Cea mai corectă conexiune a mai multor LED-uri este în serie. Acum voi explica de ce.

Faptul este că parametrul determinant al oricărui LED este curentul său de funcționare. Curentul prin LED este cel care determină care va fi puterea (și, prin urmare, luminozitatea) LED-ului. Excesul de curent maxim duce la o creștere excesivă a temperaturii cristalului și la defecțiunea LED-ului - ardere rapidă sau distrugere ireversibilă treptată (degradare).

Curentul este principalul. Este indicat în caracteristicile tehnice ale LED-ului (fișa tehnică). Și în funcție de curent, LED-ul va avea o tensiune sau alta. Tensiunea poate fi găsită și în datele de referință, dar de obicei este indicată sub forma unui anumit interval, deoarece este secundară.

Conexiune serială

Când LED-urile sunt conectate în serie, același curent trece prin ele. Numărul de LED-uri nu contează, ar putea fi doar un LED, sau poate fi 20 sau chiar 100 de bucăți.

De exemplu, putem lua un LED 2835 și îl putem conecta la un driver de 180 mA și LED-ul va funcționa normal, oferindu-i putere maxima. Sau putem lua o ghirlandă de 10 LED-uri din aceleași LED-uri și apoi fiecare LED va funcționa și în modul pașaport normal (dar puterea totală a lămpii, desigur, va fi de 10 ori mai mare).

Mai jos sunt două circuite de comutare LED, acordați atenție diferenței de tensiune la ieșirea driverului:

Deci, la întrebarea cum ar trebui să fie conectate LED-urile, în serie sau în paralel, nu poate exista decât un singur răspuns corect - desigur, în serie!

Numărul de LED-uri conectate în serie este limitat doar de capacitățile driverului însuși.

Idealșoferul poate la nesfârşit crește tensiunea la ieșire pentru a furniza curentul necesar prin sarcină, astfel încât să poată fi conectat un număr infinit de LED-uri. Ei bine, dispozitivele reale, din păcate, au o limită de tensiune nu numai de sus, ci și de jos.

Iată un exemplu de dispozitiv terminat:

Vedem că șoferul este capabil să regleze tensiunea de ieșire numai în intervalul 64...106 volți. Dacă pentru a menține un anumit curent (350 mA) trebuie să creșteți tensiunea peste 106 volți, atunci este o problemă. Driverul își va ieși maximul (106V), iar ceea ce va fi curentul nu mai depinde de acesta.

Și, invers, nu puteți conecta prea puține LED-uri la un astfel de driver LED. De exemplu, dacă conectați un lanț de 10 LED-uri conectate în serie la acesta, driverul nu va putea să-și scadă tensiunea de ieșire la 32-36V necesar. Și toate cele zece LED-uri se vor arde cel mai probabil.

Prezența unei tensiuni minime se explică (în funcție de designul circuitului) prin limitări ale puterii elementului de control de ieșire sau prin depășirea modurilor de generare limitatoare ale convertorului de impulsuri.

Desigur, driverele pot fi pentru orice tensiune de intrare, nu neapărat 220 de volți. Iată, de exemplu, un driver care convertește orice sursă permanent tensiune (sursa de alimentare) de la 6 la 20 volți într-o sursă de curent de 3 A:

Asta e tot. Acum știți cum să porniți un LED (unul sau mai multe) - fie printr-un rezistor de limitare a curentului, fie printr-un driver de setare a curentului.

Cum să alegi șoferul potrivit?

Totul este foarte simplu aici. Trebuie doar să alegeți în funcție de trei parametri:

1. curent de ieșire;
2. tensiune maximă de ieșire;
3. tensiune minima de iesire.

Curentul de ieșire (de funcționare) al driverului LED- acesta este cel mai mult caracteristică importantă. Curentul ar trebui să fie egal cu curentul optim pentru LED-uri.

De exemplu, am avut la dispoziție 10 LED-uri cu spectru complet pentru:

Curentul nominal al acestor diode este de 700 mA (luat din cartea de referință). Prin urmare, avem nevoie de un driver de curent de 700 mA. Ei bine, sau puțin mai puțin pentru a prelungi durata de viață a LED-urilor.

Tensiunea maximă de ieșire a driverului trebuie să fie mai mare decât tensiunea totală directă a tuturor LED-urilor. Pentru fitoLED-urile noastre, tensiunea directă este în intervalul 3...4 volți. O ducem la maxim: 4V x 10 = 40V. Șoferul nostru trebuie să poată scoate cel puțin 40 de volți.

IMPORTANT: Toate LED-urile au o singură principală parametrul electric, care îi asigură funcționarea normală. Acesta este curentul nominal (I) care curge prin LED. Un LED nu poate fi considerat nici de trei volți, nici de doi volți. Trebuie să treceți curent prin LED (conform specificațiilor tehnice) și să măsurați tensiunea la bornele acestuia. Această tensiune va asigura curgerea curentului necesar prin cristalul LED!

Pentru a se asigura că curentul nominal trece prin cristalul LED, LED-urile pot fi conectate la surse de tensiune DC de joasă tensiune printr-un rezistor limitator.

Câteva concepte de la lecțiile de fizică din școală:

Tensiunea „U” se măsoară în volți (V),

curent "I" - măsurat în amperi (A),

Rezistența „R” se măsoară în ohmi (ohmi).

Legea lui Ohm: U = R * I.

Să învățăm cum să conectăm LED-urile la tensiunea populară - 12 V.

Să luăm în considerare opțiunea când este disponibilă o tensiune constantă, fără interferențe (de exemplu, o baterie încărcată temporar împrumutată cu o tensiune la bornele de 12 V), apoi luăm în considerare problema conectării la surse mai puțin ideale (interferență, tensiune instabilă, etc.).

