Butiran kaedah sambungan LED

Dalam kehidupan kita, LED dengan yakin menyesakkan sumber cahaya buatan lain daripada teknologi pencahayaan. Tetapi jika lampu pijar boleh disambungkan terus ke bekalan kuasa, maka sambungan lampu LED dan nyahcas memerlukan langkah khas.

Pada masa yang sama, menyambungkan satu LED tidak menyebabkan masalah. Dan menghidupkan dari beberapa unit kepada ratusan tidak semudah yang disangka.

Sedikit teori

LED memerlukan voltan atau arus tetap untuk beroperasi dengan betul. Mereka sepatutnya:

1. Tetap arah. Iaitu, arus dalam litar LED, apabila voltan digunakan, mesti mengalir dari sumber voltan "+" ke "-".
2. stabil, iaitu malar dalam magnitud, semasa operasi diod.
3. Tidak berdenyut - selepas pembetulan dan penstabilan, nilai voltan atau arus malar tidak boleh berubah secara berkala.
   Skim bentuk voltan pada keluaran penerus gelombang penuh apabila ditapis oleh kapasitor elektrolitik (segi empat tepat hitam dan putih bertanda "+" dalam rajah). Garis putus-putus ialah voltan pada keluaran penerus. Kapasitor dicas kepada amplitud separuh gelombang dan dilepaskan secara beransur-ansur pada rintangan beban. "Langkah" adalah denyutan. Nisbah amplitud langkah dan separuh gelombang dalam peratus ialah faktor riak.

Untuk LED pada mulanya, sumber voltan yang tersedia telah digunakan - 5, 9, 12 V. Dan voltan operasi persimpangan p-n adalah dari 1.9-2.4 hingga 3.7-4.4 V. Oleh itu, menghidupkan diod secara langsung hampir selalu pembakaran fizikalnya daripada terlalu panas dengan arus yang besar. keperluan semasa had dengan perintang pengehad arus, menghabiskan tenaga untuk memanaskannya.

LED boleh dihidupkan secara bersiri dalam beberapa keping. Kemudian, dengan memasang rantaian mereka, adalah mungkin, dengan jumlah voltan hadapan mereka, untuk mencapai hampir voltan sumber kuasa. Dan perbezaan selebihnya "dibayar" dengan menghilangkannya dalam bentuk haba pada perintang.

Apabila terdapat berpuluh-puluh diod, ia disambungkan dalam litar bersiri, yang disambung secara selari.

Pinout LED

kekutuban LED - anod atau tambah dan katod - tolak mudah ditentukan daripada gambar:

Dalam kes silinder, katod ditunjukkan oleh potongan di sisi, anod lebih panjang, dan katod lebih pendek.

Katod LED SMD ditunjukkan oleh potongan pada kes itu.

Dalam matriks LED COB berkuasa, “+” dan “-” dipicit keluar pada pad pateri.

Litar pensuisan LED

LED dikuasakan oleh voltan malar. Tetapi ciri pergantungan tak linear bagi rintangan dalamannya memerlukan arus operasi dikekalkan dalam had yang sempit. Pada arus kurang daripada yang dinilai, ia berkurangan aliran cahaya, dan pada nilai yang lebih tinggi, kristal menjadi terlalu panas, kecerahan cahaya meningkat, dan "kehidupan" berkurangan. Cara paling mudah untuk memanjangkannya adalah dengan mengehadkan arus melalui kristal dengan memasukkan perintang pengehad arus. Untuk LED berkuasa, ini tidak menguntungkan dari segi ekonomi, kerana ia disuap dengan arus terus dari sumber arus stabil khas - pemandu.

sambungan bersiri

LED ialah peranti pencahayaan yang agak kompleks. Ia berfungsi dari sumber sekunder voltan langsung. Dengan kuasa lebih daripada 0.2-0.5 W, kebanyakan peranti LED menggunakan sumber semasa. Mereka tidak sepenuhnya betul, dalam cara Amerika, dipanggil pemandu. Apabila diod disambungkan secara bersiri, bekalan kuasa dengan voltan 9, 12, 24, dan juga 48 V sering digunakan. Dalam kes ini, rantaian siri dibina, di mana boleh terdapat dari 3-6 hingga beberapa puluh elemen.

Apabila disambung secara bersiri dalam rantai, anod LED pertama disambungkan melalui perintang pengehad arus ke "+" sumber kuasa, dan katod disambungkan ke anod kedua. Oleh itu, seluruh rantai disambungkan.

Skim sambungan selari bersiri bagi tiga kumpulan siri LED dalam rantai tiga elemen LED. Setiap litar mempunyai perintang pengehad arus di sebelah kiri. Ia "memadamkan" lebihan jumlah voltan hadapan diod.

Sebagai contoh, LED merah mempunyai voltan operasi hadapan 1.6V hingga 3.03V. U_{dan lain-lain}. = 2.1V satu LED pada perintang dengan voltan sumber 12 V akan mempunyai voltan 5.7 V:

12V - 3x2.1V = 12 - 6.3 = 5.7V.

