De LED is een betrouwbaar element dat alleen effectief zal werken als het correct is geïnstalleerd. Het inschakelen van de 12 volt LED moet met bijzondere zorg gebeuren. Er moet dus een stroombegrenzende weerstand aanwezig zijn, we mogen de polariteit niet vergeten, evenals het gebruik van dezelfde diodes in één keten.

Wat het is

LED's zijn al lang populaire verlichtingsarmaturen. Dit komt door hun uitstekende energie-efficiëntie en lange levensduur (in vergelijking met conventionele gloeilampen). Bovendien blijven de prijzen dalen naarmate de productie van deze artikelen toeneemt.

Belangrijkste voordelen:

duurzaamheid - tot 10 jaar ononderbroken gloed;
kracht - niet bang voor schokken en trillingen;
variëteit - vele maten en kleuren gloed;
laag stroomverbruik - ongeveer 10 keer zuiniger dan een conventionele gloeilamp met vergelijkbare kenmerken;
brandveiligheid - vanwege het lage stroomverbruik raken ze niet oververhit, daarom kunnen ze geen brand veroorzaken.

LED (light emitting diode) is een afkorting voor light emitting diode. Van de school natuurkunde is bekend dat het polair is. Daarom zal de LED niet werken als de polariteit niet in acht wordt genomen, en er is ook een mogelijkheid dat deze gaat branden (er zal een storing optreden). De omgekeerde doorslagspanning van de halfgeleiderstructuur is 4-5 volt. Tegelijkertijd kan het nog steeds werken met de juiste verbinding, maar er zullen destructieve processen in beginnen, wat de levensduur aanzienlijk zal verkorten.

LED-element close-up

Simpel gezegd, een lichtemitterende diode (LED) is een halfgeleiderapparaat dat gloeit wanneer er een elektrische stroom doorheen wordt geleid. Omdat licht wordt gegenereerd in een vast halfgeleidermateriaal, worden LED's beschreven als solid-state apparaten. De term "solid-state lighting" onderscheidt deze technologie van andere bronnen die gebruik maken van verwarmde gloeidraden (gloeilampen en wolfraam-halogeen) en gasontladingen (fluorescentielampen).

Hoe kies je een LED om aan te sluiten op 12 volt?

Het vereiste type diodes wordt geselecteerd op basis van specifieke taken. Er zijn veel opties op de markt, van indicator tot heavy duty. Om de knoppen en indicatoren op het instrumentenpaneel in een auto te verlichten, kunt u low-power diodes gebruiken. Om het interieur van een appartement of auto te verlichten, worden eenvoudige superheldere lampen gebruikt.Voor inbouw in koplampen, daglampen van auto's of zaklampen worden krachtige LED's geïnstalleerd.

Technisch gezien zijn er geen beperkingen op stroom- en stroomverbruik. Het belangrijkste is dat de spanning van de diode de spanning van de voeding niet overschrijdt.

Een belangrijke factor is de grootte en vorm van de behuizing. Afhankelijk van het doel kunnen rondgepakte diodes of opbouwdelen (SMD) worden gebruikt. Het hangt allemaal af van de behoeften en taken.

Welke diodes kunnen worden aangesloten op 12 volt?

Er is praktisch geen spanningslimiet voor LED's. Daarom kunnen ze bijna allemaal worden aangesloten op 12 volt. Het belangrijkste is om je aan de regels te houden. LED-lampen hebben doorgaans 1,5 tot 3,5 volt nodig, afhankelijk van de kleur en helderheid. Als u een 12 volt light emitting diode op de toonbank van de winkel ziet, wordt u in feite een assemblage aangeboden van verschillende in serie geschakelde kristallen.

Verbindingsopties

Het is tijd om kennis te maken met de basis aansluitmogelijkheden.

naar één weerstand

Typisch bedradingsschema.

Zoals we hierboven al hebben ontdekt, heeft de LED polariteit. Daarom is hij aangesloten op een gelijkstroomvoeding. De meest voorkomende typen verbruiken ongeveer 10-20 mA. In feite is dit het belangrijkste kenmerk van het onderdeel. De tweede parameter geeft de spanningsval aan. Voor gewone LED's ligt deze in het bereik van 2-4 V.

Het enige juiste aansluitschema is met een stroombegrenzende weerstand. Het wordt geselecteerd volgens de wet van Ohm. De weerstand wordt berekend als het verschil tussen de bronspanning en de spanningsval gedeeld door het product van de maximale diodestroom en de veiligheidsfactor (meestal 0,75).

Wet van Ohm: "De hoeveelheid stroom in een circuitgedeelte is recht evenredig met de spanning die op dit gedeelte wordt toegepast, en omgekeerd evenredig met de weerstand ervan."

Het is ook noodzakelijk om het vermogen van de weerstand te berekenen. Het wordt berekend met behulp van een eenvoudige formule: het verschil tussen de bronspanning en de spanningsval in het kwadraat, gedeeld door de weerstand in ohm.

Serieschakeling van meerdere LED's

Schematisch diagram van seriële verbinding.

Seriële aansluiting is de installatie van twee of meer LED's in één rij. Deze schakeling maakt ook gebruik van een enkele stroombegrenzende weerstand. De berekeningsformule is vergelijkbaar voor een enkele diode, maar de spanningsval wordt samengevat.

Laten we als voorbeeld onze theoretische witte LED nemen bij 3 volt en 20 mA. We verbinden drie eenheden in serie. De som van onze spanningsval zal dus 9 volt zijn. De rest van drie volt wordt gedeeld door de stroomsterkte van 0,02 ampère met een betrouwbaarheidsfactor van 0,75. Als resultaat komen we erachter dat we één weerstand van 200 ohm nodig hebben.