Să ne uităm la cele mai comune LED-uri, evaluate pentru un curent de 20 mA (adică 0,02 A). De exemplu, LED-uri SMD 3528 alb ultra-luminos.

Ne uităm la eticheta bateriei (nu numai că ne uităm, dar și folosim foarte energic dispozitivul de măsurare): există 12,0 V, iar căderea de tensiune pe LED-ul SMD 3528 = 3,5 V. Aceasta înseamnă că trebuie să punem 9,5 V în plus. undeva ( 12,0 - 3,5= 9,5). Cea mai ușoară modalitate este de a folosi un rezistor (aka rezistență). Să aflăm ce fel de rezistență este nevoie.

Legea lui Ohm spune:
U = R * I
R=U/I
Curentul care curge în circuit este I = 0,02 A. Rezistența trebuie selectată astfel încât 9,5 V să se stingă pe ea, iar 3,5 V necesar să ajungă la LED. De aici găsim R necesar:
R = 6,5 / 0,02 = 325 Ohm
Tensiunea peste rezistență se transformă în căldură. Pentru ca rezistența să reziste la sarcină și căldura generată să nu conducă la defectarea acesteia, este necesar să se calculeze puterea de disipare a rezistenței. După cum știți (din punct de vedere mental ne întoarcem la lecțiile de fizică de la școală) putere: P=U*I
La rezistenta avem 9,5 V la un curent de 0,02 A. Numaram:
P = 9,5 * 0,02 A = 0,19 W.
La achiziționarea unei rezistențe, cereți vânzătorului 330 Ohm, cu o putere de cel puțin 0,25 W (de preferință mai mult, cu o marjă pentru a vă simți sufletul mai liniștit, 0,5 W de exemplu, dar ar trebui să țineți cont - cu cât puterea este mai mare , cu atât dimensiunea este mai mare). Conectăm LED-ul (fără a uita de polaritate) prin rezistență și simțim un val de bucurie - LED-ul se aprinde! Acum întrerupem circuitul dintre rezistență și LED, pornim metruși măsurați curentul care curge în circuit. Dacă curentul este mai mic de 20 mA, trebuie să reduceți ușor rezistența, dacă este mai mare de 20 mA, creșteți-o. Asta este! După ce am primit un curent de 20 mA, am realizat o funcționare optimă a LED-ului, iar în acest mod producătorul garantează 10 ani de funcționare continuă. Ne așezăm și așteptăm 10 ani, dacă ceva nu merge bine, depunem reclamație la fabrică. Pe măsură ce bateria se descarcă, luminozitatea LED-ului va scădea. După aceasta, ar fi potrivit să readuceți bateria la locul inițial pentru reîncărcare.

Acum să decidem cu privire la conectarea mai multor LED-uri.

Conectam 2 rosii in serie.

LED-urile roșii au o tensiune de alimentare mai mică decât LED-urile albe, egală cu 2 V.

2 buc * 2.0 = 4.0 V. Tensiune de alimentare - 12 V, deci extra - 8.0 V. R = 8.0 / 0.02 = 400 Ohm. P= 8,0 * 0,2 = 0,16 W.
Și dacă sunt 6 bucăți - 6 bucăți. * 2.0V = 12V Nu este necesară nicio rezistență.
În mod similar, de exemplu, cu albastru (3V): 3 buc x 3,0 V = 9,0 V. 12,0 V - 9,0 V = 3,0 V.
R = 3,0 / 0,02 = 150 Ohm. P = 3,0 * 0,02 = 0,06 W.

Sunt realizate după acest principiu, unde fiecare cluster are un lanț serial de 3 LED-uri și un rezistor limitator de curent. Fiecare cluster este conectat într-o panglică paralelă cu toate clusterele. Întreaga bandă sau un grup separat este conectat la 12 volți. Curentul consumat de bandă depinde de numărul de clustere conectate la sursa de alimentare.
* Va reamintesc ca toate aceste scheme sunt valabile la o tensiune constanta si stabila, de exemplu de la o baterie de 12 V.
Acum să ne uităm la mai multe varianta dificila. Trebuie să conectăm 30 de bucăți roșii la 12 Volți cu o cădere de tensiune de 2,0 V. La 12V putem conecta doar 6 bucăți fără rezistență, prin urmare conectăm 6 bucăți în serie. Ne conectăm - se aprinde. Mai conectăm 6 piese și le conectăm în paralel cu primul lanț. În acest caz, un curent de 0,02 A va curge la fiecare 6 bucăți. Pentru a conecta 30 de LED-uri roșii, obținem 5 lanțuri a câte 6 LED-uri fiecare cu un curent total de 5 * 0,02 A = 0,1 A (bateriile nu vor dura mult!).
Dacă trebuie să conectăm 30 de bucăți verzi la 12V cu o cădere de tensiune de 3,5V, atunci la 12V putem conecta: 12V / 3,5V = 3,43 bucăți. Nu vom tăia 0,43 părți din al patrulea LED, ci vom conecta 3 bucăți + rezistență:
3 bucati * 3.5V = 10.5 V. Tensiune in exces: 12.0 V - 10.5 V = 1.5 V. Rezistenta R = 1.5V / 0.02A = 75 Ohm la putere P = 1.5 * 0.02 = 0.03 W. Rezultă 10 lanțuri paralele de LED-uri. Și dacă brusc un LED a murit accidental în timpul procesului de instalare și au mai rămas doar 29 dintre ele, atunci conectăm 9 lanțuri de 3 bucăți și un lanț de 2 bucăți + rezistență R = 250 Ohm, P = 0,1 W.

Așa că ne-am amintit puțin de elementele de bază ale fizicii.

