Светодиод 12в – схема, мощные, без резистора, сколько можно подключить
схема, мощные, без резистора, сколько можно подключить
Содержание статьи:
Среди большинства осветительных элементов особую популярность завоевали светодиоды 12 Вольт (LED). Маленькие лампочки потребляют минимум электроэнергии. При этом дают широкий спектр цветов освещения и служат до 40 000 часов.
Особенности подключения LED лампочек
Внешний вид светодиодов
Сфера применения светодиодов достаточно широка — от производства ТВ техники до подсветок в жилых, коммерческих помещениях. Однако способы подключения маленьких ламп известны не каждому мастеру. Все выделяют три метода монтажа LED:
- последовательный;
- параллельный;
- комбинированный.
Кроме того, светодиодную лампу можно подключить и к сети 220 Вольт. Подсоединение в любом случае выполняют только к источникам постоянного тока.
Принципы подключения
Вольт-амперная характеристика светодиода
Для установки LED ламп существует несколько важных принципов, которых следует придерживаться:
- Важно соблюдать полярность при подсоединении светодиода. Иначе он быстрее выйдет из строя или не будет светиться вообще.
- Расположение анода и катода указано на цоколе лампочки в виде насечек, зеленых точек.
- Запрещено в одну линию и на один резистор последовательно монтировать лампы разного цвета. Это влияет на их производительность и в принципе свечение.
- Информацию о полярностях можно найти в технической документации к LED.
На каждые 12 В можно подключать не более 6 светодиодов.
Виды источников питания
Бестрансформаторный блок питания
Каждый светодиод 12В должен подключаться только к источнику питания с таким же напряжением. Причем ИП обязан иметь стабилизированный выходной ток. Проще всего и желательно подсоединять LED к таким источникам питания на 12 В:
- Бестрансформаторные БП (блоки питания). Имеют токозадающий резистор на выходе и гасящий конденсатор. Но в подобных БП отсутствует стабилизирующая защита. Это сильно влияет на продолжительность работы лампочек при скачках напряжения.
- Автомобильный аккумулятор. Если подсоединять LED к аккумулятору, нужно подобрать резистор по мощности и сопротивлению.
- Нестабилизированные БП. Их главные компоненты — конденсатор, выпрямитель и понижающий трансформатор. Подобные блоки питания актуальны для объектов со стабильным напряжением.
- Импульсные источники питания. В качестве примера можно взять блок питания компьютера. Если пользователю не будет мешать шум кулеров, можно использовать и его
Стоимость нового ИП на 12 Вольт зависит от варианта исполнения (наличие корпуса или его отсутствие) и от мощности, исчисляемой в Ваттах.
Как определить полярность светодиода
Определение полярности светодиода по внешнему виду
Все светодиоды на 12 вольт (белые, красные, синие и других цветов) имеют анод и катод (полярности). Их нужно учитывать при подключении LED. Определить полярности можно одним из способов:
- По конструкции. Одна из ножек на цоколе лампочки всегда длиннее на несколько мм. Это и есть анод. Он маркируется значком «+» или зеленой точкой.
- По чаше внутри колбы. Если внимательно присмотреться, на ней можно увидеть два кристалла. Больший обозначает катод. Меньший — анод.
- С использованием мультиметра. Для этого устройство нужно выставить в режим «Прозвонка». Затем щупы аппарата подводят к катоду и аноду. К первому — черный, ко второму — красный. При правильном их расположении лампочка должна светиться. Если этого не произошло, значит, мастер неправильно определил «+» и «-». Нужно изменить положение щупов. Если и это не помогло, светодиод просто неисправен.
Иногда мастера определяют полярность LED при помощи батарейки. Но это кропотливо. Лучше воспользоваться вышеприведенными методами.
Способы подключения светодиодов к ИП на 12 вольт
Подключение светодиода через стабилизатор напряжения
Чтобы подключить светодиод к 12 вольтам, если его напряжение всего 3В, придется компенсировать излишки в размере 9 Вольт через резистор или стабилитрон (что неэффективно), либо подключать лед лампы последовательно по три штуки сразу.
Красные и желтые LED можно подсоединять сразу по пять штук, поскольку падение из напряжения ниже 2,2 Вольт.
Перед тем как рассчитать резистор, нужно выяснить рабочее напряжение каждой лампочки. Его измеряют самостоятельно или выясняют информацию из технической документации.
Светодиоды на 12 В подключают только через стабилизатор. Если речь идет о подсоединении ленты ламп в ИП, важно знать, что у них есть ограничительный резистор, рассчитанный на каждую групп из нескольких LED.
Последовательное подключение
Последовательное подключение светодиодов
Если мастер выполняет подключение светодиода 12 Вольт по последовательной схеме, лампы собирают в цепочку. При этом катод каждого предыдущего элемента припаивают к аноду каждого следующего.
При такой схеме сборки через все лампочки проходит ток величиной 20 мА. Уровень напряжения здесь же складывается из сумм падения Вольт на каждой из них. Таким образом, в одну цепь запрещено подключать произвольное количество лампочек.
Если нужно последовательно подключить большое количество светодиодных ламп, нужно брать источник питания с большими показателями по напряжению и мощности.
К недостаткам последовательного подключения относят:
- Выход из строя всей световой цепочки при поломке одного элемента.
- Необходимость закупки более мощного ИП при монтаже большого количества ламп.
В качестве примера последовательного подключения можно рассмотреть стандартную ёлочную гирлянду. При поломке одного элемента она перестает работать вся. Поэтому нужно найти отошедший контакт и снова спаять его.
Алгоритм действий
Соединение светодиодов необходимо производить с учетом полярности
Чтобы подключить светодиод к 12В постоянного тока, нужно усвоить основной алгоритм действий:
- Определяют тип блока питания, выясняют его напряжение на выходе и вообще работоспособность.
- Выявляют номинальный ток LED, потребляемую мощность и напряжение.
- Определяют возможность подключения светодиодов к БП по имеющимся параметрам.
- Соединяют и спаивают лампочки с соблюдением полярности. Резистор ставят на любой части цепочки.
Контакты после завершения работ тщательно изолируют.
Сколько светодиодов можно подключить к 12 Вольт
Напряжение светодиода не всегда равно 2 В. К тому же при подключении и соединении ЛЕД стоит учитывать оттенок свечения лампочки и его яркость. Для определения точного количества ламп на один БП двенадцать Вольт можно воспользоваться специальной программой.
