Как соединить светодиоды: Страница не найдена – Светодиодное освещение

Содержание

Зачем соединять светодиоды параллельно



Так соединять
светодиоды параллельно
нельзя

Светодиоды параллельно соединяют тогда, когда надо включить одновременно несколько светодиодов от низковольтного источника питания. Лучшим вариантом было бы соединить светодиоды последовательно, но нет источника напряжения, от которого можно было бы их запитать. И в этом случае есть одно большое НО! Соединять все светодиоды параллельно и запитывать их через один резистор (как показано на рисунке справа) НЕЛЬЗЯ! И дело тут вот в чём. Расчёт сопротивления для параллельных светодиодов (в нашем случае — двух) будет производиться из расчёта удвоенного значения потребляемого тока. Т.е., соответственно, резистор будет иметь в два раза меньшее сопротивление, чем при одном светодиоде. А идеально одинаковых светодиодов не бывает. Все они имеют некоторый разброс по потребляемому току, т.е. по внутреннему сопротивлению. Тот светодиод, который будет иметь меньшее сопротивление, «возьмёт» на себя и больший ток. Получится этакий перекос. Этот светодиод будет светить сильнее, а другой, соответственно, слабее. И разница будет на столько большой, на сколько они будут различаться по параметрам. Может получиться критическое превышение тока и светодиод, который имеет меньшее сопротивление, перегорит. Но это ещё не всё. Т.к. резистор рассчитан на двойное потребление тока, то при перегорании одного светодиода получается ситуация, при которой на второй светодиод начинает идти удвоенное напряжение и удвоенный ток. Он тоже этого «не перенесёт». В результате оба светодиода перегорят. Можно даже представить ситуацию, при которой соединили значительно больше светодиодов параллельно через один резистор и после перегорания одного, все они перегорят по очереди. Ибо с перегоранием каждого будет расти напряжение на всех остальных.


Правильное соединение
светодиодов параллельно

Правильное соединение светодиодов параллельно показано на рисунке слева. Можно видеть, что от предыдущего варианта этот отличается тем, что каждый светодиод соединяется в параллель через свой резистор. При таком соединении не возникает никакого перекоса. При перегорании любого светодиода также не получается увеличения напряжения на остальные.

В заключение надо сказать о плюсах и минусах параллельного подключения. Плюс состоит в том, что при правильном параллельном подключении при перегорании любого количества светодиодов, остальные продолжают светить. При последовательном соединении перегорание любого из них приведёт к тому, что вся гирлянда отключится. А минус в том, что появляются дополнительные элементы — резисторы. При большом количестве элементов всё получается довольно громоздко. Сделать таким образом ёлочную гирлянду вообще практически невозможно, т.к. придётся «тащить» отдельный провод к каждой паре светодиод-резистор. Для ёлочной гирлянды лучше найти возможность для питания последовательно соединённых светодиодов.

 


Как подключить светодиод | ТК «ZANAMI»

СВЕТОДИОДЫ. ВИДЫ, ТИПЫ СВЕТОДИОДОВ. ПОДКЛЮЧЕНИЕ И РАСЧЕТЫ.

Вот так светодиод выглядит в жизни :   
А так обозначается на схеме :  

ДЛЯ ЧЕГО СЛУЖИТ СВЕТОДИОД?

Светодиоды излучают свет, когда через них проходит электрический ток.

Были изобретены в 70-е года прошлого века для смены электрических лампочек, которые часто перегорали и потребляли много энергии.

ПОДКЛЮЧЕНИЕ И ПАЙКА

Светодиоды должны быть подключены правильным образом, учитывая их полярность + для анода и к для катода Катод имеет короткий вывод, более короткую ножку.  Если вы видите внутри светодиода его внутренности — катод имеет электрод большего размера (но это не официальные метод).


Светодиоды могут быть испорчены в результате воздействия тепла при пайке, но риск невелик, если вы паяете быстро.  Никаких специальных мер предосторожности применять не надо для пайки большинства светодиодов, однако бывает полезно ухватиться за ножку светодиода пинцетом – для теплоотвода.

ПРОВЕРКА СВЕТОДИОДОВ

Никогда не подключайте светодиодов непосредственно батарее или источнику питания!
Светодиод перегорит практически моментально, поскольку слишком большой ток сожжет его.  Светодиоды должны иметь ограничительный резистор.Для быстрого тестирования 1кОм резистор подходит большинству светодиодов если напряжение 12V или менее. Не забывайте подключать светодиоды правильно, соблюдая полярность!

ЦВЕТА СВЕТОДИОДОВ

Светодиоды бывают почти всех цветов: красный, оранжевый, желтый, желтый, зеленый, синий и белый.  Синего и белого светодиода немного дороже, чем другие цвета.

