Sada je LED rasvjeta postala veoma popularna. Stvar je u tome što ova rasvjeta nije samo dovoljno moćna, već je i isplativa. LED diode su poluvodičke diode u epoksidnom omotaču.
U početku su bili prilično slabi i skupi. Ali kasnije su u proizvodnju puštene vrlo svijetle bijele i plave diode. Do tada je njihova tržišna cijena opala. Trenutno postoje LED diode gotovo bilo koje boje, što je bio razlog njihove upotrebe u različitim područjima djelatnosti. To uključuje osvjetljenje raznih prostorija, pozadinsko osvjetljenje ekrana i znakova, korištenje na putokazima i semaforima, u unutrašnjosti i farovima automobila, u mobilnim telefonima, itd.
Opis
LED troše malo električne energije, što rezultira time da takva rasvjeta postepeno zamjenjuje postojeće izvore svjetlosti. U specijalizovanim prodavnicama možete kupiti različite artikle bazirane na LED rasvjeti, počevši od obične lampe i LED trake,završavajući sa LED panelima. Ono što im je zajedničko je da njihova veza zahtijeva struju od 12 ili 24 V.
Za razliku od drugih izvora svjetlosti koji koriste grijaći element, ovaj koristi poluvodički kristal koji generiše optičko zračenje kada se primjenjuje struja.
Da biste razumjeli šeme za povezivanje LED dioda na 220V mrežu, prvo morate reći da se ne može direktno napajati iz takve mreže. Stoga, da biste radili sa LED diodama, morate slijediti određeni redoslijed njihovog povezivanja na visokonaponsku mrežu.
Električna svojstva LED-a
Strujno-naponska karakteristika LED-a je strma linija. Odnosno, ako se napon barem malo poveća, tada će se struja naglo povećati, što će dovesti do pregrijavanja LED-a s njegovim naknadnim izgaranjem. Da biste ovo izbjegli, morate uključiti ograničavajući otpornik u krug.
Ali važno je ne zaboraviti na maksimalni dozvoljeni obrnuti napon LED dioda od 20 V. A ako je spojen na mrežu s obrnutim polaritetom, dobit će amplitudni napon od 315 volti, odnosno 1,41 puta više od trenutnog. Činjenica je da je struja u mreži od 220 volti naizmjenična i da će u početku ići u jednom smjeru pa nazad.
Kako bi se spriječilo kretanje struje u suprotnom smjeru, LED sklopni krug bi trebao biti sljedeći: dioda je uključena u kolo. Neće proći obrnuti napon. U ovom slučaju, veza mora biti paralelna.
Još jedna šema za povezivanje LED diode na mrežu 220volt je za ugradnju dvije LED diode jedna uz drugu.
Što se tiče mrežnog napajanja sa otpornikom za gašenje, ovo nije najbolja opcija. Zato što će otpornik odavati jaku snagu. Na primjer, ako koristite otpornik od 24 kΩ, tada će disipacija snage biti približno 3 vata. Kada je dioda spojena u seriju, snaga će se prepoloviti. Reverzni napon na diodi trebao bi biti 400 V. Kada se upale dvije suprotne LED diode, možete staviti dva otpornika od dva vata. Njihov otpor bi trebao biti dva puta manji. To je moguće kada se u jednom kućištu nalaze dva kristala različitih boja. Obično je jedan kristal crven, a drugi zelen.
Kada se koristi otpornik od 200 kΩ, zaštitna dioda nije potrebna jer je povratna struja mala i neće uništiti kristal. Ova shema za povezivanje LED dioda na mrežu ima jedan minus - malu svjetlinu sijalice. Može se koristiti, na primjer, za osvjetljavanje sobnog prekidača.
Zbog činjenice da je struja u mreži naizmjenična, time se izbjegava trošenje električne energije na zagrijavanje zraka ograničavajućim otpornikom. Kondenzator radi svoj posao. Uostalom, prolazi naizmjeničnu struju i ne zagrijava se.
Važno je zapamtiti da oba polu-ciklusa mreže moraju proći kroz kondenzator da bi mogao proći naizmjeničnu struju. A kako LED provodi struju samo u jednom smjeru, potrebno je staviti običnu diodu (ili drugu dodatnu LED diodu) u suprotnom smjeru.paralelno sa LED diodom. Tada će preskočiti drugo poluvreme.
