Nu is LED-verlichting erg populair geworden. Het punt is dat deze verlichting niet alleen krachtig genoeg is, maar ook kosteneffectief. LED's zijn halfgeleiderdiodes in een epoxy omhulsel.
Aanvankelijk waren ze vrij zwak en duur. Maar later werden zeer heldere witte en blauwe diodes in productie genomen. Tegen die tijd was hun marktprijs gedaald. Op dit moment zijn er LED's van bijna elke kleur, wat de reden was voor hun gebruik in verschillende activiteitsgebieden. Deze omvatten verlichting van verschillende kamers, achtergrondverlichting van schermen en borden, gebruik op verkeersborden en verkeerslichten, in het interieur en koplampen van auto's, in mobiele telefoons, enz.
Beschrijving
LED's verbruiken weinig elektriciteit, met als gevolg dat dergelijke verlichting geleidelijk reeds bestaande lichtbronnen vervangt. In gespecialiseerde winkels kunt u verschillende artikelen kopen op basis van led-verlichting, variërend van een conventionele lamp en ledstrip,eindigend met LED-panelen. Wat ze allemaal gemeen hebben, is dat hun aansluiting een stroom van 12 of 24 V vereist.
In tegenstelling tot andere lichtbronnen die een verwarmingselement gebruiken, gebruikt deze een halfgeleiderkristal dat optische straling genereert wanneer er stroom wordt aangelegd.
Om de schema's voor het aansluiten van LED's op een 220V-netwerk te begrijpen, moet je eerst zeggen dat het niet rechtstreeks vanuit een dergelijk netwerk kan worden gevoed. Om met LED's te werken, moet u daarom een bepaalde volgorde volgen om ze op een hoogspanningsnetwerk aan te sluiten.
Elektrische eigenschappen van LED
De stroom-spanningskarakteristiek van een LED is een steile lijn. Dat wil zeggen, als de spanning op zijn minst een beetje toeneemt, zal de stroom sterk toenemen, dit zal leiden tot oververhitting van de LED met zijn daaropvolgende burn-out. Om dit te voorkomen, moet u een begrenzingsweerstand in het circuit opnemen.
Maar het is belangrijk om de maximaal toegestane sperspanning van LED's van 20 V niet te vergeten. En als het is aangesloten op een netwerk met omgekeerde polariteit, ontvangt het een amplitudespanning van 315 volt, dat wil zeggen 1,41 keer meer dan de huidige. Het is een feit dat de stroom in het 220 volt-netwerk wisselt en eerst de ene kant op gaat en dan weer terug.
Om te voorkomen dat de stroom in de tegenovergestelde richting beweegt, moet het LED-schakelcircuit als volgt zijn: er is een diode in het circuit opgenomen. Het zal geen sperspanning doorgeven. In dit geval moet de verbinding parallel zijn.
Een ander schema voor het aansluiten van de LED op het netwerk 220volt is om twee LED's back-to-back te installeren.
Wat betreft netvoeding met een blusweerstand, dit is niet de beste optie. Omdat de weerstand sterk vermogen zal afgeven. Gebruik je bijvoorbeeld een weerstand van 24 kΩ, dan is het vermogensverlies ongeveer 3 watt. Wanneer een diode in serie wordt geschakeld, wordt het vermogen gehalveerd. De sperspanning over de diode moet 400 V zijn. Wanneer twee tegenover elkaar liggende LED's gaan branden, kunt u twee weerstanden van twee watt plaatsen. Hun weerstand zou twee keer minder moeten zijn. Dit is mogelijk wanneer er twee kristallen van verschillende kleuren in één geval zijn. Gewoonlijk is het ene kristal rood en het andere groen.
Wanneer een weerstand van 200 kΩ wordt gebruikt, is een beschermende diode niet nodig, omdat de retourstroom klein is en het kristal niet zal vernietigen. Dit schema voor het aansluiten van LED's op het netwerk heeft één minpunt: de kleine helderheid van de gloeilamp. Het kan bijvoorbeeld worden gebruikt om een kamerschakelaar te verlichten.
Omdat de stroom in het netwerk wisselt, wordt verspilling van elektriciteit voorkomen bij het verwarmen van de lucht met een beperkende weerstand. De condensator doet zijn werk. Het passeert immers wisselstroom en warmt niet op.
Het is belangrijk om te onthouden dat beide halve cycli van het netwerk door de condensator moeten gaan om wisselstroom te laten passeren. En aangezien de LED maar in één richting stroom geleidt, is het noodzakelijk om een gewone diode (of een andere extra LED) in de tegenovergestelde richting te plaatsen.parallel aan de led. Dan zal hij de tweede helft overslaan.