Распространенные ошибки
Светодиоды постепенно будут выходить из строя, поскольку рабочий ток у каждого разный
Часто мастера допускают ошибки при монтаже LED. Самые актуальные из них:
- Подключение лампочек напрямую без резистора. В этом случае диоды просто перегорают.
- Выполнение параллельного подключения при помощи одного резистора. Такая ошибка грозит постепенным выходом из строя всех лампочек. Ведь рабочий ток у каждой свой.
- Неправильно подобранный резистор. В этом случае через лампочки проходит слишком большой ток, что опять же приводит к их сгоранию. Если же сопротивление будет большим, элементы будут светиться недостаточно ярко.
- Выполнение последовательного подключения с разными токами потребления. Здесь возможны два варианта — лампы будут светиться с разной интенсивностью яркости, или перегорят те, которые рассчитаны на меньший ток.
- Подсоединение лед ламп к сети с переменным током 220 без использования диода либо иных защитных компонентов. На лампочку поступает напряжение 315 В, что моментально приводит к её сгоранию.
Если учитывать эти ошибки и выполнять подсоединение светодиодов правильно, декоративная подсветка, которую мастер решил встроить дома, будет работать долго и исправно.
strojdvor.ru
Подключение светодиода к питанию 5 и 12 Вольт: схемы с описанием
С тех пор, как сверхъяркие светодиоды (LED) стали доступны широкому кругу потребителей, к ним сразу проявился большой интерес. На основе LED можно создавать множество интересных светотехнических конструкций. Однако, подключение светодиода к 12 вольтам, принципиально отличается от подключения к 12 вольтам той же лампы накаливания. В этом материале будет подробно рассказано о подключении светоизлучающих диодов к источникам питания, имеющим различное напряжение.
Какие светодиоды подключают к 12 вольтам?
Если коротко ответить на вопрос, вынесенный в качестве подзаголовка, то ответ будет звучать так: никакие! Неспециалисту такой ответ покажется парадоксальным, ведь в продаже имеются светодиоды, которые, как заявляют продавцы, рассчитаны на питание от источника 12 вольт.
Возьмемся утверждать, что на конкретное напряжение могут быть рассчитаны только изделия на основе светодиодов. Говорить о конкретном рабочем напряжении LED не корректно. Это связанно с физическими процессами, протекающими в нем при испускании света.
Главными характеристиками этих процессов являются рабочий ток и максимально допустимый ток прибора. В справочниках и даташитах указывают напряжения на светодиодах при протекании рабочего тока. Эти величины используют для расчетов LED конструкций, а не для выбора источника питания.
Кстати, напряжение в рабочем режиме лежит всего лишь в пределах от 1.5 В до 3.5 В. Величина зависит, в основном, от цвета испускаемого LED. Меньшие напряжения падают на красных светодиодах, большие значения относятся к сверхъярким. Имеющиеся в продаже светоизлучающие диоды на 12 вольт не являются единичными приборами.
Двенадцативольтовые LED это матрицы, состоящие из нескольких светоизлучающих диодов. Матрицы представляют собой светодиодные сборки, собранные из цепочек последовательно подключенных приборов.
В каждой матрице имеется несколько цепочек, которые подключены параллельно между собой. Когда говорят, что светодиод рассчитан на двенадцать вольт, то подразумевают, что падение напряжения на последовательной цепочке из них при протекании рабочего тока составляет примерно 12 В.
Подключение сверхярких и мощных LED к 12В
Сначала рассмотрим способ подключения одного мощного сверхъяркого светодиода к 12 Вольтам. Допустим, в нашем распоряжении имеется прибор, рабочий ток которого 350 мА. При этом падение напряжения на нем в рабочем режиме составляет примерно 3.4 Вольта. Нетрудно подсчитать, что потребляемая мощность такого прибора составляет 1 W.
Понятно, что подключать его напрямую к 12 Вольтам нельзя. Нам придется, каким-то образом, «погасить» часть напряжения. В простейших случаях для этих целей применяются гасящие (токоограничивающие) резисторы. Его соединяют со светодиодом последовательно. Схема питания одного LED показана на фото.
Чтобы рассчитать номинал токоограничивающего резистора пользуются формулой:
R=(Uпит – Uраб)/Iраб.
Вооружившись калькулятором легко подсчитать, что сопротивление будет составлять около 25 Ом. На нем будет рассеиваться мощность, которую рассчитывают по формуле:
P=I2*R.
В нашем примере мощность составит около 3 ватт. Найти сопротивление такой мощности довольно трудно, поэтому в качестве гасящего резистора можно применить два резистора по 100 Ом мощностью 2 Вт, соединенные параллельно.
В принципе на основе этих расчетов уже можно создавать практическую конструкцию. Выполнив подключение светодиода к 12В через выключатель, можно организовать дополнительную подсветку подкапотного пространства автомобиля, багажника или перчаточного бокса.
Мы показали, что создание такой схемы возможно, но применение ее нерационально. Нетрудно заметить, что две трети мощности потребляемой конструкцией приходится на гасящий резистор и, следовательно, тратится впустую. Ниже мы расскажем, как избежать ненужных потерь.
Сколько LED можно подключить к 12В?
Очевидно, что по простейшей схеме к источнику 12 Вольт можно подключить сколько угодно. Главное, чтобы у подключаемого источника питания хватало мощности. Однако мы видели, что при такой схеме подключения много энергии расходуется бесполезно.
Простейшим выходом из этой ситуации является снижение мощности рассеиваемой на токоограничивающем резисторе. Для снижения бесполезно рассеиваемой мощности, несколько светодиодов подключают последовательно и питают через один гасящий резистор. В этом случае падение напряжения на сопротивлении оказывается значительно меньше. Следовательно, существенно снижаются потери энергии. Расчет сопротивления для последовательного подключения светоизлучающих диодов выполняют по формуле:
R=(Uпит – nUраб)/Iраб.
Где n – количество последовательно подключенных LED.
В случае источника 12 Вольт разумно подключать последовательно три светодиода и один гасящий резистор. Падение напряжения на светодиодах не превысит 10.5 Вольта и на долю резистора останется всего 1,5 Вольт.