Цвет светодиодов определяется типом полупроводникового материала, из которого он сделан, а не цветом пластика его корпуса.  Светодиоды любых цветов бывают в бесцветном корпусе, в таком случае цвет можно узнать только включив его…

МНОГОЦВЕТНЫЕ СВЕТОДИОДЫ

Устроен многоцветный светодиод просто, как правило это красный и зеленый объединенные в один корпус с тремя ножками.  Путём изменения яркости или количества импульсов на каждом из кристаллов можно добиваться разных цветов свечения.

РАСЧЕТ СВЕТОДИОДНОГО РЕЗИСТОРА

Светодиод должен иметь резистор последовательно соединенный в его цепи, для ограничения тока, проходящего через светодиод, иначе он сгорит практически мгновенно…
Резистор R определяется по формуле :

R = (V S — V L) / I

V S = напряжение питания
V L= прямое напряжение, расчётное для каждого типа диодов (как правилоот 2 до 4волт)
I = ток светодиода (например 20мA), это должно быть меньше максимально допустимого для Вашего диода
Если размер сопротивления не получается подобрать точно, тогда возьмите резистор большего номинала.  На самом деле вы вряд-ли заметите разницу… совсем яркость свечения уменьшится совсем незначительно.
Например:  Если напряжение питания V S = 9 В, и есть красный светодиод (V = 2V), требующие I = 20мA = 0.020A,
R = (- 9 В) / 0.02A = 350 Ом. При этом можно выбрать 390 Ом (ближайшее стандартное значение, которые больше).

ВЫЧИСЛЕНИЕ СВЕТОДИОДНОГО РЕЗИСТОРА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАКОНА ОМА

Закон Ома гласит, что сопротивление резистора R = V / I, где : 
V = напряжение через резистор (V = S — V L в данном случае), 
I = ток через резистор.
Итак R = (V S — V L) / I

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ СВЕТОДИОДОВ

Если вы хотите подключить несколько светодиодов сразу – это можно сделать последовательно. Это сокращает потребление энергии и позволяет подключать большое количество диодов одновременно, например в качестве какой-то гирлянды.

Все светодиоды, которые соединены последовательно, долдны быть одного типа.  Блок питания должен иметь достаточную мощность и  обеспечить соответствующее напряжение.


Пример расчета :
Красный, желтый и зеленый диоды — при последовательном соединении необходимо напряжение питания — не менее  8V, так 9-вольтовая батарея будет практически идеальным источником.

V L = 2V +  2V + 2V = 6V (три диода, их напряжения суммируются).
Если напряжение питания V S 9 В и ток диода = 0.015A,
Резистором R = (V S — V L) / I = (9 — 6) /0,015 = 200 Ом
Берём резистор 220 Ом (ближайшего стандартного значения, которое больше).

ИЗБЕГАЙТЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ СВЕТОДИОДОВ В ПАРАЛЛЕЛИ!

Подключение несколько светодиодов в параллели с помощью одного резистора не очень хорошая идея…


Как правило, светодиоды имеют разброс параметров, требуют несколько различные напряжения каждый.., что делает такое подключение практически нерабочим. Один из диодов будет светиться ярче и брать на себя тока больше, пока не выйдет из строя. Такое подключение многократно ускоряет естественную деградацию кристалла светодиода.  Если светодиоды соединяются параллельно, каждый из них должен иметь свой собственный ограничительный резистор.

МИГАЮЩИЕ СВЕТОДИОДЫ

Мигающие светодиоды выглядят как обычные светодиоды, они могут мигать самостоятельно потому, что содержат встроенную интегральную схему.  Светодиод мигает на низких частотах, как правило 2-3 вспышки в секунду.  Такие безделушки делают для автомобильных сигнализаций, разнообразных индикаторов или детских игрушек.

ЦИФРОБУКВЕННЫЕ СВЕТОДИОДНЫЕ ИНДИКАТОРЫ

Светодиодные цифробуквенные индикаторы сейчас применяются очень редко, они сложнее и дороже жидкокристаллических. Раньше, это было практически единственным и самым продвинутым средством индикации, их ставили даже на сотовые телефоны 🙂

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:
  1. Светодиоды GNL повышенной яркости диаметром 5 мм
  2. Блоки питания для светодиодов 12 V
  3. Программируемый контроллер класса Dominator

Правильное подключение светодиода: схема включения, распиновка

В нашей жизни светодиоды уверенно теснят из светотехники другие источники искусственного света. Но если лампы накаливания можно включать прямо к источнику электропитания, то подключение светодиода и разрядных ламп требует особых мер.

При этом подключение единичного светодиода проблем не вызывает. А включить от нескольких единиц до сотен – не так просто, как кажется.

Немного теории

Для нормальной работы светодиода требуется постоянное напряжение или ток. Они должны быть:

  1. Постоянными по направлению. Т. е. ток в цепи светодиода при приложении напряжения должен течь от «+» источника напряжения к его «–».
  2. Стабильными, т. е. постоянными по величине, в течение времени работы диода.
  3. Не пульсирующими – после выпрямления и стабилизации величины постоянных напряжения или тока не должны периодически изменяться.