Kada se sklop za povezivanje LED-a na 220 voltnu mrežu isključi, napon će ostati na kondenzatoru. Ponekad čak i puna amplituda na 315 V. To prijeti električnim udarom. Da bi se to izbjeglo, osim kondenzatora, potrebno je osigurati i otpornik za pražnjenje velike vrijednosti, koji će, ako se isključi iz mreže, istog trenutka isprazniti kondenzator. Mala količina struje teče kroz ovaj otpornik tokom normalnog rada bez zagrijavanja.
Za zaštitu od impulsne struje punjenja i kao osigurač stavljamo otpornik niskog otpora. Kondenzator mora biti poseban, koji je projektovan za strujni krug od najmanje 250 V, ili 400 V.
Šema sekvenciranja LED-a uključuje ugradnju sijalice od nekoliko LED dioda povezanih u seriju. Za ovaj primjer, jedna kontra dioda je dovoljna.
Pošto će pad napona na otporniku biti manji, ukupan pad napona na LED diodama mora se oduzeti od izvora napajanja.
Neophodno je da ugrađena dioda bude projektovana za struju sličnu struji koja prolazi kroz LED diode, a obrnuti napon mora biti jednak zbiru napona na LED diodama. Najbolje je koristiti paran broj LED dioda i povezati ih jedan uz drugi.
Može biti više od deset LED dioda u jednom lancu. Da biste izračunali kondenzator, morate od amplitude napona mreže 315 V oduzeti zbir pada napona LED dioda. Kao rezultat, nalazimo broj padanapon na kondenzatoru.
Greške LED povezivanja
- Prva greška je kada povežete LED bez limitera, direktno na izvor. U ovom slučaju, LED će vrlo brzo otkazati, zbog nedostatka kontrole nad količinom struje.
- Druga greška je povezivanje LED dioda instaliranih paralelno na zajednički otpornik. Zbog činjenice da postoji rasipanje parametara, svjetlina LED dioda će biti različita. Osim toga, ako jedna od LED dioda pokvari, struja druge LED diode će se povećati, zbog čega može izgorjeti. Dakle, kada se koristi jedan otpornik, LED diode moraju biti povezane u seriju. Ovo vam omogućava da ostavite struju istom prilikom izračunavanja otpornika i dodate napone LED dioda.
- Treća greška je kada se LED diode koje su dizajnirane za različite struje uključuju serijski. To uzrokuje da jedan od njih slabo gori, ili obrnuto - da se istroši.
- Četvrta greška je korištenje otpornika koji nema dovoljno otpora. Zbog toga će struja koja teče kroz LED biti prevelika. Dio energije, pri precijenjenom trenutnom naponu, pretvara se u toplinu, što dovodi do pregrijavanja kristala i značajnog smanjenja njegovog vijeka trajanja. Razlog tome su defekti kristalne rešetke. Ako se strujni napon još više poveća i p-n spoj se zagrije, to će dovesti do smanjenja unutrašnjeg kvantnog prinosa. Kao rezultatsvjetlina LED dioda će pasti i kristal će biti uništen.
- Peta greška je paljenje LED diode na 220V, čije je kolo vrlo jednostavno, u nedostatku ograničenja obrnutog napona. Maksimalni dozvoljeni reverzni napon za većinu LED dioda je približno 2V, a obrnuti poluperiodski napon utiče na pad napona, koji je jednak naponu napajanja kada je LED dioda isključena.
- Šesti razlog je upotreba otpornika čija je snaga nedovoljna. To izaziva snažno zagrijavanje otpornika i proces topljenja izolacije koja dodiruje njegove žice. Tada boja počinje gorjeti i pod utjecajem visokih temperatura dolazi do uništenja. To je zato što otpornik samo rasipa snagu za koju je dizajniran.
Šema za uključivanje moćne LED diode
Da biste povezali moćne LED diode, trebate koristiti AC/DC pretvarače koji imaju stabiliziran strujni izlaz. Ovo će eliminirati potrebu za otpornikom ili LED drajverom IC. Istovremeno, možemo postići jednostavnu LED vezu, udobnu upotrebu sistema i smanjenje troškova.
Prije nego što uključite moćne LED diode, uvjerite se da su spojene na izvor napajanja. Ne priključujte sistem na napajanje koje je pod naponom, inače će LED diode otkazati.
5050 LED diode. Karakteristike. Dijagram ožičenja
Led diode niske snage također uključuju LED diode za površinsku montažu (SMD). Najčešće se koriste zadugmad za pozadinsko osvjetljenje u mobilnom telefonu ili za dekorativnu LED traku.