Als het circuit voor het aansluiten van de LED op het 220 volt netwerk is uitgeschakeld, blijft er spanning op de condensator staan. Soms zelfs volle amplitude bij 315 V. Dit dreigt met een elektrische schok. Om dit te voorkomen, is het naast de condensator ook noodzakelijk om een hoogwaardige ontlaadweerstand te voorzien, die, indien losgekoppeld van het netwerk, de condensator onmiddellijk zal ontladen. Tijdens normaal bedrijf vloeit er een kleine hoeveelheid stroom door deze weerstand zonder deze te verwarmen.
Om te beschermen tegen gepulseerde laadstroom en als zekering, hebben we een weerstand met lage weerstand geplaatst. De condensator moet speciaal zijn, die is ontworpen voor een wisselstroomcircuit van minimaal 250 V of 400 V.
Het LED-volgordeschema omvat de installatie van een gloeilamp van verschillende LED's die in serie zijn geschakeld. Voor dit voorbeeld is één tegendiode voldoende.
Omdat de spanningsval over de weerstand kleiner zal zijn, moet de totale spanningsval over de LED's worden afgetrokken van de stroombron.
Het is noodzakelijk dat de geïnstalleerde diode is ontworpen voor een stroom die vergelijkbaar is met de stroom die door de LED's gaat, en de sperspanning moet gelijk zijn aan de som van de spanningen op de LED's. Het is het beste om een even aantal LED's te gebruiken en deze rug aan rug te verbinden.
Er kunnen meer dan tien LED's in één keten zijn. Om de condensator te berekenen, moet u van de amplitudespanning van het netwerk 315 V de som van de spanningsval van de LED's aftrekken. Als resultaat vinden we het aantal vallendespanning over de condensator.
LED-verbindingsfouten
- De eerste fout is wanneer je een LED zonder limiter rechtstreeks op de bron aansluit. In dit geval zal de LED zeer snel uitvallen, vanwege het gebrek aan controle over de hoeveelheid stroom.
- De tweede fout is het aansluiten van LED's die parallel zijn geïnstalleerd op een gemeenschappelijke weerstand. Vanwege het feit dat er een spreiding van parameters is, zal de helderheid van de LED's anders zijn. Bovendien, als een van de LED's uitv alt, zal de stroom van de tweede LED toenemen, waardoor deze kan doorbranden. Dus wanneer een enkele weerstand wordt gebruikt, moeten de LED's in serie worden geschakeld. Hierdoor kunt u de stroom hetzelfde laten bij het berekenen van de weerstand en de spanningen van de LED's optellen.
- De derde fout is wanneer LED's die zijn ontworpen voor verschillende stromen in serie worden ingeschakeld. Dit zorgt ervoor dat een van hen zwak brandt, of vice versa - verslijt.
- De vierde fout is om een weerstand te gebruiken die niet genoeg weerstand heeft. Hierdoor zal de stroom die door de LED vloeit te groot zijn. Een deel van de energie wordt bij een te hoge stroomspanning omgezet in warmte, waardoor het kristal oververhit raakt en de levensduur aanzienlijk wordt verkort. De reden hiervoor zijn de defecten van het kristalrooster. Als de stroomspanning nog meer stijgt en de pn-overgang warmer wordt, zal dit leiden tot een afname van de interne kwantumopbrengst. Als gevolgde helderheid van de LED zal afnemen en het kristal zal worden vernietigd.
- De vijfde fout is het inschakelen van de LED op 220V, waarvan de schakeling heel eenvoudig is, bij afwezigheid van sperspanningsbeperking. De maximaal toegestane sperspanning voor de meeste LED's is ongeveer 2V, en de omgekeerde halve cyclusspanning beïnvloedt de spanningsval, die gelijk is aan de voedingsspanning wanneer de LED uit is.
- De zesde reden is het gebruik van een weerstand waarvan het vermogen onvoldoende is. Dit veroorzaakt een sterke verwarming van de weerstand en het smeltproces van de isolatie die de draden raakt. Dan begint de verf te branden en onder invloed van hoge temperaturen vindt vernietiging plaats. Dit komt omdat de weerstand alleen het vermogen dissipeert waarvoor hij is ontworpen.
Schema voor het inschakelen van een krachtige LED
Om krachtige LED's aan te sluiten, moet u AC / DC-converters gebruiken die een gestabiliseerde stroomuitgang hebben. Dit elimineert de noodzaak van een weerstand of een LED-stuurprogramma-IC. Tegelijkertijd kunnen we een eenvoudige LED-verbinding, comfortabel systeemgebruik en kostenreductie bereiken.
Voordat je krachtige LED's inschakelt, moet je ervoor zorgen dat ze zijn aangesloten op een stroombron. Sluit het systeem niet aan op een voeding die onder stroom staat, anders zullen de LED's uitvallen.