    Схема формы напряжения на выходе двухполупериодного выпрямителя при фильтрации электролитическим конденсатором (на схеме черный и белый прямоугольники с маркировкой «+»). Пунктир – напряжение на выходе выпрямителя. Конденсатор заряжается до амплитуды полуволны и постепенно разряжается на сопротивлении нагрузки. «Ступеньки» – это пульсации. Отношение амплитуд ступеньки и полуволны в процентах – это коэффициент пульсации.

Для светодиодов вначале использовали имевшиеся источники напряжения – 5, 9, 12 В. А рабочее напряжение p-n перехода от 1,9-2,4 до 3,7-4,4 В. Поэтому включение диода напрямую – это почти всегда его физическое сгорание от перегрева большим током. Ток нужно ограничивать токоограничивающим резистором, тратя энергию на его нагрев.

Светодиоды можно включать последовательно по несколько штук. Тогда, собрав из них цепочку, можно по сумме их прямых напряжений дойти почти до напряжения источника питания. А оставшуюся разницу «погасить», рассеяв ее в виде тепла на резисторе.

Когда диодов десятки, их соединяют в последовательные цепи, которые включают параллельно.

Распиновка светодиода

Полярность светодиода – анод или плюс и катод – минус определить легко по картинкам:

У цилиндрических корпусов катод обозначен срезом на боковой части, у анода вывод длиннее, а у катода – короче.

Катод у SMD светодиодов обозначен срезом на корпусе.

В матрицах мощных COB светодиодов «+» и «-» выдавлены на контактных площадках для пайки.

Схема включения светодиода

Светодиод питают постоянным напряжением. Но особенности нелинейной зависимости его внутреннего сопротивления требуют держать рабочий ток в узких пределах. При токе меньше номинального уменьшается световой поток, а при большем – кристалл перегревается, яркость свечения растет, а «жизнь» сокращается. Простейший способ ее продлить– ограничить ток через кристалл включая токоограничивающий резистор. У мощных светодиодов это экономически невыгодно, потому их питают постоянным током от специсточника стабильного тока – драйвера.

Последовательное соединение

Светодиод – это довольно сложный светотехнический прибор. Работает он от вторичного источника постоянного напряжения. При мощности более 0,2-0,5 Вт в большинстве светодиодных устройств используют источники тока. Их не совсем корректно, на американский манер, называют драйверами. При последовательном включении диодов часто используют источники питания с напряжением 9, 12, 24 и даже 48 В. В этом случае выстраивают последовательную цепочку, в которой может быть от 3-6 до нескольких десятков элементов.

При последовательном соединении в цепочке анод первого светодиода включают через токоограничивающий резистор к «+» источника питания, а катод – к аноду второго. И так соединяется вся цепочка.

Схема последовательно- параллельного соединения трех последовательных групп светодиодов в цепочки из трех ЛЕД-элементов. В каждой цепочке слева стоит токоограничивающий резистор. Он «гасит» избыток суммы прямых напряжений диодов.

Например, красные светодиоды имеют прямое рабочее напряжение от 1,6 до 3,03 В. При Uпр. = 2,1 В одного светодиода на резисторе при напряжении источника 12 В будет напряжение 5,7 В:

12 В — 3×2,1 В = 12 — 6,3 = 5,7 В.

А уже 3 последовательные цепочки соединяют параллельно.

Таблица прямого напряжения на светодиоде от цвета его свечения.

Цвет свеченияНапряжение рабочее, прямое, ВДлина волны, нм
Белый3,5Широкий спектр
Красный1,63–2,03610-760
Оранжевый2,03–2,1590-610
Желтый2,1–2,18570-590
Зеленый1,9–4,0500-570
Синий2,48–3,7450-500
Фиолетовый2,76–4400-450
Инфракрасныйдо 1,9от 760
Ультрафиолетовый3,1–4,4до 400

При последовательной схеме включения светодиодов соединении токи через светодиоды будут одинаковые, а падение на каждом элементе индивидуальное. Оно зависит от внутреннего сопротивления диода.

Свойства последовательного соединения:

  • обрыв одного элемента приводит к выключению всех;
  • закорачивание – перераспределяет его напряжение на все оставшиеся, на них увеличивается яркость свечения и ускоряется деградация.

Рекомендуем: Как узнать на сколько вольт светодиод

Параллельное соединение

В этой схеме подключения светодиодов все аноды соединяют между собой и с «+» источника питания, а катоды – с «-».

Такое соединение было на первых светодиодных гирляндах, линейках и лентах при питании от напряжения 3-5 В.

Это неправильное соединение. При неизбежном разбросе параметров токи через светодиоды будут разные. И светить они будут по-разному. И греться не одинаково. В результате перегревшийся перегорит, например, с обрывом цепи. Ток через остальные диоды D2, D3 увеличится и на них вырастет напряжение, потому что меньший суммарный ток через R1 даст на нем меньшее падение напряжения. Вторым сгорит тот диод, у которого будет меньшее внутреннее сопротивление p-n перехода.