5050 LED diode (veličina tijela: 5 x 5 mm) su poluprovodnički izvori svjetlosti, čiji je prednji napon 1,8-3,4 V, a jačina jednosmjerne struje za svaki kristal je do 25 mA. Posebnost SMD 5050 LED dioda je da se njihov dizajn sastoji od tri kristala, koji LED diodi omogućavaju da emituje više boja. Zovu se RGB LED diode. Njihovo tijelo je napravljeno od plastike otporne na toplinu. Difuzno sočivo je prozirno i ispunjeno epoksidnom smolom.
Da bi 5050 LED diode trajale što je duže moguće, moraju biti povezane na otpornost u seriji. Za maksimalnu pouzdanost kola, bolje je spojiti poseban otpornik za svaki lanac.
Šeme za uključivanje trepćućih LED dioda
Trepćuća LED dioda je LED sa ugrađenim generatorom impulsa. Frekvencija mu je od 1,5 do 3 Hz.
Uprkos činjenici da je trepćuća LED dioda prilično kompaktna, sadrži čip poluvodičkog generatora i dodatne elemente.
Što se tiče napona trepćuće LED diode, on je univerzalan i može varirati. Na primjer, za visokonaponske je 3-14 volti, a za niskonaponske je 1,8-5 volti.
Shodno tome, pozitivne osobine trepćuće LED diode uključuju, pored male veličine i kompaktnosti uređaja za svjetlosnu signalizaciju, i širok raspon dozvoljenog napona. Osim toga, može emitovati različite boje.
U odvojenim tipovima treptanjaLED diode su ugrađene u oko tri višebojne LED diode, koje imaju različite intervale bljeskanja.
Trepćuće LED diode su takođe prilično ekonomične. Činjenica je da je elektroničko kolo za uključivanje LED-a izrađeno na MOS strukturama, zahvaljujući kojima se zasebna funkcionalna jedinica može zamijeniti treperećom diodom. Zbog svoje male veličine, trepćuće LED diode se često koriste u kompaktnim uređajima koji zahtijevaju male radio elemente.
Na dijagramu, trepćuće LED diode su označene na isti način kao i obične, jedini izuzetak je što linije strelica nisu samo ravne, već tačkaste. Dakle, oni simboliziraju treptanje LED diode.
Kroz prozirno tijelo trepćuće LED diode, možete vidjeti da se sastoji od dva dijela. Tamo, na negativnom terminalu baze katode, nalazi se kristal diode koja emituje svjetlost, a na anodnom terminalu je oscilatorski čip.
Sve komponente ovog uređaja su povezane pomoću tri zlatne žice kratkospojnika. Da biste razlikovali trepćuću LED diodu od normalnog, samo pogledajte prozirno kućište na svjetlu. Tu možete vidjeti dvije podloge iste veličine.
Na jednoj podlozi nalazi se kristalna kocka emitera svjetlosti. Izrađen je od legure retkih zemalja. Za povećanje svjetlosnog toka i fokusa, kao i za formiranje uzorka zračenja, koristi se parabolički aluminijski reflektor. Ovaj reflektor u trepćućoj LED diodi je manje veličine nego u normalnom. To je zato što u drugom poluvremenukućište sadrži supstrat sa integrisanim kolom.
Ove dvije podloge su povezane jedna s drugom pomoću dva mosta od zlatne žice. Što se tiče tela trepćuće LED diode, ono može biti napravljeno od mat plastike koja raspršuje svetlost ili od prozirne plastike.
Zbog činjenice da emiter u trepćućoj LED diodi nije lociran na osi simetrije tijela, neophodno je koristiti monolitni obojeni difuzni svjetlovod za funkcionisanje ujednačenog osvjetljenja.
Prisustvo prozirnog kućišta može se naći samo u trepćućim LED diodama velikog prečnika, koje imaju uski uzorak zračenja.
Trepćući LED generator se sastoji od glavnog oscilatora visoke frekvencije. Njegov rad je konstantan, a frekvencija je oko 100 kHz.
Uz visokofrekventni generator funkcioniše i razdjelnik na logičke elemente. On, zauzvrat, dijeli visoku frekvenciju do 1,5-3 Hz. Razlog za korištenje visokofrekventnog generatora sa razdjelnikom frekvencije je taj što je za rad generatora niske frekvencije potreban kondenzator najvećeg kapaciteta za vremenski krug.