Permiteți-mi să vă reamintesc că toate circuitele de mai sus sunt proiectate pentru o sursă de alimentare ideală și, în majoritatea cazurilor, sunt departe de condițiile reale de funcționare ale LED-urilor. De exemplu, nu există o tensiune stabilă de 12 volți în rețeaua de bord a mașinii, deoarece se observă supratensiuni semnificative atunci când generatorul funcționează. Iar o sursă de alimentare care coboară de la 220 la 12 volți repetă toate fluctuațiile rețelei la ieșire exact în același mod.

Acum să ne uităm la un circuit de comutare LED stabilizat.

Problema tehnică a stabilizării actuale a fost de mult rezolvată de mințile lumii în curs de dezvoltare circuite integrate. Să atingem fabricarea unui stabilizator de curent folosind. Este destul de simplu, principalul lucru este să cheltuiți puțini bani pe microcircuit.

Microcircuitul LM317, cu diferite conexiuni, poate funcționa ca stabilizator de tensiune sau ca stabilizator liniar de curent Pentru a conecta un LED (vezi figura), aveți nevoie de o singură rezistență care stabilește curentul. Valoarea rezistențeicalculat prin formula:
R = 1,2 / I (1,2 este căderea de tensiune pe cipul stabilizator). Adică la un curent de 20 mA,
R = 1,2 / 0,02 = 60 Ohm. Stabilizatorii sunt proiectați pentru o tensiune maximă de 35 volți. Cu această conexiune, de exemplu, un LED alb SMD 3528 cu o cădere de tensiune de 3,3 volți, este posibil să se furnizeze o tensiune stabilizatorului de la 4,5 până la 35 volți, în timp ce curentul de pe LED va corespunde unei valori constante de 20. mA!

De exemplu, cu o sursă de alimentare de 12 volți, puteți conecta 3 LED-uri albe SMD 3528 în serie la stabilizator, fără să vă faceți griji cu privire la tensiunea pe fiecare dintre ele, curentul din circuit va curge 20 mA (iar tensiunea în exces va fi stins la stabilizator: 1,25 Volți este consumat de microcircuit).

* Cu cât este suprimată mai multă tensiune pe microcircuit, cu atât acesta se va încălzi mai mult, așa că este recomandat să instalați microcircuitul pe un calorifer.

Iată o mostră de stabilizare a curentului cu microcircuitul LM317 pentru ultra-luminos. LED-urile ultra-luminoase de 10 W sunt proiectate pentru o sursă de alimentare de 9 -12 volți cu un curent de 900 mA (valoarea rezistenței 1,3 Ohm), astfel încât un astfel de circuit poate fi conectat atât la rețeaua de bord a mașinii, cât și la ieșirea un pas în jos bloc de rețea nutriţie. Principalul lucru este să nu uităm că 1,25 ~ 2,0 volți pică și pe microcircuit.

Cea mai fiabilă modalitate de a conecta LED-urile la 12 volți este utilizarea driverelor LED PWM gata făcute, care, pe lângă stabilizarea curentului, au în plus o mulțime de funcții utile: - circuit cu protectie la supracurent, scurtcircuit, protectie in circuit deschis...

Driverul are protecție la inversarea polarității, protecție la supracurent, protecție la scurtcircuit și asigură curentul stabil necesar chiar și cu fluctuații semnificative în rețeaua de 12 Volți!

Și, de exemplu, o bucată de LED-uri de 1 W servește și ca stabilizator și o sursă de alimentare de 3 W, funcționează la o tensiune de intrare de 85-265 V AC, oferă un curent de ieșire de 300 mA și o tensiune de ieșire de 9-12 V DC.

Cum se conectează un LED la 12 volți? La fel de ușor ca la 9:00. LED-urile sunt conectate printr-un rezistor de limitare. Întreaga problemă constă în calculul corect al rezistenței pentru LED.

LED-uri 12 volți

La conectarea LED-ului la 12 volți Mai întâi aflăm ce fel de LED trebuie să ne conectăm. De regulă, LED-urile convenționale au o cădere de tensiune de 2 volți (LED-urile albastre și albe au 4 volți fiecare). De asemenea, trebuie să cunoașteți curentul de funcționare al LED-ului. Acesta este de obicei 10 sau 20 mA. Vom presupune că avem un LED roșu care necesită 2 volți de putere și un curent de 20 mA.

Dacă căderea de tensiune pe LED este de 2 volți cu o sursă de 12 volți, rămânem cu 10 volți, pe care trebuie să-l stingem cu un rezistor. Trebuie să-i calculăm rezistența.

R=U/I

Obținem 10 / 0,02 = 500 ohmi. Găsim cea mai apropiată valoare mai mare a valorii rezistenței în seria E24 (cea mai comună) - 510 ohmi. Asta nu e tot. Pentru funcționarea fiabilă a acestui circuit, este necesar să se calculeze puterea rezistorului. Puterea este tensiunea înmulțită cu curentul.

P=U*I

Aceste. scăderea tensiunii pe rezistor (10 V) este înmulțită cu curentul care trece prin acesta (0,02 A) și obținem 10 * 0,02 = 0,2 W sau 200 mW. Valoarea standard mai mare a rezistenței este de 0,25 W. Toate.

Dacă, de exemplu, vrem să conectăm două LED la 12 volți, atunci totul este aproape la fel.

Singura diferență va fi că cele două LED-uri vor scădea nu 2, ci 2 * 2 = 4 volți. Că. 12 -4 = 8 volți vor rămâne pentru rezistor. Atunci totul este la fel. Rezistența rezistenței R = 8 / 0,02 = 400 ohmi. Cea mai apropiată valoare mai mare pentru E24 este 430 ohmi. Putere 8 * 0,02 = 0,16 W. Cea mai apropiată valoare mai mare este aceeași ca în exemplul anterior - 0,25 W. Este simplu. Apropo, unde să plasați rezistorul nu contează. Pe partea anodului sau catodului, sau în cazul mai multor LED-uri, între ele.
Și nu străluciți

LED-urile sunt dispozitive semiconductoare care convertesc curentul electric în radiație de lumină directă.