Такое техническое решение широко применяют, когда количество подключаемых к 12 Вольтам светодиодов кратно трем. Т. е. так можно подключить 6, 9, 12, …, 3N LED. Например, так поступают производители светодиодных лент. В них светодиоды сгруппированы по три и питаются через одно общее сопротивление.
Если нужно подключить 4 светодиода к 12 Вольтам, то целесообразно сгруппировать их по 2, и каждую пару питать через токоограничивающий резистор.
Последовательно следует подключать светодиоды с одинаковым рабочим током. Иначе разные приборы будут светить с различной яркостью или будет превышен ток какого-либо LED, и он выйдет из строя.
Что касается подключения светодиодов «рассчитанных на 12 В» то лучше установить их «рабочее напряжение» опытным путем. Для этого их надо подключить к лабораторному блоку питания и, постепенно поднимая напряжение, контролировать потребляемый ток. Напряжение, при котором рабочий ток будет достигнут, можно использовать для расчета токоограничивающего резистора.
Как подключить LED к 3 или 5 вольтам
Большинство маломощных светодиодов нормально работают и от 3 и тем более от 5 вольт. Выполнить для них расчет токоограничивающих сопротивлений можно по приведенной выше формуле.
При изготовлении конструкций с автономными источниками питания, особенно если в них используются сверхъяркие «мощные» LED, такой подход не приемлем. Мощность, рассеиваемая на гасящем резисторе, значительно сокращает время работы устройства.
Поэтому в современных ручных фонарях, работающих от низковольтных батарей применяют электронные преобразователи напряжения – драйверы. Потери в драйверах намного ниже, чем на токоограничивающих резисторах. Сейчас драйверы доступны и их можно легко найти в магазинах.
Имея некоторые познания в электронике и навыки работы с паяльником, простой драйвер можно изготовить самостоятельно. Одна из простых схем преобразователя для мощного светодиода приведена ниже.
Как подключить к 12 вольтам автомобиля
Подключение светодиодов к бортовой сети автомобиля не имеет существенных отличий от подключения к другим источникам питания. Просто не нужно забывать, что аккумуляторная батарея автомобиля в нормальном состоянии выдает не 12 Вольт, а примерно 14 Вольт.
Еще при подключении надо помнить, что не в каждом автомобиле надежно работает система стабилизации напряжения бортовой сети. Поэтому при расчетах гасящих резисторов лучше принимать напряжение питания равным 15 – 17 вольт. Это несколько снизит яркость свечения, но зато значительно продлит срок службы, так как светодиод будут работать в «щадящем» режиме.
Видео о подключении
Перед подключением советуем посмотреть хорошее видео для закрепления полученных знаний. Автор подробно и доступным языком рассказывает, как подключить светодиод к 12 вольтам от блока питания компьютера, как рассчитать резистор и другие нюансы.
Итоги
В заключении можно сказать, что при подключении сверхъярких светодиодах нужно принимать во внимание следующие соображения:
- важнейшим параметром светодиода является его рабочий ток;
- на гасящих резисторах бесполезно рассеивается энергия;
- применяя последовательное подключение можно уменьшить потери, одновременно уменьшив количество и мощность применяемых резисторов;
- в бортовой сети автомобиля не 12 Вольт, а несколько больше, и для надежной работы подключаемых светоизлучающих диодов нужно обязательно учитывать этот фактор.
Запомнив все вышеперечисленные аспекты подключения, Вы с легкостью запитаете любой светодиод, в любом количестве, от любого источника питания постоянного тока 12 Вольт.
ledno.ru
Схемы подключение светодиодов к 12 В
После статьи о подключении светодиодов к 220 В множество вопросов у посетителей отпало. Но возник другой вопрос — в частности: подключение светодиодов к 12 В. В большей своей части этим интересуются автолюбители.
Я хочу сделать схему. которая позволит питать от 1-3 светодиодов в параллель от 12 В. Воспользовавшись одним из онлайн калькуляторов высчитал, что мне нужны 2 резистора — 100 и 33 Ом. После сборки схемы 100 Ом резистор перегревается и происходит сбой. Что нужно сделать, чтобы резистор не перегревался? Оба резистора 1/2 Вт. Светодиоды 3,6 В. Андрей П.
Из множества вопросов выбрал один, наиболее интересный. И попробую более популярно объяснить процесс подключения светодиодов к 12 В.
к оглавлению ↑Подключение светодиодов к 12 В по простой схеме
Вопрос не содержал никаких толковых объяснений, поэтому пришлось не много додумать его. По моему мнению схема подключения светодиодов к 12 В выглядит следующим образом: два резистора используются для деления напряжения, причем светодиоды подключаются параллельно к точке соединения двух резисторов.
Данная схема не подходит для наших целей, деления в пропорции 1 к 4 не будет.
Нам необходимо либо использовать три светодиода, соединенных последовательно с одним резистором, или если Вы все-таки желаете параллельное соединение, то резистор необходимо устанавливать у каждого LED.
В моем случае я бы взял сопротивление по 20 мА. Это самое оптимальное решение. А вообще, резисторы подбирать нужно от конкретного типа светодиодов.
к оглавлению ↑Подключение светодиодов к автомобильному аккумулятору от 9-12-16В
Рассмотренная выше схема подключения очень простая и подразумевает, что у Вас есть постоянный ток на 12 В.
Ранее я уже оговорился, что большинство вопросов задают автолюбители, а это само — собой подразумевает подключение любых светодиодов к аккумулятору авто. Большинство аккумуляторов работают на номинальных 12 В, но разброс напряжения на батарее начинается от 9 В и заканчивается на 16 В во время эксплуатации.
Возьмем простой пример — падение напряжения на светодиоде порядка 3,5 В при токе 100 мА. следовательно мы имеем мощность в 0,35 Вт (Мощность = ток х Напряжение).
Для светодиода это не сыграет большой роли, т.к. у нас еще есть 12, 5 В, которые мы можем еще куда-нибудь применить, используя, естественно резистор: (16В — 3.5 в) * 100 ма = 1.25 Вт.
Номинальное напряжение батареи 12 В
Номинальная Calcluations (т. е. Vbattery = 12В):
Рled = 3,5 в * 100 ма = 0.35Вт (так же как и раньше)
Presistor = 8,5 в * 100ма = 0.85 Вт
Чтобы избежать излишнего падения напряжения на резистор можно использовать схему ( показанную в первой части статьи). Однако, стоит помнить, что если аккумулятор разряжен и близок к 12 В, то вероятность велика, что Ваши светодиоды, подключенные к 12 В, просто не будут гореть.