Dovođenje visoke frekvencije do 1-3 Hz zahtijeva prisustvo razdjelnika na logičkim elementima. I mogu se vrlo lako primijeniti na malom prostoru poluvodičkog kristala. Na poluvodičkoj podlozi, pored razdjelnika i glavnog visokofrekventnog oscilatora, nalazi se zaštitna dioda i elektronski prekidač. Restriktivnootpornik je ugrađen u trepćuće LED diode, koje su predviđene za napon od 3 do 12 volti.
Niskonaponska trepćuća LED dioda
Što se tiče niskonaponskih trepćućih LED dioda, one nemaju ograničavajući otpornik. Kada je napajanje obrnuto, potrebna je zaštitna dioda. To je neophodno kako bi se spriječio kvar mikrokola.
Da bi visokonaponske trepćuće LED diode radile dugo i glatko, napon napajanja ne bi trebao biti veći od 9 volti. Ako napon poraste, tada će se rasipanje snage trepereće LED diode povećati, što će dovesti do zagrijavanja poluvodičkog kristala. Nakon toga, zbog prekomjernog zagrijavanja, degradacija trepćuće LED diode će početi.
Kada je potrebno provjeriti ispravnost trepćuće LED diode, da biste to učinili bezbedno, možete koristiti bateriju od 4,5 volti i otpornik od 51 oma spojen serijski sa LED diodom. Snaga otpornika mora biti najmanje 0,25W.
Instalacija LED dioda
Instalacija LED dioda je veoma važno pitanje iz razloga što je direktno povezano sa njihovom održivošću.
Budući da LED diode i mikrokrugovi ne vole statiku i pregrijavanje, potrebno je lemiti dijelove što je brže moguće, ne duže od pet sekundi. U tom slučaju morate koristiti lemilo male snage. Temperatura vrha ne bi trebalo da prelazi 260 stepeni.
Prilikom lemljenja možete dodatno koristiti medicinsku pincetu. Pinceta LEDje stegnut bliže kućištu, zbog čega se stvara dodatno odvođenje topline iz kristala tijekom lemljenja. Kako se noge LED-a ne bi slomile, ne smiju se mnogo savijati. Trebali bi ostati paralelni jedno s drugim.
Da bi se izbjeglo preopterećenje ili kratki spoj, uređaj mora biti opremljen osiguračem.
Šema za glatko uključivanje LED dioda
Mekana LED shema za uključivanje i isključivanje je popularna među ostalima, a vlasnici automobila koji žele da podese svoje automobile su zainteresovani za nju. Ova shema se koristi za osvjetljavanje unutrašnjosti automobila. Ali to nije jedina njegova primjena. Koristi se iu drugim oblastima.
Jednostavno LED kolo za meki start sastojalo bi se od tranzistora, kondenzatora, dva otpornika i LED diode. Potrebno je odabrati otpornike koji ograničavaju struju koji mogu proći struju od 20 mA kroz svaki niz LED dioda.
Kolo za glatko uključivanje i isključivanje LED dioda neće biti kompletno bez kondenzatora. On joj dozvoljava da prikuplja. Tranzistor mora biti p-n-p-strukture. A struja na kolektoru ne bi trebala biti manja od 100 mA. Ako je LED kola za meki start pravilno sastavljena, onda će se, na primjeru unutrašnjeg osvjetljenja automobila, LED diode upaliti glatko za 1 sekundu, a nakon što se vrata zatvore, glatko će se isključiti.
Naizmjenično uključivanje LED dioda. Dijagram
Jedan od svjetlosnih efekata koji koriste LED diode je njihovo paljenje jednog po jednog. To se zove trčanje vatre. Takva shema radi iz autonomnog napajanja. Za njegov dizajn koristi se konvencionalni prekidač koji napaja svaku LED diodu naizmjence.
Razmotrite uređaj koji se sastoji od dva mikrokola i deset tranzistora, koji zajedno čine glavni oscilator, sam upravlja i indeksira. Iz izlaza glavnog oscilatora, impuls se prenosi na upravljačku jedinicu, koja je također decimalni brojač. Zatim se napon primjenjuje na bazu tranzistora i otvara ga. Anoda LED je spojena na pozitiv izvora napajanja, što dovodi do sjaja.
Drugi impuls formira logičku jedinicu na sljedećem izlazu brojača, a nizak napon će se pojaviti na prethodnom i zatvoriti tranzistor, uzrokujući da se LED dioda isključi. Tada se sve dešava istim redosledom.
