12V захранвания са широко разпространени поради неговата гъвкавост и практичност. Това напрежение е едновременно безопасно за човек и достатъчно за работата на много електрически устройства. Не се прави изключение за светодиодите. Днес гамата от светодиоди се е разширила до такава степен, че свързването им с 12 волта не е много лесно. Дори и с подобно напрежение 12V светодиодите изискват познаване на определени нюанси. В тази статия, ние ще се опитаме да се справим с всички захранвания на 12V в най-детайлите и да дадем практически съвети за свързването на светодиоди към тях.
малко от теорията
Светодиодът се характеризира с два основни параметъра: номинален постоянен ток и пряк спад на напрежението, измерени при същия ток. И двете стойности са паспортни и на тяхна база може да се направи заключение за консумацията на енергия от светодиода. Плавно увеличаване на един от параметрите (например напрежение), мултиметърът може да фиксира втория параметър (ток).
В резултат на това, още един важен параметър, който е присъщ на всеки диод, е характеристиката на напрежение-ампер (VAC). Той е нелинеен и очевидно доказва, че дори лек излишък на номинално пряко напрежение води до рязко увеличаване на тока и следователно до деградация на кристала на полупроводника.
Освен това всички светодиоди имат ниско напрежение (около 5V). Следователно, преди да започнете да работите с LED, е необходимо да проверите отново дали се спазва полярността.За защитасветодиодът от обратния полисилициев аналог може да бъде настроен на обикновен диод с голямо обратно напрежение.
Видове 12V захранващи устройства
Светодиод от всякакъв тип трябва да бъде свързан към захранващо устройство (IP) със стабилизиран ток в изхода. Въпреки това, производителите на светодиодни лампи често пестят на качество и им задават евтини електрозахранвания без стабилизация.
Най-често срещаните нетрансформаторни блокове за захранване (BP) до 12V от кондензатор и резистор резистор ток-изход на изхода. В такива схеми няма стабилизация или защита. В резултат на състезателните напрежения не се изравняват и негативно се отразяват в работата на лампата. Въпреки това, веригата е толкова евтина, която често се среща в LED лампи и други устройства.
При подаване на ниско енергийни светодиоди от батерия с 12V захранващо напрежение може да бъде ограничено до резистор, подходящо избран за съпротивление и мощност. Изключение прави бордовата автомобилна мрежа, в която напрежението може да варира в широки граници. Така че при проектирането на LED схема за кола без ток стабилизатор (водач) не може да направи.
В най-простия случай, водачът може да бъде конструиран със собствените си ръце на линейната IC LM317T, цената на която е около $ 0.2. В този случай, за да се получи стабилно напрежение от 12V, достатъчен минимален набор от елементи в свързването. С общ ток през светодиодите до 300 mA, той работи чудесно без допълнително охлаждане. Типична LM317T схема на включване катоСтабилизаторът на тока е показан по-долу.
Има и нестабилизирани захранвания, които се включват последователно: понижаващ трансформатор, изправител и капацитивен филтър (кондензатор). Използването им е оправдано само в жилищни райони със стабилно мрежово напрежение, тъй като всяко проявление на скокове и импулсни смущения ще има отрицателен ефект върху работата на светодиодите.
Много по-надеждни импулсни захранвания при 12V. Те гарантират висока ефективност и стабилен изходен ток и напрежение при прекъсвания на електрозахранването.
Един вид пулс IP при 12V може да се счита за захранване на компютъра. При по-старите модели с 250 W, капацитетът на натоварване на изхода +12 е 10А, което е повече от достатъчно, за да включи няколко мощни светодиода. Ако размерите и шумът на вентилатора - не е пречка, тогава бившият в използването на захранването от компютъра може да даде втори живот.
Ако въпросът за формата и естетическите индекси е от значение, е по-добре да се купи готово BP при 12V. Неговата стойност е силно зависима от силата и възможностите за изпълнение (в тялото или без нея).
За тези, които са слабо запознати с електричеството, си спомняме, че има източници на променливо напрежение при 12V. Вътре в такъв блок има спускащ трансформатор с предпазител, а на кутията има надпис: "Изход AC 12V", което означава: "изходно променливо напрежение 12V". Забранява се директното свързване на светодиодите. За да го използвате в LED осветление, трябва поне да добавите верига с добавения мост,кондензатор и стабилизатор на ток на LM317T.
Начини за свързване на светодиодите към IP адреси при 12V
За да свържете един 3V LED към 12V стабилизирано захранване, той ще трябва да компенсира излишъка (около 9V) на резистора или на ценеровия диод. Това е изключително неефективно, защото по-голямата част от енергията ще се разсее върху спомагателните елементи на веригата.
