Artık LED aydınlatma çok popüler hale geldi. Mesele şu ki, bu aydınlatma sadece yeterince güçlü değil, aynı zamanda uygun maliyetlidir. LED'ler, bir epoksi kabuktaki yarı iletken diyotlardır.
Başlangıçta oldukça zayıf ve pahalıydılar. Ancak daha sonra çok parlak beyaz ve mavi diyotlar üretime girdi. O zamana kadar, piyasa fiyatları düşmüştü. Şu anda, çeşitli faaliyet alanlarında kullanılmalarının nedeni olan hemen hemen her renkteki LED'ler var. Bunlara çeşitli odaların aydınlatılması, ekranların ve işaretlerin arkadan aydınlatması, yol işaretleri ve trafik ışıklarında, arabaların iç ve farlarında, cep telefonlarında vb. kullanım dahildir.
Açıklama
LED'ler çok az elektrik tüketir ve bunun sonucunda bu tür aydınlatmalar kademeli olarak önceden var olan ışık kaynaklarının yerini alır. Özel mağazalarda, geleneksel bir lamba ve LED şeritten LED aydınlatmaya dayalı çeşitli ürünler satın alabilirsiniz. LED panellerle bitiyor. Hepsinin ortak noktası, bağlantılarının 12 veya 24 V'luk bir akım gerektirmesidir.
Isıtma elemanı kullanan diğer ışık kaynaklarının aksine, bu ışıkta akım uygulandığında optik radyasyon üreten yarı iletken bir kristal kullanılır.
LED'leri 220V'luk bir ağa bağlama şemalarını anlamak için öncelikle böyle bir ağdan doğrudan güç sağlanamayacağını söylemeniz gerekir. Bu nedenle, LED'lerle çalışmak için, onları yüksek voltajlı bir şebekeye bağlamak için belirli bir sıra izlemelisiniz.
LED'in elektriksel özellikleri
Bir LED'in akım-voltaj özelliği dik bir çizgidir. Yani, voltaj en azından biraz artarsa, akım keskin bir şekilde artacaktır, bu, LED'in daha sonraki yanması ile aşırı ısınmasına yol açacaktır. Bunu önlemek için devreye bir sınırlayıcı direnç eklemelisiniz.
Ancak, 20 V'luk LED'lerin izin verilen maksimum ters voltajını unutmamak önemlidir. Ve ters polariteye sahip bir ağa bağlanırsa, 315 voltluk bir genlik voltajı alır, yani 1.41 mevcut olandan kat daha fazla. Gerçek şu ki, 220 volt ağdaki akım değişkendir ve başlangıçta bir yöne gidecek ve sonra geri dönecektir.
Akımın ters yönde hareket etmesini önlemek için LED anahtarlama devresi şu şekilde olmalıdır: devreye bir diyot dahildir. Ters voltajı geçmez. Bu durumda bağlantı paralel olmalıdır.
LED'i ağa 220 bağlamak için başka bir şemavolt iki LED'i arka arkaya kurmaktır.
Söndürme direncine sahip şebeke gücüne gelince, bu en iyi seçenek değildir. Çünkü direnç güçlü güç verecektir. Örneğin, 24 kΩ direnç kullanırsanız, güç kaybı yaklaşık 3 watt olacaktır. Bir diyot seri bağlandığında güç yarıya iner. Diyot üzerindeki ters voltaj 400 V olmalıdır. İki zıt LED yandığında, iki adet iki watt'lık direnç koyabilirsiniz. Dirençleri iki kat daha az olmalıdır. Bu, bir durumda farklı renklerde iki kristal olduğunda mümkündür. Genellikle bir kristal kırmızı, diğeri yeşildir.
200 kΩ direnç kullanıldığında, dönüş akımı küçük olduğundan ve kristali tahrip etmeyeceğinden koruyucu diyot gerekli değildir. LED'leri ağa bağlamak için bu şemada bir eksi var - ampulün küçük parlaklığı. Örneğin, bir oda anahtarını aydınlatmak için kullanılabilir.
