Nå har LED-belysning blitt veldig populært. Saken er at denne belysningen ikke bare er kraftig nok, men også kostnadseffektiv. LED-er er halvlederdioder i et epoksyskall.
Opprinnelig var de ganske svake og dyre. Men senere ble veldig lyse hvite og blå dioder lansert i produksjon. På det tidspunktet hadde markedsprisen deres f alt. For øyeblikket er det lysdioder i nesten hvilken som helst farge, som var årsaken til deres bruk i ulike aktivitetsfelt. Disse inkluderer belysning av ulike rom, bakgrunnsbelysning av skjermer og skilt, bruk på veiskilt og trafikklys, i interiør og frontlykter i biler, i mobiltelefoner osv.
Description
LED-er bruker lite strøm, med det resultat at slik belysning gradvis erstatter allerede eksisterende lyskilder. I spesialbutikker kan du kjøpe forskjellige varer basert på LED-belysning, alt fra en vanlig lampe og LED-stripe,avsluttes med LED-paneler. Felles for dem alle er at tilkoblingen deres krever en strøm på 12 eller 24 V.
I motsetning til andre lyskilder som bruker et varmeelement, bruker denne en halvlederkrystall som genererer optisk stråling når en strøm påføres.
For å forstå ordningene for å koble lysdioder til et 220V-nettverk, må du først si at det ikke kan strømforsynes direkte fra et slikt nettverk. Derfor, for å jobbe med lysdioder, må du følge en viss sekvens for å koble dem til et høyspentnett.
Elektriske egenskaper til LED
Strømspenningskarakteristikken til en LED er en bratt linje. Det vil si at hvis spenningen øker minst litt, vil strømmen øke kraftig, dette vil føre til overoppheting av lysdioden med påfølgende utbrenning. For å unngå dette må du inkludere en begrensende motstand i kretsen.
Men det er viktig å ikke glemme den maksim alt tillatte reversspenningen for lysdioder på 20 V. Og hvis den er koblet til et nettverk med motsatt polaritet, vil den motta en amplitudespenning på 315 volt, det vil si 1,41 ganger mer enn den nåværende. Faktum er at strømmen i 220 volt-nettet er vekselvis, og den vil først gå i én retning og deretter tilbake.
For å hindre at strømmen beveger seg i motsatt retning, bør LED-svitsjekretsen være som følger: en diode er inkludert i kretsen. Den vil ikke passere reversspenning. I dette tilfellet må forbindelsen være parallell.
Et annet opplegg for å koble LED-en til nettverket 220volt er å installere to lysdioder rygg-mot-rygg.
Når det gjelder nettstrøm med slukningsmotstand, er ikke dette det beste alternativet. Fordi motstanden vil gi fra seg sterk kraft. For eksempel, hvis du bruker en 24 kΩ motstand, vil effekttapet være omtrent 3 watt. Når en diode kobles i serie, vil effekten halveres. Reversspenningen over dioden skal være 400 V. Når to motstående lysdioder slås på, kan du sette to to-watts motstander. Motstanden deres skal være to ganger mindre. Dette er mulig når det er to krystaller av forskjellige farger i ett tilfelle. Vanligvis er den ene krystallen rød og den andre grønn.
Når en 200 kΩ motstand brukes, er det ikke nødvendig med en beskyttelsesdiode da returstrømmen er liten og vil ikke ødelegge krystallen. Denne ordningen for tilkobling av lysdioder til nettverket har en minus - den lille lysstyrken til lyspæren. Den kan for eksempel brukes til å lyse opp en rombryter.
På grunn av at strømmen i nettet er vekslende, unngår man å sløse strøm på oppvarming av luften med en begrensende motstand. Kondensatoren gjør jobben. Den passerer tross alt vekselstrøm og varmes ikke opp.
Det er viktig å huske at begge halvsyklusene til nettverket må gå gjennom kondensatoren for at det skal kunne føre vekselstrøm. Og siden LED-en leder strøm bare i én retning, er det nødvendig å sette en vanlig diode (eller en annen ekstra LED) i motsatt retning.parallelt med LED. Da hopper han over andre halvperiode.
