Детаљи о методама повезивања ЛЕД-а

У нашем животу, ЛЕД диоде самоуверено истискују друге изворе вештачког светла из технологије осветљења. Али ако се жаруље са жарном нити могу прикључити директно на напајање, онда повезивање ЛЕД и лампи за пражњење захтева посебне мере.

Истовремено, повезивање једне ЛЕД диоде не узрокује проблеме. А укључивање са неколико јединица на стотине није тако лако као што се чини.

Мало теорије

ЛЕД-у је потребан константан напон или струја да би правилно функционисао. Они би требало да буду:

1. Константно у правцу. То јест, струја у ЛЕД колу, када се примени напон, мора тећи од извора напона "+" до његовог "-".
2. стабилан, односно константне величине, током рада диоде.
3. Не пулсира - након исправљања и стабилизације, вредности константног напона или струје не би требало периодично да се мењају.
   Шема облика напона на излазу пуноталасног исправљача када се филтрира електролитичким кондензатором (црно-бели правоугаоници означени са "+" на дијаграму). Испрекидана линија је напон на излазу исправљача. Кондензатор се пуни до полуталасне амплитуде и постепено се празни на отпору оптерећења. „Кораци“ су пулсације. Однос амплитуда корака и полуталаса у процентима је фактор таласања.

За ЛЕД диоде у почетку су коришћени доступни извори напона - 5, 9, 12 В. А радни напон п-н споја је од 1,9-2,4 до 3,7-4,4 В. Стога је директно укључивање диоде скоро увек њено физичко сагоревање од прегревање великом струјом. тренутна потреба лимит са отпорником за ограничавање струје, трошећи енергију за његово загревање.

ЛЕД диоде се могу укључити серијски у неколико комада. Затим, склапањем ланца од њих, могуће је, збиром њихових напредних напона, достићи скоро напон извора напајања. А преостала разлика се „отплаћује“ расипањем у виду топлоте на отпорнику.

Када има на десетине диода, оне су повезане у серијска кола, која су повезана паралелно.

ЛЕД пиноут

ЛЕД поларитет - анода или плус и катода - минус је лако одредити са слика:

У цилиндричним случајевима катода је означена резом са стране, анода је дужа, а катода краћа.

Катода СМД ЛЕД диода је означена резом на кућишту.

У матрицама моћних ЦОБ ЛЕД диода, „+“ и „-“ се истискују на јастучићима за лемљење.

ЛЕД прекидачко коло

ЛЕД се напаја константним напоном. Али карактеристике нелинеарне зависности његовог унутрашњег отпора захтевају да се радна струја одржава у уским границама. При струји мањој од номиналне, она се смањује светлосни ток, а при вишој вредности кристал се прегрева, јачина сјаја се повећава, а „живот“ се смањује. Најједноставнији начин да се прошири је ограничавање струје кроз кристал укључивањем отпорника који ограничава струју. За моћне ЛЕД диоде ово је економски неисплативо, јер се напајају једносмерном струјом из посебног извора стабилне струје - возачи.

серијска веза

ЛЕД је прилично сложен уређај за осветљење. Ради од секундарног извора једносмерног напона. Са снагом већом од 0,2-0,5 В, већина ЛЕД уређаја користи изворе струје. Нису сасвим тачни, на амерички начин, названи возачи. Када су диоде повезане у серију, често се користе напајања са напоном од 9, 12, 24, па чак и 48 В. У овом случају се гради серијски ланац у којем може бити од 3-6 до неколико десетина елемената.

Када је повезана у серију у ланцу, анода прве ЛЕД диоде је повезана преко отпорника за ограничавање струје на „+“ извора напајања, а катода је повезана са анодом другог. И тако је цео ланац повезан.

Шема серијско-паралелног повезивања три серијске групе ЛЕД диода у ланцима од три ЛЕД елемента. Свако коло има отпорник за ограничавање струје на левој страни. Он "гаси" вишак збира предњих напона диода.

На пример, црвене ЛЕД диоде имају напредни радни напон од 1,6В до 3,03В. У_итд. = 2.1В једна ЛЕД диода на отпорнику са изворним напоном од 12 В имаће напон од 5,7 В:

12В - 3к2.1В = 12 - 6.3 = 5.7В.

