Vlastnosti připojení LED ke zdroji 12V

Ohmův zákon: U= R*I, tedy R = U/I, kde R je odpor – měřeno v Ohmech, U – napětí – měřeno ve voltech (V), I – proud – měřeno v ampérech (A). PŘÍKLAD: Napájení Vs = 12 V, LED – 2,0 V, 20 mA, najděte R. Převeďte miliampéry na ampéry: 20 mA = 0.02 A. Nyní vypočítejme R, R = 10/0.02 R = 500 Om. Protože se na odporu (10 – 12) rozptýlí 2.0 voltů, je nutné vypočítat výkon odporu (aby se nespálil) P = U * I, vypočítáme: P = 10 * 0.02A = 0.2 Hmot. R = 500 Ohm, 0.2 hm. Sériové zapojení LED:

Při sériovém zapojení je postup výpočtu stejný, jen je potřeba počítat s tím, že úbytek napětí na rezistoru bude menší, tzn. od zdroje energie (Vs) je třeba odečíst celkový úbytek napětí na LED (VL): VL = 3*2 = 6V (náš zdroj je 12V, což znamená 12 – 6 = 6V), dosadit R = 6/0,02 = 300 ohmů. Vypočítáme výkon P = 6 * 0.02 = 0.12 W. Vezmeme rezistor 300 Ohm 0.125 W.

Stabilizátor proudu na LM 317.

V tabulce jsou uvedeny hodnoty odporu (R1) a výstupního proudu (Iout), tento obvod lze považovat za nejjednodušší ovladač LED. Je třeba vzít v úvahu, že když je proud větší než 350 mA, mikroobvod by měl být umístěn na radiátoru. Mezi výhody tohoto schématu patří malý počet dílů a snadná výroba. Nevýhoda: nízká účinnost.

LED driver je zdroj stabilizovaného proudu pro napájení LED(ek).

Existuje mnoho typů ovladačů pro LED, což značně zjednodušuje vývoj osvětlovacích zařízení na bázi LED pro určité provozní podmínky. Například: AC – DC driver pracuje se střídavým vstupním napětím. Dodává se se vstupem navrženým pro 85 – 280 voltů a 12 – 24 voltů, může mít v obvodu korektor účiníku (PFC), filtry rádiového rušení, všechny druhy ochran, které zvyšují spolehlivost a bezpečnost provozu řidiče a; přítomnost nebo nepřítomnost galvanického oddělení výstupu a napájecí sítě. Vzhledem k tomu, že tyto měniče používají k převodu vstupního napětí pulzní obvod, mají tyto měniče vysokou účinnost.

Při práci s driverem, který nemá galvanické oddělení napájení, byste měli být obzvláště opatrní, abyste se vyhnuli úrazu elektrickým proudem.

DC – DC driver – pracující z konstantního vstupního napětí. Existuje snížení (buck) a zvýšení (boost)

Připojení LED(ek) k ovladači. Vezměme ovladač MR16 3x1W, výstupní proud 300 mA. Tento ovladač je snížený a může pracovat s 12V střídavým nebo stejnosměrným napětím. Ovladač umožňuje připojit 3 jednowattové LED zapojené do série.

Můžete k němu ale připojit třeba 6 půlwattových diod (SMD5730). V tomto případě jsou LED diody zapojeny do série – paralelně. Vzhledem k tomu, že tyto LED mají maximální proud 150 mA a úbytek napětí 3-3.2 voltů, dostaneme dva řetězce diod zapojené paralelně a v každém řetězci jsou tři LED zapojeny do série.

Můžete připojit i LED s nižším výkonem, jen v tomto případě bude více paralelních řetězců. Tento ovladač se dobře hodí pro připojení LED v autě.

Kombinované (sériově paralelní) zapojení se používá především při potřebě připojení velkého počtu LED ke zdroji proudu s nízkým výstupním napětím. Vezměme si například výkonnou 50wattovou LED matrici, která obsahuje 50 jednowattových krystalů. Schéma pro zahrnutí krystalů do takové matrice: 5 paralelních skupin po 10 krystalech v každé skupině, zapojených do série. S tímto zahrnutím krystalů je napájecí napětí takové matrice 32-36 voltů nebo LED linka. V této řadě jsou paralelně zapojeny dvě sériové skupiny půlwattových LED, devět LED v každé skupině. Díky této instalaci bylo možné napájet linku z 10wattového driveru. Zde je další příklad: máme devět jednowattových LED a ovladač R1. Parametry LED: úbytek napětí – 3.2-3.4 voltů, proud 350 mA, parametry ovladače: vstupní napětí – 12-14 voltů, výstupní napětí 10-11 voltů, proud 1000 mA. Zapojíme tři LED do série a získáme pokles napětí v řetězci 9.6-10.2 voltů. Vyrobíme další dva takové řetězce a zapojíme všechny tři paralelně, získáme celkový proud potřebný pro provoz naší skupiny LED – 1050 mA, což je zcela v souladu s výstupními parametry ovladače, který máme. Při kombinaci připojení LED je tedy možné je připojit ke zdroji proudu, který je pro vás nejdostupnější.