Når kretsen for å koble LED-en til 220 volt-nettverket er slått av, vil spenningen forbli på kondensatoren. Noen ganger til og med full amplitude ved 315 V. Dette truer med elektrisk støt. For å unngå dette, i tillegg til kondensatoren, er det også nødvendig å gi en høyverdi utladningsmotstand, som, hvis den kobles fra nettverket, umiddelbart vil utlade kondensatoren. En liten mengde strøm flyter gjennom denne motstanden under normal drift uten å varme den opp.
For å beskytte mot pulserende ladestrøm og som sikring, setter vi en motstand med lav motstand. Kondensatoren må være spesiell, som er designet for en vekselstrømkrets på minst 250 V, eller 400 V.
LED-sekvenseringsskjemaet innebærer installasjon av en lyspære fra flere lysdioder koblet i serie. For dette eksemplet er én tellerdiode tilstrekkelig.
Siden spenningsfallet over motstanden vil være mindre, må det totale spenningsfallet over lysdiodene trekkes fra strømkilden.
Det er nødvendig at den installerte dioden er konstruert for en strøm tilsvarende strømmen som går gjennom lysdiodene, og reversspenningen må være lik summen av spenningene på lysdiodene. Det er best å bruke et jevnt antall lysdioder og koble dem rygg-til-rygg.
Det kan være mer enn ti lysdioder i én kjede. For å beregne kondensatoren, må du trekke fra amplitudespenningen til nettverket 315 V summen av spenningsfallet til lysdiodene. Som et resultat finner vi antallet fallendespenning over kondensatoren.
LED-tilkoblingsfeil
- Den første feilen er når du kobler en LED uten limiter, direkte til kilden. I dette tilfellet vil LED-en svikte veldig raskt på grunn av manglende kontroll over strømmengden.
- Den andre feilen er å koble LED installert parallelt til en felles motstand. På grunn av det faktum at det er en spredning av parametere, vil lysstyrken til LED-ene være annerledes. I tillegg, hvis en av LED-ene svikter, vil strømmen til den andre LED-en øke, på grunn av dette kan den brenne ut. Så når en enkelt motstand brukes, må LED-ene kobles i serie. Dette lar deg la strømmen være den samme når du beregner motstanden og legge til spenningene til lysdiodene.
- Den tredje feilen er når lysdioder som er designet for forskjellige strømmer, slås på i serie. Dette fører til at en av dem brenner svakt, eller omvendt - slites ut.
- Den fjerde feilen er å bruke en motstand som ikke har nok motstand. På grunn av dette vil strømmen som flyter gjennom LED-en være for stor. Noe av energien, ved en overvurdert strømspenning, omdannes til varme, noe som resulterer i overoppheting av krystallen og en betydelig reduksjon i levetiden. Årsaken til dette er defektene i krystallgitteret. Hvis strømspenningen øker enda mer og p-n-krysset varmes opp, vil dette føre til en reduksjon i det interne kvanteutbyttet. Som et resultatlysstyrken på LED-en vil synke og krystallen vil bli ødelagt.
- Den femte feilen er å slå på LED-en på 220V, hvis krets er veldig enkel, i fravær av omvendt spenningsbegrensning. Maksimal tillatt reversspenning for de fleste LED-er er omtrent 2V, og revershalvsyklusspenningen påvirker spenningsfallet, som er lik forsyningsspenningen når LED-en er av.
- Den sjette grunnen er bruken av en motstand hvis kraft er utilstrekkelig. Dette provoserer en sterk oppvarming av motstanden og prosessen med å smelte isolasjonen som berører ledningene. Da begynner malingen å brenne og under påvirkning av høye temperaturer oppstår ødeleggelse. Dette er fordi motstanden bare sprer kraften den er designet for å håndtere.
Opplegg for å slå på en kraftig LED
For å koble til kraftige LED-er, må du bruke AC/DC-omformere som har en stabilisert strømutgang. Dette vil eliminere behovet for en motstand eller en LED-driver-IC. Samtidig kan vi oppnå enkel LED-tilkobling, komfortabel systembruk og kostnadsreduksjon.
Før du slår på kraftige lysdioder, sørg for at de er koblet til en strømkilde. Ikke koble systemet til en strømforsyning som er strømførende, ellers vil lysdiodene svikte.
