Η ευρεία χρήση των LED ξεκινά στα μέσα της δεκαετίας του '60 του περασμένου αιώνα. Από τότε, αυτή η συσκευή έχει υποστεί πολλές αλλαγές. Και σήμερα, όταν τα LED έχουν μειωθεί σημαντικά, η δημοτικότητά τους μεταξύ των καταναλωτών έχει αυξηθεί σημαντικά. Ο φωτισμός που επιτυγχάνεται με τη χρήση LED είναι δέκα βήματα μπροστά από τους λαμπτήρες πυρακτώσεως και τις συσκευές φωτισμού φθορισμού - είναι πολλές φορές πιο οικονομικοί, αξιόπιστοι και ανθεκτικοί.
Τι είναι το LED και πώς λειτουργεί
Ένα LED είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί τις ιδιότητες μιας διασταύρωσης p-n και εκπέμπει φωτόνια, μετατρέπει το ηλεκτρικό ρεύμα σε ακτινοβολία φωτός, η οποία συμβαίνει όταν ο αντίστροφος συνδυασμός ηλεκτρονίων και οπών στην περιοχή της ένωσης p-n. Δηλαδή, απαραίτητη προϋπόθεση για τη σύνδεση των LED για την παραγωγή λάμψης είναι μια σύνδεση p-n, η οποία είναι η επαφή δύο ημιαγωγών με διαφορετικούς τύπους αγωγιμότητας. Για τους σκοπούς αυτούςΟι κρύσταλλοι ημιαγωγών επεξεργάζονται αφενός με ακαθαρσίες δέκτη και αφετέρου με ακαθαρσίες δότη. Σε αυτή την περίπτωση, για την εκπομπή φωτός, είναι απαραίτητη η εγγύτητα της ενέργειας των κβαντών φωτός του ορατού εύρους με το διάκενο ζώνης της ενεργού περιοχής του LED. Επιπλέον, ο κρύσταλλος πρέπει να περιέχει έναν αμελητέα μικρό αριθμό ελαττωμάτων, λόγω των οποίων ο αντίστροφος συνδυασμός ηλεκτρονίων και οπών στην περιοχή της ένωσης p-n συμβαίνει χωρίς ακτινοβολία.
Πώς να συνδεθείτε;
Η σύνδεση των LED υπόκειται σε αυστηρή τήρηση της πολικότητας. Για τους σκοπούς αυτούς, οι έξοδοι των LED έχουν τα κατάλληλα ονόματα: άνοδος και κάθοδος. Αντίστοιχα - συν και πλην.
Το LED μπορεί να εκπέμπει λάμψη μόνο όταν είναι απευθείας ενεργοποιημένο. Όταν το ενεργοποιήσετε ξανά, αποτυγχάνει οριστικά.
Δεδομένου ότι το LED μπορεί να εκπέμπει φως μόνο σε συγκεκριμένες τιμές τάσης και ρεύματος, πρέπει να εισαχθεί μια περιοριστική αντίσταση στο διάγραμμα καλωδίωσης.
Πώς να συνδέσετε ένα LED σε 220V;
Πώς είναι δυνατόν να γίνει αυτό; Η σύνδεση ενός LED σε μια πηγή ρεύματος 220 V δεν είναι καθόλου τόσο εύκολη όσο μπορεί να φαίνεται. Η ουσία του προβλήματος έγκειται στα τεχνικά χαρακτηριστικά της συσκευής, η λειτουργία της οποίας βασίζεται στην αρχή της διέλευσης ρεύματος μέσω των κρυστάλλων, με αποτέλεσμα να αρχίζουν να παράγουν λάμψη. Για να συμμορφωθείτε με αυτήν την αρχή, χρειάζεται μια άλλη συσκευή - ένας οδηγός, του οποίου η δουλειά είναι να ελέγχει την παροχή ρεύματος στον κρύσταλλο. Ταυτόχρονα, το πρόγραμμα οδήγησης το περιορίζει στην ποσότητα που απαιτείται για συγκεκριμένα μοντέλα LED που χρησιμοποιούνται.