3,5 в + 3,5 в + 3,5 В + Ток*Rresistor = довольно близко к 12В.
к оглавлению ↑Подключение светодиодов к 12 В используя два резистора
Можно подключить светодиоды к 12 В используя не один а два резистора. Схема не много сложнее, но более безопасна и «более рабочая».
В каждой строке подключается биполярный транзистор. В первой строке мы видим, что база замыкается на коллектор и эмиттер и на землю. Все базы связываются между собой. В результате чего ток через каждую строку будет идти одинаковый. Гарантировать на все сто процентов работу не возможно, так как большую роль может сыграть температурный режим.
Еще раз повторюсь. что данная схема «более безопасна», т.к. в этом случае можно не использовать большие 2 Вт резисторы, которые достаточно сильно греются. Помимо этого. экспериментальным путем, можно регулировать яркость светодиодов, подбирая транзисторы.
к оглавлению ↑Видео подключения светодиода к 12 вольт
Понимаю, что большинству будет не понятно все то. что здесь написано. поэтому для тех, кто хочет просто увидеть и повторить — смотрите видео, в котором популярно показано как подключать светодиоды к постоянному току 12 Вольт.
leds-test.ru
Схемы подключения светодиодов к 220В и 12В
Рассмотрим способы включения лед диодов средней мощности к наиболее популярным номиналам 5В, 12 вольт, 220В. Затем их можно использовать при изготовлении цветомузыкальных устройств, индикаторов уровня сигнала, плавное включение и выключение. Давно собираюсь сделать плавный искусственный рассвет , чтобы соблюдать распорядок дня. К тому же эмуляция рассвета позволяет просыпаться гораздо лучше и легче.
Про подключение светодиодов к 12 и 220В читайте в предыдущей статье, рассмотрены все способы от сложных до простых, от дорогих до дешёвых.
Содержание
- 1. Типы схем
- 2. Обозначение на схеме
- 3. Подключение светодиода к сети 220в, схема
- 4. Подключение к постоянному напряжению
- 5. Самый простой низковольтный драйвер
- 6. Драйвера с питанием от 5В до 30В
- 7. Включение 1 диода
- 8. Параллельное подключение
- 9. Последовательное подключение
- 10. Подключение RGB LED
- 11. Включение COB диодов
- 12. Подключение SMD5050 на 3 кристалла
- 13. Светодиодная лента 12В SMD5630
- 14. Светодиодная лента RGB 12В SMD5050
Типы схем
Схема подключения светодиодов бывает двух типов, которые зависят от источника питания:
- светодиодный драйвер со стабилизированным током;
- блок питания со стабилизированным напряжением.
В первом варианте применяется специализированный источник, который имеет определенный стабилизированный ток, например 300мА. Количество подключаемых LED диодов ограничено только его мощностью. Резистор (сопротивление) не требуется.
Во втором варианте стабильно только напряжение. Диод имеет очень малое внутреннее сопротивление, если его включить без ограничения Ампер, то он сгорит. Для включения необходимо использовать токоограничивающий резистор.
Расчет резистора для светодиода можно сделать на специальном калькуляторе.
Калькулятор учитывает 4 параметра:
- снижение напряжения на одном LED;
- номинальный рабочий ток;
- количество LED в цепи;
- количество вольт на выходе блока питания.
Разница кристаллов
Если вы используете недорогие LED элементы китайского производства, то скорее всего у них будет большой разброс параметров. Поэтому реальное значение Ампер цепи будет отличатся и потребуется корректировка установленного сопротивления. Чтобы проверить насколько велик разброс параметров, необходимо включить все последовательно. Подключаем питание светодиодов и затем понижаем напряжение до тех пор, когда они будут едва светиться. Если характеристики отличаются сильно, то часть LED будет работать ярко, часть тускло.
Это приводит к тому, что на некоторых элементах электрической цепи мощность будет выше, из-за этого они будут сильнее нагружены. Так же будет повышенный нагрев, усиленная деградация, ниже надежность.
Обозначение на схеме
Для обозначения на схеме используется две вышеуказанные пиктограммы. Две параллельные стрелочки указывают, что светит очень сильно, количество зайчиков в глазах не сосчитать.
Подключение светодиода к сети 220в, схема
Для подключения к сети 220 вольт используется драйвер, который является источником стабилизированного тока.
Схема драйвера для светодиодов бывает двух видов:
- простая на гасящем конденсаторе;
- полноценная с использованием микросхем стабилизатора;
Собрать драйвер на конденсаторе очень просто, требуется минимум деталей и времени. Напряжение 220В снижается за счёт высоковольтного конденсатора, которое затем выпрямляется и немного стабилизируется. Она используется в дешевых светодиодных лампах. Основным недостатком является высокой уровень пульсаций света, который плохо действует на здоровье. Но это индивидуально, некоторые этого вообще не замечают. Так же схему сложно рассчитывать из-за разброса характеристик электронных компонентов.
Полноценная схема с использованием специализированных микросхем обеспечивает лучшую стабильность на выходе драйвера. Если драйвер хорошо справляется с нагрузкой, то коэффициент пульсаций будет не выше 10%, а в идеале 0%. Чтобы не делать драйвер своими руками, можно взять из неисправной лампочки или светильника, если проблема у них была не с питанием.
Если у вас есть более менее подходящий стабилизатор, но сила тока меньше или больше, то её можно подкорректировать с минимум усилий. Найдите технические характеристики на микросхему из драйвера. Чаще всего количество Ампер на выходе задаётся резистором или несколькими резисторами, находящимися рядом с микросхемой. Добавив к ним еще сопротивление или убрав один из них можно получить необходимую силу тока. Единственное нельзя превышать указанную мощность.
Подключение к постоянному напряжению
Далее будут рассмотрены схемы подключения светодиодов к постоянному напряжению. Наверняка у вас дома найдутся блоки питания со стабилизированный полярным напряжением на выходе. Несколько примеров:
- 3,7В – аккумуляторы от телефонов;
- 5В – зарядные устройства с USB;
- 12В – автомобиль, прикуриватель, бытовая электроника, компьютер;
- 19В – блоки от ноутбуков, нетбуков, моноблоков.
