Jak podłączyć diodę LED do źródła zasilania 12 V: niezbędne obliczenia i algorytm połączenia

Historycznie najbardziej popularne i poszukiwane były zasilacze 12 V. Są zarówno bezpieczne dla zdrowia ludzkiego, jak i niezawodne. Pokładowe systemy elektryczne samochodów mają również w większości przypadków zasilanie o napięciu 12 woltów. Praktyka pokazuje, że podłączenie diody LED do 12 woltów, a także do źródła zasilania o innym napięciu, jest proste, jeśli znasz pewne zasady i prawa elektrotechniki.

Charakterystyka LED

Wszystkie diody elektroluminescencyjne mają charakterystyki paszportowe, z których dla ich podłączenia istotny jest znamionowy prąd przewodzenia i spadek napięcia. Zgodnie z charakterystyką prądowo-napięciową, która ma charakter nieliniowy, niewielki nadmiar napięcie znamionowe gwałtownie zwiększa przepływ prądu, a to prowadzi do awarii wszystkich element.

Diody elektroluminescencyjne są zwykle mają niskie napięcie wsteczne; (około 5 woltów). Zaleca się sprawdzenie, czy polaryzacja jest prawidłowa przed podłączeniem elementu do źródła energii elektrycznej.

Aby zabezpieczyć się przed odwróceniem polaryzacji, wraz z diodą LED należy zainstalować równolegle z nią konwencjonalną diodę o wysokim napięciu wstecznym.

Przegląd zasilania

Najlepszą opcją jest podłączenie diody LED do 12 woltów przez stabilizator prądu. Ale niektórzy producenci oszczędzają na tym elemencie i produkują źródła prądu bez jego stabilizacji.

Najczęściej beztransformatorowe IPwyposażony w kondensator tłumiący oraz wyjście z rezystorem zadawania prądu. Taki obwód nie jest chroniony przed skokami napięcia w sieci, ale ze względu na niski koszt i kompaktową konstrukcję jest stosowany w wielu urządzeniach, w tym źródłach światła LED.

W przypadku korzystania z baterii do zasilania diody LED wystarczy dodać do obwodu rezystor ograniczający o odpowiedniej mocy i rezystancji. W większości przypadków sieć pokładowa samochodów ma również napięcie 12 woltów, ale jej skoki napięcia są dość znaczne w różnych trybach pracy. Dlatego do podłączenia diody do zasilania z instalacji elektrycznej samochodu wymagany jest stabilizator (sterownik).

Czasami można znaleźć zasilacz bez stabilizatora z transformatorem. Takie elementy są w nich połączone szeregowo.:

• transformator;
• mostek diodowy do prostowania prądu;
• filtr pojemnościowy (kondensator konwencjonalny).

Każdy skok w zasilaniu z takiego zasilacza zostanie przekazany do diod LED, a to wpłynie na ich wydajność. Takie zasilacze są uzasadnione do stosowania w przypadkach, gdy sieć ma stabilne parametry.

Zasilacze dostarczające prąd zmienny nie mogą być używane do podłączania diod LED. Należy je przynajmniej uzupełnić prostownikiem i kondensatorem, a w najlepszym razie stabilizatorem.

Algorytm działania podczas łączenia

Cała procedura składa się z pięciu kroków, wykonywanych sekwencyjnie.

Algorytm działań jest następujący:

1. Określenie typu zasilacza i jego parametrów pracy.
2. Określenie poboru mocy, prądu znamionowego i spadku napięcia diody LED.
3. Obliczenie liczby diod LED, które można bezpiecznie podłączyć do istniejącego zasilacza i obliczenie rezystora, jeśli jest to wymagane.
4. Instalacja obwodu, podczas którego elementy są łączone z uwzględnieniem polaryzacji.
5. Sprawdzenie lutowania styków i ich izolacji.

Informacje o parametrach prądu dostarczanego przez zasilacz można znaleźć w karcie danych technicznych lub tabliczce znamionowej na obudowie. Charakterystyki diod LED niezbędne do obliczenia rezystora można znaleźć w książkach referencyjnych lub dokumentacji technicznej, jeśli jest dostępna.

Wzory do obliczania mocy i rezystancji rezystora oparte są na prawie Ohma. Moc jest zdefiniowana w następujący sposób: P = (Upit - (Uled1 + Uled2 +… + Uledn)) * Iled.

A wymaganą rezystancję można znaleźć za pomocą podobnego wzoru, tylko na końcu napięcie nie jest mnożone przez siłę prądu, ale jest przez nią dzielone. W obu wzorach Uledn to spadek napięcia na każdej diodzie LED, Usup to napięcie zasilania, a Iled to prąd znamionowy diody LED.

W zależności od warunków jasność matryc COB można regulować poprzez zmianę aktualnej siły. W tym celu ich obwód jest wyposażony w sterownik. Każda matryca COB ma własne parametry prądu roboczego i przybliżony spadek napięcia, które są wskazane w paszporcie elementu.

Używanie zasilacza 12 V do zasilania matrycy COB nie jest do końca poprawne. Nawet przy spadku napięcia około 12 woltów do jego działania wymagany jest rezystor ograniczający. W rezultacie prąd roboczy jest niższy od wartości nominalnej, a żarzenie elementu występuje z mniejszą wydajnością. Wyjściem jest zastosowanie w obwodzie konwertera niskiego napięcia na prąd.