Cum să conectați un LED printr-un rezistor sau direct și, cel mai important, să faceți o astfel de conexiune sigură de utilizat și durabilă - acestea sunt principalele probleme care sunt luate în considerare pentru a asigura performanța oricăror diode emițătoare de lumină.

Determinarea independentă a polarității LED-ului se realizează folosind mai multe metode simple:

• prin măsurători;
• pe baza rezultatelor unei evaluări vizuale;
• atunci când este conectat la o sursă de alimentare;
• în procesul de familiarizare cu documentaţia tehnică.

Cele mai comune opțiuni pentru determinarea polarității diodelor emițătoare de lumină includ primele trei metode, care trebuie efectuate în conformitate cu tehnologia standard.

Utilizarea dispozitivelor de testare

Pentru a determina polaritatea LED-ului cât mai precis posibil, sondele sunt conectate direct la diodă, după care sunt monitorizate citirile testerului. Când pe scară este afișată rezistența „infinită”, firele sondei își schimbă locul.

Dacă testerul arată vreun indicator al valorii finale atunci când măsoară rezistența diodelor emițătoare de lumină testate, atunci puteți fi sigur că dispozitivul este conectat în conformitate cu tipul de polaritate și datele privind locația „ plus” și „minus” sunt exacte.

Verificarea LED-urilor cu un multimetru

Detectarea vizuală a polarității

În ciuda numeroaselor tipuri de structuri existente în prezent, cele mai multe răspândită primit diode emițătoare de lumină închise într-o carcasă cilindrică D de la 3,5 mm.

Cele mai puternice diode super-luminoase au cabluri plane plate marcate cu „+” și „-”.

Dispozitivele într-o carcasă cilindrică au în interior o pereche de electrozi care diferă ca zonă. Este partea catodică a diodelor emițătoare de lumină care se distinge printr-o zonă mai mare a electrodului și prezența unei teșituri caracteristice pe „fustă”.

LED-urile de montare la suprafață au o teșire specială sau „cheie” care indică catodul sau polaritatea negativă.

Conectarea la o sursă de alimentare

Transferul puterii de la elementele de tensiune constantă este una dintre opțiunile cele mai evidente pentru determinarea polarității diodei, necesitând utilizarea unei unități speciale cu reglare progresivă a tensiunii sau a unei baterii tradiționale. După conectare, tensiunea crește treptat, ceea ce face ca LED-ul să lumineze și indică polaritatea corectă determinată.

Conectarea diodelor la alimentare

Pentru a verifica funcționalitatea diodei de lumină, este imperativ să conectați un rezistor de limitare a curentului cu o rezistență de 680 ohmi.

Etapele de asamblare

La auto-asamblareși testarea ulterioară emitând lumină diode în modul de funcționare, este recomandabil să utilizați această secvență:

• determina caracteristicile tehnice reflectate în documentația de însoțire;
• întocmește o schemă de conectare ținând cont de nivelul de tensiune;
• calculați consumul de energie al circuitului electric;
• selectați un driver sau o sursă de alimentare cu putere optimă;
• calculați rezistența la o tensiune stabilizată;
• determinați polaritatea sursei LED;
• fire de lipit la ieșirile LED;
• conectați sursa de alimentare;
• fixați dioda pe radiator.

Procesul de testare a diodelor emițătoare de lumină presupune conectarea structurii asamblate la o rețea electrică și măsurarea curentului consumat.

Steaua este instalată pe calorifer folosind pastă termoconductoare, iar firele trebuie lipite cu un fier de lipit destul de puternic, care se datorează absorbției naturale a căldurii de către aluminiu din zona de contact și lipit.

Surse de alimentare

Pentru conectarea LED-ului se folosesc surse de alimentare speciale, dezvoltate în conformitate cu cerințele și standardele stabilite. În timpul procesului de proiectare, va trebui să determinați factorul de putere, eficiența energetică și nivelul de ondulare.

Caracteristica principală a surselor de alimentare moderne este prezența unui corector de factor de putere încorporat, iar dispozitivele pentru iluminarea interioară diferă cerințe crescute la nivelul ondulației curente.

Scheme de conectare LED

Dacă sursa de alimentare sub formă de diode emițătoare de lumină este destinată a fi utilizată în iluminatul exterior, atunci gradul de protecție a unui astfel de dispozitiv ar trebui să fie IP-67 pe un interval larg de temperatură.

Sursele de alimentare cu LED-uri în condiții de stabilizare a curentului oferă valori constante ale curentului de ieșire pe o gamă largă.

Dacă sursa pentru o lampă LED are stabilizarea tensiunii, atunci se generează o tensiune de ieșire constantă în condiții de sarcină curentă, dar nu mai mult decât valorile maxime admise. Unele dispozitive moderne au stabilizare combinată.

Cum se conectează un LED

Asigurarea funcționalității diodelor emițătoare de lumină necesită nu numai prezența unei surse de alimentare, ci și respectarea strictă a schemei de conectare.

K 1,5 V

Tensiunea de funcționare a diodelor emițătoare de lumină, de regulă, depășește 1,5 V, astfel încât LED-urile ultra-luminoase au nevoie de o sursă de alimentare de cel puțin 3,2-3,4 V. La conectare, un convertor de tensiune este utilizat sub forma unui generator de blocare folosind un rezistor, tranzistor și transformator.

Alimentam LED-ul la 1,5 wați

Utilizarea unui circuit simplificat, lipsit de stabilizator, permite funcționarea continuă a diodelor emițătoare de lumină până când tensiunea din baterie scade la 0,8 V.

