Rozšírené používanie LED sa začína v polovici 60. rokov minulého storočia. Odvtedy toto zariadenie prešlo mnohými zmenami. A dnes, keď LED výrazne klesli na cene, ich obľuba medzi spotrebiteľmi výrazne vzrástla. Osvetlenie realizované pomocou LED je desať krokov pred žiarovkami a fluorescenčnými osvetľovacími zariadeniami - sú mnohokrát úspornejšie, spoľahlivejšie a odolnejšie.
Čo je to LED a ako funguje
LED je zariadenie, ktoré využíva vlastnosti p-n prechodu a emituje fotóny, premieňa elektrický prúd na svetelné žiarenie, ku ktorému dochádza pri opačnej kombinácii elektrónov a dier v oblasti p-n prechodu. To znamená, že nevyhnutnou podmienkou pre pripojenie LED na vytvorenie žiary je p-n prechod, čo je kontakt dvoch polovodičov s rôznymi typmi vodivosti. Na tieto účelypolovodičové kryštály sú ošetrené akceptorovými nečistotami na jednej strane a donorovými nečistotami na strane druhej. V tomto prípade je pre emisiu svetla nevyhnutná blízkosť kvánt energie svetla viditeľného rozsahu s zakázaným pásmom aktívnej oblasti LED. Okrem toho musí kryštál obsahovať zanedbateľne malý počet defektov, vďaka ktorým dochádza k reverznej kombinácii elektrónov a dier v oblasti p-n prechodu bez žiarenia.
Ako sa pripojiť?
Pripojenie LED diód podlieha prísnemu dodržaniu polarity. Na tieto účely majú výstupy LED príslušné názvy: anóda a katóda. Preto - plus a mínus.
LED je schopná vyžarovať žiaru iba vtedy, keď je priamo zapnutá. Keď ho znova zapnete, natrvalo zlyhá.
Keďže LED dióda môže vyžarovať svetlo len pri určitých hodnotách napätia a prúdu, do schémy zapojenia je potrebné zaviesť obmedzujúci odpor.
Ako pripojiť LED na 220V?
Ako je to možné? Pripojenie LED k zdroju prúdu 220 V nie je vôbec také jednoduché, ako by sa mohlo zdať. Podstata problému spočíva v technických charakteristikách zariadenia, ktorého činnosť je založená na princípe prechodu prúdu cez kryštály, v dôsledku čoho začnú produkovať žiaru. Na dodržanie tohto princípu je potrebné ďalšie zariadenie - ovládač, ktorého úlohou je riadiť prívod prúdu do kryštálu. Zároveň ho ovládač obmedzuje na množstvo potrebné pre konkrétne modely použitých LED.
Inakpripojenie LED sa vykonáva priamo na napätie 220 V a používa sa, keď má LED vyzerať ako indikátor nízkej spotreby a keď je zapojený iba jeden alebo niekoľko prvkov. Vo väčšine prípadov sa LED dióda používa ako zdroj svetla a je pripojená cez driver, ktorý už má všetky potrebné parametre pre normálnu prevádzku zariadenia.
LED dióda nebude svietiť, ak je na ňu privedené napätie nižšie ako požadovaná hodnota. Na druhej strane, ak takéto napätie prekročí požadovanú hodnotu, zariadenie zlyhá. Aby sa predišlo takýmto prípadom, na pripojenie LED sa používa odpor obmedzujúci prúd.
Približná schéma zapojenia ovládača pre dekoratívne LED osvetlenie je uvedená nižšie.
Hlavnou funkciou ovládača je premena striedavého prúdu tečúceho v bežnej domácej zásuvke a výsledkom je, že LED je dodávaný konštantný prúd.
Sériové pripojenie LED diód
Pripojenie takýchto zariadení má svoje vlastné charakteristiky. Pripojenie niekoľkých LED diód naraz je najlepšie vykonať v sérii. Toto pripojenie zníži spotrebu energie a umožní vám pripojiť veľké množstvo súčasne. Zároveň však všetky sériovo zapojené LED diódy musia byť rovnakého typu a napájací zdroj musí mať dostatočný výkon a musí byť schopný poskytnúť požadované napätie.
Pripojenie LED diód podľa tohto princípu je celkom jednoduché. Diódy sú zapojené do série. Pozoruhodným príkladom takéhoto spojenia je obyčajná girlanda na vianočný stromček.
Pripojenie Arduino LED
Ako vyriešiť problém, aby sa LED zapínala a vypínala v intervale 1 sekundy? Pomôcť nám v tom môže takzvaná skica – program vytvorený v prostredí Arduina. Arduino je elektronický dizajnér a pohodlná platforma, ktorá sa stala najpoužívanejšou medzi nadšencami elektroniky, pretože tento systém je pomerne jednoduchý a ľahko sa používa. Zariadenia založené na Arduino môžu ovládať rôzne akčné členy. Najmä LED.
Na obrázku nižšie je znázornená schéma pripojenia LED k ovládaču Arduino, na ktorom je zariadenie pripojené k ôsmemu výstupu. Túto skutočnosť je potrebné vziať do úvahy pri programovaní, nastavovaní potrebných parametrov.
Paralelné pripojenie
Paralelné zapojenie LED je široko používané obyvateľstvom v každodennom živote - v akomkoľvek LED displeji alebo LED matici.
