Het wijdverbreide gebruik van LED's begint in het midden van de jaren 60 van de vorige eeuw. Sindsdien heeft dit apparaat veel veranderingen ondergaan. En vandaag, nu LED's aanzienlijk in prijs zijn gedaald, is hun populariteit onder consumenten aanzienlijk toegenomen. Verlichting gerealiseerd door het gebruik van LED's is tien stappen voor op gloeilampen en TL-verlichtingsapparatuur - ze zijn vele malen zuiniger, betrouwbaarder en duurzamer.
Wat is een LED en hoe werkt het
Een LED is een apparaat dat de eigenschappen van een pn-overgang gebruikt en fotonen uitstra alt, elektrische stroom omzet in lichtstraling, die optreedt wanneer de omgekeerde combinatie van elektronen en gaten in het gebied van de pn-overgang. Dat wil zeggen, een noodzakelijke voorwaarde voor het verbinden van LED's om een gloed te produceren, is een pn-overgang, het contact van twee halfgeleiders met verschillende soorten geleidbaarheid. Voor deze doeleinden:halfgeleiderkristallen worden behandeld met enerzijds acceptorverontreinigingen en anderzijds donorverontreinigingen. In dit geval is voor de emissie van licht de nabijheid van de energie van lichtquanta van het zichtbare bereik met de bandafstand van het actieve gebied van de LED noodzakelijk. Bovendien moet het kristal een verwaarloosbaar klein aantal defecten bevatten, waardoor de omgekeerde combinatie van elektronen en gaten in het gebied van de pn-overgang zonder straling plaatsvindt.
Hoe verbinding maken?
Aansluiting van LED's is onderworpen aan strikte naleving van de polariteit. Voor deze doeleinden hebben de uitgangen van de LED's de juiste namen: anode en kathode. Dienovereenkomstig - plus en min.
De LED kan alleen gloeien als hij direct wordt ingeschakeld. Als je het weer aanzet, mislukt het permanent.
Omdat de LED alleen licht kan geven bij bepaalde spannings- en stroomwaarden, moet er een grensweerstand in het bedradingsschema worden ingevoerd.
Hoe sluit ik een LED aan op 220V?
Hoe is het mogelijk om dit te doen? Een LED aansluiten op een 220 V stroombron is helemaal niet zo eenvoudig als het lijkt. De essentie van het probleem ligt in de technische kenmerken van het apparaat, waarvan de werking is gebaseerd op het principe van stroom door de kristallen, waardoor ze een gloed beginnen te produceren. Om aan dit principe te voldoen, is een ander apparaat nodig: een driver, wiens taak het is om de stroomtoevoer naar het kristal te regelen. Tegelijkertijd beperkt de driver het tot de hoeveelheid die nodig is voor specifieke modellen LED's die worden gebruikt.
Andersde aansluiting van de LED's gebeurt rechtstreeks op een spanning van 220 V en wordt gebruikt wanneer de LED eruit moet zien als een indicator voor laag vermogen en wanneer slechts één of enkele elementen bij de verbinding betrokken zijn. In de meeste gevallen wordt de LED gebruikt als lichtbron en aangesloten via een driver die al over alle noodzakelijke parameters beschikt voor de normale werking van het apparaat.
De LED zal niet oplichten als de toegepaste spanning lager is dan de vereiste waarde. Aan de andere kant, als een dergelijke spanning de gewenste waarde overschrijdt, zal het apparaat falen. Om dergelijke gevallen te voorkomen, wordt een stroombegrenzende weerstand gebruikt om de LED aan te sluiten.
Een benaderend aansluitschema voor de driver voor decoratieve LED-verlichting wordt hieronder getoond.
Het belangrijkste kenmerk van de driver is de omzetting van wisselstroom die in een conventioneel huishoudelijk stopcontact vloeit, en als resultaat wordt een constante stroom aan de LED geleverd.
Seriële aansluiting van LED's
De aansluiting van dergelijke apparaten heeft zijn eigen kenmerken. Meerdere LED's tegelijk aansluiten kan het beste in serie. Deze aansluiting zorgt voor een lager energieverbruik en stelt u in staat om een groot aantal tegelijk aan te sluiten. Maar tegelijkertijd moeten alle in serie geschakelde LED's van hetzelfde type zijn en moet de voeding voldoende vermogen hebben en de vereiste spanning kunnen leveren.
Het aansluiten van LED's volgens dit principe is vrij eenvoudig. Diodes zijn in serie geschakeld. Een treffend voorbeeld van zo'n verbinding is een gewone kerstboomslinger.
Arduino LED-aansluiting
Hoe het probleem op te lossen zodat de LED met een interval van 1 seconde aan en uit gaat? De zogenaamde sketch kan ons hierbij helpen - een programma gemaakt in de Arduino-omgeving. Arduino is een elektronische ontwerper en een handig platform dat het meest wordt gebruikt onder elektronica-enthousiastelingen, aangezien dit systeem vrij eenvoudig en gebruiksvriendelijk is. Op Arduino gebaseerde apparaten kunnen verschillende actuatoren aansturen. In het bijzonder de LED.
De onderstaande figuur toont het aansluitschema van de LED naar de Arduino-controller, waarop het apparaat is aangesloten op de achtste uitgang. Hiermee moet rekening worden gehouden bij het programmeren en het instellen van de nodige parameters.
