Ker so ultra-svetle LED diode (LED) postale dostopne širokemu krogu potrošnikov, so takoj pokazale velik interes. Na osnovi LED lahko ustvarite veliko zanimivih inženirskih konstrukcij. Vendar pa se priključitev LED do 12 voltov bistveno razlikuje od priključitve do 12 voltov iste žarnice. Ta material vam bo podrobno povedal o povezovanju LED z viri napajanja, ki imajo različne napetosti.
Katere LED diode povezujejo do 12 voltov?
Če na kratko odgovorite na vprašanje, podano kot podnaslov, bo odgovor takole: ne! Nepoklicni odziv bi se zdel paradoksalen, saj so na voljo LED diode, ki so po mnenju prodajalcev namenjene napajanju iz 12-voltnega vira.
Predpostavimo, da se lahko za določeno napetost izračunajo samo izdelki, ki oddajajo svetlobo. Pogovor o posebni LED napajalni napetosti je napačen. To je posledica fizikalnih procesov, ki se pojavljajo v njej, ko se sprosti svetloba.
Glavne značilnosti teh procesov so obratovalni tok in največji dovoljeni tok naprave. V imenikih in podatkovnih listih navedite napetost na svetlečih diodah, ko teče delovni tok. Te vrednosti se uporabljajo za izračun modelov LED, ne pa za izbiro vira napajanja.
Mimogrede, napetost v načinu delovanja leži v območju od 1,5 V do 3,5 V. Velikost je odvisna predvsem od barve, ki jo proizvaja LED. Manj napetosti padajo na rdeče LED, večje vrednostispadajo v ultra svetle. Na voljo za prodajo svetlobnih diod za 12 voltov niso naprave za enkratno uporabo.
LED dvanajst voltov so matrike z več LED. Matrice so sklopi LED, ki so sestavljeni iz verig serijsko povezanih naprav.
Vsaka matrika ima več verig, ki so med seboj povezane vzporedno. Ko je rečeno, da je LED razporejen na dvanajst voltov, pomeni, da je padec napetosti v serijski verigi med pretokom delovnega toka okoli 12 V.
Povezovanje super svetlih in zmogljivih LED diod do 12V
Najprej preučimo, kako priključiti močan ultra svetel LED do 12 voltov. Na primer, na razpolago imamo napravo, katere delovni tok je 350 mA. V tem primeru je padec napetosti na njem v načinu delovanja približno 3,4 V. Enostavno izračunamo, da je poraba energije takšne naprave 1 W.
Jasno je, da priključitev neposredno na 12 voltov ne more biti. Na nek način bomo morali "pogasiti" del napetosti. V najenostavnejših primerih se za to uporabljajo uporni upori (tokovno omejevalni). Povezan je z LED diodami zaporedoma. Na fotografiji je prikazana shema moči ene LED.
Za izračun apoena omejevalnega toka upora uporabite formulo:
R = (Upt - Urab) /Irab.
Oboroženi s kalkulatorjem je enostavno izračunati, da bo upor okoli 25 ohmov. Izgubila bo moč, za katero štejeformula:
P = I2 * R.
V našem primeru bo moč približno 3 vate. Odpornost te moči je težko najti, ker se lahko kot upor, ki je vzporedno priključen, uporabita dva upora 100 omov z močjo 2 W.
Načeloma lahko na podlagi teh izračunov ustvarite praktično zasnovo. S priključitvijo LED na 12V prek stikala, lahko uredite dodatno osvetljevanje prtljažnega prostora avtomobila, prtljažnika ali škatlastih rokavic.
Pokazali smo, da je takšna shema možna, vendar njena uporaba ni racionalna. To je enostavno videti, da dve tretjini moči, ki jo porabi zasnova, prihaja iz upora in je zato zapravljena. V nadaljevanju bomo opisali, kako se izogniti nepotrebnim izgubam.
Koliko LED lahko priključim na 12V?
Očitno je, da je mogoče najpreprostejši tokokrog za 12-voltni vir priključiti, kolikor želite. Glavna stvar je, da je priključen napajalnik dovolj močan. Vendar pa smo videli, da se s tako povezovalno shemo porabi veliko energije zaman.
Najlažji izhod iz te situacije je zmanjšanje moči, ki jo odvaja upor za omejevanje toka. Da bi zmanjšali neuporabno razpršitev, je več LED priključenih zaporedno in se napaja preko enega upora. V tem primeru je padec napetosti na podpori veliko manjši. Tako se energijske izgube bistveno zmanjšajo. Izračun upora za serijsko povezavo LED se opravi po formuli:
R = (Upt - nUrab) /Irab.
