Den utbredda användningen av lysdioder börjar i mitten av 60-talet av förra seklet. Sedan dess har den här enheten genomgått många förändringar. Och idag, när lysdioder har fallit avsevärt i pris, har deras popularitet bland konsumenterna vuxit avsevärt. Belysning som realiseras genom användning av lysdioder är tio steg före glödlampor och lysrörsanordningar - de är många gånger mer ekonomiska, pålitliga och hållbara.
Vad är en LED och hur fungerar den
En LED är en enhet som använder egenskaperna hos en p-n-övergång och sänder ut fotoner, omvandlar elektrisk ström till ljusstrålning, vilket uppstår när den omvända kombinationen av elektroner och hål i området för p-n-övergången. Det vill säga ett nödvändigt villkor för att ansluta lysdioder för att producera ett sken är en p-n-övergång, som är kontakten mellan två halvledare med olika typer av konduktivitet. För dessa ändamålHalvledarkristaller behandlas med acceptorföroreningar å ena sidan och donatorföroreningar å andra sidan. I detta fall, för emission av ljus, är närheten mellan energin för ljuskvanta i det synliga området med bandgapet i det aktiva området av LED nödvändig. Dessutom måste kristallen innehålla ett försumbart litet antal defekter, på grund av vilka den omvända kombinationen av elektroner och hål i området för p-n-övergången sker utan strålning.
Hur ansluter jag?
Anslutning av lysdioder är föremål för strikt polaritet. För dessa ändamål har utgångarna från lysdioderna de lämpliga namnen: anod och katod. Följaktligen - plus och minus.
LED kan bara avge ett sken när den är direkt påslagen. När du slår på den igen, misslyckas den permanent.
Eftersom lysdioden endast kan avge ljus vid vissa spännings- och strömvärden måste ett begränsande motstånd införas i kopplingsschemat.
Hur ansluter man en LED till 220V?
Hur är det möjligt att göra detta? Att ansluta en LED till en 220 V strömkälla är inte alls så lätt som det kan verka. Kärnan i problemet ligger i de tekniska egenskaperna hos enheten, vars funktion är baserad på principen om att passera ström genom kristallerna, som ett resultat av vilket de börjar producera en glöd. För att följa denna princip behövs en annan enhet - en drivrutin, vars uppgift är att kontrollera tillförseln av ström till kristallen. Samtidigt begränsar drivrutinen det till den mängd som krävs för specifika modeller av lysdioder som används.
Annarsanslutningen av lysdioderna görs direkt till en spänning på 220 V och används när lysdioden ska se ut som en lågeffektindikator och när endast ett eller ett fåtal element är inblandade i anslutningen. I de flesta fall används lysdioden som en ljuskälla och ansluts via en drivrutin som redan har alla nödvändiga parametrar för normal drift av enheten.
Lysdioden lyser inte om spänningen på den är lägre än det önskade värdet. Å andra sidan, om en sådan spänning överstiger det önskade värdet, kommer enheten att misslyckas. För att undvika sådana fall används ett strömbegränsande motstånd för att ansluta lysdioden.
Ett ungefärligt anslutningsschema för drivrutinen för dekorativ LED-belysning visas nedan.
Den huvudsakliga egenskapen hos drivrutinen är omvandlingen av växelström som flyter i ett vanligt hushållsuttag, och som ett resultat tillförs en konstant ström till lysdioden.
Serial anslutning av lysdioder
Anslutningen av sådana enheter har sina egna egenskaper. Att ansluta flera lysdioder samtidigt görs bäst i serie. Denna anslutning kommer att minska energiförbrukningen och gör att du kan ansluta ett stort antal samtidigt. Men samtidigt måste alla seriekopplade lysdioder vara av samma typ, och strömförsörjningen måste ha tillräcklig effekt och kunna ge den spänning som krävs.
Att ansluta lysdioder enligt denna princip är ganska enkelt. Dioder är seriekopplade. Ett slående exempel på en sådan koppling är en vanlig julgransgirlang.
Arduino LED-anslutning
Hur löser man problemet så att lysdioden tänds och släcks med ett intervall på 1 sekund? Den så kallade sketchen kan hjälpa oss med detta – ett program skapat i Arduino-miljön. Arduino är en elektronisk designer och en bekväm plattform som har blivit den mest använda bland elektronikentusiaster, eftersom detta system är ganska enkelt och lätt att använda. Arduino-baserade enheter kan styra olika ställdon. I synnerhet lysdioden.
Figuren nedan visar anslutningsschemat för lysdioden till Arduino-kontrollern, på vilken enheten är ansluten till den åttonde utgången. Detta faktum måste beaktas vid programmering, inställning av nödvändiga parametrar.
Parallell anslutning
Parallellkoppling av lysdioder används i stor utsträckning av befolkningen i vardagen - i vilken LED-skärm eller LED-matris som helst.
