Nu har LED-belysning blivit väldigt populär. Saken är att denna belysning inte bara är tillräckligt kraftfull utan också kostnadseffektiv. Lysdioder är halvledardioder i ett epoxiskal.
Inledningsvis var de ganska svaga och dyra. Men senare släpptes mycket ljusa vita och blå dioder i produktion. Vid den tiden hade deras marknadspris sjunkit. För närvarande finns det lysdioder i nästan vilken färg som helst, vilket var anledningen till deras användning inom olika verksamhetsområden. Dessa inkluderar belysning av olika rum, bakgrundsbelysning av skärmar och skyltar, användning på vägskyltar och trafikljus, i interiör och strålkastare i bilar, i mobiltelefoner, etc.
Description
LED förbrukar lite elektricitet, vilket gör att sådan belysning gradvis ersätter redan existerande ljuskällor. I specialiserade butiker kan du köpa olika föremål baserade på LED-belysning, allt från en konventionell lampa och LED-remsa,slutar med LED-paneler. Gemensamt för dem alla är att deras anslutning kräver en ström på 12 eller 24 V.
Till skillnad från andra ljuskällor som använder ett värmeelement, använder den här en halvledarkristall som genererar optisk strålning när en ström appliceras.
För att förstå scheman för att ansluta lysdioder till ett 220V-nätverk måste du först säga att det inte kan drivas direkt från ett sådant nätverk. För att arbeta med lysdioder måste du därför följa en viss sekvens för att ansluta dem till ett högspänningsnät.
Elektriska egenskaper hos LED
Strömspänningskarakteristiken för en lysdiod är en brant linje. Det vill säga, om spänningen ökar åtminstone lite, kommer strömmen att öka kraftigt, detta kommer att leda till överhettning av lysdioden med dess efterföljande utbränning. För att undvika detta måste du inkludera ett begränsningsmotstånd i kretsen.
Men det är viktigt att inte glömma den maxim alt tillåtna backspänningen för lysdioder på 20 V. Och om den är ansluten till ett nätverk med omvänd polaritet kommer den att få en amplitudspänning på 315 volt, det vill säga 1,41 gånger mer än den nuvarande. Faktum är att strömmen i 220-voltsnätet växlar, och den kommer till en början att gå i en riktning och sedan tillbaka.
För att förhindra att strömmen rör sig i motsatt riktning, bör LED-omkopplingskretsen vara enligt följande: en diod ingår i kretsen. Den kommer inte att passera backspänningen. I detta fall måste anslutningen vara parallell.
Ett annat schema för att ansluta lysdioden till nätverket 220volt är att installera två lysdioder rygg mot rygg.
När det gäller nätström med släckningsmotstånd är detta inte det bästa alternativet. Eftersom motståndet kommer att avge stark kraft. Till exempel, om du använder ett 24 kΩ-motstånd, blir effektförlusten cirka 3 watt. När en diod kopplas i serie kommer effekten att halveras. Den omvända spänningen över dioden ska vara 400 V. När två motsatta lysdioder tänds kan du sätta två tvåwattsmotstånd. Deras motstånd bör vara två gånger mindre. Detta är möjligt när det finns två kristaller i olika färger i ett fall. Vanligtvis är en kristall röd och den andra är grön.
När ett 200 kΩ motstånd används behövs ingen skyddsdiod eftersom returströmmen är liten och inte förstör kristallen. Detta schema för att ansluta lysdioder till nätverket har ett minus - den lilla ljusstyrkan på glödlampan. Den kan till exempel användas för att belysa en rumsbrytare.
På grund av att strömmen i nätet är växel, undviker man att slösa el på att värma luften med ett begränsningsmotstånd. Kondensatorn gör jobbet. Den passerar trots allt växelström och värms inte upp.
Det är viktigt att komma ihåg att nätverkets båda halvcykler måste passera genom kondensatorn för att det ska kunna passera växelström. Och eftersom lysdioden endast leder ström i en riktning, är det nödvändigt att sätta en vanlig diod (eller en annan extra lysdiod) i motsatt riktning.parallellt med lysdioden. Då hoppar han över den andra halvleken.