Şebekedeki akımın değişken olması nedeniyle, bu, sınırlayıcı bir dirençle havayı ısıtmak için elektrik israfını önler. Kondansatör işi yapar. Sonuçta alternatif akım geçiyor ve ısınma yapmıyor.
Alternatif akımı geçebilmesi için ağın her iki yarım döngüsünün de kapasitörden geçmesi gerektiğini hatırlamak önemlidir. Ve LED akımı yalnızca bir yönde ilettiği için, ters yönde normal bir diyot (veya başka bir ek LED) koymak gerekir. LED'e paralel. Ardından ikinci yarıyı atlayacak.
LED'i 220 volt ağa bağlama devresi kapatıldığında, kondansatörde voltaj kalacaktır. Bazen 315 V'ta bile tam genlik. Bu, elektrik çarpmasıyla tehdit ediyor. Bunu önlemek için, kapasitöre ek olarak, ağdan bağlantısı kesilirse kapasitörü anında boş altacak olan yüksek değerli bir deşarj direnci sağlamak da gereklidir. Normal çalışma sırasında bu dirençten ısıtmadan az miktarda akım akar.
Darbeli şarj akımına karşı koruma sağlamak ve sigorta olarak düşük dirençli bir direnç koyduk. Kondansatör, en az 250 V veya 400 V'luk bir alternatif akım devresi için tasarlanmış özel olmalıdır.
LED sıralama şeması, seri bağlı birkaç LED'den bir ampulün takılmasını içerir. Bu örnek için bir karşı diyot yeterlidir.
Direnç üzerindeki voltaj düşüşü daha az olacağından, LED'ler üzerindeki toplam voltaj düşüşü güç kaynağından çıkarılmalıdır.
Kurulan diyotun LED'lerden geçen akıma benzer bir akım için tasarlanması ve ters voltajın LED'ler üzerindeki voltajların toplamına eşit olması gerekir. Çift sayıda LED kullanmak ve bunları arka arkaya bağlamak en iyisidir.
Bir zincirde ondan fazla LED olabilir. Kondansatörü hesaplamak için, LED'lerin voltaj düşüşünün toplamını 315 V ağın genlik voltajından çıkarmanız gerekir. Sonuç olarak, düşme sayısını buluyoruz.kapasitör üzerindeki voltaj.
LED bağlantı hataları
- İlk hata, bir LED'i sınırlayıcı olmadan doğrudan kaynağa bağladığınızda olur. Bu durumda, akım miktarı üzerinde kontrol eksikliği nedeniyle LED çok hızlı bir şekilde arızalanır.
- İkinci hata, paralel olarak kurulmuş LED'leri ortak bir dirence bağlamaktır. Bir parametre dağılımı olması nedeniyle, LED'lerin parlaklığı farklı olacaktır. Ek olarak, LED'lerden biri arızalanırsa, ikinci LED'in akımı yanabileceği için artacaktır. Bu yüzden tek bir direnç kullanıldığında LED'ler seri olarak bağlanmalıdır. Bu, direnci hesaplarken akımı aynı bırakmanıza ve LED'lerin voltajlarını eklemenize olanak tanır.
- Üçüncü hata ise farklı akımlar için tasarlanmış LED'lerin seri olarak yanmasıdır. Bu, içlerinden birinin zayıf yanmasına veya tam tersi - yıpranmasına neden olur.
- Dördüncü hata, yeterli direnci olmayan bir direnç kullanmaktır. Bu nedenle, LED'den akan akım çok büyük olacaktır. Enerjinin bir kısmı, aşırı tahmin edilen bir akım voltajında, ısıya dönüştürülür, bu da kristalin aşırı ısınmasına ve hizmet ömründe önemli bir azalmaya neden olur. Bunun nedeni kristal kafesin kusurlarıdır. Akım voltajı daha da artarsa ve p-n eklemi ısınırsa, bu dahili kuantum veriminde bir azalmaya yol açacaktır. Sonuç olarakLED'in parlaklığı düşecek ve kristal yok olacaktır.