5050 LED's Kenmerken. Bedradingsschema
Laagvermogen-LED's omvatten ook LED's voor opbouwmontage (SMD). Meestal worden ze gebruikt voor:achtergrondverlichting knoppen in een mobiele telefoon of voor decoratieve LED-strip.
5050 LED's (lichaamstype: 5 bij 5 mm) zijn halfgeleiderlichtbronnen, waarvan de voorwaartse spanning 1,8-3,4 V is, en de gelijkstroomsterkte voor elk kristal is maximaal 25 mA. De eigenaardigheid van SMD 5050 LED's is dat hun ontwerp bestaat uit drie kristallen, waardoor de LED meerdere kleuren kan uitstralen. Ze worden RGB-LED's genoemd. Hun lichaam is gemaakt van hittebestendig plastic. De diffuse lens is transparant en gevuld met epoxyhars.
Om ervoor te zorgen dat de 5050 LED's zo lang mogelijk meegaan, moeten ze in serie worden aangesloten op de weerstandswaarden. Voor maximale betrouwbaarheid van het circuit is het beter om voor elke keten een aparte weerstand aan te sluiten.
Schema's voor het inschakelen van knipperende LED's
De knipperende LED is een LED met een ingebouwde pulsgenerator. De flitsfrequentie is van 1,5 tot 3 Hz.
Ondanks het feit dat de knipperende LED vrij compact is, bevat deze een chip voor een halfgeleidergenerator en aanvullende elementen.
De spanning van de knipperende LED is universeel en kan variëren. Voor hoogspanning is dit bijvoorbeeld 3-14 volt en voor laagspanning is dit 1,8-5 volt.
Dienovereenkomstig omvatten de positieve eigenschappen van een knipperende LED, naast het kleine formaat en de compactheid van het lichtsignaalapparaat, ook een breed scala aan toegestane spanningen. Bovendien kan het verschillende kleuren uitstralen.
In aparte soorten knipperenLED's zijn ingebouwd in ongeveer drie veelkleurige LED's, die verschillende flitsintervallen hebben.
Knipperende LED's zijn ook behoorlijk zuinig. Het feit is dat het elektronische circuit voor het inschakelen van de LED is gemaakt op MOS-structuren, waardoor een afzonderlijke functionele eenheid kan worden vervangen door een knipperende diode. Vanwege hun kleine formaat worden knipperende LED's vaak gebruikt in compacte apparaten die kleine radio-elementen nodig hebben.
In het diagram worden knipperende LED's op dezelfde manier aangegeven als gewone, de enige uitzondering is dat de lijnen van de pijlen niet alleen recht zijn, maar gestippeld. Ze symboliseren dus het knipperen van de LED.
Door de transparante behuizing van de knipperende LED kun je zien dat deze uit twee delen bestaat. Daar, op de negatieve pool van de kathodebasis, bevindt zich een lichtgevend diodekristal en op de anodeterminal bevindt zich een oscillatorchip.
Alle componenten van dit apparaat zijn verbonden met drie gouden draadjumpers. Om een knipperende LED te onderscheiden van een normale, kijk je gewoon naar de transparante behuizing in de lamp. Daar zie je twee substraten van dezelfde grootte.
Op één substraat bevindt zich een kristallijne lichtemitterende kubus. Het is gemaakt van een zeldzame aardlegering. Om de lichtstroom en focus te vergroten en om het stralingspatroon te vormen, wordt een parabolische aluminium reflector gebruikt. Deze reflector in de knipperende LED is kleiner van formaat dan in de normale. Dit komt omdat in de tweede helftbehuizing bevat een substraat met een geïntegreerde schakeling.
Deze twee substraten zijn met elkaar verbonden door middel van twee gouden draadbruggen. Wat betreft de behuizing van de knipperende LED, deze kan worden gemaakt van lichtverstrooiend mat plastic of transparant plastic.
Omdat de zender in de knipperende LED zich niet op de symmetrie-as van het lichaam bevindt, is het noodzakelijk om een monolithische gekleurde diffuse lichtgeleider te gebruiken voor het functioneren van een uniforme verlichting.
De aanwezigheid van een transparante behuizing is alleen te vinden bij knipperende LED's met een grote diameter, die een smal stralingspatroon hebben.
De knipperende LED-generator bestaat uit een hoogfrequente hoofdoscillator. Zijn werk is constant en de frequentie is ongeveer 100 kHz.
Naast de hoogfrequente generator functioneert ook een scheidingslijn op logische elementen. Hij verdeelt op zijn beurt de hoge frequentie tot 1,5-3 Hz. De reden voor het gebruik van een hoogfrequente generator met een frequentiedeler is dat de werking van een laagfrequente generator een condensator met de grootste capaciteit voor het timingcircuit vereist.
