Den utbredte bruken av lysdioder begynner på midten av 60-tallet av forrige århundre. Siden den gang har denne enheten gjennomgått mange endringer. Og i dag, når lysdioder har f alt betydelig i pris, har deres popularitet blant forbrukere vokst betydelig. Belysning realisert gjennom bruk av LED er ti skritt foran glødelamper og lysrør – de er mange ganger mer økonomiske, pålitelige og holdbare.
Hva er en LED og hvordan fungerer den
En LED er en enhet som bruker egenskapene til et p-n-kryss og sender ut fotoner, konverterer elektrisk strøm til lysstråling, som oppstår når den motsatte kombinasjonen av elektroner og hull i området av p-n-krysset. Det vil si at en nødvendig betingelse for å koble lysdioder for å produsere en glød er et p-n-kryss, som er kontakten til to halvledere med forskjellige typer ledningsevne. For disse formålenehalvlederkrystaller behandles med akseptorurenheter på den ene siden, og donorurenheter på den andre. I dette tilfellet, for emisjon av lys, er nærheten til energien til lyskvanta i det synlige området med båndgapet til det aktive området til LED nødvendig. I tillegg må krystallen inneholde et ubetydelig lite antall defekter, på grunn av hvilke den omvendte kombinasjonen av elektroner og hull i området av p-n-krysset oppstår uten stråling.
Hvordan kobler jeg til?
Tilkobling av lysdioder er underlagt streng overholdelse av polaritet. For disse formålene har utgangene til LED-ene de passende navnene: anode og katode. Følgelig – pluss og minus.
LED-en er i stand til å avgi en glød bare når den er direkte slått på. Når du slår den på igjen, mislykkes den permanent.
Siden LED-en kun kan sende ut lys ved bestemte spennings- og strømverdier, må en begrensende motstand innføres i koblingsskjemaet.
Hvordan koble en LED til 220V?
Hvordan er det mulig å gjøre dette? Å koble en LED til en 220 V strømkilde er slett ikke så lett som det kan virke. Essensen av problemet ligger i de tekniske egenskapene til enheten, hvis drift er basert på prinsippet om å føre strøm gjennom krystallene, som et resultat av at de begynner å produsere en glød. For å overholde dette prinsippet, trengs en annen enhet - en driver, hvis jobb er å kontrollere tilførselen av strøm til krystallen. Samtidig begrenser driveren det til mengden som kreves for spesifikke modeller av LED-er som brukes.
Ellerstilkoblingen av lysdiodene utføres direkte til en spenning på 220 V og brukes når lysdioden skal se ut som en laveffektindikator og når kun ett eller noen få elementer er involvert i forbindelsen. I de fleste tilfeller brukes LED som lyskilde og kobles til via en driver som allerede har alle nødvendige parametere for normal drift av enheten.
LED-en vil ikke lyse hvis spenningen på den er mindre enn den nødvendige verdien. På den annen side, hvis en slik spenning overstiger ønsket verdi, vil enheten mislykkes. For å unngå slike tilfeller brukes en strømbegrensende motstand for å koble til lysdioden.
Et omtrentlig driverkoblingsskjema for dekorativ LED-belysning er vist nedenfor.
Hovedtrekket til driveren er konvertering av vekselstrøm som flyter i et vanlig husholdningsuttak, og som et resultat tilføres en konstant strøm til LED-en.
Seriell tilkobling av lysdioder
Tilkoblingen av slike enheter har sine egne egenskaper. Koble til flere lysdioder samtidig gjøres best i serie. Denne tilkoblingen vil redusere energiforbruket og tillate deg å koble til et stort antall samtidig. Men samtidig skal alle seriekoblede lysdioder være av samme type, og strømforsyningen må ha tilstrekkelig strøm og kunne gi nødvendig spenning.
Å koble til lysdioder i henhold til dette prinsippet er ganske enkelt. Dioder er koblet i serie. Et slående eksempel på en slik sammenheng er en vanlig juletrekrans.
Arduino LED-tilkobling
Hvordan løser jeg problemet slik at lysdioden slås av og på med et intervall på 1 sekund? Den såk alte skissen kan hjelpe oss med dette – et program laget i Arduino-miljøet. Arduino er en elektronisk designer og en praktisk plattform som har blitt den mest brukte blant elektronikkentusiaster, siden dette systemet er ganske enkelt og lett å bruke. Arduino-baserte enheter kan kontrollere ulike aktuatorer. Spesielt LED.
Figuren nedenfor viser koblingsskjemaet til LED-en til Arduino-kontrolleren, hvor enheten er koblet til den åttende utgangen. Dette må tas i betraktning ved programmering og innstilling av nødvendige parametere.
Parallellforbindelse
Parallellkobling av LED-er er mye brukt av befolkningen i hverdagen - i enhver LED-skjerm eller LED-matrise.