LED diody se poprvé začaly používat na počátku 60. Od té doby došlo k úpravám. LED diody mají mnoho výhod, např.

1. Nízká spotřeba;
2. Dlouhá životnost;
3. Trvanlivost;
4. Široký rozsah světelného spektra;
5. Může pracovat při nízkém napětí;
6. Jsou ohnivzdorné.

Protože LED potřebují ke svému provozu pouze zdroj konstantního proudu, musí být instalovány se správnou polaritou. Pokud jsou diody připojeny nesprávně, nebudou fungovat. Aby fungovaly správně, je důležité vědět, jak zapojit LED.

Pochopení pro a proti

Polarita se určuje několika způsoby:

U starších modelů, které mají dlouhé nohy, je vše docela jednoduché. Delší rameno má kladnou polaritu (anoda), kratší rameno zápornou polaritu (katoda). Na hlavě je také řez, který ukazuje umístění polarit.

Pokud se podíváte dovnitř diody, kontakt, který vypadá jako vlajka, je negativní, tenký bude pozitivní.

Můžete zkontrolovat pomocí multimetru. Chcete-li to provést, musíte jej nakonfigurovat na „zvonění“. Pomocí sond se dotkněte kontaktů. Když začne svítit, znamená to, že červený kontakt je + a černý kontakt je -.

Provádění výživy

Nejdůležitějšími faktory při výběru zdroje jsou tyto hodnoty: síla proudu a úbytek napětí. Téměř všechny jsou navrženy pro proudovou sílu 20 miliampérů, nicméně existují modely, které mají 4 krystaly najednou, takže musí být navrženy na proudovou sílu čtyřikrát větší. Dioda má také vlastní přípustnou hodnotu napětí Umax při přímém zapojení a Umaxrev při obráceném zapojení. Při použití vyššího napětí dochází k průrazu, po kterém krystaly již nefungují. Existuje také minimální napětí, které stačí k napájení Umin, stačí k provozu LED. Tyto limity minimální a maximální hodnoty se nazývají operační oblast. LED by měla fungovat v pracovní oblasti. Pokud je výpočet nesprávný, LED dioda jednoduše vyhoří.

Každá LED indikuje konkrétní napětí, označení je umístěno na obalu. Je důležité vědět, že to indikuje možný pokles napětí, nikoli provozní napětí. Musíte to vědět, abyste mohli vypočítat odpor rezistoru, jehož úkolem je omezit proud. Pro každou jednotlivou LED se stejným výkonem se může požadované napětí lišit. Při připojování je důležité sledovat proud, nikoli napětí.

Většina těchto světelných zdrojů spotřebovává jmenovité napětí 2 – 3 volty. Je kontraindikováno jejich přímé připojení na 12 voltů bez použití omezovacího odporu. V mnoha případech, aby ušetřili peníze, používají přímé připojení LED k baterii, bez použití rezistoru, ale takový zdroj světla moc dlouho nevydrží. U ultrajasných LED diod se rezistory nepoužívají, protože jsou pro ně vyrobeny ovladače, které mohou omezit proud. Jedná se o nejmodernější verzi LED diod.

Jak vypočítat odpor

Existuje vzorec pro výpočet odporu rezistoru:

Velikost odporu je implikována R.

Napájecí napětí Up.

Pokles napětí Udrop.

Protékající proud – I.

Konstantní hodnota koeficientu spolehlivosti diody je 0.75.

Uvažujeme například připojení k 12voltové baterii. Pak to bude:

• Upit – 12 voltů, což znamená napětí baterie).
• Upad – 2.2 voltu, což je napětí pro napájení LED).
• I – 0.01 ampér, ukazuje proud diody.

Pomocí těchto čísel můžete vypočítat pomocí vzorce, který ukáže, že výsledek je 1.306. Protože rezistory mají určitou rozteč, je vhodný 1.3 kOhm.

Dalším úkolem bude vypočítat požadovaný minimální výkon rezistoru. Je nutné pochopit přesný údaj o aktuálním průchodu, protože nemusí odpovídat výše uvedenému. Výpočet lze provést pomocí následujícího vzorce:

I = U / (Rres.+ Rlight)

Odpor, který má dioda:

Rlight=Upnom. / Inom. = 2.2 / 0,01 = 220 Ohm,

což znamená, že skutečný vypočtený proud bude:

I = 12 / (1300 + 220) = 0,007 A.

Abyste pochopili skutečný pokles napětí, musíte vypočítat:

Upd.light = Rlight * I = 220 * 0,007 = 1,54 V

Dále vypočítejte výkon:

P = (obrazovka – aktualizace)² / R = (12 -1,54)²/ 1300 = 0,0841 W.

Je lepší přebírat moc s malou rezervou. Nyní to bude tak akorát 0.125 W.