LED diódy majú technologické nezrovnalosti v hodnote priameho zníženia napätia. V súlade s tým nimi budú prechádzať rôzne prúdy. V tomto prípade sa bude meniť aj intenzita svetla, čo ľudské oko vníma ako rozdielny jas. Z tohto dôvodu musia byť prúdy vyrovnané predradníkmi.
Na obrázku je znázornená schéma paralelného pripojeniaLED diódy jedným spôsobom. Možnosť „a“je zároveň chybná, v praxi sa neodporúča aplikovať. Správna možnosť „b“je s predradníkmi.
Vlastné pripojenie
Pripojenie LED diódy Urob si sám musí byť vykonané v súlade so všetkými pravidlami. Na pripojenie je potrebné použiť malé vodiče vzhľadom na skutočnosť, že odpor takéhoto vodiča bude takmer rovnaký ako odpor LED diód. V tomto prípade skúsenosti ukazujú, že napätie klesá v závislosti od dĺžky drôtu. Z tohto dôvodu sú napájacie zdroje umiestnené v blízkosti LED zariadení. Alebo používajú napájacie zdroje pre LED s výstupným napätím 24 V, 36 V alebo 48 V. Výrobcovia LED pásikov ich zasa vyrábajú pre rôzne napätia:
Pripojenie na 1,5 V. Pri tomto zapojení potrebujú LED diódy, ktorých prevádzkové napätie vo väčšine prípadov presahuje 1,5 V, zdroj energie minimálne 3,2 V. V tomto prípade sa na pripojenie na rezistor používa blokovací generátor, tranzistor a transformátor
- Pripojte na 5 V. Toto pripojenie LED zahŕňa pripojenie odporu s odporom v rozsahu 100-200 ohmov.
- Pripojte na 9 V. Tento zdroj napájania sa na pripojenie LED diód používa veľmi zriedka. Najčastejšie sú tri diódy zapojené do série s prevádzkovým prúdom 20 mA.
- Pripojeniedo 12 V. Zahŕňa určenie typu jednotky, zistenie menovitého prúdu, napätia a príkonu. V prípade takéhoto zapojenia je nutné použiť rezistor, ktorý sa umiestni na ľubovoľnú časť elektrického obvodu.
- Pripojenie na 220 V. Pri tomto zapojení je potrebné obmedziť úroveň prúdu, ktorý bude prechádzať LED, ako aj znížiť úroveň spätného napätia LED, keďže len tak bude možné zabrániť poruche. Aktuálna úroveň je obmedzená odpormi, kondenzátormi alebo induktormi.
Sústreďme sa na pripojenie k 220 V sieti.
Princíp pripojenia k vysokým sadzbám
Ako pripojiť LED do 220 V siete? Ako už bolo spomenuté, pre optimálnu montáž zariadenia je potrebný ovládač, pretože na vytvorenie takéhoto spojenia a na to, aby zariadenia mohli stabilne pracovať, je potrebné znížiť amplitúdu napätia a znížiť silu prúdu. ako previesť striedavé napätie na jednosmerné. Tento problém môže pomôcť vyriešiť delič s odporom alebo kapacitnou záťažou, ako aj rôzne stabilizátory.
Spínač lampy
Ako je pripojený spínač LED? Elektrický vypínač v bytoch pre nás už dávno nie je žiadnou kuriozitou. Pokrok však nestojí na mieste a výrobcovia osvetľovacej techniky už vylepšili vypínače, na ktoré sme zvyknutí, a vybavili ich LED podsvietením. Takétozariadenia zabezpečujú ich osvetlenie, keď sú vypnuté. Počas dňa je takéto zlepšenie, samozrejme, nepostrehnuteľné. Ale v noci je táto zdanlivá maličkosť mimoriadne dôležitá. Pripojenie spínača s LED nie je náročná úloha, pretože sa vykonáva podľa veľmi jednoduchej schémy. Bezpečnostné opatrenia však vyžadujú dodržiavanie určitých nuancií.
Ako môžete vidieť z prezentovaného diagramu, zariadenie pozostáva iba z dvoch prvkov - odporu, ktorý obmedzuje prúd, a v skutočnosti zo zdroja svetla. Zložitosť a zvláštny paradox spočíva v tom, že LED je umiestnená vo vypínači 220 V AC. Zároveň je samotná LED dióda navrhnutá na konštantné napätie od 2 do 12 V. Keď je však sila prúdu oveľa väčšia, než je táto časť spojovacieho obvodu schopná prejsť, prebytočná energia sa premení na teplo. A ak by pred LED nebol žiadny odpor, potom by prúd prechádzajúci cez ňu jednoducho odparil kryštál diódy. Je to všetko o rezistore, ktorý odreže väčšinu prúdu.
Pracovný algoritmus
Pripojenie LED v prepínači prebieha v niekoľkých fázach:
- Úplné vypnutie napájania.
- Prepínač rozoberieme, na jeho svorky pripojíme prvky podľa vyššie uvedenej schémy.
- V paneli spínača pomocou tenkého vrtáka vyvŕtajte otvor pre výstup LED.
- Montáž prepínača.
- Obnovujem napájanie.
- Používanie zariadenia.
