Dabar LED apšvietimas tapo labai populiarus. Reikalas tas, kad šis apšvietimas yra ne tik pakankamai galingas, bet ir ekonomiškas. Šviesos diodai yra puslaidininkiniai diodai epoksidine danga.
Iš pradžių jie buvo gana silpni ir brangūs. Tačiau vėliau buvo pradėti gaminti labai ryškiai b alti ir mėlyni diodai. Iki to laiko jų rinkos kaina sumažėjo. Šiuo metu yra beveik bet kokios spalvos šviesos diodų, dėl kurių jie buvo naudojami įvairiose veiklos srityse. Tai apima įvairių patalpų apšvietimą, ekranų ir ženklų apšvietimą, naudojimą kelio ženkluose ir šviesoforuose, automobilių salone ir priekiniuose žibintuose, mobiliuosiuose telefonuose ir kt.
Aprašymas
LED sunaudoja mažai elektros energijos, todėl toks apšvietimas palaipsniui pakeičia jau esamus šviesos š altinius. Specializuotose parduotuvėse galite įsigyti įvairių prekių, pagrįstų LED apšvietimu, pradedant įprastine lempa ir LED juostele,baigiant LED plokštėmis. Jiems visiems bendra yra tai, kad jų prijungimui reikalinga 12 arba 24 V srovė.
Skirtingai nuo kitų šviesos š altinių, kuriuose naudojamas kaitinimo elementas, šis naudoja puslaidininkinį kristalą, kuris generuoja optinę spinduliuotę, kai įvedama srovė.
Norėdami suprasti šviesos diodų prijungimo prie 220 V tinklo schemas, pirmiausia turite pasakyti, kad jis negali būti maitinamas tiesiogiai iš tokio tinklo. Todėl norėdami dirbti su šviesos diodais, turite laikytis tam tikros jų prijungimo prie aukštos įtampos tinklo sekos.
LED elektrinės savybės
Šviesos diodo srovės įtampos charakteristika yra stačios linijos. Tai yra, jei įtampa bent šiek tiek padidės, srovė smarkiai padidės, o tai sukels šviesos diodo perkaitimą ir jo perdegimą. Norėdami to išvengti, į grandinę turite įtraukti ribojantį rezistorių.
Tačiau svarbu nepamiršti apie didžiausią leistiną 20 V šviesos diodų atvirkštinę įtampą. Ir jei jis prijungtas prie tinklo su atvirkštiniu poliškumu, jis gaus 315 voltų amplitudės įtampą, tai yra 1,41 kartų daugiau nei dabartinė. Faktas yra tas, kad srovė 220 voltų tinkle yra kintamoji, ir iš pradžių ji eis viena kryptimi, o tada atgal.
Kad srovė nejudėtų priešinga kryptimi, LED perjungimo grandinė turi būti tokia: grandinėje yra diodas. Jis nepraleis atvirkštinės įtampos. Šiuo atveju ryšys turi būti lygiagretus.
Kita šviesos diodo prijungimo prie tinklo schema 220voltas yra sumontuoti du šviesos diodus vienas prieš kitą.
Kalbant apie maitinimo š altinį su gesinimo rezistoriumi, tai nėra geriausias pasirinkimas. Kadangi rezistorius duos stiprią galią. Pavyzdžiui, jei naudojate 24 kΩ rezistorių, tada galios išsklaidymas bus maždaug 3 vatai. Kai diodas yra prijungtas nuosekliai, galia bus perpus mažesnė. Atvirkštinė įtampa per diodą turi būti 400 V. Kai įsijungia du priešingi šviesos diodai, galite įdėti du dviejų vatų rezistorius. Jų pasipriešinimas turėtų būti du kartus mažesnis. Tai įmanoma, kai viename korpuse yra du skirtingų spalvų kristalai. Paprastai vienas kristalas yra raudonas, o kitas žalias.