När kretsen för att ansluta lysdioden till 220-voltsnätet stängs av, kommer spänningen att finnas kvar på kondensatorn. Ibland till och med full amplitud vid 315 V. Detta hotar med en elektrisk stöt. För att undvika detta, förutom kondensatorn, är det också nödvändigt att tillhandahålla ett högvärdigt urladdningsmotstånd, som, om det kopplas bort från nätverket, omedelbart laddar ur kondensatorn. En liten mängd ström flyter genom detta motstånd under normal drift utan att värma det.
För att skydda mot pulserande laddningsström och som en säkring, sätter vi ett lågresistansmotstånd. Kondensatorn måste vara speciell, som är konstruerad för en växelströmskrets på minst 250 V, eller 400 V.
LED-sekvenseringsschemat innebär installation av en glödlampa från flera lysdioder kopplade i serie. För det här exemplet räcker det med en räknardiod.
Eftersom spänningsfallet över motståndet blir mindre måste det totala spänningsfallet över lysdioderna subtraheras från strömkällan.
Det är nödvändigt att den installerade dioden är konstruerad för en ström som liknar den ström som passerar genom lysdioderna, och backspänningen måste vara lika med summan av spänningarna på lysdioderna. Det är bäst att använda ett jämnt antal lysdioder och koppla dem rygg mot rygg.
Det kan finnas mer än tio lysdioder i en kedja. För att beräkna kondensatorn måste du subtrahera från nätverkets amplitudspänning 315 V summan av spänningsfallet för lysdioderna. Som ett resultat hittar vi antalet fallandespänning över kondensatorn.
LED-anslutningsfel
- Det första misstaget är när du ansluter en LED utan limiter, direkt till källan. I det här fallet kommer lysdioden att misslyckas mycket snabbt, på grund av bristen på kontroll över mängden ström.
- Det andra misstaget är att ansluta lysdioder installerade parallellt med ett gemensamt motstånd. På grund av det faktum att det finns en spridning av parametrar kommer ljusstyrkan på lysdioderna att vara annorlunda. Dessutom, om en av lysdioderna misslyckas, kommer strömmen för den andra lysdioden att öka, vilket kan leda till att den brinner ut. Så när ett enda motstånd används måste lysdioderna kopplas i serie. Detta gör att du kan lämna strömmen densamma när du beräknar motståndet och lägga till spänningarna för lysdioderna.
- Det tredje misstaget är när lysdioder som är designade för olika strömmar tänds i serie. Detta gör att en av dem brinner svagt, eller vice versa - slits ut.
- Det fjärde misstaget är att använda ett motstånd som inte har tillräckligt med motstånd. På grund av detta kommer strömmen som flyter genom lysdioden att vara för stor. En del av energin, vid en överskattad strömspänning, omvandlas till värme, vilket resulterar i överhettning av kristallen och en betydande minskning av dess livslängd. Anledningen till detta är defekterna i kristallgittret. Om strömspänningen ökar ännu mer och p-n-övergången värms upp kommer detta att leda till en minskning av det interna kvantutbytet. Som ett resultatljusstyrkan på lysdioden kommer att sjunka och kristallen kommer att förstöras.
- Det femte misstaget är att slå på lysdioden vid 220V, vars krets är mycket enkel, i frånvaro av omvänd spänningsbegränsning. Den högsta tillåtna backspänningen för de flesta lysdioder är ungefär 2V, och den omvända halvcykelspänningen påverkar spänningsfallet, vilket är lika med matningsspänningen när lysdioden är släckt.
- Det sjätte skälet är användningen av ett motstånd vars effekt är otillräcklig. Detta provocerar en stark uppvärmning av motståndet och processen att smälta isoleringen som berör dess ledningar. Sedan börjar färgen brinna och under påverkan av höga temperaturer inträffar förstörelse. Detta beror på att motståndet bara förbrukar den kraft som det är designat för att hantera.
Skema för att slå på en kraftfull LED
För att ansluta kraftfulla lysdioder måste du använda AC/DC-omvandlare som har en stabiliserad strömutgång. Detta kommer att eliminera behovet av ett motstånd eller en LED-drivrutin IC. Samtidigt kan vi uppnå enkel LED-anslutning, bekväm systemanvändning och kostnadsminskning.
Innan du slår på kraftfulla lysdioder, se till att de är anslutna till en strömkälla. Anslut inte systemet till en strömförsörjning som är spänningssatt, annars kommer lysdioderna att misslyckas.