K 5V

Conectarea unui LED la o baterie cu un curent nominal de 5 V presupune conectarea unui rezistor cu o rezistență în intervalul 100-200 Ohmi.

Conectarea în paralel a LED-urilor

Dacă este necesară o conexiune de 5 volți pentru a instala o pereche de diode, atunci un rezistor de tip limitator cu o rezistență de cel mult 100 ohmi este conectat la circuitul electric în serie.

K 9 V

Bateria Krona are o capacitate relativ mică, așa că această sursă de alimentare este foarte rar folosită pentru a conecta LED-uri suficient de puternice. În funcție de curentul maxim, care nu depășește 30-40 mA, trei diode emițătoare de lumină cu un curent de funcționare de 20 mA sunt cel mai adesea conectate în serie.

K 12 V Algoritmul standard pentru conectarea diodelor la o baterie de 12 V include determinarea tipului de unitate, găsirea curentului nominal, tensiunea și consumul de energie, precum și conectarea la bornele cu polaritate obligatorie.

În acest caz, rezistența este plasată pe orice parte a circuitului electric.

Contactele din zonele în care sunt conectate diodele emițătoare de lumină sunt bine sigilate, iar după o verificare de rutină a performanței sunt izolate cu bandă specială.

Când se utilizează, curentul care va curge prin dioda luminoasă este în mod necesar limitat, ceea ce va preveni supraîncălzirea și defecțiunea dispozitivului care emite lumină. De asemenea, este necesar să se reducă nivelul tensiunii inverse a LED-urilor pentru a preveni defecțiunea.

Schema de conectare pentru LED-uri la 220 volți

Limitarea nivelului de curent în condiții de tensiune alternativă se realizează prin rezistențe, condensatoare sau inductori. Alimentarea diodei la o tensiune constantă necesită numai utilizarea rezistențelor.

Alimentarea LED-urilor de la 220 V cu propriile mâini

Driverul pentru sursele de lumină cu diode de 220 V este o parte integrantă a asamblarii unui dispozitiv sigur și durabil și este foarte posibil să realizați singur un astfel de dispozitiv. Pentru ca diodele emițătoare de lumină să funcționeze dintr-o rețea tradițională, va fi necesar să se reducă amplitudinea tensiunii, să se reducă curentul și, de asemenea, să se transforme tensiunea alternativă în valori constante. În acest scop, se utilizează un divizor cu o rezistență sau sarcină capacitivă, precum și stabilizatori.

Conectarea benzii LED la 220 V

Un driver fiabil de casă pentru sursele de lumină cu diode de 220 V poate fi o sursă de alimentare comutată elementară care nu are izolație galvanică. Cel mai important avantaj al acestei scheme este simplitatea sa de execuție, completată de fiabilitatea funcționării.

Cu toate acestea, atunci când efectuați singur asamblarea, trebuie să fiți extrem de atenți, deoarece o caracteristică a acestui circuit este absența completă a restricțiilor asupra curentului de ieșire.

Desigur, LED-urile vor atrage standardul de 1,5 A, dar contactul mâinilor cu firele goale va provoca o creștere la 10 A sau mai mult, ceea ce este foarte vizibil.

Circuitul standard al celui mai simplu driver LED de 220V se bazează pe trei etape principale, reprezentate de:

• divizor de tensiune pe indicatoare de rezistență;
• punte de diode;
• stabilizarea tensiunii.

Pentru a netezi ondularea tensiunii, va trebui să conectați un condensator electrolitic în paralel cu circuitul, a cărui capacitate este selectată individual, în conformitate cu puterea de sarcină.

În acest caz, stabilizatorul poate fi elementul disponibil publicului L-7812. Trebuie remarcat faptul că circuitul surselor de lumină cu diode de 220 de volți asamblate în acest fel este caracterizat de performanțe stabile, dar înainte de a-l conecta la rețeaua electrică, este necesar să izolați cu atenție firele expuse și zonele de lipit.

Articolele anterioare au descris diverse probleme de conectare cu LED-uri. Dar nu puteți scrie totul într-un articol, așa că va trebui să continuați acest subiect. Aici vom vorbi despre în diverse moduri aprinderea LED-urilor.

După cum se precizează în articolele menționate, i.e. curentul prin acesta trebuie limitat cu ajutorul unui rezistor. Cum se calculează acest rezistor a fost deja descris, nu îl vom repeta aici, dar, pentru orice eventualitate, vom prezenta din nou formula.

Figura 1.

Aici Upit. - tensiune de alimentare, Upad. - căderea de tensiune pe LED, R - rezistența rezistorului de limitare, I - curentul prin LED.

Cu toate acestea, în ciuda tuturor teoriilor, industria chineză produce tot felul de suveniruri, brelocuri, brichete, în care LED-ul este aprins fără un rezistor limitator: doar două sau trei baterii de disc și un LED. În acest caz, curentul este limitat de rezistența internă a bateriei, a cărei putere pur și simplu nu este suficientă pentru a arde LED-ul.

Dar aici, pe lângă epuizare, mai există o proprietate neplăcută - degradarea LED-urilor, care este cea mai caracteristică LED-urilor albe și albastre: după ceva timp, luminozitatea strălucirii devine foarte nesemnificativă, deși curentul trece prin LED. este destul de suficient, la nivel nominal.

Asta nu înseamnă că nu strălucește deloc, strălucirea abia se observă, dar aceasta nu mai este o lanternă. Dacă la curentul nominal degradarea are loc nu mai devreme decât după un an de strălucire continuă, atunci la un curent crescut, acest fenomen poate fi așteptat într-o jumătate de oră. Această includere a LED-ului ar trebui să fie numită proastă.

