עכשיו תאורת LED הפכה לפופולרית מאוד. העניין הוא שהתאורה הזו לא רק חזקה מספיק, אלא גם חסכונית. נוריות LED הן דיודות מוליכים למחצה במעטפת אפוקסי.
בתחילה הם היו די חלשים ויקרים. אבל מאוחר יותר, דיודות לבנות וכחולות בהירות מאוד שוחררו לייצור. עד אז, מחיר השוק שלהם ירד. כרגע יש נוריות כמעט בכל צבע, מה שהייתה הסיבה לשימוש בהן בתחומי פעילות שונים. אלה כוללים תאורה של חדרים שונים, תאורה אחורית של מסכים ושלטים, שימוש בתמרורים וברמזור, בפנים ובפנסים של מכוניות, בטלפונים ניידים וכו'.
Description
נוריות LED צורכות מעט חשמל, וכתוצאה מכך תאורה כזו מחליפה בהדרגה את מקורות האור הקיימים. בחנויות המתמחות ניתן לרכוש פריטים שונים המבוססים על תאורת לד, החל מנורה קונבנציונלית ופס לד,מסתיים עם לוחות LED. המשותף לכולם הוא שהחיבור שלהם דורש זרם של 12 או 24 וולט.
בניגוד למקורות אור אחרים המשתמשים בגוף חימום, זה משתמש בגביש מוליך למחצה שיוצר קרינה אופטית כאשר מופעל זרם.
כדי להבין את הסכמות לחיבור נוריות LED לרשת 220V, תחילה עליך לומר שלא ניתן להפעיל אותה ישירות מרשת כזו. לכן, כדי לעבוד עם נוריות, עליך לבצע רצף מסוים של חיבורן לרשת מתח גבוה.
מאפיינים חשמליים של LED
המאפיין מתח הזרם של LED הוא קו תלול. כלומר, אם המתח גדל לפחות מעט, הזרם יגדל בחדות, זה יוביל להתחממות יתר של הנורית עם השחיקה שלאחר מכן. כדי להימנע מכך, עליך לכלול נגד מגביל במעגל.
אבל חשוב לא לשכוח את המתח ההפוכה המקסימלי המותר של נוריות של 20 V. ואם הוא מחובר לרשת עם קוטביות הפוכה, הוא יקבל מתח משרעת של 315 וולט, כלומר 1.41 פעמים יותר מהנוכחי. העובדה היא שהזרם ברשת 220 וולט מתחלף, והוא ילך בהתחלה לכיוון אחד ואז אחורה.
כדי למנוע מהזרם לנוע בכיוון ההפוך, מעגל מיתוג ה-LED צריך להיות כדלקמן: דיודה כלולה במעגל. זה לא יעבור מתח הפוך. במקרה זה, החיבור חייב להיות מקביל.
סכמה נוספת לחיבור ה-LED לרשת 220וולט הוא להתקין שתי נוריות גב אל גב.
באשר לרשת החשמל עם נגד מרווה, זו לא האפשרות הטובה ביותר. כי הנגד יוציא כוח חזק. לדוגמה, אם אתה משתמש בנגד של 24 kΩ, פיזור ההספק יהיה כ-3 וואט. כאשר דיודה מחוברת בסדרה, ההספק יקטן בחצי. המתח ההפוך על פני הדיודה צריך להיות 400 V. כאשר שתי נוריות נוריות מנוגדות נדלקות, אתה יכול לשים שני נגדים של שני וואט. ההתנגדות שלהם צריכה להיות פחות פי שניים. זה אפשרי כאשר ישנם שני גבישים בצבעים שונים במקרה אחד. בדרך כלל גביש אחד אדום והשני ירוק.
כאשר נעשה שימוש נגד 200 kΩ, אין צורך בדיודה מגן מכיוון שזרם ההחזרה קטן ולא יהרוס את הגביש. לתכנית זו לחיבור נוריות לרשת יש מינוס אחד - הבהירות הקטנה של הנורה. ניתן להשתמש בו, למשל, כדי להאיר מתג חדר.
