Rasprostranjena upotreba LED dioda počinje sredinom 60-ih godina prošlog stoljeća. Od tada je ovaj uređaj doživio mnoge promjene. A danas, kada su LED diode značajno pale u cijeni, njihova popularnost među potrošačima značajno je porasla. Rasvjeta ostvarena korištenjem LED dioda deset je koraka ispred žarulja sa žarnom niti i fluorescentnih rasvjetnih uređaja - višestruko su ekonomičniji, pouzdaniji i izdržljiviji.
Što je LED i kako radi
LED je uređaj koji koristi svojstva p-n spoja i emitira fotone, pretvara električnu struju u svjetlosno zračenje, što se događa kada se obrnuta kombinacija elektrona i rupa u području p-n spoja. To jest, nužan uvjet za spajanje LED dioda za stvaranje sjaja je p-n spoj, koji je kontakt dvaju poluvodiča s različitim vrstama vodljivosti. Za ove svrhepoluvodički kristali se tretiraju akceptorskim nečistoćama s jedne strane, a donorskim nečistoćama s druge strane. U ovom slučaju, za emisiju svjetlosti neophodna je blizina energije svjetlosnih kvanta vidljivog raspona s pojasnim razmakom aktivnog područja LED-a. Osim toga, kristal mora sadržavati zanemarivo mali broj nedostataka, zbog kojih se obrnuta kombinacija elektrona i rupa u području p-n spoja događa bez zračenja.
Kako se povezati?
Spajanje LED dioda podliježe strogom poštivanju polariteta. U te svrhe, izlazi LED dioda imaju odgovarajuće nazive: anoda i katoda. Prema tome - plus i minus.
LED može emitirati sjaj samo kada je izravno uključen. Kada ga ponovno uključite, trajno ne uspijeva.
Budući da LED može emitirati svjetlost samo pri određenim vrijednostima napona i struje, granični otpor mora biti uveden u dijagram ožičenja.
Kako spojiti LED na 220V?
Kako je to moguće učiniti? Spajanje LED-a na izvor struje od 220 V uopće nije tako jednostavno kao što se čini. Bit problema leži u tehničkim karakteristikama uređaja, čiji se rad temelji na principu prolaska struje kroz kristale, uslijed čega oni počinju proizvoditi sjaj. Da bi se poštivao ovaj princip, potreban je još jedan uređaj - vozač, čiji je zadatak kontrolirati dovod struje do kristala. Istodobno, vozač ga ograničava na količinu potrebnu za određene modele korištenih LED dioda.
U suprotnomspajanje LED dioda vrši se izravno na napon od 220 V i koristi se kada LED treba izgledati kao indikator male snage i kada je samo jedan ili nekoliko elemenata uključeno u spajanje. U većini slučajeva LED se koristi kao izvor svjetla i povezuje se preko drajvera koji već ima sve potrebne parametre za normalan rad uređaja.
LED neće svijetliti ako je napon primijenjen na nju manji od tražene vrijednosti. S druge strane, ako takav napon prijeđe željenu vrijednost, uređaj neće uspjeti. Kako bi se izbjegli takvi slučajevi, za spajanje LED diode koristi se otpornik za ograničavanje struje.
Približni dijagram povezivanja vozača za dekorativnu LED rasvjetu prikazan je ispod.
Glavna značajka drajvera je pretvorba izmjenične struje koja teče u konvencionalnoj kućnoj utičnici, a kao rezultat toga, stalna struja se dovodi u LED.
Serijska veza LED dioda
Povezivanje takvih uređaja ima svoje karakteristike. Spajanje nekoliko LED dioda odjednom najbolje je izvesti u seriji. Ova veza će smanjiti potrošnju energije i omogućiti spajanje velikog broja u isto vrijeme. Ali u isto vrijeme, sve serijski spojene LED diode moraju biti istog tipa, a napajanje mora imati dovoljnu snagu i biti u stanju osigurati potrebni napon.
Povezivanje LED dioda prema ovom principu je prilično jednostavno. Diode su spojene serijski. Upečatljiv primjer takve veze je običan vijenac božićnog drvca.
Arduino LED veza
Kako riješiti problem da se LED pali i gasi u intervalu od 1 sekunde? U tome nam može pomoći takozvana skica – program kreiran u Arduino okruženju. Arduino je elektronički dizajner i prikladna platforma koja je postala najraširenija među entuzijastima elektronike, budući da je ovaj sustav prilično jednostavan i lak za korištenje. Uređaji temeljeni na Arduinu mogu kontrolirati različite aktuatore. Konkretno, LED.
Slika ispod prikazuje dijagram povezivanja LED-a na Arduino kontroler, na kojem je uređaj spojen na osmi izlaz. Ovu činjenicu morate uzeti u obzir prilikom programiranja, postavljanja potrebnih parametara.