Kai naudojamas 200 kΩ rezistorius, apsauginis diodas nereikalingas, nes grįžtamoji srovė yra maža ir nesunaikins kristalo. Ši šviesos diodų prijungimo prie tinklo schema turi vieną minusą - mažą lemputės ryškumą. Jis gali būti naudojamas, pavyzdžiui, apšviesti kambario jungiklį.
Dėl to, kad srovė tinkle yra kintamoji, išvengiama elektros švaistymo šildant orą su ribojančiu rezistoriumi. Kondensatorius atlieka savo darbą. Juk jis praeina kintamąją srovę ir neįkaista.
Svarbu atsiminti, kad abu tinklo pusciklai turi praeiti per kondensatorių, kad jis praleistų kintamąją srovę. O kadangi šviesos diodas teka srovę tik viena kryptimi, tai įprastą diodą (ar kitą papildomą šviesos diodą) reikia dėti priešinga kryptimi.lygiagrečiai su šviesos diodu. Tada jis praleis antrąjį pusmetį.
Kai šviesos diodo prijungimo prie 220 voltų tinklo grandinė išjungiama, kondensatoriuje išliks įtampa. Kartais net visa amplitudė prie 315 V. Tai gresia elektros smūgiu. Norint to išvengti, be kondensatoriaus, dar reikia numatyti didelės vertės iškrovos rezistorių, kurį atjungus nuo tinklo, kondensatorius akimirksniu iškraunamas. Nedidelis srovės kiekis teka per šį rezistorių normaliai veikiant jo nekaitinant.
Siekdami apsaugoti nuo impulsinės įkrovimo srovės ir kaip saugiklį, įdėjome mažos varžos rezistorių. Kondensatorius turi būti specialus, skirtas mažiausiai 250 V arba 400 V kintamosios srovės grandinei.
Šviesos diodų sekos schema apima elektros lemputės montavimą iš kelių nuosekliai sujungtų šviesos diodų. Šiam pavyzdžiui pakanka vieno priešpriešinio diodo.
Kadangi įtampos kritimas rezistoriuje bus mažesnis, bendras įtampos kritimas šviesos dioduose turi būti atimtas iš maitinimo š altinio.
Būtina, kad sumontuotas diodas būtų skirtas srovei, panašiai į srovę, tekančią per šviesos diodus, o atvirkštinė įtampa turi būti lygi šviesos diodų įtampų sumai. Geriausia naudoti lyginį šviesos diodų skaičių ir sujungti juos vienas su kitu.
Vienoje grandinėje gali būti daugiau nei dešimt šviesos diodų. Norėdami apskaičiuoti kondensatorių, iš tinklo amplitudės įtampos 315 V reikia atimti šviesos diodų įtampos kritimo sumą. Dėl to randame kritimo skaičiųįtampa kondensatoriuje.
LED ryšio klaidos
- Pirmoji klaida yra tada, kai prijungiate šviesos diodą be ribotuvo tiesiai prie š altinio. Tokiu atveju šviesos diodas labai greitai suges, nes nebus kontroliuojamas srovės kiekis.
- Antra klaida yra lygiagrečiai sumontuotų šviesos diodų prijungimas prie bendro rezistoriaus. Dėl to, kad yra parametrų išsibarstymas, šviesos diodų ryškumas skirsis. Be to, sugedus vienam iš šviesos diodų, padidės antrojo šviesos diodo srovė, dėl kurios jis gali perdegti. Taigi, kai naudojamas vienas rezistorius, šviesos diodai turi būti sujungti nuosekliai. Tai leidžia skaičiuojant rezistorių palikti tokią pat srovę ir pridėti šviesos diodų įtampas.
- Trečia klaida – kai skirtingoms srovėms skirti šviesos diodai įjungiami nuosekliai. Dėl to vienas iš jų silpnai dega arba atvirkščiai – susidėvi.