- Beşinci hata, ters voltaj sınırlaması yokken devresi çok basit olan LED'i 220V'de açmaktır. Çoğu LED için izin verilen maksimum ters voltaj yaklaşık 2V'dir ve ters yarım döngü voltajı, LED kapalıyken besleme voltajına eşit olan voltaj düşüşünü etkiler.
- Altıncı sebep gücü yetersiz olan bir direnç kullanılmasıdır. Bu, direncin güçlü bir şekilde ısınmasına ve tellerine dokunan yalıtımı eritme sürecine neden olur. Daha sonra boya yanmaya başlar ve yüksek sıcaklıkların etkisiyle tahribat meydana gelir. Bunun nedeni, direncin yalnızca işlemek için tasarlandığı gücü dağıtmasıdır.
Güçlü bir LED'i açma şeması
Güçlü LED'leri bağlamak için, stabilize akım çıkışı olan AC/DC dönüştürücüler kullanmanız gerekir. Bu, bir direnç veya bir LED sürücü IC'sine olan ihtiyacı ortadan kaldıracaktır. Aynı zamanda basit LED bağlantısı, konforlu sistem kullanımı ve maliyet düşürme elde edebiliyoruz.
Güçlü LED'leri açmadan önce, bir güç kaynağına bağlı olduklarından emin olun. Sistemi enerji verilmiş bir güç kaynağına bağlamayın, aksi takdirde LED'ler arızalanır.
5050 LED'ler. Bağlantı Şeması
Düşük güçlü LED'ler ayrıca yüzeye monte LED'leri (SMD) içerir. Çoğu zaman için kullanılırlarbir cep telefonunda veya dekoratif LED şerit için arkadan aydınlatma düğmeleri.
5050 LED'ler (gövde tipi boyutu: 5 x 5 mm), ileri voltajı 1,8-3,4 V olan ve her kristal için doğru akım gücü 25 mA'ya kadar olan yarı iletken ışık kaynaklarıdır. SMD 5050 LED'lerin özelliği, tasarımlarının LED'in birden fazla renk yaymasına izin veren üç kristalden oluşmasıdır. Bunlara RGB LED'ler denir. Vücutları ısıya dayanıklı plastikten yapılmıştır. Dağınık mercek şeffaftır ve epoksi reçine ile doldurulur.
5050 LED'lerin mümkün olduğu kadar uzun süre dayanması için, seri olarak direnç değerlerine bağlanmaları gerekir. Devrenin maksimum güvenilirliği için her zincir için ayrı bir direnç bağlamak daha iyidir.
Yanıp sönen LED'leri açma şemaları
Yanıp sönen LED, yerleşik bir puls üretecine sahip bir LED'dir. Flaş frekansı 1,5 ila 3 Hz arasındadır.
Yanıp sönen LED oldukça kompakt olmasına rağmen, bir yarı iletken jeneratör çipi ve ek elemanlar içerir.
Yanıp sönen LED'in voltajına gelince, evrenseldir ve değişebilir. Örneğin, yüksek voltaj için 3-14 volt ve düşük voltaj için 1.8-5 volttur.
Buna göre, yanıp sönen bir LED'in olumlu nitelikleri, ışık sinyal cihazının küçük boyutuna ve kompaktlığına ek olarak, ayrıca geniş bir izin verilen voltaj aralığını içerir. Ayrıca çeşitli renkler yayabilir.
Ayrı yanıp sönme türlerindeLED'ler, farklı flaş aralıklarına sahip yaklaşık üç çok renkli LED'de yerleşiktir.