Při připojení 1 LED na 12V baterii budete potřebovat v síti odpor, který má odpor 1.3 kOhm a výkon 0.125 W.

Připojení k síti 220V

U LED, které vyžadují proud ze sítě 220 V, je důležité znát nejdůležitější bod vlastností LED. To platí zejména pro dotazy na téma, jak připojit výkonnou LED. Charakteristika se skládá z nejpřípustnější hodnoty zpětného napětí. V mnoha případech je to 20 V. Při napájení ze sítě obdrží s obrácenou polaritou (střídavý proud) plnou amplitudu napětí 315 V. Toto napětí se získá, protože amplituda napětí je téměř jedenapůlkrát vyšší než skutečné napětí. Aby LED diody fungovaly, měli byste kromě rezistoru nainstalovat LED přes sériové zapojení, které nedovolí, aby ji prorazilo zpětné napětí.

Další možnost připojení od 220 V zahrnuje uspořádání dvou diod zády k sobě.

Tato metoda, kde je zajištěno použití rezistoru, se nepovažuje za správné zapojení. Při použití rezistoru 24 kΩ bude ztráta energie přibližně 3 W. A při sériovém zapojení diody ji můžete snížit 2krát. Pro zpětné napětí musí mít LED napětí alespoň 400 V. Při rozsvícení 2 protilehlých LED je možné vložit dva dvouwattové odpory tak, aby odpor na každém byl 2x menší.

Je důležité pochopit, že pomocí rezistoru s vysokým odporem, například 200 kOhm, je možné zapnout bez ochranné diody. K tomu dochází, protože zpětný proud bude poměrně slabý, aby poškodil diodu. V této možnosti bude jas horší, ale pro některé účely, jako je podsvícení, bude stačit.

Vzhledem k tomu, že síťový proud je proměnný, je možné do obvodu zařadit místo rezistoru kondenzátor. Ve srovnání s omezovacím rezistorem se kondenzátor nezahřívá. Aby kondenzátor prošel střídavým proudem, musí jím projít oba půlcykly sítě. Protože LED může vést proud pouze na jednu stranu, musíte umístit další LED nebo diodu zády k sobě. To vám umožní přeskočit druhou polovinu.

Je důležité vědět, že když je obvod odpojen od sítě, kondenzátor obsahuje určité napětí, které se může rovnat 315 V. Abyste předešli náhodnému úrazu elektrickým proudem, měli byste nainstalovat vybíjecí rezistor větší hodnoty a umístit jej paralelně s kondenzátorem. Výkonová rezerva na kondenzátoru slouží k tomu, aby při běžném provozu byl proud nepatrný a nezpůsoboval zahřívání. Pro zajištění ochrany proti pulzním nabíjecím proudům je instalován nízkoodporový odpor, který bude fungovat jako pojistka.

Výkon kondenzátoru by měl být 400 V a více. Existují možnosti pro obvody se střídavým napětím, vhodné od 250 V a výše. Pokud je třeba řídit více LED, mělo by být použito sériové připojení.

Při instalaci LED osvětlení musí být dioda vypočtena pro proud, který nebude menší než proud procházející LED. S reverzním napětím by měl být výpočet takový, aby nebyl menší než celkový součet napětí na LED. Pomocí těchto doporučení můžete pochopit, jak správně připojit LED.

Možnosti připojení od 12V

Od 12 V se můžete připojit několika způsoby. Zdroj 12V lze použít z baterie. V tomto příkladu jsou připojeny 3 LED.

Je zde možnost vše zapojit přes vlastní rezistor, který bude plnit funkci omezení proudu.

Další možností by bylo zapnout všechny LED paralelně a nainstalovat 1 rezistor, který je navržen pro trojitý proud. Nevýhodou však bude rozšíření parametrů u LED stejného typu. V souladu s tím LED, která má nejslabší vnitřní odpor, bude první, která projde zvýšenými proudy a vyhoří. Poté shoří i zbytek, protože proud pro ně bude velmi silný. V důsledku toho musíte, stejně jako v předchozí verzi, nainstalovat rezistor pro každou LED.

K této možnosti však existuje alternativa. Zapojení do série můžete provést pouze pomocí jednoho odporu. Tímto způsobem bude proud protékat každou LED rovnoměrně. Je důležité, aby napájecí zdroj neměl vyšší napětí, než je velikost poklesu na každé LED. Dále je důležité vybrat správný odpor omezující proud, aby taková instalace LED podsvícení mohla fungovat po dlouhou dobu.

Závěr a video

Pro připojení LED musíte mít minimální úroveň teoretických znalostí a také schopnost pájet. Pokud máte minimální dovednosti a znalosti o tom, jak správně připojit LED, nezpůsobí to žádné potíže. Pokud máte pochybnosti, je lepší svěřit otázku, jak připojit LED, odborníkům. Nejjednodušší možností je instalace LED lamp, kterou bez problémů zvládnete sami.