Ara la il·luminació LED s'ha fet molt popular. El cas és que aquesta il·luminació no només és prou potent, sinó que també és rendible. Els LED són díodes semiconductors en una carcassa epoxi.
Al principi eren bastant febles i cars. Però més tard, es van llançar en producció díodes blancs i blaus molt brillants. En aquell moment, el seu preu de mercat havia baixat. Actualment, hi ha LEDs de gairebé qualsevol color, que va ser el motiu del seu ús en diferents camps d'activitat. Aquests inclouen il·luminació de diverses sales, pantalles i senyals de retroil·luminació, ús en senyals de trànsit i semàfors, a l'interior i fars dels cotxes, en telèfons mòbils, etc.
Descripció
Els Els LED consumeixen poca electricitat, de manera que aquesta il·luminació està substituint gradualment les fonts de llum preexistents. A les botigues especialitzades, podeu adquirir diversos articles basats en la il·luminació LED, que van des d'una làmpada convencional i una tira LED,acabant amb panells LED. El que tots tenen en comú és que la seva connexió requereix un corrent de 12 o 24 V.
A diferència d' altres fonts de llum que utilitzen un element de calefacció, aquesta utilitza un cristall semiconductor que genera radiació òptica quan s'aplica un corrent.
Per entendre els esquemes per connectar els LED a una xarxa de 220 V, primer heu de dir que no es pot alimentar directament des d'aquesta xarxa. Per tant, per treballar amb LED, heu de seguir una determinada seqüència de connexió a una xarxa d' alta tensió.
Propietats elèctriques dels LED
La característica de tensió actual d'un LED és una línia pronunciada. És a dir, si la tensió augmenta almenys una mica, el corrent augmentarà bruscament, això provocarà un sobreescalfament del LED amb el seu posterior desgast. Per evitar-ho, heu d'incloure una resistència limitadora al circuit.
Però és important no oblidar-se de la tensió inversa màxima admissible dels LED de 20 V. I si està connectat a una xarxa amb polaritat inversa, rebrà una tensió d'amplitud de 315 volts, és a dir, 1,41 vegades més que l'actual. El cas és que el corrent a la xarxa de 220 volts és altern i, inicialment, anirà en una direcció i després enrere.
Per evitar que el corrent es mogui en sentit contrari, el circuit de commutació LED hauria de ser el següent: s'inclou un díode al circuit. No passarà tensió inversa. En aquest cas, la connexió ha de ser paral·lela.
Un altre esquema per connectar el LED a la xarxa 220volts és instal·lar dos LED adossats.
Pel que fa a l'alimentació de xarxa amb una resistència d'extinció, aquesta no és la millor opció. Perquè la resistència emetrà una gran potència. Per exemple, si utilitzeu una resistència de 24 kΩ, la dissipació de potència serà d'aproximadament 3 watts. Quan un díode està connectat en sèrie, la potència es reduirà a la meitat. La tensió inversa a través del díode hauria de ser de 400 V. Quan s'encenen dos LED oposats, podeu posar dues resistències de dos watts. La seva resistència hauria de ser dues vegades menor. Això és possible quan hi ha dos cristalls de diferents colors en un cas. Normalment un cristall és vermell i l' altre verd.
Quan s'utilitza una resistència de 200 kΩ, no es requereix un díode protector, ja que el corrent de retorn és petit i no destruirà el cristall. Aquest esquema per connectar LED a la xarxa té un inconvenient: la petita brillantor de la bombeta. Es pot utilitzar, per exemple, per il·luminar un interruptor d'habitació.
A causa del fet que el corrent a la xarxa és altern, s'evita malgastar electricitat en escalfar l'aire amb una resistència limitadora. El condensador fa la feina. Després de tot, passa corrent altern i no s'escalfa.
És important recordar que els dos semicicles de la xarxa han de passar pel condensador perquè passi corrent altern. I com que el LED només condueix el corrent en una direcció, cal posar un díode normal (o un altre LED addicional) en la direcció oposada.paral·lel al LED. Aleshores se s altarà la segona meitat.