LED har teknologiske avvik i verdien av likespenningsreduksjon. Følgelig vil forskjellige strømmer passere gjennom dem. I dette tilfellet vil også lysintensiteten variere, noe det menneskelige øyet oppfatter som ulik lysstyrke. Av denne grunn må strømmene utjevnes med ballastmotstander.
Figuren viser parallellkoblingsskjemaetLED på en måte. Samtidig er alternativ "a" feil, det anbefales ikke å bruke det i praksis. Det riktige alternativet "b" er med ballastmotstander.
Selvforbindelse
Gjør-det-selv LED-tilkobling må utføres i henhold til alle regler. For tilkobling er det nødvendig å bruke små ledninger på grunn av det faktum at motstanden til en slik ledning vil være nesten lik motstanden til lysdiodene. I dette tilfellet viser erfaring at spenningen faller avhengig av lengden på ledningen. Av denne grunn er strømforsyninger plassert i nærheten av LED-enheter. Eller de bruker strømforsyninger til lysdioder med en utgangsspenning på 24 V, 36 V eller 48 V. På sin side produserer produsenter av LED-strips dem for forskjellige spenninger:
Tilkobling til 1,5 V. Med denne koblingen trenger lysdioder, hvis driftsspenning i de fleste tilfeller overstiger 1,5 V, en strømkilde på minst 3,2 V. I dette tilfellet brukes en blokkerende generator for tilkobling på motstand, transistor og transformator
- Koble til 5 V. Denne tilkoblingen av LED innebærer å koble til en motstand med en motstand i området 100-200 ohm.
- Koble til 9 V. Denne strømforsyningen brukes ekstremt sjelden til å koble til lysdioder. Oftest er tre dioder koblet i serie med en driftsstrøm på 20 mA.
- Tilkoblingtil 12 V. Inkluderer å bestemme type enhet, finne merkestrøm, spenning og strømforbruk. Ved en slik tilkobling er det nødvendig å bruke en motstand, som plasseres på hvilken som helst del av den elektriske kretsen.
- Tilkobling til 220 V. Med denne tilkoblingen er det nødvendig å begrense strømnivået som vil passere gjennom LED-en, samt senke nivået på den omvendte LED-spenningen, siden kun på denne måten vil det være mulig å forhindre sammenbrudd. Strømnivået er begrenset av motstander, kondensatorer eller induktorer.
La oss fokusere på å koble til et 220 V-nettverk.
Prinsippet for å koble til høye priser
Hvordan koble en LED til et 220 V-nettverk? Som allerede nevnt, for optimal montering av enheten, er det nødvendig med en driver, siden for å lage en slik tilkobling og slik at enhetene kan fungere stabilt, er det nødvendig å redusere spenningsamplituden og redusere strømstyrken, også som konverterer AC-spenningen til DC. En skillelinje som har en motstand eller kapasitiv belastning, samt ulike stabilisatorer, kan bidra til å løse dette problemet.
Lampebryter
Hvordan er LED-bryteren koblet til? For oss har ikke den elektriske bryteren i leilighetene vært en kuriositet på lenge. Fremgangen står imidlertid ikke stille, og produsenter av lysutstyr har allerede forbedret bryterne vi er vant til ved å gi dem LED-bakgrunnsbelysning. Slikenheter sørger for belysning når de er slått av. På dagtid er en slik forbedring selvfølgelig umerkelig. Men om natten er denne tilsynelatende bagatellen usedvanlig relevant. Å koble til en bryter med en LED er ikke en vanskelig oppgave, siden den utføres i henhold til et veldig enkelt opplegg. Sikkerhetstiltak krever imidlertid at visse nyanser følges.
Som du kan se av det presenterte diagrammet, består enheten av kun to elementer - en motstand som begrenser strømmen, og faktisk en lyskilde. Kompleksiteten og det særegne paradokset ligger i det faktum at LED-en er plassert i en 220 V AC-bryter. Samtidig er selve LED-en designet for en konstant spenning fra 2 til 12 V. Men når strømstyrken er mye større enn denne delen av tilkoblingskretsen er i stand til å passere, omdannes overskuddsenergien til varme. Og hvis det ikke var noen motstand foran LED-en, ville strømmen som går gjennom den ganske enkelt fordampe diodekrystallen. Alt handler om motstanden, som kutter det meste av strømmen.
Arbeidsalgoritme
Tilkobling av lysdioden i bryteren utføres i flere trinn:
- Skruer helt av strømforsyningen.
- Vi demonterer bryteren, vi kobler elementer til terminalene i samsvar med diagrammet ovenfor.
- I bryterpanelet med et tynt bor bor du et hull for utgangen av LED.
- Montering av bryteren.
- Gjenoppretter strømforsyningen.
- Bruker enheten.