Самый простой низковольтный драйвер
Простейшая схема стабилизатора тока для светодиодов состоит из линейной микросхемы LM317 или его аналогов. На выходе таких стабилизаторов может быть от 0,1А до 5А. Основные недостатки это невысокий КПД и сильный нагрев. Но это компенсируется максимальной простотой изготовления.
Входное до 37В, до 1,5 Ампера для корпуса указанного на картинке.
Для рассчёта сопротивления, задающего рабочий ток используйте калькулятор стабилизатор тока на LM317 для светодиодов.
Драйвера с питанием от 5В до 30В
Если у вас есть подходящий источник питания от какой либо бытовой техники, то для включения лучше использовать низковольтный драйвер. Они бывают повышающие и понижающие. Повышающий даже из 1,5В сделает 5В, чтобы светодиодная цепь работала. Понижающий из 10В-30В сделает более низкое, например 15В.
В большом ассортименте они продаются у китайцев, низковольтный драйвер отличается двумя регуляторами от простого стабилизатора Вольт.
Реальная мощность такого стабилизатора будет ниже, чем указал китаец. У параметрах модуля пишут характеристику микросхемы и не всей конструкции. Если стоит большой радиатор, то такой модуль потянет 70% — 80% от обещанного. Если радиатора нет, то 25% — 35%.
Особенно популярны модели на LM2596, которые уже прилично устарели из-за низкого КПД. Еще они сильно греются, поэтому без системы охлаждения не держат более 1 Ампера.
Более эффективны XL4015, XL4005, КПД гораздо выше. Без радиатора охлаждения выдерживают до 2,5А. Есть совсем миниатюрные модели на MP1584 размером 22мм на 17мм.
Включение 1 диода
Чаще всего используются 12 вольт, 220 вольт и 5В. Таким образом делается маломощная светодиодная подсветка настенных выключателей на 220В. В заводских стандартных выключателях чаще всего ставится неоновая лампа.
Параллельное подключение
При параллельном соединении желательно на каждую последовательную цепь диодов использовать отдельный резистор, чтобы получить максимальную надежность. Другой вариант, это ставить одно мощное сопротивление на несколько LED. Но при выходе одного LED из строя увеличится ток на других оставшихся. На целых будет выше номинального или заданного, что значительно сократит ресурс и увеличит нагрев.
Рациональность применений каждого способа рассчитывают исходя из требований к изделию.
Последовательное подключение
Последовательное подключение при питании от 220в используют в филаментных диодах и светодиодных лентах на 220 вольт. В длинной цепочке из 60-70 LED на каждом падает 3В, что и позволяет подсоединять напрямую к высокому напряжению. Дополнительно используется только выпрямитель тока, для получения плюса и минуса.
Такое соединение применяют в любой светотехнике:
- светодиодные лампах для дома;
- led светильники;
- новогодние гирлянды на 220В;
- светодиодные ленты на 220.
В лампах для дома обычно используется до 20 LED включенных последовательно, напряжение на них получается около 60В. Максимальное количество используется в китайских лампочках кукурузах, от 30 до 120 штук LED. Кукурузы не имеют защитной колбы, поэтому электрические контакты на которых до 180В полностью открыты.
Соблюдайте осторожность, если видите длинную последовательную цепочку, к тому же на них не всегда есть заземление. Мой сосед схватил кукурузу голыми руками и потом рассказывал увлекательные стихи из нехороших слов.
Подключение RGB LED
Маломощные трёхцветные RGB светодиоды состоят из трёх независимых кристаллов, находящихся в одном корпусе. Если 3 кристалла (красный, зеленый, синий) включить одновременно, то получим белый свет.
Управление каждым цветом происходит независимо от других при помощи RGB контроллера. В блоке управления есть готовые программы и ручные режимы.
Включение COB диодов
Схемы подключения такие же, как у однокристальных и трехцветных светодиодов SMD5050, SMD 5630, SMD 5730. Единственное отличие, вместо 1 диода включена последовательная цепь из нескольких кристаллов.
Мощные светодиодные матрицы имеют в своём составе множество кристаллов включенных последовательно и параллельно. Поэтому питание требуется от 9 до 40 вольт, зависит от мощности.
Подключение SMD5050 на 3 кристалла
От обычных диодов SMD5050 отличается тем, что состоит из 3 кристаллов белого света, поэтому имеет 6 ножек. То есть он равен трём SMD2835, сделанным на этих же кристаллах.
При параллельном включении с использованием одного резистора надежность будет ниже. Если один их кристаллов выходит из строя, то увеличивается сила тока через оставшиеся 2. Это приводит к ускоренному выгоранию оставшихся.
При использовании отдельного сопротивления для каждого кристалла, выше указанный недостаток устраняется. Но при этом в 3 раза возрастает количество используемых резисторов и схема подключения светодиода становится сложней. Поэтому оно не используется в светодиодных лентах и лампах.
Светодиодная лента 12В SMD5630
Наглядным примером подключения светодиода к 12 вольтам является светодиодная лента. Она состоит из секций по 3 диода и 1 резистора, включенных последовательно. Поэтому разрезать её можно только в указанных местах между этими секциями.
Светодиодная лента RGB 12В SMD5050
В RGB ленте используется три цвета, каждый управляется отдельно, для каждого цвета ставится резистор. Разрезать можно только по указанному месту, чтобы в каждой секции было по 3 SMD5050 и она могла подключатся к 12 вольт.
led-obzor.ru
Подключение светодиода к 12 В
Подключение светодиода к источнику питания 12 В может быть осуществлено несколькими способами. Первым вариантом решения задачи является увеличение последовательно соединенных светодиодов в цепи. Второй способ связан с применением токоограничивающего резистора.
Рассмотрим оба способа.
Расчет резистора на примере одного светодиода
Большинство светодиодов имеют прямое падение напряжения при допустимом токе 1,8 – 3,6 В. Следовательно, для подключения к источнику 12 В нам необходимо понизить напряжение на светодиоде, в противном случае он сгорит. Это выполняется при помощи токоограничивающего резистора. При правильно подобранном сопротивлении которого светодиод будет работать исправно. Чтобы узнать где катод, а где анод светодиода прочтите эту статью.
Допустим, что у нас имеется белый светодиод, параметры которого следующие:
Расчет резистора проводится согласно следующей формуле:
где Uп – это напряжение питания, Uсв – прямое падение напряжения на светодиоде, а I – ток светодиода, 0,75 – коэффициент надежности светодиода.