Elke diode naar een aparte weerstand

Schematisch diagram van parallelle verbinding.

In deze schakeling is elke led aangesloten op de plus en min van de voeding. Ondanks dat er schakelingen met één gemeenschappelijke weerstand op het web te vinden zijn, is een dergelijke oplossing in de praktijk onpraktisch. Zelfs in dezelfde batch verschillen diodes in termen van stroomverbruik en spanningsdaling. Hierdoor krijgen we een andere intensiteit van de gloed van de diodes. De weerstand wordt voor elke diode afzonderlijk berekend.

Hoe de polariteit van een LED te achterhalen?

Als je naar een gewone ronde lichtgevende diode kijkt, kun je zien dat de twee uitgangen verschillende lengtes hebben. Zo worden de kathode en anode aangeduid.De anode is langer en is aangesloten op de positieve uitgang van de batterij of voeding, en de kathode op de negatieve.

Ook kan de kathode op sommige soorten behuizingen worden gemarkeerd met een kleine zaagsnede. Er zijn uitzonderingen, dus het is altijd de moeite waard om de instructies voor een bepaalde diode te bestuderen.

Hoe aan te sluiten op 12 volt

Visueel aansluitschema.

Het schema voor het aansluiten van een LED op een 12 V-voedingsbron verschilt niet van het standaardschema, maar het is noodzakelijk bereken de weerstand en het vermogen van de weerstand. Om de assemblage te controleren of vooraf te testen, is één weerstand van 1 kΩ voldoende.

Laten we bijvoorbeeld het meest voorkomende type LED nemen - wit met een maximale stroomsterkte van 20 mA. In feite speelt de spanning geen speciale rol. Het belangrijkste is dat de stroom de maximaal toegestane parameters niet overschrijdt. De spanningsval is, afhankelijk van het model, van 1,8 tot 3,6 V. Voor het gemak van berekeningen nemen we 3 volt.

Weerstand voor LED's

De formule voor het berekenen van weerstand.

We berekenen de parameters:

Het verschil tussen de voedingsspanning en de spanningsval is 12-3=9.
Het product van de maximale stroom (ampère) en de betrouwbaarheidsfactor is 0,02*0,75=0,015.
We berekenen de weerstand (kΩ) - 9 / 0,015 \u003d 600 (kΩ).

Formule voor het berekenen van macht.

Weerstandsvermogen berekening:

Het verschil tussen de voedingsspanning en de spanningsval is 12-3=9.
Volgens de formule kwadrateren we - 9 * 9 \u003d 81.
We delen door de weerstand van de weerstand in ohm - 81/600 \u003d 0,135 W.

De weerstand MRS25 (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%) is dus ideaal voor ons. Vanaf medio 2020 bedragen de kosten ongeveer 8 roebel. Meestal is het niet nodig om het vermogen van de weerstand te berekenen. Het is echter belangrijk om dit te doen om een toekomstige build te testen.

Krachtige LED-diodes aansluiten op 12V

Bij het aansluiten van moderne krachtige kristallen of hun assemblages, verandert het principe niet. In de schakeling moet ook een blusweerstand aanwezig zijn. U kunt bijvoorbeeld de LED nemen, die populair is op Chinese handelsvloeren. Dit is een samenstel van verschillende parallel geschakelde kristallen. Het stroomverbruik is 350 mA en de spanning is nog steeds 3,4 volt.

Als we de parameters in onze formules vervangen, kunnen we er gemakkelijk achter komen dat we een weerstand moeten installeren met een weerstand van 32 ohm en een vermogen van 2,2 watt.

Efficiënte verbinding met één IP

Hierboven hebben we al ontdekt dat een onbeperkt aantal LED's kan worden gevoed door één stroombron. Het belangrijkste is om voldoende vermogen te hebben. Het is echter inefficiënt om lampen eenvoudig parallel te schakelen met een weerstand voor elk van hen. We zagen uit het vorige punt dat meer dan 2/3 van het vermogen wordt gedissipeerd in de stroombegrenzende weerstand. Daarom rijst vaak de vraag hoeveel LED's er op 12 V kunnen worden aangesloten.

De meest efficiënte verbinding met 12 volt is een reeks van drie LED's in serie met één weerstand. Alle LED-strips gevoed door een 12 V-voeding worden volgens hetzelfde schema geproduceerd.

Verbindingsproblemen

Schematisch diagram van de aansluiting van LED's.

Schematisch diagram van LED-verbinding:

Gebruik geen stroombegrenzende weerstand. Omdat er te veel stroom door de LED gaat, zal deze snel uitvallen.
Seriële aansluiting zonder weerstand. Zelfs als je denkt dat het een goed idee is om vier 3V-weerstanden in een 12V-netwerk te voeden, heb je het mis. Door de zwakke beheersing van de stroomsterkte worden de elementen snel vernietigd.
Een weerstand gebruiken bij het parallel aansluiten van diodes. Door verschillen in eigenschappen zullen de diodes met verschillende intensiteiten schijnen. Verhoogt de vernietigingssnelheid.

We raden u aan een video te bekijken over het onderwerp: Correcte aansluiting van LED's.

Conclusie

De betrouwbaarheid van LED's is veel hoger dan die van gloeilampen en gasontladingsmodellen, maar alleen als ze correct zijn aangesloten. Daarom mogen we de noodzaak van een stroombegrenzende weerstand, die in een eenvoudige vorm is geselecteerd, niet vergeten. Polariteit is ook verplicht, vooral bij montage van de diode op een 12-volt netwerk.