Διαφορετικάη σύνδεση των LED πραγματοποιείται απευθείας σε τάση 220 V και χρησιμοποιείται όταν το LED πρέπει να μοιάζει με ένδειξη χαμηλής ισχύος και όταν μόνο ένα ή λίγα στοιχεία εμπλέκονται στη σύνδεση. Στις περισσότερες περιπτώσεις, το LED χρησιμοποιείται ως πηγή φωτός και συνδέεται μέσω ενός προγράμματος οδήγησης που έχει ήδη όλες τις απαραίτητες παραμέτρους για την κανονική λειτουργία της συσκευής.
Το LED δεν θα ανάψει εάν η τάση που εφαρμόζεται σε αυτό είναι μικρότερη από την απαιτούμενη τιμή. Από την άλλη πλευρά, εάν μια τέτοια τάση υπερβαίνει την επιθυμητή τιμή, η συσκευή θα αποτύχει. Για να αποφευχθούν τέτοιες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται μια αντίσταση περιορισμού ρεύματος για τη σύνδεση του LED.
Ένα κατά προσέγγιση διάγραμμα σύνδεσης προγράμματος οδήγησης για διακοσμητικό φωτισμό LED φαίνεται παρακάτω.
Το κύριο χαρακτηριστικό του προγράμματος οδήγησης είναι η μετατροπή του εναλλασσόμενου ρεύματος που ρέει σε μια συμβατική οικιακή πρίζα, και ως αποτέλεσμα, παρέχεται σταθερό ρεύμα στο LED.
Σειριακή σύνδεση LED
Η σύνδεση τέτοιων συσκευών έχει τα δικά της χαρακτηριστικά. Η σύνδεση πολλών LED ταυτόχρονα γίνεται καλύτερα σε σειρά. Αυτή η σύνδεση θα μειώσει την κατανάλωση ενέργειας και θα σας επιτρέψει να συνδέσετε έναν μεγάλο αριθμό ταυτόχρονα. Αλλά ταυτόχρονα, όλα τα LED που συνδέονται σε σειρά πρέπει να είναι του ίδιου τύπου και το τροφοδοτικό πρέπει να έχει επαρκή ισχύ και να μπορεί να παρέχει την απαιτούμενη τάση.
Η σύνδεση των LED σύμφωνα με αυτήν την αρχή είναι αρκετά απλή. Οι δίοδοι συνδέονται σε σειρά. Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα μιας τέτοιας σύνδεσης είναι μια συνηθισμένη γιρλάντα χριστουγεννιάτικου δέντρου.
Σύνδεση Arduino LED
Πώς να λύσετε το πρόβλημα έτσι ώστε το LED να ανάβει και να σβήνει με διάστημα 1 δευτερολέπτου; Το λεγόμενο σκίτσο μπορεί να μας βοηθήσει σε αυτό - ένα πρόγραμμα που δημιουργήθηκε στο περιβάλλον Arduino. Το Arduino είναι ένας ηλεκτρονικός σχεδιαστής και μια βολική πλατφόρμα που έχει γίνει η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη στους λάτρεις των ηλεκτρονικών, καθώς αυτό το σύστημα είναι αρκετά απλό και εύκολο στη χρήση. Οι συσκευές που βασίζονται σε Arduino μπορούν να ελέγχουν διάφορους ενεργοποιητές. Συγκεκριμένα, το LED.
Το παρακάτω σχήμα δείχνει το διάγραμμα σύνδεσης του LED με τον ελεγκτή Arduino, στον οποίο η συσκευή είναι συνδεδεμένη στην όγδοη έξοδο. Αυτό το γεγονός πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τον προγραμματισμό, ρυθμίζοντας τις απαραίτητες παραμέτρους.