Quan s'apaga el circuit per connectar el LED a la xarxa de 220 volts, la tensió es mantindrà al condensador. De vegades fins i tot amplitud total a 315 V. Això amenaça amb una descàrrega elèctrica. Per evitar-ho, a més del condensador, també cal proporcionar una resistència de descàrrega d' alt valor que, si es desconnecta de la xarxa, descarregarà instantàniament el condensador. Una petita quantitat de corrent flueix a través d'aquesta resistència durant el funcionament normal sense escalfar-la.
Per protegir contra el corrent de càrrega polsat i com a fusible, posem una resistència de baixa resistència. El condensador ha de ser especial, dissenyat per a un circuit de corrent altern d'almenys 250 V o 400 V.
L'esquema de seqüenciació de LED implica la instal·lació d'una bombeta a partir de diversos LED connectats en sèrie. Per a aquest exemple, n'hi ha prou amb un díode comptador.
Com que la caiguda de tensió a través de la resistència serà menor, la caiguda de tensió total als LED s'ha de restar de la font d'alimentació.
És necessari que el díode instal·lat estigui dissenyat per a un corrent similar al corrent que passa pels LED, i la tensió inversa ha de ser igual a la suma de les tensions dels LED. El millor és utilitzar un nombre parell de LED i connectar-los esquena amb esquena.
Hi pot haver més de deu LED en una cadena. Per calcular el condensador, cal restar de la tensió d'amplitud de la xarxa 315 V la suma de la caiguda de tensió dels LED. Com a resultat, trobem el nombre de caigudestensió a través del condensador.
Errors de connexió del LED
- El primer error és quan connectes un LED sense limitador, directament a la font. En aquest cas, el LED fallarà molt ràpidament, a causa de la manca de control sobre la quantitat de corrent.
- El segon error és connectar els LED instal·lats en paral·lel a una resistència comuna. A causa del fet que hi ha una dispersió de paràmetres, la brillantor dels LED serà diferent. A més, si un dels LED falla, el corrent del segon LED augmentarà, de manera que es pot cremar. Així, quan s'utilitza una sola resistència, els LED s'han de connectar en sèrie. Això us permet deixar el corrent igual en calcular la resistència i afegir les tensions dels LED.
- El tercer error és quan els LED dissenyats per a diferents corrents s'encenen en sèrie. Això fa que un d'ells es cremi feblement, o viceversa, que es desgasti.
- El quart error és utilitzar una resistència que no tingui prou resistència. Per això, el corrent que flueix pel LED serà massa gran. Part de l'energia, a una tensió actual sobreestimada, es converteix en calor, donant lloc a un sobreescalfament del cristall i una reducció important de la seva vida útil. La raó d'això són els defectes de la xarxa cristal·lina. Si la tensió actual augmenta encara més i la unió p-n s'escalfa, això provocarà una disminució del rendiment quàntic intern. Com a resultatla brillantor del LED baixarà i el cristall es destruirà.
- El cinquè error és encendre el LED a 220V, el circuit del qual és molt senzill, en absència de limitació de voltatge inversa. La tensió inversa màxima permesa per a la majoria dels LED és d'aproximadament 2 V, i la tensió de mig cicle inversa afecta la caiguda de tensió, que és igual a la tensió d'alimentació quan el LED està apagat.
- La sisena raó és l'ús d'una resistència la potència de la qual és insuficient. Això provoca un fort escalfament de la resistència i el procés de fusió de l'aïllament que toca els seus cables. Aleshores, la pintura comença a cremar i sota la influència de les altes temperatures es produeix la destrucció. Això es deu al fet que la resistència només dissipa la potència per a la qual va ser dissenyada.
Esquema per encendre un LED potent
Per connectar LED potents, heu d'utilitzar convertidors AC/DC que tinguin una sortida de corrent estabilitzada. Això eliminarà la necessitat d'una resistència o un controlador de LED IC. Al mateix temps, podem aconseguir una connexió LED senzilla, un ús còmode del sistema i una reducció de costos.
Abans d'encendre els LED potents, assegureu-vos que estiguin connectats a una font d'alimentació. No connecteu el sistema a una font d'alimentació que estigui alimentada, en cas contrari, els LED fallaran.
5050 LEDs. Característiques. Diagrama de cablejat
Els LED de baixa potència també inclouen LED de muntatge en superfície (SMD). Molt sovint s'utilitzen perbotons de retroil·luminació en un telèfon mòbil o per a tira LED decorativa.