За да се увеличи ефективността на веригата, светодиодите последователно се свързват с три части. Ако вземем предвид, че спадът на напрежението на най-често срещаните бели светодиоди е около 3.3, то за останалата част от 2V (12-3.3 * 3 = 2) има достатъчно един нискомощен резистор. Светодиодите от жълто и червено светене могат да бъдат комбинирани в серия от 5 броя, тъй като тяхното напрежение не надвишава 2.2V.
В идеалния случай, преди да изчислите резистора, трябва да знаете точно работното напрежение на всеки светодиод. Можете да го вземете от паспорта или да го измерите сами. Измерването се извършва на включения светодиод, през който протича номиналният ток. Тогава, според закона на Ом, определете номиналната и мощността на токоограничаващия резистор:
R = Utop - (ULED1 + ULED2 + ... + ULEDn) /ILED.
P = (Utop - (ULED1 + ULED2 + ... + ULEDn)) * ILED.
Повече подробности за изчисляването и избора на резистор са написани в тази статия.
Броят на свързаните светодиоди към електрозахранването зависи не само от наличието на необходимото напрежение, но и от мощността на електрозахранването. Това означава, че общият ток в товара не трябва да надвишава максималния изходен ток на електрозахранването.
Днеснякои производители произвеждат светодиоди с високо напрежение. Те включват 12-волтови светодиоди, чиято връзка трябва да се изпълнява стриктно през източник на стабилизиран ток.
Също така изолиран случай е връзката с 12V LED лента за захранване. Тук схемата на свързване е много по-проста, тъй като няма нужда да се стабилизира тока, а ограничителният резистор е във всяка група от няколко светодиода. Най-лесният и евтин начин да включите LED лента е да използвате захранване от вашия компютър. За да направите това, достатъчно е да комбинирате ленти с жълти (+12) и минус ленти - с черен (общ) проводник.
Техните нюанси също имат матрицата COB. Заедно с други светодиоди, те трябва да работят от водача и, в зависимост от условията, тяхната яркост може да се регулира чрез промяна на тока. В паспорта на COB-матрицата е задължително да се посочи работният ток и примерния спад на напрежението с този ток.
Неправилно е да се изгради LED лампа, базирана на COB-матрица, захранвана от блок 12V по няколко причини. Дори и спадът на напрежението в матрицата да е близо до 12V, той може да бъде свързан към същото стабилизирано захранване само чрез ограничителен резистор. В резултат на това токът ще бъде по-нисък от номиналния, което ще намали яркостта и ефективността на цялото устройство.
За да се реши ситуацията, може да се добави към веригата за доставки на преобразувателя на напрежение към тока. За да направите това, преди IP изхода да 12V свържете борда на ниско напрежение водача, изходен ток от коитое равен на тока на потребление на матрицата COB. Такива преобразуватели са серийно произведени и имат ниска цена, широк диапазон от работни токове и напрежения и компактни размери. За високоволтови светодиоди и възли (с директно напрежение над 12V) за повдигане на водача се увеличава типът. Ако желаете, конверторът с необходимите параметри може да бъде събран от собствените си ръце.
Подробен алгоритъм за включване на LED до 12V
Въз основа на горепосочената информация ще направим стъпка по стъпка алгоритъм за свързване на светодиодите към захранване от 12V.
1) Определете типа на захранващия блок:
- ако BP изглежда като мрежов адаптер, тогава неговият тип може да бъде определен от теглото. Устройството на импулсния тип ще тежи 100-200 g, което е 2-3 пъти по-малко от масата на линейния аналог;
- с надпис на кутията, за да се установи вида на напрежението на изхода (постоянно, променливо);
- с надпис, за да се разбере мощността и максималния ток, който е способен да освободи към товара, т.е. светодиодите;
- за включване на ВС в мрежата и измерване на напрежението на изхода на мултиметъра, за да се гарантира неговата годност.
2) По вид на светодиода за определяне на неговия номинален ток, напрежение и консумация на енергия.
3) Направете заключение за възможността за свързване на светодиода към съществуващо BP. Например, има импулсен адаптер с параметри:
- Входно напрежение - AC: 230V ~ 50Hz;
- Изходно напрежение - DC: 12V = 1A;
- Мощност - 12W.
Можете да свържете 3 идентични сини, зелени или бели светодиода през резистора до същото ниво, изчислявайки номиналната им стойност за даденотопо-горе. Номиналният им ток не трябва да надвишава 700 mA. Тогава мощността в товара няма да надвишава:
P = PLED1 + PLED1 + PLED1 + PR = 3,3 * 0,7 + 3,3 * 0,7 + 3,3 * 0,7 + 2 * 0,7 = 8,3 W.
Останалата мощност ще позволи на адаптера да работи непрекъснато и стабилно без претоварване.
4) Свържете светодиодите към полярността и резисторът може да бъде поставен във всяка част на електрическата верига.
5) Всички контакти на готовото устройство трябва да бъдат сигурно запечатани и изолирани след успешен старт.