LED har tekniska skillnader i värdet av likspänningsreduktion. Följaktligen kommer olika strömmar att passera genom dem. I detta fall kommer också ljusintensiteten att variera, vilket det mänskliga ögat uppfattar som olika ljusstyrka. Av denna anledning måste strömmarna utjämnas med ballastmotstånd.
Figuren visar parallellkopplingsschematLysdioder på ett sätt. Samtidigt är alternativ "a" felaktig, det rekommenderas inte att tillämpa det i praktiken. Det korrekta alternativet "b" är med ballastmotstånd.
Självanslutning
Gör-det-själv LED-anslutning måste utföras i enlighet med alla regler. För anslutning är det nödvändigt att använda små ledningar på grund av det faktum att motståndet hos en sådan tråd kommer att vara nästan lika med resistansen hos lysdioderna. I det här fallet visar erfarenheten att spänningen sjunker beroende på längden på tråden. Av denna anledning finns strömförsörjning nära LED-enheter. Eller så använder de nätaggregat för lysdioder med en utspänning på 24 V, 36 V eller 48 V. I sin tur tillverkar tillverkare av LED-remsor dem för olika spänningar:
Anslutning till 1,5 V. Med denna anslutning behöver lysdioder, vars driftspänning i de flesta fall överstiger 1,5 V, en strömkälla på minst 3,2 V. I detta fall används en blockerande generator för anslutning på resistor, transistor och transformator
- Anslut till 5 V. Denna anslutning av lysdioden innebär att man ansluter ett motstånd med ett motstånd i intervallet 100-200 ohm.
- Anslut till 9 V. Denna strömkälla används extremt sällan för att ansluta lysdioder. Oftast är tre dioder seriekopplade med en driftström på 20 mA.
- Anslutningtill 12 V. Inkluderar bestämning av typ av enhet, bestämning av märkström, spänning och strömförbrukning. Vid en sådan anslutning är det nödvändigt att använda ett motstånd, som placeras på vilken del av den elektriska kretsen som helst.
- Anslutning till 220 V. Med denna anslutning är det nödvändigt att begränsa nivån av ström som kommer att passera genom lysdioden, samt sänka nivån på den omvända LED-spänningen, eftersom det endast på detta sätt kommer att vara möjligt att förhindra ett haveri. Strömnivån begränsas av motstånd, kondensatorer eller induktorer.
Låt oss fokusera på att ansluta till ett 220 V-nätverk.
Principen för att ansluta till höga priser
Hur ansluter man en LED till ett 220 V-nätverk? Som redan nämnts, för optimal montering av enheten behövs en drivrutin, eftersom för att göra en sådan anslutning och så att enheterna kan fungera stabilt, är det nödvändigt att minska spänningsamplituden och minska strömstyrkan, liksom som omvandlar AC-spänningen till DC. En avdelare som har ett motstånd eller kapacitiv belastning, samt olika stabilisatorer, kan hjälpa till att lösa detta problem.
Lampbrytare
Hur är LED-omkopplaren ansluten? För oss har elströmbrytaren i lägenheterna inte varit en kuriosa på länge. Framstegen står dock inte stilla och tillverkare av belysningsutrustning har redan förbättrat de strömbrytare vi är vana vid genom att förse dem med LED-bakgrundsbelysning. Sådanenheter ger sin belysning när de är avstängda. Under dagen är en sådan förbättring förstås omärklig. Men på natten är denna till synes bagatell utomordentligt relevant. Att ansluta en strömbrytare med en LED är inte en svår uppgift, eftersom den utförs enligt ett mycket enkelt schema. Säkerhetsföreskrifter kräver dock att vissa nyanser beaktas.
Som du kan se från det presenterade diagrammet består enheten av endast två element - ett motstånd som begränsar strömmen, och faktiskt en ljuskälla. Komplexiteten och den speciella paradoxen ligger i det faktum att lysdioden är placerad i en 220 V AC-strömbrytare. Samtidigt är själva lysdioden designad för en konstant spänning från 2 till 12 V. Men när strömstyrkan är mycket större än denna del av anslutningskretsen kan passera, omvandlas överskottsenergin till värme. Och om det inte fanns något motstånd framför lysdioden, skulle strömmen som passerar genom den helt enkelt förånga diodkristallen. Allt handlar om motståndet, som bryter det mesta av strömmen.
Arbetsalgoritm
Anslutning av lysdioden i omkopplaren sker i flera steg:
- Stänger av strömförsörjningen helt.
- Vi tar isär switchen, vi ansluter element till dess terminaler i enlighet med ovanstående diagram.
- I strömbrytarpanelen med en tunn borr, borra ett hål för LED-utgången.
- Montering av switchen.
- Återställer strömförsörjningen.
- Använda enheten.