Yanıp sönen LED'ler de oldukça ekonomiktir. Gerçek şu ki, LED'i açmak için elektronik devre, ayrı bir işlevsel birimin yanıp sönen bir diyot ile değiştirilebildiği MOS yapılarında yapılır. Küçük boyutları nedeniyle, yanıp sönen LED'ler genellikle küçük radyo öğeleri gerektiren kompakt cihazlarda kullanılır.
Şemada, yanıp sönen LED'ler sıradan LED'lerle aynı şekilde belirtilmiştir, tek istisna, ok çizgilerinin sadece düz değil noktalı olmasıdır. Böylece LED'in yanıp sönmesini sembolize ederler.
Yanıp sönen LED'in şeffaf gövdesi sayesinde iki parçadan oluştuğunu görebilirsiniz. Orada, katot tabanının negatif ucunda ışık yayan diyot kristali, anot ucunda ise osilatör çipi var.
Bu cihazın tüm bileşenleri, üç altın tel atlama teli kullanılarak bağlanır. Yanıp sönen bir LED'i normal bir LED'den ayırt etmek için, ışıktaki şeffaf muhafazaya bakmanız yeterlidir. Orada aynı boyutta iki alt tabaka görebilirsiniz.
Bir alt tabaka üzerinde kristal bir ışık yayıcı küp bulunur. Nadir toprak alaşımından yapılmıştır. Işık akısını ve odağını arttırmak ve radyasyon desenini oluşturmak için parabolik bir alüminyum reflektör kullanılır. Yanıp sönen LED'deki bu reflektör normalden daha küçük boyuttadır. Bunun nedeni ikinci yarıdakılıf, entegre devreli bir alt tabaka içerir.
Bu iki alt tabaka birbirine iki altın tel köprü vasıtasıyla bağlanır. Yanıp sönen LED'in gövdesi ise ışık yayan mat plastik veya şeffaf plastikten yapılabilir.
Yanıp sönen LED'deki emitör vücudun simetri ekseninde yer almadığından, tek tip aydınlatmanın çalışması için monolitik renkli bir dağınık ışık kılavuzu kullanılması gerekir.
Şeffaf bir muhafazanın varlığı, yalnızca dar bir radyasyon modeline sahip olan büyük çaplı yanıp sönen LED'lerde bulunabilir.
Yanıp sönen LED jeneratörü, yüksek frekanslı bir ana osilatörden oluşur. Çalışması sabittir ve frekansı yaklaşık 100 kHz'dir.
Yüksek frekans üretecinin yanı sıra mantıksal öğeler üzerinde bir bölücü de çalışır. O da yüksek frekansı 1.5-3 Hz'e kadar böler. Frekans bölücülü yüksek frekanslı bir jeneratör kullanmanın nedeni, düşük frekanslı bir jeneratörün çalışmasının zamanlama devresi için en büyük kapasitansa sahip bir kapasitör gerektirmesidir.
Yüksek frekansı 1-3 Hz'ye getirmek, mantık elemanları üzerinde bölücülerin bulunmasını gerektirir. Ve bir yarı iletken kristalin küçük bir alanına oldukça kolay bir şekilde uygulanabilirler. Yarı iletken alt tabaka üzerinde, ayırıcı ve ana yüksek frekanslı osilatöre ek olarak koruyucu bir diyot ve bir elektronik anahtar bulunur. kısıtlayıcıdirenç, 3 ila 12 voltluk bir voltaj için derecelendirilmiş yanıp sönen LED'lere yerleştirilmiştir.
Düşük voltajlı yanıp sönen LED'ler
Düşük voltajlı yanıp sönen LED'lere gelince, bunların bir sınırlayıcı direnci yoktur. Güç kaynağı tersine çevrildiğinde, koruyucu bir diyot gereklidir. Mikro devrenin arızalanmasını önlemek için gereklidir.
