LEDien laaja käyttö alkoi viime vuosisadan 60-luvun puolivälissä. Sittemmin tämä laite on kokenut monia muutoksia. Ja nykyään, kun LEDien hinnat ovat laskeneet merkittävästi, niiden suosio kuluttajien keskuudessa on kasvanut merkittävästi. LEDien avulla toteutettu valaistus on kymmenen askelta edellä hehkulamppuja ja loistelamppuja - ne ovat monta kertaa taloudellisempia, luotettavampia ja kestävämpiä.
Mikä on LED ja miten se toimii
LED on laite, joka käyttää p-n-liitoksen ominaisuuksia ja emittoi fotoneja, muuntaa sähkövirran valosäteilyksi, mikä tapahtuu elektronien ja reikien käänteisessä yhdistelmässä p-n-liitoksen alueella. Eli välttämätön edellytys LEDien liittämiselle hehkun tuottamiseksi on p-n-liitos, joka on kahden eri johtavuuden omaavan puolijohteen kosketus. Näihin tarkoituksiinpuolijohdekiteet käsitellään toisa alta akseptoriepäpuhtauksilla ja toisa alta luovuttajaepäpuhtauksilla. Tässä tapauksessa valon lähettämiseksi tarvitaan näkyvän alueen valokvanttien energian läheisyys LEDin aktiivisen alueen kaistaväliin. Lisäksi kiteen tulee sisältää merkityksettömän pieni määrä vikoja, joiden vuoksi elektronien ja reikien käänteinen yhdistelmä p-n-liitoksen alueella tapahtuu ilman säteilyä.
Kuinka yhdistää?
LEDien liittäminen edellyttää tiukkaa napaisuuden noudattamista. Näitä tarkoituksia varten LEDien lähdöillä on oikeat nimet: anodi ja katodi. Vastaavasti - plus ja miinus.
LED pystyy säteilemään hehkua vain, kun se kytketään suoraan päälle. Kun käynnistät sen uudelleen, se epäonnistuu pysyvästi.
Koska LED voi lähettää valoa vain tietyillä jännite- ja virtaarvoilla, kytkentäkaavioon on lisättävä rajoittava resistanssi.
Kuinka LED kytketään 220 V:iin?
Miten tämä on mahdollista? LEDin kytkeminen 220 V virtalähteeseen ei ole ollenkaan niin helppoa kuin miltä se saattaa näyttää. Ongelman ydin piilee laitteen teknisissä ominaisuuksissa, jonka toiminta perustuu periaatteeseen kuljettaa virtaa kiteiden läpi, minkä seurauksena ne alkavat tuottaa hehkua. Tämän periaatteen noudattamiseksi tarvitaan toinen laite - ohjain, jonka tehtävänä on ohjata virran syöttöä kiteen. Samanaikaisesti ohjain rajoittaa sen määrään, joka vaaditaan tietyille LED-malleille.
MuutenLEDien kytkentä suoritetaan suoraan 220 V:n jännitteeseen ja sitä käytetään, kun LEDin pitäisi näyttää vähän tehoa osoittav alta ilmaisimelta ja kun liitännässä on vain yksi tai muutama elementti. Useimmissa tapauksissa LED-valoa käytetään valonlähteenä ja se on kytketty ohjaimen kautta, jolla on jo kaikki tarvittavat parametrit laitteen normaalia toimintaa varten.
LED ei pala, jos siihen syötetty jännite on pienempi kuin vaadittu arvo. Toisa alta, jos tällainen jännite ylittää halutun arvon, laite epäonnistuu. Tällaisten tapausten välttämiseksi LEDin kytkemiseen käytetään virtaa rajoittavaa vastusta.
Likimääräinen ajurin kytkentäkaavio koriste-LED-valaistukseen on esitetty alla.
Ajurin pääominaisuus on tavanomaisessa kotitalouspistorasiassa kulkevan vaihtovirran muuntaminen, minkä seurauksena LEDiin syötetään vakiovirtaa.
LEDien sarjaliitäntä
Tällaisten laitteiden liitännöillä on omat ominaisuutensa. Useiden LEDien yhdistäminen kerralla on parasta tehdä sarjassa. Tämä yhteys vähentää energiankulutusta ja mahdollistaa suuren määrän yhdistämisen samanaikaisesti. Mutta samaan aikaan kaikkien sarjaan kytkettyjen LEDien on oltava samaa tyyppiä, ja virtalähteen tulee olla riittävän tehokas ja kyettävä tuottamaan vaadittu jännite.
LEDien kytkeminen tämän periaatteen mukaan on melko yksinkertaista. Diodit on kytketty sarjaan. Näyttävä esimerkki tällaisesta yhteydestä on tavallinen joulukuusenseppele.
Arduino LED-liitäntä
Miten ratkaista ongelma niin, että LED syttyy ja sammuu 1 sekunnin välein? Tässä voi auttaa meitä niin sanottu sketch - Arduino-ympäristössä luotu ohjelma. Arduino on elektroniikkasuunnittelija ja kätevä alusta, josta on tullut eniten käytetty elektroniikan harrastajien keskuudessa, koska tämä järjestelmä on melko yksinkertainen ja helppokäyttöinen. Arduino-pohjaisilla laitteilla voidaan ohjata erilaisia toimilaitteita. Erityisesti LED.
Alla olevassa kuvassa näkyy LEDin kytkentäkaavio Arduino-ohjaimeen, jolla laite on kytketty kahdeksanteen lähtöön. Tämä seikka on otettava huomioon ohjelmoinnissa, tarvittavia parametreja asetettaessa.