O astfel de schemă poate fi explicată doar prin dorința de a economisi pe un singur rezistor, lipire și costuri de muncă, ceea ce aparent este justificat având în vedere scara masivă a producției. În plus, o brichetă sau breloc este un articol de unică folosință, ieftin: dacă se epuizează benzina sau se epuizează bateria, suvenirul este pur și simplu aruncat.

Figura 2. Schema este proastă, dar este folosită destul de des.

Lucruri foarte interesante se întâmplă (întâmplător, bineînțeles) dacă conectați un LED la o sursă de alimentare cu o tensiune de ieșire de 12V și un curent de cel puțin 3A folosind acest circuit: apare un fulger orbitor, o bubuitură destul de puternică și se aude fum , iar un miros sufocant rămâne. Acest lucru ne aduce în minte această pildă: „Este posibil să privim Soarele printr-un telescop? Da, dar doar de două ori. Odată cu ochiul stâng, o dată cu ochiul drept.” Apropo, conectarea unui LED fără rezistor de limitare este cea mai frecventă greșeală făcută de începători și aș dori să vă avertizez despre asta.

Pentru a corecta această situație și a prelungi durata de viață a LED-ului, circuitul ar trebui să fie ușor schimbat.

Figura 3. Frumoasa schema, corect.

Aceasta este schema care ar trebui considerată bună sau corectă. Pentru a verifica dacă valoarea rezistorului R1 este indicată corect, puteți utiliza formula prezentată în figura 1. Vom presupune că scăderea de tensiune pe LED este de 2V, curentul este de 20mA, tensiunea de alimentare este de 3V datorită utilizării două baterii AA.

În general, nu este nevoie să încercați să limitați curentul la nivelul maxim admis de 20 mA, puteți alimenta LED-ul cu un curent mai mic, bine, cel puțin 15...18 miliamperi. În acest caz, va exista o scădere foarte ușoară a luminozității, pe care ochiul uman, datorită caracteristicilor dispozitivului, nu o va observa deloc, dar durata de viață a LED-ului va crește semnificativ.

Un alt exemplu de includere proastă a LED-urilor poate fi găsit în diverse lanterne, care sunt deja mai puternice decât bretele și brichetele. În acest caz, un anumit număr de LED-uri, uneori destul de mare, sunt pur și simplu conectate în paralel și, de asemenea, fără un rezistor limitator, care acționează din nou ca rezistență internă a bateriei. Asemenea lanterne ajung destul de des în reparație tocmai pentru că LED-urile se ard.

Figura 4. Circuit de comutare foarte prost.

S-ar părea că situația poate fi corectată prin circuitul prezentat în Figura 5. Doar un singur rezistor și lucrurile păreau să se îmbunătățească.

Figura 5. Aceasta este puțin mai bună.

Dar chiar și o astfel de includere va ajuta puțin. Faptul este că în natură pur și simplu nu poți găsi două dispozitive semiconductoare identice. Acesta este motivul pentru care, de exemplu, tranzistoarele de același tip au câștiguri diferite, chiar dacă sunt din același lot de producție. Tiristorii și triacii sunt, de asemenea, diferite. Unele se deschid ușor, în timp ce altele sunt atât de dificile încât trebuie abandonate. Același lucru se poate spune despre LED-uri - este pur și simplu imposibil să găsești două absolut identice, cu atât mai puțin trei sau o grămadă întreagă.

O nota pe tema. În fișa de date pentru ansamblul LED SMD-5050 (trei LED-uri independente într-un pachet), includerea prezentată în Figura 5 nu este recomandată. Ei spun că, din cauza variației parametrilor LED-urilor individuale, poate exista o diferență notabilă în strălucirea lor. Și s-ar părea, într-o singură clădire!

LED-urile, desigur, nu au nici un câștig, dar au un parametru atât de important precum căderea de tensiune directă. Și chiar dacă LED-urile sunt luate din același lot tehnologic, din același pachet, atunci pur și simplu nu vor fi două identice. Prin urmare, curentul pentru toate LED-urile va fi diferit. LED-ul al cărui curent va fi cel mai mare și mai devreme sau mai târziu îl depășește pe cel nominal, se va arde mai întâi.

Din cauza acestui eveniment nefericit, tot curentul posibil va curge prin cele două LED-uri supraviețuitoare, depășindu-l în mod natural pe cel nominal. La urma urmei, rezistorul a fost proiectat „pentru trei”, pentru trei LED-uri. Un curent crescut va provoca o încălzire crescută a cristalelor LED, iar cel care se dovedește a fi „mai slab” se va arde și el. De asemenea, ultimul LED nu are de ales decât să urmeze exemplul camarazilor săi. Așa se dovedește o reacție în lanț.

ÎN în acest caz, Cuvântul „va arde” înseamnă pur și simplu întreruperea circuitului. Dar se poate întâmpla ca într-unul dintre LED-uri să existe un simplu scurtcircuit, manevrând celelalte două LED-uri. Normal că vor ieși cu siguranță, deși vor rămâne în viață. Cu o astfel de defecțiune, rezistorul se va încălzi intens și, eventual, poate se va arde.

Pentru a preveni acest lucru, circuitul trebuie să fie ușor schimbat: pentru fiecare LED, instalați propriul rezistor, așa cum se arată în Figura 6.

Figura 6. Acesta este modul în care LED-urile vor dura foarte mult timp.

Aici totul este așa cum este necesar, totul este conform regulilor de proiectare a circuitelor: curentul fiecărui LED va fi limitat de propriul rezistor. Într-un astfel de circuit, curenții prin LED-uri sunt independenți unul de celălalt.