Παράλληλη σύνδεση
Η παράλληλη σύνδεση LED χρησιμοποιείται ευρέως από τον πληθυσμό στην καθημερινή ζωή - σε οποιαδήποτε οθόνη LED ή μήτρα LED.
Οι Οι LED έχουν τεχνολογικές αποκλίσεις στην τιμή της άμεσης μείωσης τάσης. Αντίστοιχα, διαφορετικά ρεύματα θα περάσουν μέσα από αυτά. Σε αυτή την περίπτωση, η ένταση του φωτός θα ποικίλλει επίσης, την οποία το ανθρώπινο μάτι αντιλαμβάνεται ως διαφορετική φωτεινότητα. Για το λόγο αυτό, τα ρεύματα πρέπει να εξισωθούν με αντιστάσεις έρματος.
Το σχήμα δείχνει το διάγραμμα παράλληλης σύνδεσηςLED με έναν τρόπο. Ταυτόχρονα, η επιλογή "α" είναι λανθασμένη, δεν συνιστάται η εφαρμογή της στην πράξη. Η σωστή επιλογή "b" είναι με αντιστάσεις έρματος.
Αυτοσύνδεση
Η σύνδεση LED Do-it-yourself πρέπει να πραγματοποιείται σύμφωνα με όλους τους κανόνες. Για τη σύνδεση, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε μικρά καλώδια λόγω του γεγονότος ότι η αντίσταση ενός τέτοιου σύρματος θα είναι σχεδόν ίση με την αντίσταση των LED. Σε αυτή την περίπτωση, η εμπειρία δείχνει ότι η τάση πέφτει ανάλογα με το μήκος του καλωδίου. Για το λόγο αυτό, τα τροφοδοτικά βρίσκονται κοντά σε συσκευές LED. Ή χρησιμοποιούν τροφοδοτικά για LED με τάση εξόδου 24 V, 36 V ή 48 V. Με τη σειρά τους, οι κατασκευαστές ταινιών LED τα παράγουν για διαφορετικές τάσεις:
Σύνδεση σε 1,5 V. Με αυτή τη σύνδεση, τα LED, των οποίων η τάση λειτουργίας στις περισσότερες περιπτώσεις υπερβαίνει το 1,5 V, χρειάζονται πηγή ισχύος τουλάχιστον 3,2 V. Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιείται μια γεννήτρια αποκλεισμού για σύνδεση σε αντίσταση, τρανζίστορ και μετασχηματιστής
- Σύνδεση σε 5 V. Αυτή η σύνδεση του LED περιλαμβάνει τη σύνδεση μιας αντίστασης με αντίσταση στην περιοχή 100-200 ohms.
- Σύνδεση σε 9 V. Αυτό το τροφοδοτικό χρησιμοποιείται εξαιρετικά σπάνια για τη σύνδεση LED. Τις περισσότερες φορές, τρεις δίοδοι συνδέονται σε σειρά με ρεύμα λειτουργίας 20 mA.
- Σύνδεσηέως 12 V. Περιλαμβάνει τον προσδιορισμό του τύπου της μονάδας, την εύρεση του ονομαστικού ρεύματος, της τάσης και της κατανάλωσης ισχύος. Στην περίπτωση μιας τέτοιας σύνδεσης, είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε μια αντίσταση, η οποία τοποθετείται σε οποιοδήποτε μέρος του ηλεκτρικού κυκλώματος.
- Σύνδεση σε 220 V. Με αυτή τη σύνδεση, είναι απαραίτητο να περιοριστεί το επίπεδο του ρεύματος που θα περάσει από το LED, καθώς και να μειωθεί το επίπεδο της αντίστροφης τάσης LED, αφού μόνο έτσι θα είναι δυνατό να αποφευχθεί μια βλάβη. Το επίπεδο ρεύματος περιορίζεται από αντιστάσεις, πυκνωτές ή επαγωγείς.
Ας εστιάσουμε στη σύνδεση σε δίκτυο 220 V.
