Zdaj je LED osvetlitev postala zelo priljubljena. Stvar je v tem, da ta razsvetljava ni le dovolj močna, ampak tudi stroškovno učinkovita. LED diode so polprevodniške diode v epoksi lupini.
Na začetku so bili precej šibki in dragi. Toda kasneje so bile v proizvodnjo sproščene zelo svetle bele in modre diode. Do takrat je njihova tržna cena padla. Trenutno obstajajo LED diode skoraj vseh barv, kar je bil razlog za njihovo uporabo na različnih področjih dejavnosti. Sem spadajo osvetlitev različnih prostorov, osvetlitev zaslonov in znakov, uporaba na cestnih znakih in semaforjih, v notranjosti in žarometih avtomobilov, v mobilnih telefonih itd.
Opis
LED porabijo malo električne energije, zaradi česar takšna razsvetljava postopoma nadomešča že obstoječe vire svetlobe. V specializiranih trgovinah lahko kupite različne izdelke, ki temeljijo na LED osvetlitvi, od običajne svetilke do LED traku,konča z LED ploščami. Vsem je skupno to, da njihova povezava zahteva tok 12 ali 24 V.
Za razliko od drugih svetlobnih virov, ki uporabljajo grelni element, ta uporablja polprevodniški kristal, ki ustvarja optično sevanje, ko se uporabi tok.
Če želite razumeti sheme za povezovanje LED diod v omrežje 220 V, morate najprej povedati, da ga ni mogoče napajati neposredno iz takega omrežja. Zato morate za delo z LED diodami upoštevati določeno zaporedje njihovega povezovanja v visokonapetostno omrežje.
Električne lastnosti LED
Tokovno-napetostna značilnost LED je strma črta. To pomeni, da če se napetost vsaj malo poveča, se bo tok močno povečal, kar bo povzročilo pregrevanje LED s poznejšim izgorevanjem. Da bi se temu izognili, morate v vezje vključiti omejevalni upor.
Vendar je pomembno, da ne pozabite na največjo dovoljeno povratno napetost LED diod 20 V. In če je priključen na omrežje z obrnjeno polarnostjo, bo prejel amplitudno napetost 315 voltov, to je 1,41 krat več kot sedanji. Dejstvo je, da je tok v omrežju 220 voltov izmeničen in bo sprva šel v eno smer in nato nazaj.
Da bi preprečili premikanje toka v nasprotni smeri, mora biti preklopni tokokrog LED naslednji: dioda je vključena v vezje. Ne bo prenašal povratne napetosti. V tem primeru mora biti povezava vzporedna.
Druga shema za povezavo LED z omrežjem 220volt je za namestitev dveh LED diod ena za drugo.
Kar zadeva omrežno napajanje z gasilnim uporom, to ni najboljša možnost. Ker bo upor oddajal močno moč. Na primer, če uporabljate upor 24 kΩ, bo odvajanje moči približno 3 vate. Ko je dioda povezana zaporedno, se moč prepolovi. Povratna napetost na diodi mora biti 400 V. Ko se vklopita dve nasprotni LED diodi, lahko postavite dva dvovatna upora. Njihov upor bi moral biti dvakrat manjši. To je mogoče, če sta v enem ohišju dva kristala različnih barv. Običajno je en kristal rdeč, drugi pa zelen.
Ko se uporablja upor 200 kΩ, zaščitna dioda ni potrebna, ker je povratni tok majhen in ne bo uničil kristala. Ta shema za priključitev LED diod v omrežje ima en minus - majhno svetlost žarnice. Uporablja se lahko na primer za osvetlitev sobnega stikala.
Zaradi dejstva, da je tok v omrežju izmeničen, se s tem izognemo zapravljanju električne energije za ogrevanje zraka z omejevalnim uporom. Kondenzator opravi svoje delo. Konec koncev prehaja izmenični tok in se ne segreva.
Pomembno si je zapomniti, da morata oba polcikla omrežja preiti skozi kondenzator, da lahko prehaja izmenični tok. In ker LED prevaja tok samo v eno smer, je treba navadno diodo (ali drugo dodatno LED) postaviti v nasprotno smer.vzporedno z LED. Nato bo preskočil drugo polčas.