Если перегорание произойдет с замыканием p-n перехода, то всё напряжение батареи приложится к резистору R1. Он перегреется и сгорит.

Схема параллельного подключения светодиодов. Каждый светодиод правильно соединять последовательно с собственным токоограничивающим резистором.

Так может выглядеть реальная конструкция из шести параллельно соединенных светодиодов. 

На картинке:

  • серые полоски – токоведущие шины, т. е. провода без изоляции;
  • синие цилиндрики со скругленным торцом – цилиндрические светодиоды с линзой на торце;
  • красные – резисторы для ограничения рабочего тока.

Неправильно будет подключать все диоды на один резистор. Из-за разброса характеристик светодиодов, даже в одной партии могущего достигнуть от 50 до 200% и более, через диоды может протекать ток, который будет различаться в разы. Поэтому и светиться, и нагружаться они будут также по-разному. Позднее наиболее нагруженный, светящийся ярче других, перегорит или деградирует до почти полного затухания, потеряв 70-90% светового потока. Или сменит оттенок свечения с белого на желтый.

Читайте также

Основы параллельного и последовательного подключения светодиодов

 

Смешанное

Комбинированное или смешанное подключение применяют при создании светодиодных матриц, состоящих из многих десятков или сотен элементов или бескорпусных кристаллов. Самые известные из них – это COB-матрицы.

Схема комбинированного подключения светодиодов в матрице: «стандарт» – последовательные цепочки по 4 кристалла в каждой соединены параллельно и подключены к источнику питания, «гибрид» – кристаллы, в данном случае по 8 шт., подключают последовательно/параллельно к источнику питания.

Питающее напряжение и рабочий ток при комбинированном включении будут меньше номинальных рабочих. Только при таком условии матрица будет более-менее долго работать. На номинальном токе быстро выгорит самое слабое звено и начнется постепенное выгорание остальных. Оно закончится обрывами в последовательных цепочках и закорачиванием параллельных.

Подключение светоизлучающего диода к сети 220 В

Если запитать светодиод прямо от 220 В с ограничением его тока, то светить он будет при положительной полуволне и гаснуть при отрицательной. Но это только в том случае, когда обратное напряжение p-n перехода будет много больше 220 В. Обычно это в районе 380-400 В.

Второй способ включения– через гасящий конденсатор.

Сетевое напряжение подают на «мост» на диодах VD1-VD4. Конденсатор С1 «погасит» около 215-217 В. Остаток выпрямится. После фильтрации конденсатором С2 постоянное напряжение подают на светодиод. Не забудьте об ограничении тока через диод резистором.

Еще одна схема подключения – с однополупериодным выпрямителем на диоде и с ограничивающим резистором, величиной 30 кОм.

ВНИМАНИЕ! Большинство схем с прямым подключением в сеть 220 В имеют серьезный недостаток – они опасны поражением человека высоким напряжением – 220 В. Поэтому их следует использовать аккуратно, с тщательной изоляцией всех токоведущих частей.

Подробная информация о подключении светодиода к сети 220 В описана тут.

Как запитать диоды от блока питания

Самые популярные бестрансформаторные импульсные блоки питания (БП) дают 12 В с защитами по току, к.з., перегреву и пр.

Поэтому светодиоды соединяют последовательно и ограничивают их ток обычным резистором. В цепочку включают 3 или 6 диодов. Их количество определяется прямым напряжением диода. Их сумма для токоограничения должна быть меньше выходного напряжения БП на 0,5-1 В.

Читайте также

Подключение светодиода к 12 вольтам

 

Особенности подключения RGB и COB светодиодов

Светодиоды с аббревиатурой RGB – это полихромные или многоцветные излучатели света разных цветов. Большинство из них собираются из трех светодиодных кристаллов, каждый из которых излучает свой цвет. Такая сборка называется цветовая триада.

Подключение RGB-светодиода производят так же, как и обычных светодиодов. В каждом корпусе такого многоцветного источника света располагаются по одному кристаллу: Red – красный, Green – зеленый и Blue – синий. Каждому светодиоду соответствует свое рабочее напряжение:

  • синему – от 2,5 до 3,7 В;
  • зеленому – от 2,2 до 3,5 В;
  • красному – от 1,6 до 2,03 В.

Кристаллы могут быть соединены между собой по-разному:

  • с общим катодом, т. е. три катода соединены между собой и с общим выводом на корпусе, а аноды – каждый имеет свой вывод;
  • с общим анодом – соответственно для всех анодов вывод общий, а катоды – индивидуальные;
  • независимая цоколевка – каждый анод и катод имеет собственный вывод.

Поэтому номиналы токоограничивающих резисторов будут разными.

Соединение кристаллов RGB-светодиода по схеме с общим катодом.

Соединение «с общим анодом».

В обоих случаях корпус диода имеет по 4 проволочных вывода, контактных площадок в SMD-светодиодах или штырька в корпусе «пиранья».

