Den udbredte brug af lysdioder begynder i midten af 60'erne af forrige århundrede. Siden da har denne enhed gennemgået mange ændringer. Og i dag, hvor lysdioder er faldet markant i pris, er deres popularitet blandt forbrugerne vokset markant. Belysning realiseret ved brug af LED'er er ti skridt foran glødelamper og lysstofrør - de er mange gange mere økonomiske, pålidelige og holdbare.
Hvad er en LED, og hvordan virker den
En LED er en enhed, der bruger egenskaberne af en p-n-forbindelse og udsender fotoner, konverterer elektrisk strøm til lysstråling, som opstår, når den omvendte kombination af elektroner og huller i området af p-n-forbindelsen. Det vil sige, at en nødvendig betingelse for at forbinde LED'er for at producere en glød er en p-n-junction, som er kontakten mellem to halvledere med forskellige typer ledningsevne. Til disse formålhalvlederkrystaller behandles med acceptorurenheder på den ene side og donorurenheder på den anden side. I dette tilfælde, for emission af lys, er nærheden af energien af lys kvanta af det synlige område med båndgabet af det aktive område af LED nødvendig. Derudover skal krystallen indeholde et ubetydeligt lille antal defekter, på grund af hvilke den omvendte kombination af elektroner og huller i området af p-n-krydset sker uden stråling.
Hvordan opretter man forbindelse?
Tilslutning af LED'er er underlagt streng overholdelse af polaritet. Til disse formål har LED'ernes udgange de passende navne: anode og katode. Derfor - plus og minus.
LED'en er kun i stand til at udsende en glød, når den er tændt direkte. Når du tænder den igen, fejler den permanent.
Da LED'en kun kan udsende lys ved bestemte spændings- og strømværdier, skal der indføres en begrænsende modstand i ledningsdiagrammet.
Hvordan tilsluttes en LED til 220V?
Hvordan er det muligt at gøre dette? At tilslutte en LED til en 220 V strømkilde er slet ikke så let, som det måske ser ud til. Essensen af problemet ligger i enhedens tekniske egenskaber, hvis drift er baseret på princippet om at passere strøm gennem krystallerne, som et resultat af hvilket de begynder at producere en glød. For at overholde dette princip er der brug for en anden enhed - en driver, hvis opgave er at kontrollere forsyningen af strøm til krystallen. Samtidig begrænser driveren det til den mængde, der kræves for specifikke modeller af brugte LED'er.
Ellerstilslutningen af lysdioderne udføres direkte til en spænding på 220 V og bruges, når lysdioden skal ligne en laveffektindikator, og når kun et eller få elementer er involveret i forbindelsen. I de fleste tilfælde bruges LED'en som en lyskilde og er forbundet via en driver, der allerede har alle de nødvendige parametre til enhedens normale drift.
LED'en lyser ikke, hvis den påførte spænding er mindre end den påkrævede værdi. På den anden side, hvis en sådan spænding overstiger den ønskede værdi, vil enheden fejle. For at undgå sådanne tilfælde bruges en strømbegrænsende modstand til at forbinde LED'en.
Et omtrentligt drivertilslutningsdiagram for dekorativ LED-belysning er vist nedenfor.
Den primære egenskab ved driveren er konverteringen af vekselstrøm, der flyder i en konventionel husholdningsudtag, og som følge heraf leveres en konstant strøm til LED'en.
Seriel forbindelse af LED'er
Tilslutningen af sådanne enheder har sine egne karakteristika. Tilslutning af flere LED'er på én gang udføres bedst i serie. Denne forbindelse vil reducere energiforbruget og give dig mulighed for at tilslutte et stort antal på samme tid. Men samtidig skal alle serieforbundne lysdioder være af samme type, og strømforsyningen skal have tilstrækkelig strøm og kunne levere den nødvendige spænding.
Tilslutning af LED'er i henhold til dette princip er ret simpelt. Dioder er forbundet i serie. Et slående eksempel på en sådan forbindelse er en almindelig juletræsguirlande.
Arduino LED-forbindelse
Hvordan løses problemet, så LED'en tænder og slukker med et interval på 1 sekund? Det kan den såkaldte sketch hjælpe os med – et program skabt i Arduino-miljøet. Arduino er en elektronisk designer og en bekvem platform, der er blevet den mest udbredte blandt elektronikentusiaster, da dette system er ret simpelt og nemt at bruge. Arduino-baserede enheder kan styre forskellige aktuatorer. Især LED.
Figuren nedenfor viser tilslutningsdiagrammet for LED'en til Arduino-controlleren, hvorpå enheden er forbundet til den ottende udgang. Dette faktum skal tages i betragtning ved programmering og indstilling af de nødvendige parametre.
Parallelforbindelse
Parallelforbindelse af LED'er er meget brugt af befolkningen i hverdagen - i enhver LED-skærm eller LED-matrix.