Если неизвестен ток светодиода, но известна его мощность, формула приобретает вид:
В нашем случае, ток светодиода известен.
Исходя из наших расчетов, нам необходим ближайший по номиналу резистор на 620 Ом. В случае если рассчитанное сопротивление выйдет таким, что резистор подобрать будет сложно, то есть смысл использовать несколько параллельно соединенных резисторов.
Чтобы резистор не сгорел, необходимо правильно подобрать его по мощности. Для этого сделаем расчет мощности выделяемой на резисторе.
Рассчитываем сопротивление светодиода:
Затем рассчитываем общий ток в цепи с учетом добавленного сопротивления резистора:
Подставляем получившееся значение в формулу мощности постоянного тока:
Делаем вывод, что нам нужен резистор, рассчитанный как минимум на 0,25 Вт мощности. Если у вас не имеется такого резистора под рукой, можно выйти из ситуации при помощи двух подключенных параллельно резистора по 0,125 Вт каждый или просто поставив увеличить номинал резистора на 15-20%(в данном случае это возможно, но при этом яркость светодиода снизится).
Подключение 3-х светодиодов к 12 В
Подключение трех светодиодов к источнику питания 12 В, позволяет использовать резистор с меньшей мощностью, так как суммарное падение напряжения на трех светодиодах будет больше в 3 раза.
Допустим, что у нас имеется желтый светодиод со следующими параметрами:
Рассчитаем сопротивление балластного резистора по уже известной формуле:
Ближайший резистор, подходящий по номиналу 510 Ом, определим требуемую мощность
Рассчитываем сопротивление светодиода:
Общий ток в цепи с учетом добавленного сопротивления резистора:
Подставляем получившееся значение в формулу мощности постоянного тока:
По сравнению с предыдущим примером, в данном случае нам требуется менее мощный резистор, а значит, выбираем на 0,125 Вт.
Данная схема подключения используется в светодиодных лентах на 12 В, с той лишь разницей, что там таких цепочек несколько и между собой они соединены параллельно.
Этот способ имеет существенный недостаток – при сгорании одного из светодиодов, остальные перестают работать.
electroandi.ru
Светодиоды 12 вольт
Светодиоды в последнее время получили довольно широкое распространение среди населения.
Все чаще в интернете на соответствующих форумах появляются сообщения о разработках светдиодов все более высокой мощности. А сколько товаров на основе этого элемента запущено в оборот.
Для не разбирающегося человека светодиод представляется довольно сложно, хотя мы все сталкивались с ним, достаточно вспомнить мониторы Apple, которые уже давно изготавливаются с использованием светодиодной подсветки. А новые выпускаемые иномарки все чаще оснащаются светодиодными фарами.
Что такое светодиоды
На самом деле в светодиоде ничего сверхъестественного нет. Это довольно простой элемент, прибор, который базирует свою работу на полупроводнике, а свет он дает, когда через него пропускается электрический ток.
Сегодня светодиоды производится из самых разнообразных полупроводниковых материалов, состав которых как раз и определяет его качественные характеристики: световой поток, цвет, яркость и т.д.
Естественно, что классифицируются светодиоды по самым разнообразным признакам. Это и цвет, и размер, и форма корпуса, и, самое главное, мощность и яркость, что, собственно, и обуславливает то, насколько яркой будет подсветка, и какова будет цена на изделие.
И, конечно, как и все вокруг нас, светодиоды обладают своими достоинствами и недостатками.
Например, яркость и привлекательность цвета, долговременный срок службы, компактность, входящие в число плюсов в выборе этого элемента, сопровождаются и некоторыми минусами, связанными с особенностями подключения.
Где их можно встретить?
Впервые свое применение светодиоды нашли в моддинге.
Этот термин знаком не каждому, но обозначает совсем простое действие: моддинг – это просто какие-либо модификационные манипуляции с электроникой или внешним видом техники, чтобы сделать ее более интересной внешне или как-то расширить ее технический потенциал.
Более того, светодиоды в моддинге долгое время оставались самым главным элементом для придания вещи чего-то нового.
Всем нам знакомы, например, вентиляторы с подсветками самых разнообразных цветов, лампы, дополняющие корпус того же ноутбука каким-либо необычным освещением – все это и дает светодиод.
А сколько сейчас представлено компьютерных мышек оптического принципа работы, в которых вместо стандартной лампочки установлен светодиод!
Словом, применяется этот элемент не просто широко, а практически повсеместно.
Автомобильная промышленность, дизайн интерьеров, компьютерная техника – с помощью светодиода вы можете изменить и дополнить практически все, что позволяет ваша фантазия и навыки в области микроэлектроники.
Если раньше светодиод был новшеством исключительно моддинга, то сейчас производство вещей с его участием поставлено на конвейер.
Светодиод применяется везде, где нужно подсветить какой-либо элемент локально и компактно.
К содержанию ↑
Светодиод 12 вольт автомобильный
В автомобильном мире светодиод уже давно стал популярным элементом не только в области самостоятельного тюннинга, но и на массовом производстве.
Светодиоды часто заменяют штатные лампочки, ведь они обладают большим сроком служения, меньшей пожароопасностью, светят они гораздо ярче, да и выглядят намного привлекательнее.
Однако учтите, что и в этом случае правильность подключения играет ведущую роль.
К счастью, cегодня предлагаются кластеры – специализированные цепочки светодиодов для бортовой сети, рассчитанные как раз на 12 вольт.
Правда при изменении оборотов двигателя яркость их будет претерпевать значительные изменения.
Рекомендуем при выборе светодиодов для автомобиля обратить внимание на проверенные компании лидеры в этой области, напрмер:
Подключение светодиода к 12 вольтам
Как было сказано ранее, долговременность работы светодиода будет зависеть в первую очередь именно от того, насколько правильно вы сможете подключить его.
Дело в том, что такая манипуляция с этим подсвечивающим элементом отличается множеством тонкостей и нюансов, без соблюдения которых ваша светодиодная установка будет постоянно перегорать, а значит, потребуется купить новую для замены.
Существуют некоторые правила, которые помогут вам правильно подключить вашу систему:
- Для начала учтем тот факт, что светодиоды разного цвета имеют разное напряжение и разную длину волны. Еще одной важной характеристикой, на которую стоит обратить внимание, это сила тока.