В случае с независимыми светодиодами выводов будет 6.

В корпусе SMD 5050 кристаллы-светодиоды располагают так:

В корпусе многоцветного 3 независимых кристалла зелёного, красного и синего цвета. Поэтому при расчёте номиналов резисторов помните – каждому цвету соответствует свое напряжение диода.

Подключение светодиодов типа COB

Аббревиатура COB – это первые буквы английского словосочетания chip-on-board. По-русски это будет – элемент или кристалл на плате.

Кристаллы клеят или паяют на теплопроводящую подложку из сапфира или кремния. После проверки правильности электрических соединений, кристаллы заливают желтым люминофором.

Светодиоды типа COB – это матричные конструкции, состоящие из десятков или сотен кристаллов, которые соединены группами с комбинированным включением полупроводниковых p-n-переходов. Группы – это последовательные цепочки светодиодов, количество которых соответствует напряжению питания светодиодной матрицы. Например, при 9 В это 3 кристалла, 12 В – 4.

Читайте также

Как подключить светодиод к плате Arduino

 

Цепочки с последовательным включением соединяют параллельно. Таким образом набирают требуемую мощность матрицы. Кристаллы синего свечения заливают желтым люминофором. Он переизлучает синий свет в желтый, получая белый.

Качество света, т. е. цветопередачу регулируют в процессе производства составом люминофора. Одно- и двухкомпонентный люминофор дает невысокое качество, т. к. имеет в спектре 2-3 линии излучения. Трех- и пятикомпонентный – вполне приемлемую цветопередачу. Она может быть до 85-90 Ra и даже выше.

Подключение этого вида излучателей света не вызывает проблем. Их включают как обычный мощный светодиод, питаемый источником тока стандартного номинала. Например, 150, 300, 700 мА. Производитель СОВ-матриц рекомендует выбирать источники тока с запасом. Он поможет при запуске светильника с COB-матрицей в эксплуатацию.

Таблицы подключения светодиодов. Как использовать и подключать бюджетные светодиоды.

 На многочисленные просьбы покупателей, которые по неопытности купили бюджетные светодиоды-подделки вместо качественных, мы расскажем в этой статье как использовать светодиоды эконом класса, которые также «имеют право на жизнь»). Другими словами, в этой статье мы расскажем, что делать, если вы купили некачественную LED матрицу.  

 Для примера рассмотрим варианты подключения дешёвого лед 100Вт эконом класса, который часто называют подделкой.

  Во-первых, не расстраивайтесь) такие светодиоды тоже можно использовать, но при более низких токах 600-1500мА, что соответствует мощности 20-50Вт. Дело в том, что драйвера, это стабилизаторы тока. Если подключить полноценный драйвер для светодиода 100Вт, а это 3000мА, то ток на каждой из 10 групп кристаллов, в каждой из которых по 10 последовательно включенных кристалла по 1 Вт, будет 300мА.

 Но, как мы уже знаем из статьи «Как отличить мощные и качественные светодиоды от подделок.», в светодиодах эконом класса, кристаллы либо не полной мощности (маленький размер), либо не подобраны по падению напряжения (неравномерная засветка). Это значит, что какой-то кристалл из любой группы вскоре перегорит, и, следовательно, отключится целая группа. Тогда останутся только 9 групп. Следовательно, стабилизированный ток распределится на эти 9 групп и на каждой из них ток будет около 330мА (3000/9=330…) Это приведет к еще большей нагрузке на кристаллы, что повлечет выход из строя еще одного кристалла. Ну а далее все повторится уже лавинообразно и светодиод мгновенно перегорит. 

 Чтобы этого не случилось, для 100Вт LED эконом класса лучше использовать драйвер с меньшим током от 600 до 1500мА. Тогда у светодиода будет запас мощности, и он будет работать значительно дольше. Но если нужен именно полноценный, мощный светодиод, мы конечно же рекомендуем купить в нашем магазине качественный светодиод 100Вт), ну это так, к слову). 

 Возвращаясь к нашей проблеме, если LED 100W эконом класса уже куплен, то, как вариант, если нет подходящего маломощного драйвера на 20-50Вт, можно, (а я бы сказал даже, что лучше) для питания таких светодиодов использовать стабилизатор напряжения (рекомендуется выставить минимальное рабочее напряжение 30В). В этом случае при перегорании даже половины групп кристаллов, ток на остальных группах расти не будет. 

   Это объясняется тем, что стабилизатор напряжения всегда будет держать стабилизированное напряжение 30В на каждой из всех подключенных групп. Можно даже подключать несколько светодиодов параллельно, и даже разной мощности. Напряжение всегда на каждой из таких групп будет 30В (или такое как вы выставите). Даже если со временем, из всех подключенных светодиодов останется только одна рабочая группа, она будет работать стабильно, так как ток в цепи этой группы никак не будет зависеть от количества ранее подключенных групп кристаллов. 