בשל העובדה שהזרם ברשת מתחלף, כך נמנע בזבוז חשמל על חימום האוויר עם נגד מגביל. הקבל עושה את העבודה. אחרי הכל, הוא עובר זרם חילופין ולא מתחמם.
חשוב לזכור ששני חצאי המחזורים של הרשת חייבים לעבור דרך הקבל על מנת שהוא יעביר זרם חילופין. ומכיוון שה-LED מוליכה זרם רק בכיוון אחד, יש צורך לשים דיודה רגילה (או לד נוסף אחר) בכיוון ההפוך.במקביל לנורת LED. אז הוא ידלג על המחצית השנייה.
כאשר המעגל לחיבור ה-LED לרשת 220 וולט כבוי, המתח יישאר על הקבל. לפעמים אפילו משרעת מלאה ב-315 V. זה מאיים בהלם חשמלי. כדי להימנע מכך, בנוסף לקבל, יש צורך לספק גם נגד פריקה בעל ערך גבוה, שאם מנותק מהרשת, יפרוק את הקבל באופן מיידי. כמות קטנה של זרם זורמת דרך הנגד הזה במהלך פעולה רגילה מבלי לחמם אותו.
כדי להגן מפני זרם טעינה פועם וכנתיך, שמנו נגד בעל התנגדות נמוכה. הקבל חייב להיות מיוחד, המיועד למעגל זרם חילופין של לפחות 250 וולט, או 400 וולט.
סכימת רצף ה-LED כוללת התקנה של נורה מכמה נוריות LED המחוברות בסדרה. עבור דוגמה זו, דיודית מונה אחת מספיקה.
מאחר וירידת המתח על הנגד תהיה קטנה יותר, יש להפחית את נפילת המתח הכוללת על פני הנוריות ממקור המתח.
יש צורך שהדיודה המותקנת תהיה מתוכננת לזרם דומה לזרם העובר דרך הנוריות, והמתח ההפוך חייב להיות שווה לסכום המתחים על הנוריות. עדיף להשתמש במספר זוגי של נוריות ולחבר אותן גב אל גב.
יכולים להיות יותר מעשר נוריות לד בשרשרת אחת. כדי לחשב את הקבל, אתה צריך להחסיר ממתח המשרעת של הרשת 315 V את סכום מפל המתח של נוריות. כתוצאה מכך, אנו מוצאים את מספר הנפילותמתח על פני הקבל.
שגיאות חיבור LED
- הטעות הראשונה היא כשאתה מחבר LED ללא מגביל, ישירות למקור. במקרה זה, הנורית תיכשל מהר מאוד, עקב חוסר שליטה על כמות הזרם.
- הטעות השנייה היא חיבור נוריות LED שהותקנו במקביל לנגד משותף. בשל העובדה שיש פיזור של פרמטרים, בהירות הנוריות תהיה שונה. בנוסף, אם אחת מהנוריות נכשל, הזרם של הלד השני יגדל, ובגלל זה הוא עלול להישרף. אז כאשר משתמשים בנגד בודד, יש לחבר את הנוריות בטור. זה מאפשר לך להשאיר את הזרם זהה בעת חישוב הנגד ולהוסיף את המתחים של הנוריות.
- הטעות השלישית היא כאשר נוריות LED המיועדות לזרמים שונים מופעלות בסדרה. זה גורם לאחד מהם להישרף בצורה חלשה, או להיפך - להישחק.
- הטעות הרביעית היא להשתמש בנגד שאין לו מספיק התנגדות. בגלל זה, הזרם הזורם דרך הנורית יהיה גדול מדי. חלק מהאנרגיה, במתח זרם מוערך יתר על המידה, מומרת לחום, וכתוצאה מכך התחממות יתר של הגביש והפחתה משמעותית בחיי השירות שלו. הסיבה לכך היא הפגמים של סריג הגביש. אם מתח הזרם גדל עוד יותר וצומת p-n יתחמם, הדבר יוביל לירידה בתשואה הקוונטית הפנימית. כתוצאהבהירות הנורית תרד והגביש ייהרס.