Dar această includere nu provoacă prea multă încântare, deoarece numărul de rezistențe este egal cu numărul de LED-uri. Mi-ar plăcea să existe mai multe LED-uri și mai puține rezistențe. Cum poate fi asta?

Ieșirea din această situație este destul de simplă. Fiecare LED trebuie înlocuit cu un lanț de LED-uri conectate în serie, așa cum se arată în Figura 7.

Figura 7. Conexiunea paralelă a ghirlandelor.

Prețul pentru o astfel de îmbunătățire va fi o creștere a tensiunii de alimentare. Dacă doar trei volți sunt suficienți pentru un LED, atunci chiar și două LED-uri conectate în serie nu pot fi aprinse de o astfel de tensiune. Deci, ce tensiune va fi necesară pentru a porni o ghirlandă de LED-uri? Sau cu alte cuvinte, câte LED-uri pot fi conectate la o sursă de alimentare cu o tensiune de, de exemplu, 12V?

Comentariu. În continuare, numele „ghirlandă” trebuie înțeles nu numai Decorat pentru pomul de Crăciun, dar și orice dispozitiv de iluminat LED în care LED-urile sunt conectate în serie sau paralel. Principalul lucru este că există mai mult de un LED. Ghirlandă, este o ghirlandă și în Africa!

Pentru a răspunde la această întrebare, pur și simplu împărțiți tensiunea de alimentare la căderea de tensiune pe LED. În cele mai multe cazuri, se presupune că această tensiune este de 2V în calcule. Apoi rezultă 12/2=6. Dar nu trebuie să uităm că o parte din tensiune trebuie să rămână pentru rezistența de stingere, cel puțin 2 volți.

Se dovedește că pentru LED-uri rămân doar 10V, iar numărul de LED-uri va deveni 10/2=5. În această stare de fapt, pentru a obține un curent de 20mA, rezistența de limitare trebuie să aibă o valoare nominală de 2V/20mA = 100 Ohm. Puterea rezistorului va fi P=U*I=2V*20mA=40mW.

Acest calcul este destul de corect dacă tensiunea continuă a LED-urilor din ghirlandă, așa cum este indicat, este de 2V. Această valoare este adesea luată în calcule ca o medie. Dar, de fapt, această tensiune depinde de tipul de LED-uri și de culoarea strălucirii. Prin urmare, atunci când calculați ghirlande, ar trebui să vă concentrați pe tipul de LED-uri. Căderi de tensiune LED diferite tipuri sunt prezentate în tabelul din figura 8.

Figura 8. Căderea de tensiune pe LED-uri de diferite culori.

Astfel, cu o tensiune de alimentare de 12V, minus căderea de tensiune pe rezistorul de limitare a curentului, se pot conecta un total de 10/3,7 = 2,7027 LED-uri albe. Dar nu puteți tăia o bucată dintr-un LED, așa că puteți conecta doar două LED-uri. Acest rezultat se obține dacă luăm valoarea maximă a căderii de tensiune din tabel.

Dacă înlocuim 3V în calcul, atunci este destul de evident că este posibil să conectați trei LED-uri. În acest caz, de fiecare dată va trebui să recalculați cu minuțiozitate rezistența rezistenței de limitare. Dacă LED-urile reale se dovedesc a avea o cădere de tensiune de 3,7 V sau poate mai mare, este posibil ca trei LED-uri să nu se aprindă. Așa că e mai bine să te oprești la două.

Nu contează în principiu ce culoare vor avea LED-urile, doar că la calcul va trebui să ții cont de diferite căderi de tensiune în funcție de culoarea LED-ului. Principalul lucru este că sunt proiectate pentru un singur curent. Este imposibil să asamblați o serie de ghirlande de LED-uri, dintre care unele au un curent de 20 mA, iar cealaltă parte au un curent de 10 miliamperi.

Este clar că la un curent de 20mA, LED-urile cu un curent nominal de 10mA se vor arde pur și simplu. Dacă limitați curentul la 10 mA, atunci cei de 20 de miliamperi nu se vor lumina suficient de puternic, la fel ca într-un comutator cu LED: îl puteți vedea noaptea, dar nu și ziua.

Pentru a le ușura viața, radioamatorii dezvoltă diverse programe de calculatoare care facilitează tot felul de calcule de rutină. De exemplu, programe pentru calcularea inductanțelor, filtrelor diverse tipuri, stabilizatori de curent. Există un astfel de program pentru calcularea ghirlandelor LED. O captură de ecran a unui astfel de program este prezentată în Figura 9.

Figura 9. Captură de ecran a programului „Calculation_resistance_of_resistor__Ledz_”.

Programul funcționează fără instalare pe sistem, trebuie doar să îl descărcați și să îl utilizați. Totul este atât de simplu și clar încât nu este necesară nicio explicație pentru captură de ecran. Desigur, toate LED-urile trebuie să fie de aceeași culoare și cu același curent.

Rezistoarele de limitare sunt, desigur, bune. Dar numai atunci când se știe că această ghirlandă va fi alimentată cu o tensiune constantă de 12V, iar curentul prin LED-uri nu va depăși valoarea calculată. Dar dacă pur și simplu nu există nicio sursă cu o tensiune de 12V?

Această situație poate apărea, de exemplu, în camion cu tensiune la bord 24V. Un stabilizator de curent, de exemplu, „SSC0018 - Stabilizator de curent reglabil 20..600mA” va ajuta la ieșirea dintr-o astfel de situație de criză. Lui aspect prezentat în Figura 10. Un astfel de dispozitiv poate fi achiziționat din magazinele online. Prețul cerut este de 140...300 de ruble: totul depinde de imaginația și aroganța vânzătorului.

Figura 10. SSC0018 Stabilizator de curent reglabil

Specificații stabilizatorul sunt prezentate în Figura 11.