- Ketvirtoji klaida yra naudoti rezistorių, kuris neturi pakankamai atsparumo. Dėl šios priežasties per šviesos diodą tekanti srovė bus per didelė. Dalis energijos, esant pervertintai srovės įtampai, paverčiama šiluma, dėl to kristalas perkaista ir žymiai sutrumpėja jo tarnavimo laikas. To priežastis – kristalinės gardelės defektai. Jei srovės įtampa dar labiau padidės ir p-n sandūra įkaista, tai sumažės vidinė kvantinė išeiga. Kaip rezultatassumažės šviesos diodo ryškumas ir kristalas bus sunaikintas.
- Penktoji klaida – šviesos diodo įjungimas esant 220 V įtampai, kurio grandinė labai paprasta, nesant atvirkštinės įtampos apribojimo. Daugumos šviesos diodų didžiausia leistina atvirkštinė įtampa yra maždaug 2 V, o atvirkštinė pusės ciklo įtampa turi įtakos įtampos kritimui, kuris yra lygus maitinimo įtampai, kai šviesos diodas išjungtas.
- Šeštoji priežastis yra rezistoriaus, kurio galia yra nepakankama, naudojimas. Tai išprovokuoja stiprų rezistoriaus įkaitimą ir izoliacijos, kuri liečiasi su jo laidus, lydymosi procesą. Tada dažai pradeda degti ir, veikiant aukštai temperatūrai, įvyksta sunaikinimas. Taip yra todėl, kad rezistorius išsklaido tik tą galią, kuriai jis buvo skirtas.
Galingo šviesos diodo įjungimo schema
Norėdami prijungti galingus šviesos diodus, turite naudoti kintamosios srovės / nuolatinės srovės keitiklius, kurių srovės išvestis yra stabilizuota. Tai pašalins rezistoriaus arba LED tvarkyklės IC poreikį. Tuo pat metu galime pasiekti paprastą LED prijungimą, patogų sistemos naudojimą ir sumažinti išlaidas.
Prieš įjungdami galingus šviesos diodus įsitikinkite, kad jie prijungti prie maitinimo š altinio. Nejunkite sistemos prie maitinimo š altinio, kuris yra maitinamas, kitaip šviesos diodai suges.
5050 LED. Charakteristikos. Laidų schema
Mažos galios šviesos diodai taip pat apima paviršiaus montavimo šviesos diodus (SMD). Dažniausiai jie naudojamifoninio apšvietimo mygtukai mobiliajame telefone arba dekoratyvinei LED juostelei.
5050 šviesos diodai (korpuso dydis: 5 x 5 mm) yra puslaidininkiniai šviesos š altiniai, kurių tiesioginė įtampa yra 1,8-3,4 V, o kiekvieno kristalo nuolatinės srovės stipris yra iki 25 mA. SMD 5050 šviesos diodų ypatumas yra tas, kad jų konstrukcija susideda iš trijų kristalų, kurie leidžia šviesos diodui skleisti kelias spalvas. Jie vadinami RGB šviesos diodais. Jų korpusas pagamintas iš karščiui atsparaus plastiko. Difuzinis lęšis yra skaidrus ir užpildytas epoksidine derva.
Kad 5050 šviesos diodai tarnautų kuo ilgiau, jie turi būti nuosekliai sujungti su varža. Siekiant maksimalaus grandinės patikimumo, kiekvienai grandinei geriau prijungti atskirą rezistorių.
Blyksinčių šviesos diodų įjungimo schemos
Blyksintis šviesos diodas yra šviesos diodas su integruotu impulsų generatoriumi. Jo blykstės dažnis yra nuo 1,5 iki 3 Hz.
Nepaisant to, kad mirksintis šviesos diodas yra gana kompaktiškas, jame yra puslaidininkio generatoriaus lustas ir papildomi elementai.
Kalbant apie mirksinčio šviesos diodo įtampą, ji yra universali ir gali skirtis. Pavyzdžiui, aukštai įtampai ji yra 3–14 voltų, o žemai – 1,8–5 voltai.
Atitinkamai, teigiamos mirksinčio šviesos diodo savybės, be šviesos signalizacijos įtaiso mažo dydžio ir kompaktiškumo, apima ir platų leistinos įtampos diapazoną. Be to, jis gali skleisti įvairias spalvas.
