Historisch gesehen waren 12-Volt-Netzteile die gebräuchlichsten und gefragtesten. Sie sind sowohl sicher für die menschliche Gesundheit als auch zuverlässig. Auch das Bordnetz von Autos verfügt in den meisten Fällen über eine Zwölf-Volt-Versorgung. Die Praxis zeigt, dass der Anschluss einer LED an 12 Volt sowie an eine Stromquelle mit einer anderen Spannung einfach ist, wenn man einige Regeln und Gesetze der Elektrotechnik kennt.
Inhalt
- LED-Eigenschaften
- Netzteilübersicht
- Algorithmus der Aktionen beim Verbinden
LED-Eigenschaften
Alle Leuchtdioden haben Passeigenschaften, von denen der Nenndurchlassstrom und der Spannungsabfall für ihren Anschluss wichtig sind. Entsprechend der Strom-Spannungs-Kennlinie, die einen nichtlinearen Charakter hat, ist ein leichter Überschuss Nennspannung erhöht den Stromfluss stark, und dies führt zum Ausfall aller Element.
Leuchtdioden sind in der Regel haben niedrige Sperrspannung (ungefähr 5 Volt). Es wird empfohlen, die richtige Polarität zu überprüfen, bevor das Element an die Stromquelle angeschlossen wird.
Als Verpolschutz sollte parallel zur LED eine konventionelle Diode mit hoher Sperrspannung eingebaut werden.
Netzteilübersicht
Die beste Möglichkeit besteht darin, die LED über einen Stromstabilisator an 12 Volt anzuschließen. Aber einige Hersteller sparen an diesem Element und produzieren Stromquellen ohne es zu stabilisieren.
Am gebräuchlichsten trafolos IPausgestattet mit einem Dämpfungskondensator und einem Ausgang mit einem Stromeinstellwiderstand. Eine solche Schaltung ist nicht vor Spannungsspitzen im Netzwerk geschützt, wird jedoch aufgrund ihrer geringen Kosten und kompakten Bauweise in vielen Geräten, einschließlich LED-Lichtquellen, verwendet.
Bei Verwendung einer Batterie zur Stromversorgung der LED reicht es aus, der Schaltung einen Begrenzungswiderstand mit der richtigen Leistung und dem richtigen Widerstand hinzuzufügen. Auch das Bordnetz von Autos hat in den meisten Fällen 12 Volt, seine Spannungsspitzen sind jedoch in verschiedenen Betriebsarten recht groß. Daher wird ein Stabilisator (Treiber) benötigt, um die LED mit der Stromversorgung aus dem Bordnetz zu verbinden.
Manchmal finden Sie ein Netzteil ohne Stabilisator mit Transformator. In ihnen sind solche Elemente in Reihe geschaltet.:
- Transformator;
- Diodenbrücke zur Stromgleichrichtung;
- kapazitiver Filter (herkömmlicher Kondensator).
Jeder Sprung in der Stromversorgung von einem solchen Netzteil wird auf die LEDs übertragen und beeinflusst deren Leistung. Solche Netzteile sind in Fällen gerechtfertigt, in denen das Netzwerk stabile Parameter aufweist.
Netzteile, die Wechselstrom liefern, können nicht zum Anschluss von LEDs verwendet werden. Sie müssen zumindest durch einen Gleichrichter und einen Kondensator und bestenfalls noch durch einen Stabilisator ergänzt werden.
Algorithmus der Aktionen beim Verbinden
Das gesamte Verfahren besteht aus fünf Schritten, die nacheinander ausgeführt werden.
Der Aktionsalgorithmus ist wie folgt:
- Bestimmung des Netzteiltyps und seiner Betriebsparameter.
- Ermittlung von Leistungsaufnahme, Nennstrom und Spannungsabfall der LED.
- Berechnung der Anzahl der LEDs, die sicher an das vorhandene Netzteil angeschlossen werden können und ggf. Berechnung des Widerstands.
- Installation der Schaltung, bei der die Elemente unter Berücksichtigung der Polarität verbunden werden.
- Prüfung des Lötens von Kontakten und deren Isolierung.
Informationen zu den Parametern des vom Netzteil gelieferten Stroms finden Sie im technischen Datenblatt oder auf dem Typenschild am Gehäuse. Die für die Widerstandsberechnung notwendigen Eigenschaften der LEDs können in Nachschlagewerken oder technischen Unterlagen, falls vorhanden, nachgelesen werden.
Die Formeln zur Berechnung von Leistung und Widerstand eines Widerstands basieren auf dem Ohmschen Gesetz. 
Leistung wird wie folgt definiert: P = (Upit - (Uled1 + Uled2 +… + Uledn)) * Iled.
Und der benötigte Widerstand lässt sich mit einer ähnlichen Formel ermitteln, nur wird am Ende die Spannung nicht mit der Stromstärke multipliziert, sondern durch diese geteilt. In beiden Formeln ist Uledn der Spannungsabfall an jeder LED, Usup ist die Versorgungsspannung und Iled ist der LED-Nennstrom.
Je nach Bedingungen kann die Helligkeit der COB-Matrizen durch Veränderung der Stromstärke angepasst werden. Dafür ist ihre Schaltung mit einem Treiber ausgestattet. Jede COB-Matrix hat ihre eigenen Parameter des Betriebsstroms und des ungefähren Spannungsabfalls, die im Pass für das Element angegeben sind.
Die Verwendung eines 12-Volt-Netzteils zur Stromversorgung der COB-Matrix ist nicht ganz korrekt. Auch bei einem Spannungsabfall von ca. 12 Volt ist für seinen Betrieb ein Begrenzungswiderstand erforderlich. Dadurch ist der Betriebsstrom geringer als der Nennwert und das Glühen des Elements erfolgt mit geringerer Effizienz. Der Ausweg besteht darin, einen Niederspannungs-Strom-Wandler in der Schaltung zu verwenden.