И већ су 3 узастопна ланца повезана паралелно.

Табела директног напона на ЛЕД диоди од боје њеног сјаја.

Са серијским повезивањем ЛЕД диода, струје кроз ЛЕД диоде ће бити исте, а пад на сваком елементу је индивидуалан. Зависи од унутрашњег отпора диоде.

Својства серијске везе:

• лом једног елемента доводи до гашења свих;
• кратки спој - прераспоређује свој напон на све преостале, на њима се повећава осветљеност сјаја и деградација се убрзава.

Препоручено: Како сазнати колико волти има ЛЕД

Паралелна веза

У овој ЛЕД шеми повезивања, све аноде су повезане једна на другу и на „+“ извора напајања, а катоде на „-“.

Таква веза је била на првим ЛЕД вјенчићима, лењирима и тракама када се напајају напоном од 3-5 В.

Ово је погрешна веза. Са неизбежним ширењем параметара, струје кроз ЛЕД диоде ће бити различите. И сијаће другачије. И не загревају се на исти начин. Као резултат тога, прегрејани ће изгорети, на пример, са отвореним кругом. Струја кроз преостале диоде Д2, Д3 ће се повећати и напон ће се повећати на њима, јер ће мања укупна струја кроз Р1 дати мањи пад напона на њој. Друга диода ће прегорети, која ће имати мањи унутрашњи отпор п-н споја.

Ако дође до прегоревања са затварањем п-н споја, онда ће се цео напон батерије применити на отпорник Р1. Прегрејаће се и изгорети.

Шема паралелног повезивања ЛЕД диода. Свака ЛЕД диода је правилно повезана у серију са сопственим отпорником за ограничавање струје.

Овако би могао изгледати прави дизајн шест паралелно повезаних ЛЕД диода. 

На слици:

• сиве траке - струјне гуме, односно жице без изолације;
• плави цилиндри са заобљеним крајем - цилиндричне ЛЕД диоде са сочивом на крају;
• црвено - отпорници за ограничавање радне струје.

Биће погрешно повезати све диоде на један отпорник. Због расејања у карактеристикама ЛЕД диода, чак иу једној серији која може да достигне од 50 до 200% или више, кроз диоде може тећи струја која ће значајно варирати. Због тога ће такође светлети и другачије се оптерећивати. Касније, најоптерећенији, који сијају светлије од других, ће изгорети или деградирати до скоро потпуног слабљења, губећи 70-90% светлосног тока. Или промените нијансу сјаја из беле у жуту.

Прочитајте такође

Основе паралелног и серијског повезивања ЛЕД диода

 

помешан

Комбинована или мешовита веза се користи када се креирају ЛЕД матрице које се састоје од много десетина или стотина елемената или неупакованих кристала. Најпознатије од њих су ЦОБ матрице.

Шема комбинованог повезивања ЛЕД диода у матрицу: "стандард" - серијски ланци од 4 кристала у сваком су повезани паралелно и повезани на извор напајања, "хибрид" - кристали, у овом случају, 8 ком., су повезани у серију / паралелно са извором напајања.

Напон напајања и радна струја са комбинованим укључивањем биће мањи од називних радних. Само под овим условом, матрица ће радити мање-више дуго времена. При називној струји, најслабија карика ће брзо изгорети, а остатак ће постепено изгорети. Завршиће се прекидима серијских ланаца и кратким спојем паралелних.

Повезивање светлеће диоде на мрежу од 220 В

Ако напајате ЛЕД директно са 220 В са ограничењем струје, онда ће засијати позитивним полуталасом и угасити се са негативним. Али то је само у случају када је обрнути напон п-н споја много већи од 220 В. Обично је у региону 380-400 В.

Други начин укључивања је преко кондензатора за гашење.

Мрежни напон се примењује на "мост" на диодама ВД1-ВД4. Кондензатор Ц1 ће се "угасити" око 215-217 В. Остатак ће се исправити. Након филтрирања помоћу кондензатора Ц2, на ЛЕД се примењује константан напон. Не заборавите да ограничите струју кроз диоду помоћу отпорника.

Друга шема повезивања је са полуталасним исправљачем на диоди и са ограничавајућим отпорником од 30 кОхм.