В среднем одному светодиоду потребуется около 20 мА, однако в установке, где полупроводников несколько, это цифра будет куда больше, примерно в расчете 20 мА на одного полупроводника.
Естественно, что перед началом работы со светодиодом стоит уточнить, какое напряжение потребуется ему.
- Важно учесть то, что в подключении светодиода обязательно должен быть задействован резистор.
Если же в выбранном вами светодиоде резистор уже встроен, что довольно редко встречается, то вы можете сразу подключать его к источнику 12 вольтовому.
И, конечно, учтите тот факт, что как и сами светодиоды, резисторы обладают разными характеристиками, а потому стоит внимательно соотнести качественные показатели обоих элементов.
Еще одной хитростью в подключении светодиода можно назвать следующий момент: бывает, что светодиод требует резистора с номиналом, которого в продаже просто не существует. В таком случае вам следует найти резистор с большим показателем сопротивления.
Мощность работы светодиода будет несколько уменьшена, но, во-первых, эта разница не значительна, а во-вторых, это окажет только положительный эффект на степень надежности.
- Если вы подключаете несколько светодиодов к одному резистору, то обязательно учтите, что сила тока всех их должна рассчитываться путем сложения показателей каждого при параллельном подключении, а при последовательном те же математические манипуляции проводятся с показателями напряжения.
И обязательно подключайте светодиоды одной модели, иначе риск того, что конструкция мгновенно сгорит, крайне велик.
Если же ваши знания в физике не слишком хороши, и рассчитать все показатели вам сложно, а этапы подключения светодиода приводят в шок, то в сети вы можете легко найти ресурсы, которые предлагают пользователю не только схемы подключения, но и калькуляторы расчета необходимых данных.
К содержанию ↑
Расскажите друзьям!Понравилась статья? Подписывайтесь на обновления сайта по RSS, или следите за обновлениями В Контакте, Одноклассниках, Facebook, Twitter или Google Plus.
Подписывайтесь на обновления по E-Mail:
Если вы нашли неточность или у вас есть вопрос, напишите в форме комментария ниже:
zavodsvetodiodov.ru
виды, конструктивные особенности и предназначение
Технологии постоянно совершенствуются и развиваются, появляются более эффективные решения. Также и с оборудованием, упрощающим жизнь: оно корректируется и дополняется новыми функциями. Современные осветительные приборы существенно отличаются от тех, которые были несколько лет назад. На замену стандартным лампам накаливания пришли куда более экономичные, практичные и эргономичные светодиодные лампы 12 Вольт.
У изделий есть множество мелких недостатков, но постоянные разработки и исследования в конечном счете приведут к тому, что они вытеснят с рынка менее эффективные аналоги.
Конструкция
Конструкция ламп, питаемых постоянным напряжением 12 В, существенно отличается от традиционных ламп накаливания или люминесцентных приборов.
Перечислим основные конструктивные элементы:
- Стеклянная колба. Обычно производится из прозрачного стекла (реже — матового) в форме шара или диска. Купольная форма позволяет существенно увеличить угол рассеивания, который достигает 270 град. Плоские лампочки используются в точечных источниках света для дополнительного освещения. Некоторые приборы применяют для подсветки предметов интерьера, другие — для зонирования просторных помещений. У точечных светильников угол рассеивания минимальный — от 30 до 60 град.
- Светодиоды — источники света. Соединяются последовательно друг с другом, что позволяет повысить световую отдачу прибора.
- Радиатор — алюминиевая пластина, отводящая тепло, которое образуется в процессе излучения led-диодов.
- Корпус производится из прочного пластика — она является отличным диэлектриком и выполняет защитные функции. Предотвращает поражение током во время установки и демонтажа устройства.
- Драйвер — стабилизирует напряжение, преобразуя переменный ток в постоянный ток на 12 В.
- Цоколь. Ввиду высокой популярности изделий выпускаются диодные лампы с самыми разными цоколями. Вы легко сможете найти стандартные изделия под патроны E27, E14, G4. G13, GU10 и т. д.
Яркость такой лампочки зависит от количества светодиодов и мощности их каждого по отдельности. Освещенность изделий рассчитывается по соотношению 1 лм на каждые 100 Вт.
к содержанию ↑Разновидности
По источнику питания лампочки делятся на две основные категории — низковольтные, предназначенные для эксплуатации от сети 12 В, и обычные, подключаемые к сети 220 В. Существуют и другие разновидности – на 24, 36 или 48 В, которые относятся к категории низковольтных светодиодных ламп. Низковольтные от обычных отличаются использованием драйвера (он же блок питания), стабилизирующего напряжение. Он может быть по умолчанию вмонтирован в конструкцию изделия или устанавливаться отдельно, как самостоятельный элемент.
Мощность таких источников обычно невелика и находится в диапазоне 0,4–8,0 Вт. Причем дробные величины мощности используются чаще целых.
Еще один критерий для классификации 12-вольтовых светодиодных приборов — форма стеклянной колбы. Выделяют следующие разновидности:
- открытого типа;
- устройства с колбами различных геометрических форм;
- круглые плоские изделия, похожие на диск.
Самыми распространенными считаются лампы SMD-типа. Яркость светового потока выбирается в зависимости от размеров данного изделия — чем больше светодиодов, тем более интенсивным будет освещение.
к содержанию ↑Основные параметры выбора
Технико-эксплуатационных характеристик у ламп накаливания много. Перечислим основные из них:
- Цветовая температура. Ее значение находится в диапазоне 2700–6500 К. В зависимости от конкретной величины при свечении лампы может быть больше холодного (белого) или теплого (желтого) света.
- Световой поток. Данный параметр у светодиодных изделий обычно высок и достигает 600 Лм.
- Долговечность — средняя продолжительность эксплуатации осветительных приборов составляет 50 000 часов.
- Мощность — от 0,4 до 8 Вт.
- Наличие драйвера. На самом деле устройства, функционирующие исключительно от сети на 12 или 220 В, встречаются редко. Чаще всего производители выпускают светодиодные лампы с широким диапазоном напряжения — к примеру, 150–250 В. Это значит, что таким устройствам не страшны какие-либо серьезные перепады напряжения.