Ko je vezje za priključitev LED na 220-voltno omrežje izklopljeno, napetost ostane na kondenzatorju. Včasih celo polna amplituda pri 315 V. To grozi z električnim udarom. Da bi se temu izognili, je treba poleg kondenzatorja poskrbeti tudi za izpustni upor visoke vrednosti, ki bo, če ga izključite iz omrežja, takoj izpraznil kondenzator. Skozi ta upor med normalnim delovanjem teče majhna količina toka, ne da bi ga segrela.
Za zaščito pred impulznim polnilnim tokom in kot varovalko smo postavili upor z nizko upornostjo. Kondenzator mora biti poseben, ki je zasnovan za tokokrog izmeničnega toka najmanj 250 V ali 400 V.
Shema zaporedja LED vključuje namestitev žarnice iz več zaporedno povezanih LED. Za ta primer zadostuje ena števec dioda.
Ker bo padec napetosti na uporu manjši, je treba skupni padec napetosti na LED diodah odšteti od vira napajanja.
Potrebno je, da je nameščena dioda zasnovana za tok, podoben toku, ki teče skozi LED diode, povratna napetost pa mora biti enaka vsoti napetosti na LED diodah. Najbolje je, da uporabite sodo število LED in jih povežete ena za drugo.
V eni verigi je lahko več kot deset LED diod. Za izračun kondenzatorja morate od amplitudne napetosti omrežja 315 V odšteti vsoto padca napetosti LED diod. Posledično najdemo število padajočihnapetost na kondenzatorju.
Napake povezave LED
- Prva napaka je, če priključite LED brez omejevalnika, neposredno na vir. V tem primeru LED dioda zelo hitro odpove zaradi pomanjkanja nadzora nad količino toka.
- Druga napaka je povezovanje LED diod, nameščenih vzporedno na skupni upor. Zaradi razpršenosti parametrov bo svetlost LED diod drugačna. Poleg tega, če ena od LED diod odpove, se bo tok druge LED diod povečal, zaradi česar lahko izgore. Torej, ko se uporablja en sam upor, morajo biti LED diode povezane zaporedno. To vam omogoča, da pri izračunu upora pustite tok enak in dodate napetosti LED.
- Tretja napaka je, ko se LED diode, ki so zasnovane za različne tokove, vklopijo zaporedno. To povzroči, da eden od njih slabo gori ali obratno - do obrabe.
- Četrta napaka je uporaba upora, ki nima dovolj upora. Zaradi tega bo tok, ki teče skozi LED, prevelik. Del energije se pri precenjeni tokovni napetosti pretvori v toploto, kar povzroči pregrevanje kristala in znatno zmanjšanje njegove življenjske dobe. Razlog za to so napake kristalne mreže. Če se trenutna napetost še poveča in se p-n spoj segreje, bo to povzročilo zmanjšanje notranjega kvantnega donosa. Kot rezultatsvetlost LED bo padla in kristal bo uničen.
- Peta napaka je vklop LED na 220V, katerega vezje je zelo preprosto, brez omejitve povratne napetosti. Največja dovoljena povratna napetost za večino LED je približno 2 V, povratna polciklična napetost pa vpliva na padec napetosti, ki je enak napajalni napetosti, ko je LED ugasnjena.
- Šesti razlog je uporaba upora, katerega moč je nezadostna. To izzove močno segrevanje upora in proces taljenja izolacije, ki se dotika njegovih žic. Nato barva začne goreti in pod vplivom visokih temperatur pride do uničenja. To je zato, ker upor razprši samo moč, za katero je bil zasnovan.
Shema za vklop močne LED
Za priključitev močnih LED diod morate uporabiti pretvornike AC/DC, ki imajo stabiliziran tok. To bo odpravilo potrebo po uporu ali IC gonilnika LED. Hkrati lahko dosežemo preprosto povezavo LED, udobno uporabo sistema in znižanje stroškov.
Preden vklopite močne LED diode, se prepričajte, da so priključene na vir napajanja. Sistema ne priključujte na napajanje, ki je pod napetostjo, sicer bodo LED diode odpovedale.
5050 LED. Značilnosti. Shema ožičenja
Ledeče diode z nizko porabo vključujejo tudi LED za površinsko montažo (SMD). Najpogosteje se uporabljajo zagumbi za osvetlitev ozadja v mobilnem telefonu ali za okrasni LED trak.