5050 lysdioder. Egenskaper. Kopplingsschema
Lågeffektlysdioder inkluderar även ytmonterade lysdioder (SMD). Oftast används de tillbakgrundsbelysningsknappar i en mobiltelefon eller för dekorativ LED-remsa.
5050 lysdioder (kroppsstorlek: 5 x 5 mm) är halvledarljuskällor, vars framspänning är 1,8-3,4 V, och likströmsstyrkan för varje kristall är upp till 25 mA. Det speciella med SMD 5050 lysdioder är att deras design består av tre kristaller, som gör att lysdioden kan avge flera färger. De kallas RGB-lysdioder. Deras kropp är gjord av värmebeständig plast. Den diffusa linsen är transparent och fylld med epoxiharts.
För att 5050 lysdioderna ska hålla så länge som möjligt måste de anslutas till resistansklasserna i serie. För maximal tillförlitlighet hos kretsen är det bättre att ansluta ett separat motstånd för varje kedja.
Schema för att slå på blinkande lysdioder
Den blinkande lysdioden är en lysdiod med en inbyggd pulsgenerator. Dess blixtfrekvens är från 1,5 till 3 Hz.
Trots att den blinkande lysdioden är ganska kompakt innehåller den ett halvledargeneratorchip och ytterligare element.
När det gäller spänningen för den blinkande lysdioden är den universell och kan variera. Till exempel, för högspänning är det 3-14 volt, och för lågspänning är det 1,8-5 volt.
Följaktligen inkluderar de positiva egenskaperna hos en blinkande lysdiod, förutom den lilla storleken och kompaktheten hos ljussignalanordningen, även ett brett spektrum av tillåten spänning. Dessutom kan den avge olika färger.
I separata typer av blinkningarLysdioder är inbyggda i ungefär tre flerfärgade lysdioder, som har olika blixtintervall.
Blinkande lysdioder är också ganska ekonomiska. Faktum är att den elektroniska kretsen för att slå på lysdioden är gjord på MOS-strukturer, tack vare vilken en separat funktionell enhet kan ersättas med en blinkande diod. På grund av sin lilla storlek används blinkande lysdioder ofta i kompakta enheter som kräver små radioelement.
I diagrammet indikeras blinkande lysdioder på samma sätt som vanliga, enda undantaget är att pilarnas linjer inte bara är raka utan prickade. De symboliserar således lysdiodens blinkande.
Genom den genomskinliga kroppen på den blinkande lysdioden kan du se att den består av två delar. Där, på katodbasens minuspol, finns en lysdiodkristall, och på anodanslutningen finns ett oscillatorchip.
Alla komponenter i den här enheten är anslutna med tre gyllene ledningsbyglar. För att skilja en blinkande lysdiod från en vanlig, titta bara på det genomskinliga höljet i ljuset. Där kan du se två substrat av samma storlek.
På ett substrat finns en kristallin ljussändarkub. Den är gjord av sällsynt jordartsmetall. För att öka ljusflödet och fokus, samt för att bilda strålningsmönstret, används en parabolisk aluminiumreflektor. Denna reflektor i den blinkande lysdioden är mindre i storlek än i den normala. Detta eftersom i andra halvlekhöljet innehåller ett substrat med en integrerad krets.
Dessa två substrat är anslutna till varandra med hjälp av två gyllene trådbroar. När det gäller kroppen på den blinkande lysdioden kan den vara gjord av antingen ljusspridande matt plast eller transparent plast.
På grund av det faktum att sändaren i den blinkande lysdioden inte är placerad på kroppens symmetriaxel, är det nödvändigt att använda en monolitisk färgad diffus ljusledare för en enhetlig belysning.
Närvaron av ett transparent hölje kan endast hittas i blinkande lysdioder med stor diameter, som har ett sm alt strålningsmönster.
Den blinkande LED-generatorn består av en högfrekvent masteroscillator. Dess arbete är konstant och frekvensen är cirka 100 kHz.
Tillsammans med högfrekvensgeneratorn fungerar även en avdelare på logiska element. Han delar i sin tur upp den höga frekvensen upp till 1,5-3 Hz. Anledningen till att använda en högfrekvensgenerator med en frekvensdelare är att driften av en lågfrekvensgenerator kräver en kondensator med den största kapacitansen för tidskretsen.
