Jak zapojit LED lampy do série?

LED diody jsou polovodičová zařízení, která při přivedení napětí produkují optické záření. Jejich mezinárodní písmenné označení je LED (LightEmittingDiode).

LED zařízení

Přestože existuje mnoho LED, nejběžnější forma se skládá z 5mm polymerového pouzdra s čočkou, měděné nebo hliníkové základny, katody, parabolického reflektoru (reflektoru) a krystalu, který je spojen s anodou tenkým zlatým drátem. .

Jak funguje LED?

Princip činnosti výrobku je založen na interakci dvou polovodičů, pozitivního a negativního typu (pn přechod). Při průchodu elektrického proudu polovodiči se v místě kontaktu uvolňuje energie, která vyzařuje světlo. To je způsobeno přechodem od jednoho typu vodivosti k jinému, kdy se ionty kladně nabitých děr spojují se záporně nabitými elektrony.

Typy a základní parametry LED

V diagramu je LED označena jako běžná dioda se dvěma paralelními šipkami směřujícími ven, což značí její vyzařovací charakter. V prodeji je velké množství typů LED, které se liší funkčností, designem, výkonem, barvou žhavení a dalšími vlastnostmi.

Na základě jejich účelu jsou LED rozděleny do dvou typů: indikátor a osvětlení.

• LED diody SMD;
• super jasný Super Flux „Piranha“;
• DIP LED (Direct In-line Package);
• Slaměný klobouk („slaměný klobouk“).

• LED diody COB (Chip On Board);
• SMD LED;
• vlákno (Filament LED).

Indikační LED se vyznačují nízkým výkonem a mírným jasem. Používají se pro barevnou indikaci provozních režimů různých přístrojů a zařízení, dále pro osvětlení displejů a přístrojových desek. Typy indikačních LED:

• DIP LED. Krystal emitoru je umístěn ve výstupním pouzdře, kterým je nejčastěji konvexní čočka. Nevýhodou je malý úhel rozptylu záření.
• „Piranha“ je emitor s ultra vysokým jasem se čtyřmi kolíky, který zajišťuje jeho pohodlnou montáž na desku. Žádané pro osvětlovací zařízení v automobilech a reklamních cedulích.
• “slaměný klobouk” Válcový dvoukoncový přístroj s výrazným úhlem rozptylu záření a zvětšeným průměrem čočky. Používá se v dekorativních konstrukcích a poplašných světlech.
• SMD LED diody. Zařízení s ultra vysokým jasem jsou umístěna v pouzdrech určených pro montáž SMT. Jejich označení udává rozměry v palcích (jejich setiny) nebo v mm. LED pásky jsou vyráběny na bázi SMD LED.

Osvětlovací LED diody se nacházejí v designu svítilen, světlometů a pásů. Liší se silou a jasem záře. Většina svítidel je umístěna v montážních pouzdrech SMT. K dispozici ve dvou variantách bílé:

• studená bílá – studená;
• teplá bílá – teplá.

SMD osvětlovací LED je tepelně pohlcující substrát, na kterém je namontován emitující krystal ošetřený fosforovou kompozicí.

Aplikace LED diod

Takové produkty se aktivně používají v různých oblastech: světelná reklama, domácí a průmyslové osvětlení, automobilové osvětlení, semafory a dopravní značky, interiérový design, krajinné a architektonické osvětlení a mnoho dalších.

• významné trvání provozu;
• bezpečnost životního prostředí;
• vysoká spolehlivost a spolehlivost;
• úspora elektřiny;
• vysoce kvalitní osvětlení;
• nízké provozní náklady.

Základní pravidla pro připojení LED

Konstrukce LED je navržena pro jejich připojení pouze ke zdrojům stejnosměrného proudu s polaritou. Existují tři možnosti pro určení polarity:

• Podle délky nohy (kromě SMD). Delší noha je katoda a kratší noha je anoda. SMD LED mají cutoff (klíč), který je vždy blíže katodě.
• S multimetrem. Zařízení je nastaveno na režim „Percall“. Na vodičích jsou instalovány červené a černé sondy. Pokud se zařízení rozsvítí, znamená to, že červená sonda byla připojena k anodě a černá ke katodě. Pokud se záře nevyskytuje, pak je nutné změnit polohu sond. Pokud se výsledek nezměnil (nesvítí žádná záře), zařízení je mimo provoz.