Dan sudah 3 rantai berturut-turut disambung secara selari.

Jadual voltan langsung pada LED dari warna cahayanya.

Dengan sambungan siri LED, arus melalui LED akan sama, dan penurunan pada setiap elemen adalah individu. Ia bergantung kepada rintangan dalaman diod.

Sifat sambungan bersiri:

• pecahnya satu elemen membawa kepada penutupan semua;
• pintasan - mengagihkan semula voltannya kepada semua yang selebihnya, kecerahan cahaya meningkat pada mereka dan degradasi dipercepatkan.

Disyorkan: Bagaimana untuk mengetahui berapa volt LED

Sambungan selari

Dalam skema sambungan LED ini, semua anod disambungkan antara satu sama lain dan ke "+" sumber kuasa, dan katod ke "-".

Sambungan sedemikian adalah pada kalungan, pembaris dan reben LED pertama apabila dikuasakan oleh voltan 3-5 V.

Ini adalah sambungan yang salah. Dengan penyebaran parameter yang tidak dapat dielakkan, arus melalui LED akan berbeza. Dan mereka akan bersinar secara berbeza. Dan mereka tidak memanaskan dengan cara yang sama. Akibatnya, yang terlalu panas akan terbakar, sebagai contoh, dengan litar terbuka. Arus melalui baki diod D2, D3 akan meningkat dan voltan akan meningkat pada mereka, kerana jumlah arus yang lebih kecil melalui R1 akan memberikan penurunan voltan yang lebih kecil merentasinya. Diod kedua akan terbakar, yang akan mempunyai rintangan dalaman yang lebih rendah pada simpang p-n.

Jika kelesuan berlaku dengan penutupan simpang p-n, maka keseluruhan voltan bateri akan digunakan pada perintang R1. Ia akan menjadi terlalu panas dan hangus.

Skim sambungan selari LED. Setiap LED disambungkan dengan betul secara bersiri dengan perintang pengehad arusnya sendiri.

Beginilah rupa reka bentuk sebenar enam LED bersambung selari. 

Pada gambar:

• jalur kelabu - tayar pembawa arus, iaitu wayar tanpa penebat;
• silinder biru dengan hujung bulat - LED silinder dengan kanta pada hujungnya;
• merah - perintang untuk mengehadkan arus operasi.

Ia akan menjadi salah untuk menyambungkan semua diod kepada satu perintang. Oleh kerana serakan dalam ciri-ciri LED, walaupun dalam satu kelompok yang boleh mencapai dari 50 hingga 200% atau lebih, arus boleh mengalir melalui diod, yang akan berbeza dengan ketara. Oleh itu, mereka juga akan bersinar dan memuatkan secara berbeza. Kemudian, yang paling dimuatkan, bercahaya lebih terang daripada yang lain, akan terbakar atau merosot kepada pengecilan hampir lengkap, kehilangan 70-90% daripada fluks bercahaya. Atau tukar warna cahaya daripada putih kepada kuning.

Baca juga

Asas sambungan selari dan bersiri LED

 

bercampur-campur

Sambungan gabungan atau campuran digunakan apabila mencipta matriks LED yang terdiri daripada berpuluh-puluh atau ratusan elemen atau kristal yang tidak dibungkus. Yang paling terkenal ialah matriks COB.

Skim sambungan gabungan LED dalam matriks: "standard" - rantai bersiri 4 kristal dalam setiap satu disambung secara selari dan disambungkan ke sumber kuasa, "hibrid" - kristal, dalam kes ini, 8 pcs., disambungkan secara bersiri / selari dengan sumber kuasa.

Voltan bekalan dan arus operasi dengan pensuisan gabungan akan lebih rendah daripada voltan operasi yang dinilai. Hanya di bawah keadaan ini, matriks akan berfungsi lebih atau kurang untuk masa yang lama. Pada arus undian, pautan paling lemah akan cepat hangus dan selebihnya akan hangus secara beransur-ansur. Ia akan berakhir dengan putusnya rantai bersiri dan pintasan rantaian selari.

Menyambungkan diod pemancar cahaya ke rangkaian 220 V

Jika anda menghidupkan LED terus dari 220 V dengan had semasa, maka ia akan bersinar dengan separuh gelombang positif dan keluar dengan gelombang negatif. Tetapi ini hanya dalam kes apabila voltan terbalik persimpangan p-n adalah lebih daripada 220 V. Biasanya ia berada di kawasan 380-400 V.

Cara kedua untuk menghidupkan adalah melalui kapasitor pelindapkejutan.

Voltan sesalur digunakan pada "jambatan" pada diod VD1-VD4. Kapasitor C1 akan "memadamkan" kira-kira 215-217 V. Selebihnya akan meluruskan. Selepas penapisan oleh kapasitor C2, voltan malar digunakan pada LED. Jangan lupa untuk mengehadkan arus melalui diod dengan perintang.

Skim sambungan lain adalah dengan penerus separuh gelombang pada diod dan dengan perintang had 30 kOhm.