Om de hoge frequentie naar 1-3 Hz te brengen, zijn er scheidingslijnen op logische elementen nodig. En ze kunnen vrij gemakkelijk worden toegepast op een kleine ruimte van een halfgeleiderkristal. Op het halfgeleidersubstraat bevindt zich naast de verdeler en hoofd-hoogfrequentoscillator een beschermende diode en een elektronische schakelaar. beperkendde weerstand is ingebouwd in de knipperende LED's, die geschikt zijn voor een spanning van 3 tot 12 volt.
Laagspanning knipperende LED's
Wat betreft de knipperende LED's met lage spanning, deze hebben geen beperkende weerstand. Wanneer de voeding wordt omgekeerd, is een beschermende diode vereist. Het is noodzakelijk om het falen van de microschakeling te voorkomen.
Om ervoor te zorgen dat de hoogspannings-knipperende LED's lang werken en soepel werken, mag de voedingsspanning niet hoger zijn dan 9 volt. Als de spanning stijgt, zal de vermogensdissipatie van de knipperende LED toenemen, wat zal leiden tot verwarming van het halfgeleiderkristal. Vervolgens, als gevolg van overmatige verwarming, zal de degradatie van de knipperende LED beginnen.
Als het nodig is om de gezondheid van een knipperende LED te controleren, om dit veilig te doen, kunt u een batterij van 4,5 volt en een weerstand van 51 ohm gebruiken die in serie is geschakeld met de LED. Het vermogen van de weerstand moet minimaal 0.25W zijn.
Installatie van LED's
De installatie van LED's is een zeer belangrijke kwestie omdat het rechtstreeks verband houdt met hun levensvatbaarheid.
Omdat LED's en microschakelingen niet van statische elektriciteit en oververhitting houden, is het noodzakelijk om onderdelen zo snel mogelijk te solderen, niet meer dan vijf seconden. In dit geval moet u een soldeerbout met laag vermogen gebruiken. De temperatuur van de punt mag niet hoger zijn dan 260 graden.
Bij het solderen kunt u bovendien een medisch pincet gebruiken. Pincet LEDwordt dichter bij de behuizing geklemd, waardoor tijdens het solderen extra warmteafvoer van het kristal wordt gecreëerd. Om ervoor te zorgen dat de poten van de LED niet breken, mogen ze niet veel worden gebogen. Ze moeten parallel aan elkaar blijven.
Om overbelasting of kortsluiting te voorkomen, moet het apparaat zijn uitgerust met een zekering.
Schema voor het soepel inschakelen van LED's
Het LED-schema voor zacht aan- en uitzetten is onder andere populair en autobezitters die hun auto willen tunen, zijn hierin geïnteresseerd. Dit schema wordt gebruikt om het interieur van de auto te verlichten. Maar dit is niet de enige toepassing. Het wordt ook in andere gebieden gebruikt.
Een eenvoudig LED-softstartcircuit zou bestaan uit een transistor, een condensator, twee weerstanden en een LED. Het is noodzakelijk om dergelijke stroombeperkende weerstanden te kiezen die een stroom van 20 mA door elke reeks LED's kunnen laten gaan.
Het circuit voor het soepel in- en uitschakelen van de LED's is niet compleet zonder een condensator. Hij is het die haar toestaat te verzamelen. De transistor moet een p-n-p-structuur hebben. En de stroom op de collector mag niet minder zijn dan 100 mA. Als het LED-softstartcircuit correct is gemonteerd, gaan de LED's, naar het voorbeeld van een auto-interieurverlichting, soepel aan in 1 seconde en nadat de deuren zijn gesloten, gaan ze soepel uit.
Afwisselend inschakelen van LED's. Schema
Een van de lichteffecten die LED's gebruiken, is ze één voor één aan te zetten. Vuur lopen heet dat. Een dergelijk schema werkt vanuit een autonome stroomvoorziening. Voor het ontwerp is een conventionele schakelaar gebruikt, die elk van de LED's beurtelings van stroom voorziet.
Beschouw een apparaat dat bestaat uit twee microschakelingen en tien transistors, die samen de hoofdoscillator vormen, die zichzelf bestuurt en indexeert. Vanaf de uitgang van de hoofdoscillator wordt de puls verzonden naar de besturingseenheid, die ook een decimale teller is. Vervolgens wordt de spanning op de basis van de transistor aangelegd en wordt deze geopend. De anode van de LED is verbonden met de plus van de stroombron, wat leidt tot een gloed.
De tweede puls vormt een logische eenheid aan de volgende uitgang van de teller, en een lage spanning zal op de vorige verschijnen en de transistor sluiten, waardoor de LED uitgaat. Dan gebeurt alles in dezelfde volgorde.