Yüksek voltajlı yanıp sönen ledlerin uzun süre çalışabilmesi ve sorunsuz çalışması için besleme voltajının 9 voltu geçmemesi gerekmektedir. Voltaj yükselirse, yanıp sönen LED'in güç kaybı artacak ve bu da yarı iletken kristalin ısınmasına yol açacaktır. Ardından, aşırı ısınma nedeniyle yanıp sönen LED'in bozulması başlayacaktır.
Yanıp sönen bir LED'in sağlığını kontrol etmek gerektiğinde, bunu güvenli bir şekilde yapmak için, LED'e seri bağlanmış 4,5 voltluk bir pil ve 51 ohm'luk bir direnç kullanabilirsiniz. Direncin gücü en az 0,25W olmalıdır.
LED'lerin kurulumu
LED'lerin montajı, canlılıkları ile doğrudan ilgili olduğu için çok önemli bir konudur.
LED'ler ve mikro devreler statik ve aşırı ısınmayı sevmediğinden, parçaları en fazla beş saniye olmak üzere mümkün olduğunca çabuk lehimlemek gerekir. Bu durumda, düşük güçlü bir havya kullanmanız gerekir. Ucun sıcaklığı 260 dereceyi geçmemelidir.
Lehim yaparken ayrıca tıbbi cımbız kullanabilirsiniz. Cımbız LED'ilehimleme sırasında kristalden ek ısı çıkarılmasının oluşması nedeniyle kasaya daha yakın kenetlenir. Ledin ayaklarının kırılmaması için çok bükülmemeleri gerekir. Birbirlerine paralel kalmalılar.
Aşırı yük veya kısa devreyi önlemek için cihaz bir sigorta ile donatılmalıdır.
LED'leri düzgün açma şeması
Yumuşak açma ve kapama LED şeması diğerleri arasında popülerdir ve arabalarını ayarlamak isteyen araç sahipleri bununla ilgilenmektedir. Bu şema, arabanın içini aydınlatmak için kullanılır. Ancak bu onun tek uygulaması değildir. Başka alanlarda da kullanılıyor.
Basit bir LED yumuşak başlatma devresi, bir transistör, bir kapasitör, iki direnç ve bir LED'den oluşur. Her bir LED dizisinden 20 mA'lık bir akım geçirebilen akım sınırlayıcı dirençlerin seçilmesi gereklidir.
LED'lerin sorunsuz açılıp kapanması için devre kondansatör olmadan tamamlanmayacaktır. Onu toplamasına izin veren odur. Transistör p-n-p yapısında olmalıdır. Ve kollektördeki akım 100 mA'dan az olmamalıdır. LED soft start devresi doğru bir şekilde monte edilirse, bir araba iç aydınlatma örneği kullanılarak, LED'ler 1 saniye içinde sorunsuz bir şekilde yanacak ve kapılar kapandıktan sonra sorunsuz bir şekilde sönecektir.
LED'lerin alternatif olarak açılması. Diyagram
LED'leri kullanan aydınlatma efektlerinden biri onları tek tek açmaktır. Ateş yakmak denir. Böyle bir şema, özerk bir güç kaynağından çalışır. Tasarımı için, LED'lerin her birine sırayla güç sağlayan geleneksel bir anahtar kullanılır.
Birlikte ana osilatörü oluşturan, kendini kontrol eden ve indeksleyen iki mikro devre ve on transistörden oluşan bir cihaz düşünün. Ana osilatörün çıkışından darbe, aynı zamanda bir ondalık sayıcı olan kontrol ünitesine iletilir. Daha sonra transistörün tabanına voltaj uygulanır ve onu açar. LED'in anodu, güç kaynağının pozitif kutbuna bağlanır ve bu da bir parlamaya yol açar.
İkinci darbe, sayacın bir sonraki çıkışında mantıksal bir birim oluşturur ve öncekinde düşük voltaj belirir ve transistörü kapatarak LED'in kapanmasına neden olur. Sonra her şey aynı sırayla olur.