PERHATIAN! Kebanyakan litar dengan sambungan terus ke rangkaian 220 V mempunyai kelemahan yang serius - ia berbahaya untuk kecederaan manusia dengan voltan tinggi - 220 V. Oleh itu, ia harus digunakan dengan berhati-hati, dengan pengasingan berhati-hati semua bahagian yang membawa arus.

Maklumat terperinci tentang menyambungkan LED ke rangkaian 220 V diterangkan di sini.

Bagaimana untuk kuasa diod daripada bekalan kuasa

Bekalan kuasa pensuisan tanpa pengubah (PSU) yang paling popular menyediakan 12 V dengan perlindungan untuk arus, litar pintas, terlalu panas, dsb.

Oleh itu, LED disambungkan secara bersiri dan arusnya dihadkan oleh perintang konvensional. Rantai termasuk 3 atau 6 diod. Nombor mereka ditentukan oleh voltan hadapan diod. Jumlah mereka untuk had semasa hendaklah kurang daripada voltan keluaran PSU sebanyak 0.5-1 V.

Baca juga

Menyambungkan LED kepada 12 volt

 

Ciri menyambungkan LED RGB dan COB

LED dengan singkatan RGB - Ini adalah polikrom atau pemancar cahaya berbilang warna dengan warna yang berbeza. Kebanyakannya dipasang daripada tiga kristal LED, yang setiap satunya mengeluarkan warna yang berbeza.Perhimpunan sedemikian dipanggil triad warna.

Menyambungkan LED RGB dilakukan dengan cara yang sama seperti LED konvensional. Dalam setiap kes sumber cahaya pelbagai warna itu, terdapat satu kristal: Merah - merah, Hijau - hijau dan Biru - biru. Setiap LED mempunyai voltan operasi sendiri:

• biru - dari 2.5 hingga 3.7 V;
• hijau - dari 2.2 hingga 3.5 V;
• merah - dari 1.6 hingga 2.03 V.

Kristal boleh disambungkan antara satu sama lain dengan cara yang berbeza:

• dengan katod biasa, iaitu, tiga katod disambungkan antara satu sama lain dan dengan terminal biasa pada kes itu, dan anod masing-masing mempunyai terminal sendiri;
• dengan anod biasa - masing-masing, untuk semua anod, output adalah biasa, dan katod adalah individu;
• pinout bebas - setiap anod dan katod mempunyai keluarannya sendiri.

Oleh itu, nilai-nilai perintang pengehad arus akan berbeza.

Sambungan kristal RGB-LED mengikut skema dengan katod biasa.

Sambungan "dengan anod biasa".

Dalam kedua-dua kes, kes diod mempunyai 4 petunjuk wayar, pad dalam LED SMD atau pin dalam kes piranha.

Dalam kes LED bebas, akan ada 6 output.

Dalam kes SMD 5050 Kristal LED disusun seperti berikut:

Dalam kes pelbagai warna 3 kristal bebas hijau, merah dan biru. Oleh itu, apabila mengira nilai perintang, ingat bahawa setiap warna mempunyai voltan diod sendiri.

Menyambungkan LED COB

Singkatan COB ialah huruf pertama bagi frasa bahasa Inggeris chip-on-board. Dalam bahasa Rusia, ia akan menjadi - elemen atau kristal di papan.

Hablur dilekatkan atau dipateri pada substrat nilam atau silikon yang mengalirkan haba. Selepas memeriksa sambungan elektrik yang betul, kristal diisi dengan fosfor kuning.

LED COB - ini adalah struktur matriks yang terdiri daripada puluhan atau beratus-ratus kristal, yang disambungkan dalam kumpulan dengan kemasukan gabungan simpang p-n semikonduktor. Kumpulan adalah rangkaian berjujukan LED, bilangan yang sepadan dengan voltan bekalan matriks LED. Sebagai contoh, pada 9 V ini adalah 3 kristal, 12 V - 4.

Baca juga

Bagaimana untuk menyambungkan LED ke papan Arduino

 

Rantai yang disambung secara bersiri disambung secara selari. Oleh itu, kuasa yang diperlukan bagi matriks diperoleh. Kristal cahaya biru dipenuhi dengan fosfor kuning. Ia memancarkan semula cahaya biru kepada kuning, menjadikannya putih.

Kualiti cahaya, i.e. rendering warna mengawal selia dalam proses pengeluaran komposisi fosfor. Fosfor satu dan dua komponen memberikan kualiti yang rendah, kerana ia mempunyai 2-3 garis pelepasan dalam spektrum. Tiga dan lima komponen - pembiakan warna yang agak boleh diterima. Ia boleh sehingga 85-90 Ra dan lebih tinggi.

Menyambungkan pemancar cahaya jenis ini tidak menyebabkan masalah. Ia dihidupkan sebagai LED berkuasa biasa, dikuasakan oleh sumber arus standard. Sebagai contoh, 150, 300, 700 mA. Pengeluar matriks COB mengesyorkan memilih sumber semasa dengan margin. Ia akan membantu apabila meletakkan luminair dengan matriks COB beroperasi.