Parallelle verbinding
Parallelle aansluiting van LED's wordt veel gebruikt door de bevolking in het dagelijks leven - in elk LED-display of LED-matrix.
LED's hebben technologische verschillen in de waarde van gelijkspanningsreductie. Dienovereenkomstig zullen er verschillende stromen doorheen gaan. In dit geval zal ook de lichtintensiteit variëren, wat het menselijk oog als verschillende helderheid waarneemt. Om deze reden moeten de stromen worden vereffend met ballastweerstanden.
De afbeelding toont het parallelle aansluitschemaLED's op één manier. Tegelijkertijd is optie "a" onjuist, het wordt niet aanbevolen om het in de praktijk toe te passen. De juiste optie "b" is met ballastweerstanden.
Zelfverbinding
Doe-het-zelf LED-aansluiting moet volgens alle regels worden uitgevoerd. Voor aansluiting is het noodzakelijk om kleine draden te gebruiken omdat de weerstand van een dergelijke draad bijna gelijk zal zijn aan de weerstand van de LED's. In dit geval leert de ervaring dat de spanning da alt afhankelijk van de lengte van de draad. Om deze reden bevinden voedingen zich in de buurt van LED-apparaten. Of ze gebruiken voedingen voor leds met een uitgangsspanning van 24 V, 36 V of 48 V. Fabrikanten van ledstrips produceren ze op hun beurt voor verschillende spanningen:
Aansluiting op 1,5 V. Met deze aansluiting hebben LED's, waarvan de bedrijfsspanning in de meeste gevallen meer dan 1,5 V bedraagt, een stroombron nodig van minimaal 3,2 V. In dit geval wordt een blokkeergenerator gebruikt voor aansluiting op weerstand, transistor en transformator
- Verbind met 5 V. Deze aansluiting van de LED omvat het aansluiten van een weerstand met een weerstand in het bereik van 100-200 ohm.
- Aansluiten op 9 V. Deze voeding wordt uiterst zelden gebruikt om LED's aan te sluiten. Meestal zijn drie diodes in serie geschakeld met een bedrijfsstroom van 20 mA.
- Verbindingtot 12 V. Omvat het bepalen van het type apparaat, het vinden van de nominale stroom, spanning en stroomverbruik. In het geval van een dergelijke verbinding is het noodzakelijk om een weerstand te gebruiken die op een willekeurig deel van het elektrische circuit wordt geplaatst.
- Verbinding met 220 V. Met deze aansluiting is het noodzakelijk om het stroomniveau dat door de LED gaat, te beperken en om het niveau van de omgekeerde LED-spanning te verlagen, want alleen op deze manier zal het mogelijk een storing te voorkomen. Het stroomniveau wordt beperkt door weerstanden, condensatoren of inductoren.
Laten we ons concentreren op het aansluiten op een 220 V-netwerk.
Het principe van verbinding maken met hoge tarieven
Hoe sluit ik een LED aan op een 220 V netwerk? Zoals reeds vermeld, is voor de optimale montage van het apparaat een driver nodig, omdat om een dergelijke verbinding te maken en om de apparaten stabiel te laten werken, het noodzakelijk is om de spanningsamplitude te verminderen en ook de stroomsterkte te verminderen als het omzetten van de AC-spanning naar DC. Een verdeler met een weerstand of capacitieve belasting, evenals verschillende stabilisatoren, kunnen dit probleem helpen oplossen.
Lampschakelaar
Hoe is de LED-schakelaar aangesloten? Voor ons is de elektrische schakelaar in de appartementen al lang geen curiositeit meer. De vooruitgang staat echter niet stil en fabrikanten van verlichtingsapparatuur hebben de schakelaars die we gewend zijn al verbeterd door ze te voorzien van LED-achtergrondverlichting. Zo eenapparaten zorgen voor hun verlichting wanneer ze zijn uitgeschakeld. Overdag is zo'n verbetering natuurlijk niet waarneembaar. Maar 's nachts is deze schijnbaar kleinigheid buitengewoon relevant. Het aansluiten van een schakelaar met een LED is geen moeilijke taak, omdat het volgens een heel eenvoudig schema wordt uitgevoerd. Veiligheidsmaatregelen vereisen echter dat bepaalde nuances in acht worden genomen.
Zoals je kunt zien in het gepresenteerde diagram, bestaat het apparaat uit slechts twee elementen - een weerstand die de stroom beperkt, en in feite een lichtbron. De complexiteit en eigenaardige paradox zit hem in het feit dat de LED in een 220 V AC schakelaar is geplaatst. Tegelijkertijd is de LED zelf ontworpen voor een constante spanning van 2 tot 12 V. Wanneer de stroomsterkte echter veel groter is dan dit deel van het aansluitcircuit kan passeren, wordt de overtollige energie omgezet in warmte. En als er geen weerstand voor de LED was, zou de stroom die er doorheen gaat gewoon het diodekristal verdampen. Het draait allemaal om de weerstand, die de meeste stroom afsnijdt.
Werkalgoritme
Het aansluiten van de LED in de schakelaar gebeurt in verschillende fasen:
- Volledig uitschakelen van de voeding.
- We demonteren de schakelaar, we verbinden elementen met de klemmen in overeenstemming met het bovenstaande diagram.
- Boor in het schakelpaneel met een dunne boor een gat voor de uitgang van de LED.
- De schakelaar monteren.
- Stroomvoorziening herstellen.
- Het apparaat gebruiken.