Figura 11. Caracteristicile tehnice ale stabilizatorului de curent SSC0018

Stabilizatorul de curent SSC0018 a fost dezvoltat inițial pentru utilizarea în lămpi cu LED-uri, dar poate fi folosit și pentru încărcarea bateriilor mici. Utilizarea dispozitivului SSC0018 este destul de simplă.

Rezistența de sarcină la ieșirea stabilizatorului de curent poate fi zero, puteți pur și simplu scurtcircuita bornele de ieșire. La urma urmei, stabilizatorii și sursele de curent nu se tem de scurtcircuite. În acest caz, curentul de ieșire va fi evaluat. Dacă setați 20mA, atunci asta va fi.

Din cele de mai sus putem concluziona că un miliampermetru poate fi conectat „direct” la ieșirea stabilizatorului de curent DC. O astfel de conexiune ar trebui începută de la cea mai mare limită de măsurare, pentru că nimeni nu știe ce curent este reglat acolo. Apoi, rotiți pur și simplu rezistorul de tăiere pentru a seta curentul necesar. În acest caz, desigur, nu uitați să conectați stabilizatorul de curent SSC0018 la sursa de alimentare. Figura 12 prezintă schema circuitului SSC0018 pentru alimentarea LED-urilor conectate în paralel.

Figura 12: Conexiuni pentru alimentarea LED-urilor conectate în paralel

Totul este clar aici din diagramă. Pentru patru LED-uri cu un consum de curent de 20mA pentru fiecare, ieșirea stabilizatorului trebuie setată la 80mA. În acest caz, intrarea stabilizatorului SSC0018 va necesita o tensiune puțin mai mare decât căderea de tensiune pe un LED, așa cum sa menționat mai sus. Desigur, o tensiune mai mare va face, dar acest lucru va duce doar la încălzirea suplimentară a cipului stabilizator.

Comentariu. Dacă, pentru a limita curentul folosind un rezistor, tensiunea sursei de alimentare trebuie să depășească puțin tensiunea totală de pe LED-uri, doar doi volți, atunci pentru funcționarea normală a stabilizatorului de curent SSC0018 acest exces trebuie să fie puțin mai mare. Nu mai puțin de 3...4V, altfel elementul de control al stabilizatorului pur și simplu nu se va deschide.

Figura 13 arată conectarea stabilizatorului SSC0018 atunci când se utilizează o ghirlandă de mai multe LED-uri conectate în serie.

Figura 13. Alimentarea cu energie a unei ghirlande în serie prin stabilizatorul SSC0018

Cifra este preluată din documentația tehnică, așa că să încercăm să calculăm numărul de LED-uri din ghirlandă și tensiunea constantă necesară de la sursa de alimentare.

Curentul indicat în diagramă, 350 mA, ne permite să concluzionam că ghirlanda este asamblată din LED-uri albe puternice, deoarece, așa cum s-a spus mai sus, scopul principal al stabilizatorului SSC0018 este sursele de lumină. Căderea de tensiune pe LED-ul alb este între 3...3,7 V. Pentru calcul, ar trebui să luați valoarea maximă de 3,7 V.

Tensiunea maximă de intrare a stabilizatorului SSC0018 este de 50V. Din aceasta valoare scadem cei 5V necesari functionarii stabilizatorului in sine, ramanand 45V. Cu această tensiune puteți „aprinde” 45/3.7=12.1621621... LED-uri. Evident, acesta trebuie rotunjit la 12.

Numărul de LED-uri poate fi mai mic. Apoi, tensiunea de intrare va trebui redusă (curentul de ieșire nu se va modifica, iar 350mA va rămâne așa cum a fost reglat), de ce să furnizeze 50V la 3 LED-uri, chiar și cele puternice? O astfel de batjocură se poate termina cu eșec, deoarece LED-urile puternice nu sunt deloc ieftine. Oricine dorește și va fi întotdeauna găsit, poate calcula singur ce tensiune este necesară pentru a conecta trei LED-uri puternice.

Dispozitivul stabilizator de curent reglabil SSC0018 este destul de bun. Dar întreaga întrebare este, este întotdeauna necesar? Și prețul dispozitivului este oarecum confuz. Care ar putea fi calea de ieșire din această situație? Este foarte simplu. Un stabilizator de curent excelent este obținut din stabilizatoarele de tensiune integrate, de exemplu, seria 78XX sau LM317.

Pentru a crea un astfel de stabilizator de curent bazat pe un stabilizator de tensiune, veți avea nevoie doar de 2 părți. De fapt, stabilizatorul în sine și un singur rezistor, a cărui rezistență și putere pot fi calculate de programul StabDesign, a cărui captură de ecran este prezentată în Figura 14.

Figura 14. Calculul unui stabilizator de curent folosind programul StabDesign.

Programul nu necesită nicio explicație specială. În meniul derulant Tip, selectați tipul de stabilizator, setați curentul necesar în linia In și apăsați butonul Calculate. Rezultatul este rezistența rezistenței R1 și puterea acestuia. În figură, calculul a fost efectuat pentru un curent de 20 mA. Acesta este cazul când LED-urile sunt conectate în serie. Pentru o conexiune paralelă, curentul este calculat în același mod ca în figura 12.

Ghirlanda cu LED-uri este conectată în locul rezistenței Rн, simbolizând sarcina stabilizatorului de curent. Este chiar posibil să conectați un singur LED. În acest caz, catodul este conectat la firul comun, iar anodul la rezistența R1.

Tensiunea de intrare a stabilizatorului de curent considerat este în intervalul 15...39V, deoarece este utilizat un stabilizator 7812 cu o tensiune de stabilizare de 12V.

S-ar părea că aici se poate termina povestea despre LED-uri. Dar există mai mult Benzi LED, despre care se va discuta în articolul următor.