För att få upp den höga frekvensen till 1-3 Hz krävs närvaro av delare på logiska element. Och de kan appliceras ganska lätt på ett litet utrymme av en halvledarkristall. På halvledarsubstratet, förutom delaren och master-högfrekvensoscillatorn, finns en skyddsdiod och en elektronisk omkopplare. Restriktivmotståndet är inbyggt i de blinkande lysdioderna, som är klassade för en spänning på 3 till 12 volt.
Lågspänningslampor som blinkar
När det gäller de lågspänningsblinkande lysdioderna har de inget begränsningsmotstånd. När strömförsörjningen är omvänd krävs en skyddsdiod. Det är nödvändigt för att förhindra fel på mikrokretsen.
För att de högspänningsblinkande lysdioderna ska fungera länge och gå smidigt, bör matningsspänningen inte överstiga 9 volt. Om spänningen stiger, kommer effektförlusten av den blinkande lysdioden att öka, vilket kommer att leda till uppvärmning av halvledarkristallen. Därefter, på grund av för hög uppvärmning, kommer försämringen av den blinkande lysdioden att börja.
När det är nödvändigt att kontrollera tillståndet för en blinkande lysdiod, för att göra detta säkert, kan du använda ett 4,5 volts batteri och ett 51 ohm motstånd kopplat i serie med lysdioden. Motståndets effekt måste vara minst 0,25W.
Installation av lysdioder
Installation av lysdioder är en mycket viktig fråga av den anledningen att den är direkt relaterad till deras livskraft.
Eftersom lysdioder och mikrokretsar inte gillar statisk elektricitet och överhettning är det nödvändigt att löda delar så snabbt som möjligt, inte mer än fem sekunder. I det här fallet måste du använda en lödkolv med låg effekt. Temperaturen på spetsen bör inte överstiga 260 grader.
Vid lödning kan du dessutom använda medicinsk pincett. Pincett LEDär klämd närmare höljet, på grund av vilket ytterligare värmeavlägsnande från kristallen skapas under lödning. För att LED:ns ben inte ska gå sönder får de inte böjas mycket. De ska vara parallella med varandra.
För att undvika överbelastning eller kortslutning måste enheten vara utrustad med en säkring.
Schema för smidig tändning av lysdioder
Den mjuka på och av LED-systemet är populärt bland andra, och bilägare som vill trimma sina bilar är intresserade av det. Detta schema används för att lysa upp bilens inre. Men detta är inte dess enda tillämpning. Den används även i andra områden.
En enkel LED-mjukstartkrets skulle bestå av en transistor, en kondensator, två motstånd och en LED. Det är nödvändigt att välja sådana strömbegränsande motstånd som kan passera en ström på 20 mA genom varje sträng av lysdioder.
Kretsen för att smidigt slå på och av lysdioderna kommer inte att vara komplett utan en kondensator. Det är han som låter henne samla. Transistorn måste ha p-n-p-struktur. Och strömmen på kollektorn bör inte vara mindre än 100 mA. Om LED-mjukstartkretsen är korrekt monterad, kommer lysdioderna, med exemplet med en bilinteriörbelysning, att tändas mjukt på 1 sekund, och efter att dörrarna stängts släcks de smidigt.
Alternativ tändning av lysdioder. Diagram
En av ljuseffekterna med lysdioder är att tända dem en efter en. Det kallas löpande eld. Ett sådant schema fungerar från en autonom strömförsörjning. För dess design används en konventionell omkopplare, som förser var och en av lysdioderna med ström i tur och ordning.
Tänk på en enhet som består av två mikrokretsar och tio transistorer, som tillsammans utgör huvudoscillatorn, styr och indexerar sig själv. Från masteroscillatorns utgång sänds pulsen till styrenheten, som också är en decimalräknare. Sedan läggs spänningen på basen av transistorn och öppnar den. Lysdiodens anod är ansluten till strömkällans plus, vilket leder till ett sken.
Den andra pulsen bildar en logisk enhet vid nästa utgång från räknaren, och en låg spänning kommer att visas på den föregående och stänger transistorn, vilket gör att lysdioden släcks. Sedan händer allt i samma sekvens.