- הטעות החמישית היא הדלקת ה-LED ב-220V, שהמעגל שלו פשוט מאוד, בהיעדר הגבלת מתח הפוך. המתח ההפוך המקסימלי המותר עבור רוב נוריות ה-LED הוא בערך 2V, ומתח חצי המחזור ההפוך משפיע על מפל המתח, השווה למתח האספקה כאשר הנורית כבויה.
- הסיבה השישית היא השימוש בנגד שהכוח שלו אינו מספיק. הדבר מעורר חימום חזק של הנגד ותהליך המסת הבידוד הנוגע בחוטיו. ואז הצבע מתחיל לבעור ובהשפעת טמפרטורות גבוהות מתרחש הרס. הסיבה לכך היא שהנגד מפזר רק את הכוח שהוא תוכנן להתמודד איתו.
תוכנית להפעלת נורית LED חזקה
כדי לחבר נוריות LED חזקות, עליך להשתמש בממירי AC/DC בעלי פלט זרם מיוצב. זה יבטל את הצורך בנגד או ב-IC Driver LED. במקביל, נוכל להשיג חיבור LED פשוט, שימוש נוח במערכת והפחתת עלויות.
לפני שאתה מדליק נורות LED חזקות, ודא שהן מחוברות למקור מתח. אל תחבר את המערכת לאספקת חשמל מופעלת, אחרת הנוריות ייכשלו.
5050 נוריות LED. מאפיינים. תרשים חיווט
נוריות LED עם הספק נמוך כוללות גם נוריות לעלות על פני השטח (SMD). לרוב הם משמשים עבורלחצני תאורה אחורית בטלפון נייד או לרצועת LED דקורטיבית.
5050 נוריות לד (גודל גוף: 5 על 5 מ מ) הם מקורות אור מוליכים למחצה, שהמתח שלהם הוא 1.8-3.4 וולט, ועוצמת הזרם הישר עבור כל גביש הוא עד 25 mA. הייחודיות של נורות LED SMD 5050 היא שהעיצוב שלהן מורכב משלושה גבישים, המאפשרים ללדים לפלוט מספר צבעים. הם נקראים RGB LEDs. הגוף שלהם עשוי מפלסטיק עמיד בחום. העדשה המפוזרת שקופה ומלאה בשרף אפוקסי.
כדי שהנוריות של 5050 יחזיקו מעמד זמן רב ככל האפשר, יש לחבר אותן לדירוג ההתנגדות בסדרה. לאמינות מירבית של המעגל, עדיף לחבר נגד נפרד לכל שרשרת.
סכימות להפעלת נוריות מהבהבות
הלד המהבהב הוא נורית עם מחולל פולסים אינטגרלי מובנה בתוכה. תדר ההבזק שלו הוא מ-1.5 עד 3 הרץ.
למרות שה-LED המהבהב די קומפקטי, הוא מכיל שבב מחולל מוליכים למחצה ואלמנטים נוספים.
באשר למתח של הנורית המהבהבת, הוא אוניברסלי ויכול להשתנות. לדוגמה, עבור מתח גבוה זה 3-14 וולט, ועבור מתח נמוך זה 1.8-5 וולט.
בהתאם לכך, התכונות החיוביות של נורית מהבהבת כוללות, בנוסף לגודל הקטן והקומפקטיות של מכשיר איתות האור, גם מגוון רחב של מתחים מותר. בנוסף, הוא יכול לפלוט צבעים שונים.
בסוגים נפרדים של מהבהביםנוריות LED בנויות בערך בשלושה נוריות LED רב-צבעוניות, בעלות מרווחי הבזק שונים.