ПАЖЊА! Већина кола са директним прикључком на мрежу од 220 В имају озбиљан недостатак - опасни су за повреде људи са високим напоном - 220 В. Због тога их треба пажљиво користити, уз пажљиву изолацију свих делова који носе струју.

Детаљне информације о повезивању ЛЕД-а на мрежу од 220 В описано овде.

Како напајати диоде из извора напајања

Најпопуларнија прекидачка напајања без трансформатора (ПСУ) пружају 12 В са заштитом од струје, кратког споја, прегревања итд.

Стога су ЛЕД диоде повезане у серију и њихова струја је ограничена конвенционалним отпорником. Ланац укључује 3 или 6 диода. Њихов број је одређен предњим напоном диоде. Њихов збир за ограничење струје треба да буде мањи од излазног напона ПСУ за 0,5-1 В.

Прочитајте такође

Повезивање ЛЕД на 12 волти

 

Карактеристике повезивања РГБ и ЦОБ ЛЕД диода

ЛЕД диоде са скраћеницом РГБ - То су полихромни или вишебојни емитери светлости различитих боја. Већина њих је састављена од три ЛЕД кристала, од којих сваки емитује различиту боју.Такав склоп се назива тријада боја.

Повезивање РГБ ЛЕД-а се врши на исти начин као и конвенционалне ЛЕД диоде. У сваком случају таквог вишебојног извора светлости, постоји један кристал: црвено - црвено, зелено - зелено и плаво - плаво. Свака ЛЕД диода има свој радни напон:

• плава - од 2,5 до 3,7 В;
• зелена - од 2,2 до 3,5 В;
• црвена - од 1,6 до 2,03 В.

Кристали се могу повезати једни са другима на различите начине:

• са заједничком катодом, односно три катоде су повезане једна са другом и са заједничким терминалом на кућишту, а аноде свака имају свој терминал;
• са заједничком анодом - респективно, за све аноде, излаз је заједнички, а катоде су појединачне;
• независни пиноут - свака анода и катода имају свој излаз.

Због тога ће вредности отпорника који ограничавају струју бити различите.

Повезивање РГБ-ЛЕД кристала према шеми са заједничком катодом.

Веза "са заједничком анодом".

У оба случаја, кућиште диоде има 4 жичана извода, јастучиће у СМД ЛЕД диодама или пин у кућишту за пиране.

У случају независних ЛЕД диода, биће 6 излаза.

У случају СМД 5050 ЛЕД кристали су распоређени на следећи начин:

У случају вишебојних 3 независна кристала зелене, црвене и плаве. Стога, када израчунавате вредности отпорника, запамтите да свака боја има свој напон диоде.

Повезивање ЦОБ ЛЕД диода

Скраћеница ЦОБ су прва слова енглеске фразе цхип-он-боард. На руском, то ће бити - елемент или кристал на табли.

Кристали су залепљени или залемљени на сафирну или силицијумску подлогу која проводе топлоту. Након провере исправних електричних прикључака, кристали су испуњени жутим фосфором.

ЦОБ ЛЕДс - то су матричне структуре које се састоје од десетина или стотина кристала, који су повезани у групе са комбинованим укључивањем полупроводничких п-н спојева. Групе су секвенцијални ланци ЛЕД диода, чији број одговара напону напајања ЛЕД матрице. На пример, на 9 В ово су 3 кристала, 12 В - 4.

Прочитајте такође

Како спојити ЛЕД на Ардуино плочу

 

Ланци повезани серијски су повезани паралелно. Тако се добија потребна снага матрице. Кристали плавог сјаја испуњени су жутим фосфором. Поновно зрачи плаво светло у жуто, чинећи га белим.

Квалитет светлости, тј. приказивање боја регулишу у процесу производње састав фосфора. Једнокомпонентни и двокомпонентни фосфор даје низак квалитет, јер има 2-3 емисионе линије у спектру. Тро- и петокомпонентни - сасвим прихватљива репродукција боја. Може бити до 85-90 Ра па чак и више.

Повезивање ове врсте емитера светлости не изазива проблеме. Укључени су као нормални моћни ЛЕД, напајани стандардним извором струје. На пример, 150, 300, 700 мА. Произвођач ЦОБ матрица препоручује одабир извора струје са маргином. То ће помоћи приликом пуштања у рад светиљке са ЦОБ матрицом.