Kjer je n - število zaporedno povezanih LED diod.
V primeru 12-voltnega vira je smiselno zaporedno povezati tri LED in en upor. Padec napetosti LED ne bo presegel 10,5 V, delež upora pa bo ostal le 1,5 voltov.
Takšna tehnična rešitev se pogosto uporablja, če je število priključenih 12-voltnih LED večkratnik treh. Tako lahko priključite 6, 9, 12, ..., 3N LED. Proizvajalci LED trakov na primer delajo enako. Imajo LED diode, ki so združene v tri in se prenašajo skozi eno skupno odpornost.
Če želite priključiti 4 LED na 12 voltov, je priporočljivo, da jih razvrstite po 2, vsak par pa se napaja preko omejevalnika toka.
Zaporedne svetleče diode morajo biti povezane z istim delovnim tokom. V nasprotnem primeru bodo različne naprave zasijale z različno svetlostjo ali pa bo prišlo do prekomernega toka nekaterih svetlečih diod in ne bo uspelo.
Kar se tiče priključitve LED „z nazivno napetostjo 12 V“, je bolje, da se njihova „obratovalna napetost“ ugotovi na izkušen način. V ta namen morajo biti priključeni na laboratorijsko napajanje in s postopnim dviganjem napetosti nadzorovati porabo toka. Napetost, pri kateri bo dosežen delovni tok, se lahko uporabi za izračun tokovnega upora.
Kako priključiti LED na 3 ali 5 voltov
Večina LED z nizko porabo energije deluje normalno in od 3 do več kot 5 voltov. Izvedite za njih izračun tokovno omejevalnih uporov za zgornjo formulo.
Pri izdelavi konstrukcij z avtonomnimi viri energije, zlasti čeuporabljajo super-svetle "močne" LED, ta pristop ni sprejemljiv. Moč, ki jo odvaja upor, bistveno zmanjša njeno življenjsko dobo.
Zato se v sodobnih ročnih lučeh, ki delujejo iz nizkonapetostnih baterij, uporabljajo elektronski pretvorniki napetosti - vozniki. Izgube pri voznikih so precej nižje kot pri uporovih, ki omejujejo tok. Vozniki so zdaj na voljo in jih je mogoče zlahka najti v trgovinah.
Pri nekaterih elektronskih znanjih in spretnostih spajkanja se lahko samostojno izdela preprost voznik. Ena od enostavnih vezij za zmogljivo LED je prikazana spodaj.
Kako priključiti do 12 voltnega avtomobila
Priključitev svetlečih diod na omrežje na vozilu v vozilu nima bistvenih razlik od priključitve na druge vire energije. Samo ne pozabite, da baterija avtomobila običajno ne oddaja 12 voltov, ampak približno 14 voltov.
Pri povezovanju je treba opozoriti, da ni vsak avtomobil opremljen z zanesljivim sistemom za stabilizacijo napetosti omrežja na vozilu. Zato je pri izračunu gašenih uporov bolje vzeti napetost od 15 do 17 voltov. To bo nekoliko zmanjšalo svetlost žarka, vendar bo bistveno podaljšalo življenjsko dobo, saj bo LED deloval v "spontanem" načinu.
Videoposnetki za povezavo
Pred priključitvijo je priporočljivo gledati dober videoposnetek, ki utrjuje pridobljeno znanje. Avtor podrobno in v dostopnem jeziku opisuje, kako priključiti LED do 12 voltov na napajanje računalnika,kako izračunati upor in druge nianse.
rezultati
Na koncu lahko rečemo, da je treba pri povezovanju super svetlih LED upoštevati naslednje premisleke:
- najpomembnejši parameter LED je njegov delovni tok;
- energija zamuja razpršijo upori;
- uporaba serijske povezave lahko zmanjša izgube, hkrati pa zmanjša količino in moč uporabljenih uporov;
- v omrežju avtomobila na vozilu ni 12 voltov in nekoliko več, zato je treba za zanesljivo delujoče svetlobne diode upoštevati ta dejavnik.
Z zapomnitvijo vseh zgoraj navedenih vidikov povezave lahko z vsako enosmerno napajalno napetostjo, ki znaša 12 voltov, oddajajo katero koli količino LED.