Η αρχή της σύνδεσης με υψηλές τιμές
Πώς να συνδέσετε ένα LED σε ένα δίκτυο 220 V; Όπως αναφέρθηκε ήδη, για τη βέλτιστη συναρμολόγηση της συσκευής, απαιτείται πρόγραμμα οδήγησης, καθώς για να γίνει μια τέτοια σύνδεση και για να μπορούν οι συσκευές να λειτουργούν σταθερά, είναι απαραίτητο να μειωθεί το πλάτος της τάσης και να μειωθεί η ισχύς του ρεύματος. ως μετατροπή της τάσης AC σε DC. Ένας διαχωριστής που έχει αντίσταση ή χωρητικό φορτίο, καθώς και διάφορους σταθεροποιητές, μπορεί να βοηθήσει στην επίλυση αυτού του προβλήματος.
Διακόπτης λαμπτήρων
Πώς συνδέεται ο διακόπτης LED; Για εμάς, ο ηλεκτρικός διακόπτης στα διαμερίσματα δεν αποτελεί περιέργεια εδώ και πολύ καιρό. Ωστόσο, η πρόοδος δεν σταματάει και οι κατασκευαστές εξοπλισμού φωτισμού έχουν ήδη βελτιώσει τους διακόπτες που έχουμε συνηθίσει παρέχοντάς τους οπίσθιο φωτισμό LED. Τέτοιοςοι συσκευές παρέχουν τον φωτισμό τους όταν είναι απενεργοποιημένες. Κατά τη διάρκεια της ημέρας, μια τέτοια βελτίωση, φυσικά, είναι ανεπαίσθητη. Αλλά τη νύχτα, αυτό το φαινομενικά ασήμαντο είναι εξαιρετικά επίκαιρο. Η σύνδεση ενός διακόπτη με ένα LED δεν είναι μια δύσκολη εργασία, καθώς πραγματοποιείται σύμφωνα με ένα πολύ απλό σχήμα. Ωστόσο, οι προφυλάξεις ασφαλείας απαιτούν την τήρηση ορισμένων αποχρώσεων.
Όπως μπορείτε να δείτε από το παρουσιαζόμενο διάγραμμα, η συσκευή αποτελείται μόνο από δύο στοιχεία - μια αντίσταση που περιορίζει το ρεύμα και, στην πραγματικότητα, μια πηγή φωτός. Η πολυπλοκότητα και το περίεργο παράδοξο έγκειται στο γεγονός ότι το LED τοποθετείται σε διακόπτη 220 V AC. Ταυτόχρονα, το ίδιο το LED είναι σχεδιασμένο για σταθερή τάση από 2 έως 12 V. Ωστόσο, όταν η ισχύς του ρεύματος είναι πολύ μεγαλύτερη από αυτή που μπορεί να περάσει αυτό το τμήμα του κυκλώματος σύνδεσης, η περίσσεια ενέργειας μετατρέπεται σε θερμότητα. Και αν δεν υπήρχε αντίσταση μπροστά από το LED, τότε το ρεύμα που διέρχεται από αυτό θα εξατμίσει απλώς τον κρύσταλλο της διόδου. Όλα έχουν να κάνουν με την αντίσταση, η οποία κόβει το μεγαλύτερο μέρος του ρεύματος.
Αλγόριθμος εργασίας
Η σύνδεση του LED στον διακόπτη πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια:
- Πλήρης απενεργοποίηση της παροχής ρεύματος.
- Αποσυναρμολογούμε τον διακόπτη, συνδέουμε στοιχεία στους ακροδέκτες του σύμφωνα με το παραπάνω διάγραμμα.
- Στον πίνακα διακόπτη με ένα λεπτό τρυπάνι, ανοίξτε μια τρύπα για την έξοδο του LED.
- Συναρμολόγηση του διακόπτη.
- Επαναφορά τροφοδοσίας.
- Χρήση της συσκευής.