Paralelna veza
Paralelno povezivanje LED dioda naširoko koristi stanovništvo u svakodnevnom životu - u bilo kojem LED zaslonu ili LED matrici.
LED imaju tehnološke razlike u vrijednosti smanjenja izravnog napona. Sukladno tome, kroz njih će prolaziti različite struje. U tom slučaju će varirati i intenzitet svjetlosti, što ljudsko oko percipira kao različitu svjetlinu. Zbog toga se struje moraju izjednačiti balastnim otpornicima.
Slika prikazuje dijagram paralelnog povezivanjaLED diode na jedan način. Istodobno, opcija "a" je pogrešna, ne preporuča se primjenjivati je u praksi. Ispravna opcija "b" je s balastnim otpornicima.
Samo povezivanje
LED spajanje "uradi sam" mora se izvesti u skladu sa svim pravilima. Za povezivanje je potrebno koristiti male žice zbog činjenice da će otpor takve žice biti gotovo jednak otporu LED dioda. U ovom slučaju iskustvo pokazuje da napon pada ovisno o duljini žice. Iz tog razloga, izvori napajanja se nalaze u blizini LED uređaja. Ili koriste izvore napajanja za LED diode s izlaznim naponom od 24 V, 36 V ili 48 V. Zauzvrat, proizvođači LED traka ih proizvode za različite napone:
Priključak na 1,5 V. Kod ovog priključka, LED diode, čiji radni napon u većini slučajeva prelazi 1,5 V, trebaju izvor napajanja od najmanje 3,2 V. U ovom slučaju za spajanje na otpornik koristi se generator blokade, tranzistor i transformator
- Priključite na 5 V. Ova veza LED-a uključuje spajanje otpornika s otporom u rasponu od 100-200 ohma.
- Spojite na 9 V. Ovo napajanje se iznimno rijetko koristi za spajanje LED dioda. Najčešće su tri diode spojene u seriju s radnom strujom od 20 mA.
- Vezado 12 V. Uključuje određivanje tipa jedinice, pronalaženje nazivne struje, napona i potrošnje energije. U slučaju takve veze potrebno je koristiti otpornik koji se postavlja na bilo koji dio električnog kruga.
- Priključak na 220 V. Ovim priključkom potrebno je ograničiti razinu struje koja će proći kroz LED diodu, kao i sniziti razinu obrnutog LED napona, jer će samo na taj način biti moguće spriječiti kvar. Trenutna razina je ograničena otpornicima, kondenzatorima ili induktorima.
Usredotočimo se na povezivanje s mrežom od 220 V.
Princip povezivanja s visokim cijenama
Kako spojiti LED na 220 V mrežu? Kao što je već spomenuto, za optimalnu montažu uređaja potreban je drajver, jer je za takav spoj i kako bi uređaji mogli stabilno raditi potrebno smanjiti amplitudu napona i smanjiti jačinu struje, kao i kao pretvaranje izmjeničnog napona u istosmjerni. Razdjelnik koji ima otpornik ili kapacitivno opterećenje, kao i razne stabilizatore, može pomoći u rješavanju ovog problema.
Prekidač svjetiljke
Kako je spojen LED prekidač? Električna sklopka u stanovima nama već dugo nije kuriozitet. No napredak ne miruje, a proizvođači rasvjetne opreme već su unaprijedili prekidače na koje smo navikli dajući im LED pozadinsko osvjetljenje. Takavuređaji osiguravaju njihovo osvjetljenje kada su isključeni. Tijekom dana takvo poboljšanje je, naravno, neprimjetno. Ali noću je ova naizgled sitnica izvanredno relevantna. Spajanje prekidača s LED-om nije težak zadatak, jer se provodi prema vrlo jednostavnoj shemi. Međutim, sigurnosne mjere zahtijevaju poštivanje određenih nijansi.
Kao što možete vidjeti iz prikazanog dijagrama, uređaj se sastoji od samo dva elementa - otpornika koji ograničava struju i, zapravo, izvora svjetlosti. Složenost i neobičan paradoks leži u činjenici da je LED dioda smještena u 220 V AC prekidač. Istodobno, sama LED dioda je dizajnirana za konstantni napon od 2 do 12 V. Međutim, kada je jačina struje mnogo veća nego što ovaj dio spojnog kruga može proći, višak energije pretvara se u toplinu. A da nije bilo otpornika ispred LED diode, tada bi struja koja prolazi kroz nju jednostavno isparila diodni kristal. Sve se radi o otporniku koji prekida većinu struje.
Radni algoritam
Spajanje LED diode u prekidaču izvodi se u nekoliko faza:
- Potpuno isključivanje napajanja.
- Rastavljamo prekidač, spajamo elemente na njegove terminale u skladu s gornjim dijagramom.
- U razvodnoj ploči tankom bušilicom izbušite rupu za izlaz LED-a.
- Sastavljanje prekidača.
- Obnavljanje napajanja.
- Upotreba uređaja.