5050 lysdioder. Kjennetegn. Koblingsskjema
Low power LED-er inkluderer også overflatemonterte LED-er (SMD). Oftest brukes de tilbakgrunnsbelysningsknapper i en mobiltelefon eller for dekorativ LED-stripe.
5050 LED-er (kroppstypestørrelse: 5 x 5 mm) er halvlederlyskilder, hvis fremspenning er 1,8-3,4 V, og likestrømstyrken for hver krystall er opptil 25 mA. Det særegne med SMD 5050 LED-er er at designen deres består av tre krystaller, som lar LED-en avgi flere farger. De kalles RGB LED. Kroppen deres er laget av varmebestandig plast. Den diffuse linsen er gjennomsiktig og fylt med epoksyharpiks.
For at 5050 LED-ene skal vare så lenge som mulig, må de kobles til motstandsklassifiseringene i serie. For maksimal pålitelighet av kretsen er det bedre å koble til en separat motstand for hver kjede.
Opplegg for å slå på blinkende lysdioder
Den blinkende LED er en LED med en integrert pulsgenerator innebygd. Blitsfrekvensen er fra 1,5 til 3 Hz.
Til tross for at den blinkende LED-en er ganske kompakt, inneholder den en halvledergeneratorbrikke og tilleggselementer.
Når det gjelder spenningen til den blinkende LED-en, er den universell og kan variere. For eksempel er den for høyspenning 3-14 volt, og for lavspenning er den 1,8-5 volt.
Følgelig inkluderer de positive egenskapene til en blinkende LED, i tillegg til den lille størrelsen og kompaktheten til lyssignalenheten, også et bredt spekter av tillatt spenning. I tillegg kan den avgi forskjellige farger.
I separate typer blinkLysdioder er innebygd i omtrent tre flerfargede lysdioder, som har forskjellige blitsintervaller.
Blinkende lysdioder er også ganske økonomiske. Faktum er at den elektroniske kretsen for å slå på LED-en er laget på MOS-strukturer, takket være hvilken en separat funksjonell enhet kan erstattes med en blinkende diode. På grunn av den lille størrelsen brukes ofte blinkende lysdioder i kompakte enheter som krever små radioelementer.
I diagrammet er blinkende lysdioder indikert på samme måte som vanlige, det eneste unntaket er at linjene til pilene ikke bare er rette, men prikkete. Dermed symboliserer de blinkingen av LED.
Gjennom den gjennomsiktige kroppen til den blinkende LED-en kan du se at den består av to deler. Der, på den negative terminalen til katodebasen, er det en lysdiodekrystall, og på anodeterminalen er det en oscillatorbrikke.
Alle komponentene til denne enheten er koblet til med tre gyldne ledningskoblinger. For å skille en blinkende LED fra en vanlig, se bare på det gjennomsiktige huset i lyset. Der kan du se to underlag av samme størrelse.
På det ene underlaget er det en krystallinsk lysemitterkube. Den er laget av sjeldne jordartsmetaller. For å øke lysstrømmen og fokus, samt å danne strålingsmønsteret, brukes en parabolsk aluminiumsreflektor. Denne reflektoren i den blinkende LED-en er mindre i størrelse enn i den vanlige. Dette er fordi i andre omgangetuiet inneholder et substrat med en integrert krets.
Disse to underlagene er forbundet med hverandre ved hjelp av to gyldne trådbroer. Når det gjelder kroppen til den blinkende LED-en, kan den være laget av enten lysspredende matt plast eller gjennomsiktig plast.
På grunn av det faktum at emitteren i den blinkende LED-en ikke er plassert på kroppens symmetriakse, er det nødvendig å bruke en monolittisk farget diffus lysleder for å fungere jevn belysning.
Tilstedeværelsen av et gjennomsiktig hus kan bare bli funnet i blinkende lysdioder med stor diameter, som har et sm alt strålingsmønster.
Den blinkende LED-generatoren består av en høyfrekvent masteroscillator. Arbeidet er konstant, og frekvensen er omtrent 100 kHz.
Sammen med høyfrekvensgeneratoren fungerer også en deler på logiske elementer. Han deler på sin side høyfrekvensen opp til 1,5-3 Hz. Grunnen til å bruke en høyfrekvent generator med frekvensdeler er at driften av en lavfrekvent generator krever en kondensator med størst kapasitans for tidskretsen.