5050 LED (velikost ohišja: 5 x 5 mm) so polprevodniški svetlobni viri, katerih prednja napetost je 1,8-3,4 V, moč enosmernega toka za vsak kristal pa je do 25 mA. Posebnost LED diod SMD 5050 je, da je njihova zasnova sestavljena iz treh kristalov, ki LED diodi omogočajo oddajanje več barv. Imenujejo se RGB LED. Njihovo telo je izdelano iz toplotno odporne plastike. Difuzna leča je prozorna in napolnjena z epoksi smolo.
Da bi LED diode 5050 zdržale čim dlje, jih je treba zaporedno povezati z upornostjo. Za največjo zanesljivost vezja je bolje, da za vsako verigo priključite ločen upor.
Sheme za vklop utripajočih LED diod
Utripajoča LED je LED z vgrajenim generatorjem impulzov. Njegova frekvenca utripa je od 1,5 do 3 Hz.
Kljub dejstvu, da je utripajoča LED precej kompaktna, vsebuje polprevodniški generatorski čip in dodatne elemente.
Kar zadeva napetost utripajoče LED diode, je univerzalna in se lahko razlikuje. Na primer, za visokonapetostno je 3-14 voltov, za nizkonapetostno pa 1,8-5 voltov.
Pozitivne lastnosti utripajoče LED diode so poleg majhnosti in kompaktnosti svetlobne signalne naprave tudi širok razpon dovoljene napetosti. Poleg tega lahko oddaja različne barve.
V ločenih vrstah utripanjaLED diode so vgrajene v približno tri večbarvne LED diode, ki imajo različne intervale utripanja.
Utripajoče LED diode so tudi precej ekonomične. Dejstvo je, da je elektronsko vezje za vklop LED izdelano na MOS strukturah, zaradi česar je mogoče ločeno funkcionalno enoto zamenjati z utripajočo diodo. Zaradi svoje majhnosti se utripajoče LED diode pogosto uporabljajo v kompaktnih napravah, ki zahtevajo majhne radijske elemente.
Na diagramu so utripajoče LED diode prikazane na enak način kot običajne, edina izjema je, da črte puščic niso le ravne, ampak pikčaste. Tako simbolizirajo utripanje LED.
Skozi prozorno telo utripajoče LED diode lahko vidite, da je sestavljena iz dveh delov. Tam je na negativnem terminalu katodne baze kristal svetleče diode, na anodnem terminalu pa oscilatorski čip.
Vse komponente te naprave so povezane s tremi zlatimi žicami. Če želite razlikovati utripajočo LED od običajne, samo poglejte v prozorno ohišje v luči. Tam lahko vidite dva substrata enake velikosti.
Na enem substratu je kristalna kocka oddajnika svetlobe. Izdelana je iz zlitine redkih zemelj. Za povečanje svetlobnega toka in fokusa ter za oblikovanje vzorca sevanja se uporablja parabolični aluminijasti reflektor. Ta reflektor v utripajoči LED je manjši kot v običajnem. To je zato, ker v drugem polohišje vsebuje substrat z integriranim vezjem.
Ta dva substrata sta med seboj povezana s pomočjo dveh zlatih žičnih mostov. Kar zadeva ohišje utripajoče LED diode, je lahko izdelano iz mat plastike, ki razprši svetlobo, ali prozorne plastike.
Zaradi dejstva, da se oddajnik v utripajoči LED ne nahaja na osi simetrije telesa, je za delovanje enakomerne osvetlitve potrebna uporaba monolitnega barvnega difuznega svetlobnega vodnika.
Prisotnost prozornega ohišja je mogoče najti le pri utripajočih LED diodah velikega premera, ki imajo ozek vzorec sevanja.
Utripajoči LED generator je sestavljen iz visokofrekvenčnega glavnega oscilatorja. Njegovo delo je konstantno, frekvenca pa je približno 100 kHz.
Poleg visokofrekvenčnega generatorja deluje tudi delilnik na logične elemente. On pa deli visoko frekvenco na 1,5-3 Hz. Razlog za uporabo visokofrekvenčnega generatorja s frekvenčnim delilnikom je, da je za delovanje nizkofrekvenčnega generatorja potreben kondenzator z največjo kapacitivnostjo za časovno vezje.