 Следует отметить что для питания качественных светодиодов всегда нужно использовать LED драйвер, который автоматически регулирует напряжение и предотвращает превышение рабочего тока. Стабилизатор напряжения допускается использовать только при минимальных рабочих напряжениях и токах. Например, если установить напряжение 30В, а ток при этом будет 600мА, то после нагрева светодиода, ток непременно вырастет, возможно даже в 2 раза. Следовательно, при том же напряжении 30В, ток может достигнуть значения даже 1200мА.  При использовании LED драйвера, такого не будет, потому что драйвер автоматически понизит напряжение, для поддержания стабилизированного тока на который он рассчитан. 

 Становится понятно, что тут важно найти компромисс. Чтобы продлить срок службы бюджетного светодиода, нужно использовать его не на полную мощность и, возможно даже лучшие результаты получатся при использовании стабилизатора напряжения при установке минимального значения рабочего тока. Во всех остальных случаях необходимо использовать LED драйвер.

 Кстати мы рекомендуем использовать мощные светодиоды с драйверами более низкого рабочего тока. Например, для светодиода 100Вт, даже премиум класса, можно использовать драйвер мощностью 50Вт. Это значительно увеличит срок его службы, без вреда для драйвера.  

Для более детального рассмотрения отличий светодиодов, рекомендуем прочитать на нашем сайте две статьи:

«Как выбрать светодиодную матрицу 10-100Вт»
«Как отличить мощные и качественные светодиоды от подделок»

 Для наглядного примера рассмотрите таблицы, которые мы создали для начинающих мастеров. В них вы сможете определить какие LED драйвера подходят для питания светодиодов 50 и 100Вт разного класса качества.

Таблицы также содержит ссылки, по которым вы сможете сразу перейти на нужный товар и, при необходимости заказать нужный комплект.

Таблица №1: подбор LED драйвера для питания светодиодов мощностью 100Вт

Таблица №2: подбор LED драйвера для питания светодиодов мощностью 50Вт

 Примечание: выбирая в других магазинах драйвер и светодиод согласно таблице, следите за тем, чтобы светодиод соответствовал своему классу, а драйвер соответствовал указанным характеристикам. В таблице вы можете кликнуть на нужном драйвере или светодиоде, и сразу перейти на страницу покупки выбранного товара.

  Что касается нашего магазина, мы всегда стараемся предоставить Вам достоверную информацию о производителях и качестве предлагаемой нами продукции. Кроме того, мы пишем для вас статьи и предоставляем развернутую информацию в описании каждого товара. Надеемся, что это поможет сделать вам правильный выбор, а нам поставлять востребованную продукцию, для вас.

Желаем Вам успешных покупок!

Как подключить светодиод 20 мА к выводу GPIO макс. 4 мА

Схема, которую вы показываете, должна работать, но она излишне сложна и дорога. Вот что-то проще и дешевле:

В этой роли подойдет любой маленький NPN-транзистор. Если падение BE транзистора составляет 700 мВ, светодиод падает на 2,0 В, то при R1 при включении светодиода на R1 будет 600 мВ. В этом примере это позволит 17 мА течь через светодиод. Сделайте резистор выше, если вы можете терпеть более низкий свет от светодиода и хотите сэкономить немного энергии.

Еще одним преимуществом этой схемы является то, что коллектор транзистора может быть подключен к чему-то выше 3,3 В. Это не изменит ток через светодиод, только падение напряжения на транзисторе и, следовательно, насколько он рассеивается. Это может быть полезно, если напряжение 3,3 В исходит от небольшого регулятора, а ток светодиода добавит значительную нагрузку. В этом случае подключите коллектор к нерегулируемому напряжению. Фактически транзистор становится регулятором только для светодиода, а ток светодиода поступает от нерегулируемого источника питания и не использует ограниченный бюджет тока регулятора 3,3 В.

Добавлено:

Я вижу, что есть некоторая путаница, как эта схема работает и почему нет базового резистора.

Транзистор используется в конфигурации повторителя эмиттера для обеспечения усиления по току, а не усиления по напряжению. Напряжение на цифровом выходе достаточно для управления светодиодом, но оно не может подавать достаточный ток. Вот почему усиление тока полезно, но усиление напряжения не требуется.

Давайте посмотрим на эту схему, предполагая, что падение BE является фиксированным 700 мВ, напряжение насыщения CE составляет 200 мВ, а коэффициент усиления равен 20. Это разумные значения, за исключением того, что коэффициент усиления низкий. Сейчас я намеренно использую низкое усиление, потому что позже мы увидим, что для транзистора требуется только минимальное усиление. Эта схема работает нормально, пока усиление находится где-то от этого минимального значения до бесконечности. Поэтому мы проанализируем при нереально низком коэффициенте усиления 20 для транзистора с небольшим сигналом. Если с этим все работает хорошо, мы подойдем к любым реальным сигнальным транзисторам, с которыми вы столкнетесь. Например, показанный мной 2N4401 может рассчитывать на усиление около 50 в этом случае.