LED'er har teknologiske uoverensstemmelser i værdien af jævnspændingsreduktion. Følgelig vil forskellige strømme passere gennem dem. I dette tilfælde vil lysintensiteten også variere, hvilket det menneskelige øje opfatter som forskellig lysstyrke. Af denne grund skal strømmene udlignes med ballastmodstande.
Figuren viser parallelforbindelsesdiagrammetLED'er på én måde. Samtidig er mulighed "a" forkert, det anbefales ikke at anvende det i praksis. Den korrekte mulighed "b" er med ballastmodstande.
Selvforbindelse
Gør-det-selv LED-tilslutning skal udføres i overensstemmelse med alle regler. Til tilslutning er det nødvendigt at bruge små ledninger på grund af det faktum, at modstanden af en sådan ledning vil være næsten lig med lysdiodernes modstand. I dette tilfælde viser erfaringen, at spændingen falder afhængigt af ledningens længde. Af denne grund er strømforsyninger placeret i nærheden af LED-enheder. Eller de bruger strømforsyninger til LED'er med en udgangsspænding på 24 V, 36 V eller 48 V. Til gengæld producerer producenter af LED-strips dem til forskellige spændinger:
Tilslutning til 1,5 V. Med denne tilslutning skal lysdioder, hvis driftsspænding i de fleste tilfælde overstiger 1,5 V, have en strømkilde på mindst 3,2 V. I dette tilfælde bruges en blokerende generator til tilslutning på modstand, transistor og transformer
- Tilslut til 5 V. Denne tilslutning af LED'en involverer tilslutning af en modstand med en modstand i området 100-200 ohm.
- Tilslut til 9 V. Denne strømforsyning bruges yderst sjældent til at forbinde LED'er. Oftest er tre dioder forbundet i serie med en driftsstrøm på 20 mA.
- Forbindelsetil 12 V. Omfatter bestemmelse af enhedstype, finding af mærkestrøm, spænding og strømforbrug. I tilfælde af en sådan forbindelse er det nødvendigt at bruge en modstand, som er placeret på enhver del af det elektriske kredsløb.
- Tilslutning til 220 V. Med denne tilslutning er det nødvendigt at begrænse niveauet af strøm, der vil passere gennem LED'en, samt sænke niveauet af den omvendte LED-spænding, da det kun på denne måde vil være muligt at forhindre et sammenbrud. Det aktuelle niveau er begrænset af modstande, kondensatorer eller induktorer.
Lad os fokusere på at oprette forbindelse til et 220 V-netværk.
Princippet om at oprette forbindelse til høje priser
Hvordan tilsluttes en LED til et 220 V-netværk? Som allerede nævnt, for den optimale samling af enheden er en driver nødvendig, da for at lave en sådan forbindelse og for at enhederne kan fungere stabilt, er det også nødvendigt at reducere spændingsamplituden og reducere strømstyrken. som konverter AC spændingen til DC. En skillevæg, der har en modstand eller kapacitiv belastning, samt forskellige stabilisatorer, kan hjælpe med at løse dette problem.
Lampekontakt
Hvordan er LED-kontakten tilsluttet? For os har el-afbryderen i lejlighederne ikke været en kuriosum længe. Fremskridtet står dog ikke stille, og producenter af belysningsudstyr har allerede forbedret de kontakter, vi er vant til, ved at forsyne dem med LED-baggrundsbelysning. Sådanenheder sørger for deres belysning, når de er slukket. I løbet af dagen er en sådan forbedring selvfølgelig umærkelig. Men om natten er denne tilsyneladende bagatel ekstraordinær relevant. At forbinde en switch med en LED er ikke en vanskelig opgave, da den udføres i henhold til et meget simpelt skema. Sikkerhedsforanst altninger kræver dog, at visse nuancer overholdes.
Som du kan se af det præsenterede diagram, består enheden kun af to elementer - en modstand, der begrænser strømmen, og faktisk en lyskilde. Kompleksiteten og det ejendommelige paradoks ligger i, at LED'en er placeret i en 220 V AC-kontakt. Samtidig er LED'en selv designet til en konstant spænding fra 2 til 12 V. Men når strømstyrken er meget større end denne sektion af forbindelseskredsløbet er i stand til at passere, omdannes den overskydende energi til varme. Og hvis der ikke var nogen modstand foran LED'en, ville strømmen, der passerede gennem den, simpelthen fordampe diodekrystallen. Det hele handler om modstanden, som afbryder det meste af strømmen.
Arbejdsalgoritme
Tilslutning af LED'en i kontakten udføres i flere trin:
- Slukker helt for strømforsyningen.
- Vi adskiller kontakten, vi forbinder elementer til dens terminaler i overensstemmelse med ovenstående diagram.
- I kontaktpanelet med et tyndt bor bor du et hul til udgangen af LED'en.
- Samling af kontakten.
- Gendannelse af strømforsyning.
- Brug af enheden.
