A LED-ek széles körű használata a múlt század 60-as éveinek közepén kezdődött. Azóta ez a készülék sok változáson ment keresztül. És ma, amikor a LED-ek ára jelentősen csökkent, népszerűségük a fogyasztók körében jelentősen megnőtt. A LED-ek használatával megvalósuló világítás tíz lépéssel megelőzi az izzólámpákat és a fénycsöves világítóberendezéseket – ezek sokszor gazdaságosabbak, megbízhatóbbak és tartósabbak.
Mi az a LED és hogyan működik
A LED egy olyan eszköz, amely a p-n átmenet tulajdonságait használja, és fotonokat bocsát ki, az elektromos áramot fénysugárzássá alakítja, ami akkor következik be, amikor az elektronok és lyukak fordított kombinációja a p-n átmenet tartományában történik. Ez azt jelenti, hogy a LED-ek összekapcsolásának szükséges feltétele, hogy fényt hozzanak létre, egy p-n átmenet, amely két különböző vezetőképességű félvezető érintkezése. Ezekre a célokraa félvezető kristályokat egyrészt akceptor szennyeződésekkel, másrészt donor szennyeződésekkel kezelik. Ebben az esetben a fénykibocsátáshoz a látható tartomány fénykvantumainak energiájának közelsége szükséges a LED aktív tartományának sávközéhez. Ezenkívül a kristálynak elhanyagolhatóan kis számú hibát kell tartalmaznia, amelyek miatt a p-n átmenet tartományában az elektronok és lyukak fordított kombinációja sugárzás nélkül megy végbe.
Hogyan csatlakozz?
A LED-ek csatlakoztatásakor szigorúan be kell tartani a polaritást. Ebből a célból a LED-ek kimenetei a megfelelő elnevezéssel rendelkeznek: anód és katód. Ennek megfelelően - plusz és mínusz.
A LED csak közvetlenül bekapcsolt állapotban képes világítani. Amikor újra bekapcsolja, végleg meghibásodik.
Mivel a LED csak bizonyos feszültség- és áramértékek mellett tud fényt kibocsátani, a kapcsolási rajzba korlátozó ellenállást kell bevezetni.
Hogyan csatlakoztathatunk LED-et 220 V-hoz?
Hogyan lehet ezt megtenni? Egy LED csatlakoztatása egy 220 V-os áramforráshoz egyáltalán nem olyan egyszerű, mint amilyennek látszik. A probléma lényege az eszköz műszaki jellemzőiben rejlik, amelynek működése azon az elven alapul, hogy áramot vezetnek át a kristályokon, aminek következtében azok elkezdenek fényt kelteni. Ennek az elvnek a betartásához egy másik eszközre van szükség - egy meghajtóra, amelynek feladata a kristály áramellátásának szabályozása. Ugyanakkor az illesztőprogram a használt LED-ek adott modelljéhez szükséges mennyiségre korlátozza.
Egyébkénta LED-ek csatlakoztatása közvetlenül 220 V-os feszültségre történik, és akkor használatos, ha a LED-nek kis teljesítményjelzőnek kell kinéznie, és ha csak egy vagy néhány elem vesz részt a csatlakozásban. A legtöbb esetben a LED-et fényforrásként használják, és olyan meghajtón keresztül csatlakozik, amely már rendelkezik az eszköz normál működéséhez szükséges összes paraméterrel.
A LED nem világít, ha a rákapcsolt feszültség kisebb, mint a szükséges érték. Másrészt, ha egy ilyen feszültség meghaladja a kívánt értéket, a készülék meghibásodik. Az ilyen esetek elkerülése érdekében a LED csatlakoztatásához áramkorlátozó ellenállást kell használni.
Az alábbiakban egy hozzávetőleges illesztőprogram-csatlakozási diagram látható a dekoratív LED-világításhoz.
A meghajtó fő jellemzője a hagyományos háztartási konnektorban folyó váltóáram átalakítása, és ennek eredményeként állandó áramot kap a LED.
LED-ek soros csatlakoztatása
Az ilyen eszközök csatlakoztatásának megvannak a maga sajátosságai. Több LED egyidejű csatlakoztatása a legjobb sorosan. Ez a kapcsolat csökkenti az energiafogyasztást, és lehetővé teszi nagy szám egyidejű csatlakoztatását. Ugyanakkor minden sorba kapcsolt LED-nek azonos típusúnak kell lennie, és a tápegységnek elegendő teljesítményűnek kell lennie, és biztosítania kell a szükséges feszültséget.
A LED-ek csatlakoztatása ezen elv szerint meglehetősen egyszerű. A diódák sorba vannak kötve. Egy ilyen kapcsolat szembetűnő példája egy közönséges karácsonyfa-füzér.
Arduino LED csatlakozás
Hogyan lehet megoldani a problémát, hogy a LED 1 másodperces időközönként ki- és bekapcsoljon? Ebben segíthet nekünk az úgynevezett sketch - egy Arduino környezetben készült program. Az Arduino egy elektronikus tervező és egy kényelmes platform, amely a legszélesebb körben használt elektronikai rajongók körében, mivel ez a rendszer meglehetősen egyszerű és könnyen használható. Az Arduino-alapú eszközök különféle működtetőket vezérelhetnek. Különösen a LED.
Az alábbi ábrán látható a LED és az Arduino vezérlő csatlakozási rajza, amelyen az eszköz a nyolcadik kimenetre csatlakozik. Ezt a tényt a programozásnál, a szükséges paraméterek beállításánál figyelembe kell venni.