Rinnakkaisliitäntä
Väestö käyttää laaj alti LEDien rinnakkaisliitäntää jokapäiväisessä elämässä - missä tahansa LED-näytössä tai LED-matriisissa.
LED-valoissa on teknologisia eroja tasajännitteen alennuksen arvossa. Vastaavasti eri virrat kulkevat niiden läpi. Tässä tapauksessa myös valon voimakkuus vaihtelee, minkä ihmissilmä havaitsee erilaisena kirkkautena. Tästä syystä virrat on tasattava liitäntävastuksilla.
Kuvassa on rinnakkaiskytkentäkaavioLEDit yhdellä tavalla. Samanaikaisesti vaihtoehto "a" on virheellinen, ei ole suositeltavaa soveltaa sitä käytännössä. Oikea vaihtoehto "b" on liitäntävastuksilla.
Itsekytkentä
Tee-se-itse LED-liitäntä on suoritettava kaikkien sääntöjen mukaisesti. Kytkemiseen on käytettävä pieniä johtoja, koska tällaisen johtimen vastus on melkein yhtä suuri kuin LEDien vastus. Tässä tapauksessa kokemus osoittaa, että jännite laskee johtimen pituudesta riippuen. Tästä syystä virtalähteet sijaitsevat LED-laitteiden lähellä. Tai he käyttävät virtalähteitä LEDeille, joiden lähtöjännite on 24 V, 36 V tai 48 V. LED-nauhojen valmistajat puolestaan valmistavat niitä eri jännitteille:
Liitäntä 1,5 V:iin. Tällä kytkennällä LEDit, joiden käyttöjännite on useimmiten yli 1,5 V, tarvitsevat vähintään 3,2 V:n virtalähteen. Tässä tapauksessa vastuksen kytkemiseen käytetään estogeneraattoria, transistori ja muuntaja
- Liitä 5 V:iin. Tämä LED-valon liitäntä sisältää vastuksen kytkemisen, jonka resistanssi on 100-200 ohmia.
- Liitä 9 V:iin. Tätä virtalähdettä käytetään erittäin harvoin LEDien kytkemiseen. Useimmiten kolme diodia kytketään sarjaan 20 mA:n käyttövirralla.
- Yhteys12 V:iin. Sisältää yksikön tyypin määrittämisen, nimellisvirran, jännitteen ja tehonkulutuksen selvittämisen. Tällaisen liitännän tapauksessa on käytettävä vastusta, joka sijoitetaan mihin tahansa sähköpiirin osaan.
- Liitäntä 220 V:iin. Tällä liitännällä on tarpeen rajoittaa LEDin läpi kulkevaa virran tasoa sekä alentaa käänteisen LED-jännitteen tasoa, koska vain tällä tavalla se on mahdollista estää rikkoutumisen. Virtasoa rajoittavat vastukset, kondensaattorit tai induktorit.
Keskitytään yhdistämään 220 V verkkoon.
Korkeisiin hintoihin yhdistämisen periaate
Kuinka liittää LED 220 V verkkoon? Kuten jo mainittiin, laitteen optimaaliseen kokoamiseen tarvitaan ajuri, koska tällaisen yhteyden muodostamiseksi ja jotta laitteet voisivat toimia vakaasti, on myös vähennettävä jännitteen amplitudia ja vähennettävä virran voimakkuutta. kuin muuntaa AC jännitteen DC. Jakaja, jossa on vastus tai kapasitiivinen kuorma, sekä erilaiset stabilaattorit voivat auttaa ratkaisemaan tämän ongelman.
Lamppukytkin
Miten LED-kytkin on kytketty? Meille asuntojen sähkökytkin ei ole ollut utelias pitkään aikaan. Edistys ei kuitenkaan pysähdy, ja valaistuslaitteiden valmistajat ovat jo parantaneet tottumiaan kytkimiä varustamalla ne LED-taustavalolla. Sellainenlaitteet valaisevat, kun ne on sammutettu. Päivän aikana tällainen parannus on tietysti huomaamaton. Mutta yöllä tämä näennäisen pieni asia on erittäin tärkeä. Kytkimen kytkeminen LEDiin ei ole vaikea tehtävä, koska se suoritetaan hyvin yksinkertaisen järjestelmän mukaisesti. Turvallisuustoimenpiteet edellyttävät kuitenkin tiettyjen vivahteiden noudattamista.
Kuten esitetystä kaaviosta näkyy, laite koostuu vain kahdesta elementistä - virtaa rajoittavasta vastuksesta ja itse asiassa valonlähteestä. Monimutkaisuus ja erikoinen paradoksi piilee siinä, että LED sijoitetaan 220 V AC kytkimeen. Samanaikaisesti itse LED on suunniteltu vakiojännitteelle 2 - 12 V. Kuitenkin, kun virran voimakkuus on paljon suurempi kuin tämä kytkentäpiirin osa pystyy kulkemaan, ylimääräinen energia muunnetaan lämmöksi. Ja jos LEDin edessä ei ollut vastusta, sen läpi kulkeva virta yksinkertaisesti haihduttaisi diodikiteen. Kyse on vastuksesta, joka katkaisee suurimman osan virrasta.
Työalgoritmi
LEDin kytkeminen kytkimeen tapahtuu useassa vaiheessa:
- Virransyötön katkaiseminen kokonaan.
- Puramme kytkimen, yhdistämme elementit sen liittimiin yllä olevan kaavion mukaisesti.
- Poraa kytkinpaneeliin ohuella poralla reikä LED-valon lähtöä varten.
- Kytkimen kokoaminen.
- Virransyöttöä palautetaan.
- Laitteen käyttäminen.