נוריות LED מהבהבות הן גם חסכוניות למדי. העובדה היא שהמעגל האלקטרוני להדלקת ה-LED נעשה על מבני MOS, שבזכותם ניתן להחליף יחידה פונקציונלית נפרדת בדיודה מהבהבת. בשל גודלם הקטן, נוריות מהבהבות משמשות לעתים קרובות במכשירים קומפקטיים הדורשים רכיבי רדיו קטנים.
בתרשים, נוריות מהבהבות מסומנות באותו אופן כמו אלה רגילים, היוצא מן הכלל היחיד הוא שהקווים של החצים אינם רק ישרים, אלא מנוקדים. לפיכך, הם מסמלים את הבהוב הנורית.
דרך הגוף השקוף של הנורית המהבהבת, ניתן לראות שהיא מורכבת משני חלקים. שם, על המסוף השלילי של בסיס הקתודה, יש גביש דיודה פולט אור, ועל מסוף האנודה, יש שבב מתנד.
כל הרכיבים של מכשיר זה מחוברים באמצעות שלושה מגשרים מחוטי זהב. כדי להבחין בין נורית מהבהבת לנורמלית, פשוט תסתכל על המארז השקוף באור. שם אתה יכול לראות שני מצעים באותו גודל.
על מצע אחד נמצאת קוביית פולט אור גבישי. הוא עשוי מסגסוגת אדמה נדירה. על מנת להגביר את שטף האור והפוקוס, כמו גם ליצור את תבנית הקרינה, נעשה שימוש ברפלקטור אלומיניום פרבולי. רפלקטור זה ב-LED המהבהב קטן בגודלו מאשר ברגיל. זה בגלל שבמחצית השנייההמארז מכיל מצע עם מעגל משולב.
שני המצעים הללו מחוברים זה לזה באמצעות שני גשרי חוטי זהב. לגבי גוף הנורית המהבהבת, הוא יכול להיות עשוי מפלסטיק מט מפיץ אור או מפלסטיק שקוף.
בשל העובדה שהפולט ב-LED המהבהב אינו ממוקם על ציר הסימטריה של הגוף, יש צורך להשתמש במנחה אור מפוזר בצבע מונוליטי לתפקוד של תאורה אחידה.
נוכחות של בית שקוף ניתן למצוא רק בנורות לד מהבהבות בקוטר גדול, בעלות דפוס קרינה צר.
מחולל ה-LED המהבהב מורכב מתנד ראשי בתדר גבוה. העבודה שלו קבועה, והתדר הוא כ-100 קילו-הרץ.
יחד עם מחולל התדרים הגבוהים, פועל גם מחלק על אלמנטים לוגיים. הוא, בתורו, מחלק את התדר הגבוה עד 1.5-3 הרץ. הסיבה לשימוש בגנרטור בתדר גבוה עם מחלק תדרים היא שהפעלתו של מחולל בתדר נמוך מצריכה קבל עם הקיבול הגדול ביותר למעגל התזמון.
הבאת התדר הגבוה ל-1-3 הרץ דורשת נוכחות של מחלקים על אלמנטים לוגיים. וניתן ליישם אותם די בקלות על חלל קטן של גביש מוליכים למחצה. על מצע המוליך למחצה, בנוסף למחלק ולמתנד הראשי בתדר גבוה, יש דיודה מגן ומתג אלקטרוני. מַגְבִּילהנגד מובנה בנוריות ה-LED המהבהבות, המדורגות למתח של 3 עד 12 וולט.
נוריות מהבהבות במתח נמוך
לגבי נוריות מהבהבות במתח נמוך, אין להן נגד מגביל. כאשר אספקת החשמל מתהפכת, נדרשת דיודה מגן. זה הכרחי על מנת למנוע כשל במעגל המיקרו.