Первое, что следует отметить, это то, что транзистор не может насыщать в этой схеме. Поскольку основание приводится в действие не более 3,3 В, излучатель никогда не превышает 2,6 В из-за падения напряжения BE на 700 мВ. Это означает, что всегда есть минимум 700 мВ через CE, что значительно выше уровня насыщения 200 мВ.

Поскольку транзистор всегда находится в «линейной» области, мы знаем, что ток коллектора — это базовый ток, умноженный на коэффициент усиления. Ток эмиттера является суммой этих двух токов. Следовательно, отношение тока эмиттера к базе составляет усиление + 1 или 21 в нашем примере.

Чтобы рассчитать различные токи, проще всего начать с эмиттера и использовать приведенные выше соотношения для получения других токов. Когда цифровой выход имеет напряжение 3,3 В, излучатель меньше на 700 мВ или на 2,6 В. Известно, что светодиод падает на 2,0 В, поэтому на R1 остается 600 мВ. Из закона Ома: 600 мВ / 36 Ом = 16,7 мА. Это будет хорошо зажигать светодиод, но оставит небольшой запас, чтобы он не превышал максимум 20 мА. Поскольку ток эмиттера составляет 16,7 мА, базовый ток должен составлять 16,7 мА / 21 = 790 мкА, а ток коллектора 16,7 мА — 790 мкА = 15,9 мА. Цифровой выход может выдавать до 4 мА, так что мы в пределах спецификации и даже не загружаем его значительно.

Чистый эффект состоит в том, что базовое напряжение контролирует напряжение эмиттера, но тяжелый подъем для обеспечения тока эмиттера осуществляется транзистором, а не цифровым выходом. Отношение того, какая часть тока светодиода (ток эмиттера) поступает от коллектора по сравнению с базой, является коэффициентом усиления транзистора. В приведенном выше примере это усиление составляло 20. Для каждых 21 части тока через светодиод 1 часть поступает с цифрового выхода, а 20 частей — от источника 3,3 В через коллектор транзистора.

Что бы произошло, если бы прибыль была выше? Еще меньше общего светодиодного тока будет исходить от базы. С приростом 20 20/21 = 95,2% поступает от коллектора. С приростом 50 это 50/51 = 98,0%. С бесконечным усилением это 100%. Вот почему эта схема на самом деле очень терпима к изменению деталей. Не имеет значения, будет ли 95% или 99,9% тока светодиодов поступать от источника 3,3 В через коллектор. Нагрузка на цифровом выходе изменится, но во всех случаях она будет значительно ниже максимальной, так что это не имеет значения. Напряжение эмиттера одинаково во всех случаях, поэтому светодиод будет видеть одинаковый ток независимо от того, имеет ли транзистор усиление 20, 50, 200 или более.

Другое тонкое преимущество этой схемы, о которой я упоминал ранее, заключается в том, что нет необходимости подключать коллектор к источнику питания 3,3 В. Как все изменится, если коллектор был подключен к 5 В, например? Ничего с точки зрения светодиода или цифрового выхода. Помните, что напряжение эмиттера является функцией базового напряжения. Напряжение на коллекторе не имеет значения, если оно достаточно высокое, чтобы не допустить насыщения транзистора, которое уже было 3,3 В. Единственной разницей будет падение CE через транзистор. Это увеличит рассеиваемую мощность транзистора, что в большинстве случаев будет ограничивающим фактором для максимального напряжения коллектора. Допустим, транзистор может безопасно рассеивать 150 мВт. С током коллектора 16,7 мА мы можем рассчитать напряжение между коллектором и эмиттером, чтобы вызвать рассеивание 150 мВт:

Это означает, что в этом примере мы можем привязать коллектор к любому удобному источнику питания от 3,3 В до 11,6 В. Его даже не нужно регулировать. Он может активно колебаться в любом месте в этом диапазоне, и ток светодиода будет оставаться стабильно стабильным. Это может быть полезно, например, если 3,3 В создается регулятором с малой силой тока, и большая часть этого уже распределена. Например, если он работает от источника примерно 5 В, то эта схема может получать большую часть тока светодиода от этого источника 5 В , сохраняя при этом плавно регулируемый ток светодиода . И эта схема очень терпима к изменениям части транзистора. Пока транзистор имеет некоторый минимальный коэффициент усиления, который намного ниже, чем у большинства транзисторов с малым сигналом, схема будет работать нормально.

Один из уроков здесь — подумать о том, как на самом деле работает схема. В технике нет места для реакций на коленный рефлекс или суеверий, таких как постоянное подключение резистора к основанию. Поместите один туда, когда это необходимо, но обратите внимание, что это не всегда, как показывает эта схема.

Подключение светодиодов к сети 220в схема , распиновка, цоколевка

При подключении светодиода к сети 220 В возникает множество вопросов, на который мы подробно ответим в этой статье. Рассмотрим напряжение питания, распиновку, цоколевку, схемы и расчеты подключения.