- Габаритные размеры. Зачастую данное оборудование используется для замены галогенных ламп, поэтому производители стремятся максимально упростить процесс монтажа изделия и предоставить больше свободы за счет уменьшения габаритов.
- Количество светодиодов.
На упаковке изделия обычно указывается оттенок света при эксплуатации ламп, что существенно облегчает выбор.
к содержанию ↑Блок питания для ламп 12 В
Драйверы или блоки питания выбираются в зависимости от предназначения светильника. Они классифицируются на следующие типы:
- Герметичные. Лучшее решение для эксплуатации в ванной комнате, бане или на улице. Отличный вариант для любых помещений с высоким уровнем влажности и вероятностью попадания брызг.
- Негерметичные — монтируются в комнатах с нормальным уровнем влажности.
- Драйвер с активной системой охлаждения дополнен специальным вентилятором, позволяющим увеличить мощность изделия и уменьшить его габариты.
- С пассивной системой охлаждения — вместо вентилятора используют радиатор. Характеризуются бесшумной работой, но мощность ограничена размерами прибора.
Кроме того, блоки питания делятся по значению технических параметров:
- Мощность. Для выбора правильного драйвера необходимо суммировать мощность каждого источника света, а затем увеличить полученное значение на 10–15 %. Этот запас нужен для предотвращения выхода из строя в моменты перегрузок.
- Выходной ток — выбирается в зависимости от числа подключаемых лампочек. Более сложная для вычисления характеристика, которая должна совпадать с требуемой величиной тока для конкретных источников. На величину влияет площадь поперечного сечения элементов, коммутирующих блок питания и лампу.
- Выходное напряжение — в конкретном случае величина равняется 12 В.
Сфера применения приборов на 12 В
LED-лампы на 12, 24, 36 и 48 В со стандартными цоколями E14, E27, G4, GU10 могут использоваться для дома, при организации систем освещения транспортных средств, торговых залов, витрин или офисных помещений. Практически во всех случаях обычные лампы накаливания или галогенки можно заменить светодиодными аналогами.
Чаще всего низковольтные источники света устанавливают в помещениях с повышенной влажностью, включая ванные комнаты, кухню, сауну, подвал. Они же эксплуатируются и для уличного освещения. Светодиодная лампа с цоколем G4 монтируется в точечный светильник. Выбор в ее пользу следует делать при обустройстве подвесных потолков, поскольку светодиоды, несмотря на необходимость применения охлаждающих радиаторов, нагреваются существенно меньше обычных и галогенных устройств.
к содержанию ↑Преимущества и недостатки 12-вольтового освещения
Самое главное преимущество светодиодных лампочек на 12, 24 или 36 В связано с их высокой экономичностью. В процессе монтажа нет необходимости тратить деньги на размещение вспомогательных элементов, прокладывать защитные кабель-каналы. Низкое напряжение делает устройства намного более безопасными, чем осветительные приборы, питаемые от сети 220 В. Это позволяет эксплуатировать лампы в комнатах разного предназначения с высоким уровнем влажности (подвалы, бассейны, ванные).
Экономичность достигается и при эксплуатации оборудования. Для получения светового потока, который обеспечивается лампой накаливания на 60 Вт, достаточно светодиодного источника света мощностью на 6–7 Вт.
Низковольтные led-лампы подходят для установки на объектах с повышенными нормами ПУЭ, связанными с высокой степенью опасности. Наиболее ярким примером такого объекта является котельная.
Производители выпускают изделия со стандартными цоколями, что упрощает замену галогенок и ламп накаливания на светодиодные, оснащенные идентичным держателем. При этом нужно учитывать дополнительные параметры, включая световой поток и габаритные размеры.
Теперь перейдем к недостаткам. В бытовых условиях светодиодные лампочки 12 В подключаются через понижающий трансформатор, устанавливаемый перед светильником и уменьшающий напряжение до нужных значений. Понижающие трансформаторы могут характеризоваться внушительными габаритами, поэтому при размещении в люстрах или потолочных конструкциях должно быть предусмотрено свободное место. Реализовать такую схему получается не всегда.
Из-за низкого вольтажа такие источники света характеризуются повышенной величиной тока. По этой причине нужно выбирать проводники правильной длины. Чем больше протяженность кабеля, тем выше сопротивление. Повышение последней величины негативно сказывается на качестве освещения.
к содержанию ↑Рекомендации по приобретению
Для начала определитесь, для чего покупается лампочка на 12 В. При выборе обратите внимание на мощность изделия, наличие качественного драйвера, величины светового потока и цветовой температуры. Не забывайте о габаритных размерах, влияющих на качество и правильность монтажа.
Если лампа покупается для автотранспорта, то учтите силовые и цветовые ограничения для используемых фар, что связано с их предназначением (лампы ближнего/дальнего света, «противотуманки» и т. п.).
к содержанию ↑В магазине можно найти светодиодные лампы, подключаемые к сети 220 В и оснащенные блоком питания, замаскировать который не составит труда. Однако эти изделия более громоздкие по сравнению со светодиодными устройствами на 12 В, но для них требуется подключение понижающего трансформатора.
Каких производителей предпочесть
Самыми популярными производителями светодиодных лампочек 12 В являются фирмы Osram и Philips. Это наиболее технологически развитые компании, обеспечивающие высокую функциональность и отличные технико-эксплуатационные характеристики изделий. Но стоимость таких устройств намного выше остальных.
Альтернативой дорогостоящим продуктам от Osram и Philips являются лампы Era, Gauss, Camelion и Feron. Качество изделий далеко не всегда соответствует уровню продукции от двух первых брендовых производителей. Многие изготовители обращаются к компании Philips, приобретая у нее комплектующие детали для собственных разработок.
к содержанию ↑Заключение
Светодиодные лампы 12 В и светильники заняли свою собственную нишу в сегменте электротехники. Специфические параметры и условия эксплуатации выбивают данные устройства из общего ряда осветительных приборов. Низкие мощность, напряжение и габаритные размеры присущи только им.
На первый взгляд, предназначение таких изделий кроется в декоративном оформлении помещений, но на деле это намного более функциональные источники света. Малые требования к энергообеспечению и многочисленные конфигурационные возможности расширяют сферу использования устройств. Каждый производитель выдвигает вполне логичные предостережения, но в случае с применением ламп в домашних условиях дизайнерские вариации ограничиваются разве что фантазией владельца квартиры или частного дома.
220.guru