Za dvig visoke frekvence na 1-3 Hz je potrebna prisotnost delilnikov na logičnih elementih. In jih je mogoče precej enostavno uporabiti na majhnem prostoru polprevodniškega kristala. Na polprevodniškem substratu sta poleg delilnika in glavnega visokofrekvenčnega oscilatorja še zaščitna dioda in elektronsko stikalo. Omejevalnoupor je vgrajen v utripajoče LED diode, ki so ocenjene za napetost od 3 do 12 voltov.
Nizkonapetostne utripajoče LED diode
Kar zadeva nizkonapetostne utripajoče LED diode, nimajo omejevalnega upora. Ko je napajanje obrnjeno, je potrebna zaščitna dioda. To je potrebno, da preprečimo okvaro mikrovezja.
Da bi visokonapetostne utripajoče LED diode delovale dolgo in nemoteno, napajalna napetost ne sme presegati 9 voltov. Če se napetost dvigne, se bo odvajanje moči utripajoče LED diode povečalo, kar bo povzročilo segrevanje polprevodniškega kristala. Kasneje se bo zaradi prekomernega segrevanja začela degradacija utripajoče LED diode.
Ko je potrebno preveriti zdravje utripajoče LED diode, lahko za varno uporabo uporabite 4,5-voltno baterijo in 51 ohmski upor, ki sta povezana zaporedno z LED. Moč upora mora biti najmanj 0,25 W.
Namestitev LED diod
Namestitev LED je zelo pomembno vprašanje, ker je neposredno povezana z njihovo sposobnostjo preživetja.
Ker LED in mikrovezja ne marajo statičnosti in pregrevanja, je potrebno dele spajkati čim hitreje, ne več kot pet sekund. V tem primeru morate uporabiti spajkalnik z nizko močjo. Temperatura konice ne sme presegati 260 stopinj.
Pri spajkanju lahko dodatno uporabite medicinsko pinceto. Pinceta LEDje vpet bližje ohišju, zaradi česar se med spajkanjem ustvari dodatno odvajanje toplote iz kristala. Da se noge LED ne zlomijo, jih ne smete veliko upogniti. Ostati morajo vzporedno drug z drugim.
Da bi se izognili preobremenitvi ali kratkemu stiku, mora biti naprava opremljena z varovalko.
Shema za gladko vklop LED diod
Shema mehkega vklopa in izklopa LED je priljubljena med drugimi in lastnike avtomobilov, ki želijo uglasiti svoje avtomobile, se zanimajo zanjo. Ta shema se uporablja za osvetlitev notranjosti avtomobila. Vendar to ni edina uporaba. Uporablja se tudi na drugih področjih.
Preprosto vezje za mehki zagon LED bi bilo sestavljeno iz tranzistorja, kondenzatorja, dveh uporov in LED. Izbrati je treba takšne upore za omejevanje toka, ki lahko prehajajo tok 20 mA skozi vsak niz LED.
Vezje za gladko prižiganje in izklapljanje LED ne bo popolno brez kondenzatorja. On ji dovoli zbiranje. Tranzistor mora biti p-n-p-strukture. In tok na kolektorju ne sme biti manjši od 100 mA. Če je vezje za mehki zagon LED pravilno sestavljeno, se bodo na primeru osvetlitve notranjosti avtomobila LED diode gladko vklopile v 1 sekundi, po zaprtju vrat pa se bodo gladko ugasnile.
Izmenični vklop LED. Diagram
Eden od svetlobnih učinkov, ki uporabljajo LED diode, je njihovo prižiganje enega za drugim. Imenuje se tekoči ogenj. Takšna shema deluje iz avtonomnega napajanja. Za njegovo zasnovo je uporabljeno običajno stikalo, ki napaja vsako od LED po vrsti.
Upoštevajte napravo, sestavljeno iz dveh mikrovezij in desetih tranzistorjev, ki skupaj sestavljajo glavni oscilator, sam krmili in indeksira. Iz izhoda glavnega oscilatorja se impulz prenaša na krmilno enoto, ki je tudi decimalni števec. Nato se napetost nanese na osnovo tranzistorja in ga odpre. Anoda LED je priključena na pozitiv vira napajanja, kar vodi do sijaja.
Drugi impulz tvori logično enoto na naslednjem izhodu števca, na prejšnjem pa se bo pojavila nizka napetost in zaprla tranzistor, zaradi česar se LED ugasne. Potem se vse zgodi v istem zaporedju.