Atskirų tipų mirksėjimasŠviesos diodai yra įmontuoti maždaug trijuose įvairiaspalviuose šviesos dioduose, kurių blykstės intervalai skiriasi.
Blyksintys šviesos diodai taip pat yra gana ekonomiški. Faktas yra tas, kad elektroninė šviesos diodo įjungimo grandinė yra pagaminta ant MOS konstrukcijų, todėl atskirą funkcinį bloką galima pakeisti mirksinčiu diodu. Dėl mažo dydžio mirksintys šviesos diodai dažnai naudojami kompaktiškuose įrenginiuose, kuriems reikalingi nedideli radijo elementai.
Diagramoje mirksintys šviesos diodai nurodomi taip pat, kaip ir įprasti, vienintelė išimtis yra ta, kad rodyklių linijos yra ne tik tiesios, bet punktyrinės. Taigi jie simbolizuoja šviesos diodo mirksėjimą.
Per skaidrų mirksinčio šviesos diodo korpusą matote, kad jis susideda iš dviejų dalių. Ten, ant neigiamo katodo pagrindo gnybto, yra šviesos diodo kristalas, o ant anodo gnybto - osciliatoriaus mikroschema.
Visi šio prietaiso komponentai yra sujungti naudojant tris auksinės vielos trumpiklius. Norėdami atskirti mirksintį šviesos diodą nuo įprasto, tiesiog pažiūrėkite į permatomą korpusą šviesoje. Čia galite pamatyti du tokio paties dydžio substratus.
Viename substrate yra kristalinis šviesos skleidėjo kubas. Jis pagamintas iš retųjų žemių lydinio. Šviesos srautui ir fokusavimui padidinti bei spinduliavimo modeliui formuoti naudojamas parabolinis aliuminio reflektorius. Šis atšvaitas mirksinčiame LED yra mažesnio dydžio nei įprastame. Taip yra todėl, kad antroje pusėjekorpuse yra substratas su integriniu grandynu.
Šie du substratai yra sujungti vienas su kitu dviem auksiniais vielos tilteliais. Mirksinčio šviesos diodo korpusas gali būti pagamintas iš šviesą skleidžiančio matinio plastiko arba permatomo plastiko.
Nr.
Permatomą korpusą galima rasti tik mirksinčiuose didelio skersmens šviesos dioduose, kurie turi siaurą spinduliavimo modelį.
Blyksintis LED generatorius susideda iš aukšto dažnio pagrindinio generatoriaus. Jo darbas yra pastovus, o dažnis yra apie 100 kHz.
Kartu su aukšto dažnio generatoriumi taip pat veikia loginių elementų skirstytuvas. Jis savo ruožtu padalija aukštą dažnį iki 1,5-3 Hz. Priežastis, kodėl reikia naudoti aukšto dažnio generatorių su dažnio dalikliu, yra ta, kad žemo dažnio generatoriaus veikimui reikalingas didžiausios talpos kondensatorius laiko grandinėje.
Norint padidinti aukštą dažnį iki 1–3 Hz, loginiuose elementuose reikia dalytuvų. Ir juos galima gana nesunkiai pritaikyti nedidelėje puslaidininkinio kristalo erdvėje. Ant puslaidininkinio pagrindo, be daliklio ir pagrindinio aukšto dažnio generatoriaus, yra apsauginis diodas ir elektroninis jungiklis. Ribojantisrezistorius yra įmontuotas į mirksinčius šviesos diodus, kurių vardinė įtampa yra nuo 3 iki 12 voltų.
Žemos įtampos mirksintys šviesos diodai
Kalbant apie žemos įtampos mirksinčius šviesos diodus, jie neturi ribojančio rezistoriaus. Kai maitinimas yra atvirkštinis, reikalingas apsauginis diodas. Tai būtina norint išvengti mikroschemos gedimo.