Els LED 5050 (mida del tipus de cos: 5 per 5 mm) són fonts de llum semiconductors, la tensió directa de les quals és d'1,8-3,4 V i la intensitat de corrent continu per a cada cristall és de fins a 25 mA. La particularitat dels LED SMD 5050 és que el seu disseny consta de tres cristalls, que permeten que el LED emeti múltiples colors. S'anomenen LED RGB. El seu cos està fet de plàstic resistent a la calor. La lent difusa és transparent i està plena de resina epoxi.
Per tal que els LED 5050 durin el màxim temps possible, s'han de connectar a les classificacions de resistència en sèrie. Per obtenir la màxima fiabilitat del circuit, és millor connectar una resistència independent per a cada cadena.
Esquemes per encendre els LED intermitents
El LED intermitent és un LED amb un generador d'impulsos integrat. La seva freqüència de flaix és d'1,5 a 3 Hz.
Malgrat que el LED parpellejant és força compacte, conté un xip generador de semiconductors i elements addicionals.
Pel que fa a la tensió del LED intermitent, és universal i pot variar. Per exemple, per a alta tensió és de 3-14 volts, i per a baixa tensió és de 1,8-5 volts.
En conseqüència, les qualitats positives d'un LED intermitent inclouen, a més de la petita mida i la compacitat del dispositiu de senyalització lluminosa, també una àmplia gamma de voltatge admissible. A més, pot emetre diversos colors.
En diferents tipus de parpelleigEls LED estan integrats en uns tres LED multicolors, que tenen diferents intervals de flaix.
Els LED intermitents també són força econòmics. El fet és que el circuit electrònic per encendre el LED es fa en estructures MOS, gràcies a les quals es pot substituir una unitat funcional independent per un díode intermitent. A causa de la seva petita mida, els LED intermitents s'utilitzen sovint en dispositius compactes que requereixen elements de ràdio petits.
Al diagrama, els LED intermitents s'indiquen de la mateixa manera que els normals, l'única excepció és que les línies de les fletxes no només són rectes, sinó que estan puntejades. Així, simbolitzen el parpelleig del LED.
A través del cos transparent del LED parpellejant, podeu veure que consta de dues parts. Allà, al terminal negatiu de la base del càtode, hi ha un cristall de díode emissor de llum, i al terminal de l'ànode, hi ha un xip d'oscil·lador.
Tots els components d'aquest dispositiu estan connectats mitjançant tres ponts de cable daurat. Per distingir un LED parpellejant d'un de normal, només cal que mireu la carcassa transparent a la llum. Allà podeu veure dos substrats de la mateixa mida.
En un substrat hi ha un cub emissor de llum cristal·lí. Està fet d'aliatge de terres rares. Per augmentar el flux lluminós i l'enfocament, així com per formar el patró de radiació, s'utilitza un reflector parabòlic d'alumini. Aquest reflector del LED parpellejant és de mida més petita que en el normal. Això és perquè a la segona meitatLa caixa conté un substrat amb un circuit integrat.
Aquests dos substrats estan connectats entre si mitjançant dos ponts de fil daurat. Pel que fa al cos del LED intermitent, pot ser de plàstic mat difusor de llum o plàstic transparent.
A causa del fet que l'emissor del LED intermitent no es troba a l'eix de simetria del cos, cal utilitzar una guia de llum difusa de colors monolítics per al funcionament d'una il·luminació uniforme.
La presència d'una carcassa transparent només es pot trobar en LED intermitents de gran diàmetre, que tenen un patró de radiació estret.
El generador de LED intermitent consta d'un oscil·lador mestre d' alta freqüència. El seu treball és constant i la freqüència és d'uns 100 kHz.
Juntament amb el generador d' alta freqüència, també funciona un divisor d'elements lògics. Ell, al seu torn, divideix l' alta freqüència fins a 1,5-3 Hz. El motiu per utilitzar un generador d' alta freqüència amb un divisor de freqüència és que el funcionament d'un generador de baixa freqüència requereix un condensador amb la capacitat més gran per al circuit de temporització.