Hlavní vlastnosti LED

V pasu zařízení vyzařujícího světlo jsou uvedeny dvě hlavní charakteristiky:

• Pokles napětí na zařízení. Typická hodnota je 3,2 V. Také pro každou LED jsou maximální přípustná napětí Umax a Umaxrev – pro přímé a zpětné spínání.
• Jmenovitý proud. Obvykle jsou tato zařízení navržena pro proud 20 mA.

Způsoby připojení

Nejjednodušší možností je připojení k nízkonapěťovému stejnosměrnému zdroji.

Nejpohodlnější a nejbezpečnější varianta – připojte LED k baterii nebo akumulátoru zapojením nízkopříkonového rezistoru do obvodu. Jeho funkcí je omezit proud protékající pn přechodem na určitou hodnotu. Bez tohoto prvku LED rychle ztratí své pracovní vlastnosti.

Rezistor je vybrán na základě odporu a výkonu. Výpočet odporu pomocí vzorce:

R = (Usupply – Upass.)/Inom., Ohm, ve kterém:

• Usupply – napájecí napětí, V;
• Upassport. – pokles napětí, jmenovitá hodnota, V;
• Inom. – jmenovitý proud.

Výsledná hodnota je zaokrouhlena nahoru na nejbližší nominální hodnotu z řady E24. Poté se vypočítá výkon, který musí rezistor rozptýlit.

P = Inom. 2 x R, kde R je hodnota odporu vybraná z tabulky.

Všechny tyto kroky můžete provést rychle a snadno pomocí online kalkulačky.

Jak připojit LED k AC 220V přes napájecí zdroj

Existuje několik typů napájecích zdrojů:

• Stabilizované zdroje konstantního napětí pro 5V a 12V LED. Při kolísání síťových parametrů zůstává napětí na výstupu takového zdroje energie konstantní a rovné hodnotě uvedené v pasu. LED žárovky jsou připojeny přes odpory.
• Driver – spínaný zdroj se stabilizovaným proudem. Vlastnosti, které se berou v úvahu při jeho výběru: maximální a minimální výstupní napětí, výstupní (provozní) proud. Ovladač obsahuje obvod, který stabilizuje proud při rázech vstupního napětí 220 V Při připojení LED zářiče k budiči není potřeba rezistor.

Způsoby, jak vytvořit více LED obvodů – sériové a paralelní připojení

Při připojení více světelných zařízení ke zdroji energie lze použít dvě možnosti připojení – sériové a paralelní.

Sériové zapojení představuje obvod polovodičových součástek, ve kterém je katoda prvního emitoru připájena k anodě dalšího – a tak dále. Proud o stejné hodnotě protéká všemi prvky sériového obvodu a úbytek napětí se sčítá. Výkon napájecího zdroje je zvolen stejný nebo větší než součet výkonů každého prvku.

Nevýhody sériového připojení:

• Pokud je obvodových prvků větší počet, je nutné zvolit vysokonapěťový zdroj.
• Pokud jedna LED dioda selže, přestane fungovat celý obvod.

V dlouhých pásech s 60-70 diodami na každém prvku je úbytek napětí přibližně 3 V, to znamená, že takové pásy mohou být připojeny k síti 220 V přes usměrňovač.

Při paralelním zapojení bude napětí na všech prvcích obvodu stejné a proudy každé LED budou sečteny. Hlavním problémem v tomto případě je, že LED lampy, dokonce i ze stejné šarže, mají často různé vlastnosti. Pokud tedy vložíte jeden společný odpor, mohou být žárovkám dodávány různé hodnoty proudu, v důsledku čehož některé prvky budou svítit příliš jasně a některé budou svítit slabě. Řešením problému je instalace samostatných rezistorů pro každou diodu.

Nevýhody paralelního připojení:

• velký počet obvodových prvků kvůli nutnosti použití jednotlivých rezistorů pro každou diodu;
• výrazné zvýšení zátěže při spálení jedné LED diody (pokud je použit jeden výkonný rezistor pro celý obvod).

Toto je nejvhodnější možnost pro připojení LED, protože umožňuje alespoň částečně kompenzovat nevýhody sériového a paralelního připojení. V tomto případě jsou řetězce sekvenčních prvků zapojeny paralelně. Tato metoda se používá v moderních girlandách nebo stuhách vánočních stromků. Výhoda tohoto řešení: i když jeden nebo více paralelních řetězců selže, zbytek bude dál správně svítit.