Párhuzamos kapcsolat
A LED-ek párhuzamos csatlakoztatását a lakosság széles körben alkalmazza a mindennapi életben – bármilyen LED-kijelzőben vagy LED-mátrixban.
A LED-ek technológiai eltéréseket mutatnak az egyenfeszültség-csökkentés értékében. Ennek megfelelően különböző áramok fognak áthaladni rajtuk. Ebben az esetben a fény intenzitása is változni fog, amit az emberi szem eltérő fényerőként érzékel. Emiatt az áramokat előtétellenállásokkal kell kiegyenlíteni.
Az ábra a párhuzamos kapcsolási rajzot mutatjaLED-ek egy módon. Ugyanakkor az "a" lehetőség hibás, nem ajánlott a gyakorlatban alkalmazni. A helyes "b" opció előtétellenállásokkal van.
Öncsatlakozás
A "csináld magad" LED bekötést minden szabálynak megfelelően kell végrehajtani. A csatlakoztatáshoz kis vezetékeket kell használni, mivel az ilyen vezeték ellenállása majdnem megegyezik a LED-ek ellenállásával. Ebben az esetben a tapasztalat azt mutatja, hogy a feszültség a vezeték hosszától függően csökken. Emiatt a tápegységek a LED-es eszközök közelében találhatók. Vagy tápegységeket használnak 24 V, 36 V vagy 48 V kimeneti feszültségű LED-ekhez. A LED-szalagok gyártói viszont különböző feszültségekhez gyártják ezeket:
Csatlakozás 1,5 V-ra. Ezzel a csatlakozással azoknak a LED-eknek, amelyek működési feszültsége a legtöbb esetben meghaladja az 1,5 V-ot, legalább 3,2 V-os áramforrásra van szükségük. Ebben az esetben blokkoló generátort használnak az ellenálláson történő csatlakoztatáshoz, tranzisztor és transzformátor
- Csatlakoztassa 5 V-ra. A LED e bekötése egy 100-200 ohm tartományba eső ellenállású ellenállás csatlakoztatását jelenti.
- Csatlakoztassa 9 V-hoz. Ezt a tápegységet rendkívül ritkán használják LED-ek csatlakoztatására. Leggyakrabban három dióda van sorba kötve 20 mA üzemi árammal.
- Kapcsolat12 V-ra. Tartalmazza az egység típusának meghatározását, a névleges áram, feszültség és teljesítményfelvétel meghatározását. Ilyen bekötés esetén ellenállást kell használni, amelyet az elektromos áramkör bármely részére kell elhelyezni.
- Csatlakozás 220 V-ra. Ezzel a csatlakozással korlátozni kell a LED-en áthaladó áram szintjét, valamint csökkenteni kell a fordított LED feszültség szintjét, mivel csak így lesz lehetséges megakadályozni a meghibásodást. Az áramszintet ellenállások, kondenzátorok vagy induktorok korlátozzák.
Koncentráljunk a 220 V-os hálózathoz való csatlakozásra.
A magas díjakhoz való csatlakozás elve
Hogyan lehet LED-et csatlakoztatni 220 V-os hálózathoz? Mint már említettük, a készülék optimális összeszereléséhez szükség van egy meghajtóra, hiszen egy ilyen kapcsolat létrehozásához és a készülékek stabil működéséhez szükséges a feszültség amplitúdójának csökkentése és az áramerősség csökkentése is. mint átalakítani a váltakozó feszültséget egyenárammá. Egy ellenállással vagy kapacitív terheléssel rendelkező osztó, valamint különféle stabilizátorok segíthetnek megoldani ezt a problémát.
Lámpakapcsoló
Hogyan csatlakozik a LED kapcsoló? Nálunk a lakások villanykapcsolója már régóta nem volt érdekesség. A fejlődés azonban nem áll meg, és a világítástechnikai berendezések gyártói már továbbfejlesztették az általunk megszokott kapcsolókat LED-es háttérvilágítással. IlyenAz eszközök kikapcsolt állapotban biztosítják a megvilágításukat. A nap folyamán ekkora javulás természetesen észrevehetetlen. De éjszaka ez a látszólag apróság rendkívül fontos. A kapcsoló LED-del történő csatlakoztatása nem nehéz feladat, mivel nagyon egyszerű séma szerint történik. A biztonsági óvintézkedések azonban megkövetelik bizonyos árnyalatok betartását.
Amint az a bemutatott diagramon látható, az eszköz csak két elemből áll - egy ellenállásból, amely korlátozza az áramot, és valójában egy fényforrásból. A bonyolultság és a sajátos paradoxon abban rejlik, hogy a LED egy 220 V AC kapcsolóban van elhelyezve. Ugyanakkor magát a LED-et 2 és 12 V közötti állandó feszültségre tervezték. Ha azonban az áramerősség sokkal nagyobb, mint amennyit a csatlakozási áramkör ezen szakasza átenged, a felesleges energia hővé alakul. És ha nem lenne ellenállás a LED előtt, akkor a rajta áthaladó áram egyszerűen elpárologtatná a dióda kristályt. Az egész az ellenállásról szól, amely levágja az áram nagy részét.
Munka algoritmus
A LED bekötése a kapcsolóba több lépésben történik:
- A tápellátás teljes kikapcsolása.
- A kapcsolót szétszedjük, a kapcsaira elemeket csatlakoztatunk a fenti ábra szerint.
- A kapcsolópanelben egy vékony fúróval fúrjon lyukat a LED kimenetéhez.
- A kapcsoló összeszerelése.
- Tápellátás helyreállítása.
- Az eszköz használata.