Portar l' alta freqüència fins a 1-3 Hz requereix la presència de divisors als elements lògics. I es poden aplicar amb força facilitat en un petit espai d'un cristall semiconductor. Al substrat semiconductor, a més del divisor i de l'oscil·lador mestre d' alta freqüència, hi ha un díode protector i un interruptor electrònic. Restrictivela resistència està integrada als LED intermitents, que estan classificats per a una tensió de 3 a 12 volts.
LEDs intermitents de baixa tensió
Pel que fa als LED intermitents de baixa tensió, no tenen una resistència limitadora. Quan la font d'alimentació s'inverteix, cal un díode protector. És necessari per evitar la fallada del microcircuit.
Per tal que els LED intermitents d' alta tensió funcionin durant molt de temps i funcionin sense problemes, la tensió d'alimentació no ha de superar els 9 volts. Si augmenta la tensió, augmentarà la dissipació de potència del LED parpellejant, cosa que provocarà l'escalfament del cristall semiconductor. Posteriorment, a causa de l'escalfament excessiu, començarà la degradació del LED parpellejant.
Quan sigui necessari comprovar l'estat d'un LED intermitent, per fer-ho amb seguretat, podeu utilitzar una bateria de 4,5 volts i una resistència de 51 ohms connectades en sèrie amb el LED. La potència de la resistència ha de ser com a mínim de 0,25 W.
Instal·lació de LED
La instal·lació de LED és un tema molt important perquè està directament relacionada amb la seva viabilitat.
Com que als LED i als microcircuits no els agrada l'estàtica i el sobreescalfament, cal soldar les peces el més ràpidament possible, no més de cinc segons. En aquest cas, cal utilitzar un soldador de baixa potència. La temperatura de la punta no ha de superar els 260 graus.
Quan soldeu, també podeu utilitzar pinces mèdiques. Pinces LEDs'enganxa més a prop de la caixa, per la qual cosa es crea una eliminació addicional de calor del cristall durant la soldadura. Perquè les potes del LED no es trenquin, no s'han de doblegar gaire. Haurien de romandre paral·leles entre si.
Per evitar sobrecàrregues o curtcircuits, el dispositiu ha d'anar equipat amb un fusible.
Esquema per encendre els LED sense problemes
L'esquema de LED d'encesa i apagat suau és popular entre d' altres, i els propietaris de cotxes que volen ajustar els seus cotxes hi estan interessats. Aquest esquema s'utilitza per il·luminar l'interior del cotxe. Però aquesta no és la seva única aplicació. També s'utilitza en altres àrees.
Un circuit d'arrencada suau LED senzill consistiria en un transistor, un condensador, dues resistències i un LED. Cal triar aquestes resistències limitadores de corrent que puguin passar un corrent de 20 mA a través de cada cadena de LED.
El circuit per encendre i apagar sense problemes els LED no estarà complet sense un condensador. És ell qui li permet recollir. El transistor ha de ser d'estructura p-n-p. I el corrent al col·lector no ha de ser inferior a 100 mA. Si el circuit d'arrencada suau LED està muntat correctament, amb l'exemple de la il·luminació interior d'un cotxe, els LED s'encendran sense problemes en 1 segon i, després de tancar les portes, s'apagaran sense problemes.
Encès alternatiu dels LED. Diagrama
Un dels efectes d'il·luminació que fan servir els LED és encendre'ls un per un. Es diu foc corrent. Aquest esquema funciona des d'una font d'alimentació autònoma. Per al seu disseny, s'utilitza un interruptor convencional, que subministra energia a cadascun dels LED al seu torn.
Considereu un dispositiu format per dos microcircuits i deu transistors, que conjuntament formen l'oscil·lador mestre, que es controla i s'indexa. Des de la sortida de l'oscil·lador mestre, el pols es transmet a la unitat de control, que també és un comptador decimal. Aleshores s'aplica el voltatge a la base del transistor i l'obre. L'ànode del LED està connectat al positiu de la font d'alimentació, la qual cosa condueix a una brillantor.
El segon pols forma una unitat lògica a la següent sortida del comptador, i apareixerà una baixa tensió a l'anterior i tancarà el transistor, fent que el LED s'apagui. Aleshores, tot passa en la mateixa seqüència.