Kad aukštos įtampos mirksintys šviesos diodai veiktų ilgai ir sklandžiai, maitinimo įtampa neturi viršyti 9 voltų. Jei įtampa pakyla, mirksinčio šviesos diodo galios išsklaidymas padidės, o tai sukels puslaidininkinio kristalo kaitinimą. Vėliau dėl per didelio įkaitimo pradės blogėti mirksintis šviesos diodas.
Kai reikia patikrinti mirksinčio šviesos diodo būklę, kad tai padarytumėte saugiai, galite naudoti 4,5 volto bateriją ir 51 omo rezistorių, nuosekliai sujungtą su šviesos diodu. Rezistoriaus galia turi būti bent 0,25 W.
Šviesos diodų montavimas
Šviesos diodų montavimas yra labai svarbus klausimas, nes jis tiesiogiai susijęs su jų gyvybingumu.
Kadangi šviesos diodai ir mikroschemos nemėgsta statinio krūvio ir perkaitimo, detales reikia lituoti kuo greičiau, ne ilgiau kaip penkias sekundes. Tokiu atveju reikia naudoti mažos galios lituoklį. Antgalio temperatūra neturi viršyti 260 laipsnių.
Lituodami papildomai galite naudoti medicininius pincetus. Pincetai LEDyra prispaustas arčiau korpuso, dėl kurio litavimo metu susidaro papildomas šilumos pašalinimas iš kristalo. Kad šviesos diodo kojelės nesulūžtų, jų negalima labai sulenkti. Jie turi likti lygiagrečiai vienas kitam.
Siekiant išvengti perkrovos ar trumpojo jungimo, įrenginyje turi būti saugiklis.
Schema sklandžiai įjungti šviesos diodus
Švelnaus įjungimo ir išjungimo LED schema yra populiari tarp kitų ir ja domisi automobilių savininkai, norintys sureguliuoti savo automobilius. Ši schema naudojama automobilio salonui apšviesti. Tačiau tai nėra vienintelis jos pritaikymas. Jis naudojamas ir kitose srityse.
Paprastą LED švelnaus paleidimo grandinę sudarytų tranzistorius, kondensatorius, du rezistoriai ir šviesos diodas. Būtina pasirinkti tokius srovę ribojančius rezistorius, kurie per kiekvieną šviesos diodų eilutę galėtų praleisti 20 mA srovę.
Grandinė, skirta sklandžiai įjungti ir išjungti šviesos diodus, nebus baigta be kondensatoriaus. Tai jis leidžia jai rinkti. Tranzistorius turi būti p-n-p struktūros. Ir kolektoriaus srovė neturi būti mažesnė nei 100 mA. Jei LED švelnaus užvedimo grandinė sumontuota teisingai, tai pagal automobilio salono apšvietimo pavyzdį šviesos diodai sklandžiai įsižiebs per 1 sekundę, o uždarius dureles – užges.
Kitas šviesos diodų įjungimas. Diagrama
Vienas iš šviesos efektų naudojant šviesos diodus yra jų įjungimas po vieną. Tai vadinama bėgančia ugnimi. Tokia schema veikia iš autonominio maitinimo š altinio. Jo konstrukcijai naudojamas įprastas jungiklis, kuris paeiliui tiekia maitinimą kiekvienam šviesos diodui.
Apsvarstykite įrenginį, kurį sudaro dvi mikroschemos ir dešimt tranzistorių, kurie kartu sudaro pagrindinį generatorių, valdo ir indeksuoja save. Iš pagrindinio osciliatoriaus išvesties impulsas perduodamas valdymo blokui, kuris taip pat yra dešimtainis skaitiklis. Tada įtampa įvedama į tranzistoriaus pagrindą ir jį atidaro. Šviesos diodo anodas yra prijungtas prie teigiamo maitinimo š altinio, todėl šviečia.
Antras impulsas sudaro loginį vienetą kitame skaitiklio išėjime, o ankstesniame impulse atsiras žema įtampa ir uždarys tranzistorių, todėl šviesos diodas išsijungs. Tada viskas vyksta ta pačia seka.