Å bringe høyfrekvensen opp til 1-3 Hz krever tilstedeværelse av delere på logiske elementer. Og de kan påføres ganske enkelt på en liten plass i en halvlederkrystall. På halvledersubstratet, i tillegg til deleren og master høyfrekvent oscillatoren, er det en beskyttelsesdiode og en elektronisk bryter. Begrensendemotstanden er innebygd i de blinkende lysdiodene, som er klassifisert for en spenning på 3 til 12 volt.
Blinkende lysdioder med lav spenning
Når det gjelder de blinkende lysdiodene med lav spenning, har de ikke en begrensende motstand. Når strømforsyningen er reversert, kreves det en beskyttelsesdiode. Det er nødvendig for å forhindre feil i mikrokretsen.
For at de høyspente blinkende lysdiodene skal fungere lenge og gå jevnt, bør forsyningsspenningen ikke overstige 9 volt. Hvis spenningen stiger, vil effekttapet til den blinkende LED-en øke, noe som vil føre til oppvarming av halvlederkrystallen. Deretter, på grunn av for sterk oppvarming, vil degradering av den blinkende LED-en begynne.
Når det er nødvendig å kontrollere tilstanden til en blinkende LED, for å gjøre dette trygt, kan du bruke et 4,5 volt batteri og en 51 ohm motstand koblet i serie med LED. Effekten til motstanden må være minst 0,25W.
Installasjon av lysdioder
Installasjon av lysdioder er en svært viktig sak av den grunn at det er direkte relatert til deres levedyktighet.
Siden lysdioder og mikrokretser ikke liker statisk elektrisitet og overoppheting, er det nødvendig å lodde deler så raskt som mulig, ikke mer enn fem sekunder. I dette tilfellet må du bruke et loddejern med lav effekt. Temperaturen på spissen bør ikke overstige 260 grader.
Ved lodding kan du i tillegg bruke medisinsk pinsett. Pinsett LEDer klemt nærmere saken, på grunn av hvilken ytterligere varmefjerning fra krystallen skapes under lodding. For at bena på LED ikke skal knekke, må de ikke bøyes mye. De bør forbli parallelle med hverandre.
For å unngå overbelastning eller kortslutning må enheten være utstyrt med en sikring.
Opplegg for jevn tenning av lysdioder
Den myke slå av og på LED-ordningen er populær blant andre, og bileiere som ønsker å tune bilene sine er interessert i det. Denne ordningen brukes til å belyse interiøret i bilen. Men dette er ikke den eneste applikasjonen. Den brukes også i andre områder.
En enkel LED-mykstartkrets vil bestå av en transistor, en kondensator, to motstander og en LED. Det er nødvendig å velge slike strømbegrensende motstander som kan føre en strøm på 20 mA gjennom hver LED-streng.
Kretsen for jevn skru av og på lysdiodene vil ikke være komplett uten en kondensator. Det er han som lar henne samle. Transistoren må være p-n-p-struktur. Og strømmen på kollektoren skal ikke være mindre enn 100 mA. Hvis LED-mykstartkretsen er riktig montert, vil lysdiodene, ved å bruke eksemplet med en bilinnvendig belysning, tennes jevnt på 1 sekund, og etter at dørene er lukket, vil de slå seg av jevnt.
Vekselvis tenning av lysdioder. Diagram
En av lyseffektene ved bruk av LED er å slå dem på én etter én. Det kalles løpende ild. En slik ordning fungerer fra en autonom strømforsyning. For utformingen brukes en konvensjonell bryter som leverer strøm til hver av lysdiodene etter tur.
Tenk på en enhet som består av to mikrokretser og ti transistorer, som til sammen utgjør masteroscillatoren, styrer og indekserer seg selv. Fra utgangen til masteroscillatoren blir pulsen overført til kontrollenheten, som også er en desim alteller. Deretter påføres spenningen bunnen av transistoren og åpner den. Anoden til lysdioden er koblet til den positive på strømkilden, noe som fører til en glød.
Den andre pulsen danner en logisk enhet ved neste utgang av telleren, og en lav spenning vil vises på den forrige og lukke transistoren, noe som får LED-en til å slå seg av. Da skjer alt i samme rekkefølge.