כדי שהלדים המהבהבים במתח גבוה יעבדו לאורך זמן ויעברו בצורה חלקה, מתח האספקה לא יעלה על 9 וולט. אם המתח עולה, פיזור הכוח של הנורית המהבהבת יגדל, מה שיוביל לחימום גביש המוליך למחצה. לאחר מכן, עקב חימום יתר, יתחיל השפלה של נורת ה-LED המהבהבת.
כשיש צורך לבדוק את תקינותה של נורית מהבהבת, על מנת לעשות זאת בצורה בטוחה, ניתן להשתמש בסוללת 4.5 וולט ובנגד 51 אוהם המחוברים בסדרה עם הלד. הספק הנגד חייב להיות לפחות 0.25W.
התקנה של נורות לד
התקנת נוריות היא נושא חשוב מאוד מהסיבה שהיא קשורה ישירות לכדאיותן.
מכיוון שלדים ומיקרו-מעגלים לא אוהבים סטטי והתחממות יתר, יש צורך להלחים חלקים מהר ככל האפשר, לא יותר מחמש שניות. במקרה זה, אתה צריך להשתמש במגהץ הלחמה נמוכה. הטמפרטורה של החוד לא תעלה על 260 מעלות.
בעת הלחמה, ניתן להשתמש בנוסף בפינצטה רפואית. פינצטה לדמהודק קרוב יותר למארז, עקב כך נוצרת הסרת חום נוספת מהגביש במהלך ההלחמה. כדי שהרגליים של ה-LED לא ישברו, אסור לכופף אותן הרבה. הם צריכים להישאר מקבילים זה לזה.
כדי למנוע עומס יתר או קצר חשמלי, המכשיר חייב להיות מצויד בנתיך.
סכימה להדלקה חלקה של נוריות LED
ערכת ההפעלה והכיבוי הרכה של LED פופולרית בקרב אחרים, ובעלי רכבים שרוצים לכוון את המכוניות שלהם מתעניינים בה. תוכנית זו משמשת להארת פנים המכונית. אבל זה לא היישום היחיד שלו. הוא משמש גם באזורים אחרים.
מעגל התחלה רכה של LED פשוט יכלול טרנזיסטור, קבל, שני נגדים ונורית LED. יש צורך לבחור נגדים מגבילי זרם כאלה שיכולים להעביר זרם של 20 mA דרך כל מחרוזת של נוריות.
המעגל להדלקה וכיבוי חלקים של הנוריות לא יהיה שלם ללא קבל. הוא זה שמאפשר לה לאסוף. הטרנזיסטור חייב להיות p-n-p-מבנה. והזרם על האספן לא צריך להיות פחות מ-100 mA. אם מעגל ההתנעה הרכה של LED מורכב כהלכה, אזי, באמצעות דוגמה של תאורת פנים לרכב, נוריות ה-LED יידלקו בצורה חלקה תוך שנייה אחת, ולאחר סגירת הדלתות, הם יכבו בצורה חלקה.
הדלקה חלופית של נוריות LED. תרשים
אחד מאפקטי התאורה באמצעות נוריות LED הוא הדלקתם אחד אחד. זה נקרא אש רץ.תכנית כזו פועלת מאספקת חשמל אוטונומית. לעיצובו, נעשה שימוש במתג קונבנציונלי, המספק מתח לכל אחת מהנוריות בתורו.
שקול התקן המורכב משני מיקרו-מעגלים ועשרה טרנזיסטורים, שמרכיבים יחד את המתנד הראשי, השולט ומשלב את עצמו. מהפלט של המתנד הראשי, הדופק מועבר ליחידת הבקרה, שהיא גם מונה עשרוני. ואז המתח מופעל על בסיס הטרנזיסטור ופותח אותו. האנודה של ה-LED מחוברת לחיובי של מקור הכוח, מה שמוביל לזוהר.
הפולס השני יוצר יחידה לוגית במוצא הבא של המונה, ומתח נמוך יופיע בקודם וייסגר את הטרנזיסטור, מה שיגרום לכיבוי ה-LED. ואז הכל קורה באותו רצף.