Как устроен светодиод

Обычный индикаторный светодиод изготавливают в эпоксидном корпусе с диаметром 5 мм и двумя контактными выводами для подключения к цепям электрического тока: анодом и катодом. Визуально они отличаются по длине. У нового прибора без обрезанных контактов катод короче.

    Запомнить это положение помогает простое правило: с буквы «К» начинаются оба слова:
  1. катод;
  2. короче.

Когда же ножки светодиода обрезаны, то анод можно определить подачей на контакты напряжения 1,5 вольта от простой пальчиковой батарейки: свет появляется при совпадении полярностей.

Как устроен светодиод? Светоизлучающий активный монокристалл полупроводника имеет вид прямоугольного параллелепипеда. Он размещён около светоотражающего рефлектора параболической формы из алюминиевого сплава и смонтирован на подложке с нетокопроводящими свойствами.

На окончании светового прозрачного корпуса из полимерных материалов расположена линза, фокусирующая световые лучи. Она совместно с рефлектором образует оптическую систему, формирующую угол потока излучения. Его характеризуют диаграммой направленности светодиода.

Она характеризует отклонение света от геометрической оси общей конструкции в стороны, что приводит к увеличению рассеивания. Такое явление возникает из-за появления при производстве небольших нарушений технологии, а также старения оптических материалов во время эксплуатации и некоторых других факторов.

Внизу корпуса может быть расположен алюминиевый или латунный поясок, служащий радиатором для отвода тепла, выделяемого при прохождении электрического тока.

Этот принцип конструкции широко распространен. На его основе создают и другие полупроводниковые источники света, использующие иные формы структурных элементов.

Свечение в полупроводниковом кристалле возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Область p-n-перехода, образуется контактом двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую — донорскими.

Светодиоды на основе фосфида и арсенида галлия, излучающие в желто-зеленой, желтой и красной областях спектра были разработаны еще в 60-х — 70-х годах прошлого столетия. Их применяли в световых индикаторах, табло, приборных панелях автомобилей и самолетов, рекламных экранах, различных системах визуализации информации.

По светоотдаче светодиоды обогнали обычные лампы накаливания. По долговечности, надежности, безопасности они тоже их превзошли. Долго не существовало светодиодов синего, сине-зеленого и белого цвета.

Цвет светодиода зависит от ширины запрещенной зоны, в которой рекомбинируют электроны и дырки, то есть от материала полупроводника и легирующих примесей. Чем «синее» светодиод, тем выше энергия квантов, а значит, тем больше должна быть ширина запрещенной зоны.

Голубые светодиоды удалось изготовить на основе полупроводников с большой шириной запрещенной зоны — карбида кремния, соединений элементов II и IV группы или нитридов элементов III группы. Однако, у светодиодов на основе SiC оказался слишком мал КПД и низок квантовый выход излучения (то есть число излученных квантов на одну рекомбинировавшую пару).

У светодиодов на основе твердых растворов селенида цинка ZnSe квантовый выход был выше, но они перегревались из-за большого сопротивления и оказались недолговечны. Первый голубой светодиод удалось изготовить на основе пленок нитрида галлия на сапфировой подложке.

Квантовый выход — это число излученных квантов света на одну рекомбинировавшую электронно-дырочную пару. Различают внутренний и внешний квантовый выход. Внутренний — в самом p-n-переходе, внешний — для прибора в целом (ведь свет может теряться «по дороге» — поглощаться, рассеиваться).

Внутренний квантовый выход для хороших кристаллов с хорошим тепло-отводом достигает почти 100%, рекорд внешнего квантового выхода для красных светодиодов составляет 55%, а ддя синих — 35%. Внешний квантовый выход — одна из основных характеристик эффективности светодиода.

Белый света от светодиодов можно получить несколькими способами. Первый — смешать цвета по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые светодиоды, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например, линзы. В результате получается белый свет.

Второй способ заключается в том, что на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. По принципу люминесцентной лампы.

Третий способ — это когда желто-зеленый или зелено-красный люминофор наносятся на голубой светодиод. При этом два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

Напряжение питания светодиодов

Несмотря на то что электрический параметр №1 для светодиода – это номинальный ток, часто для расчётов необходимо знать напряжение на его выводах. Под понятием «напряжение светодиода» понимают разницу потенциалов на p-n-переходе в открытом состоянии.

Оно является справочным параметром и вместе с другими характеристиками указывается в паспорте к полупроводниковому прибору. 3, 9 или 12 вольт… Часто в руки попадают экземпляры, о которых ничего не известно. Так как узнать падение напряжения на светодиоде?

  • Теоретический метод

Прекрасной подсказкой в этом случае является цвет свечения, внешняя форма и размеры полупроводникового прибора. Если корпус светодиода выполнен из прозрачного компаунда, то цвет его остаётся загадкой, разгадать которую поможет мультиметр.

Для этого переключатель цифрового тестера переводят в положение «проверка на обрыв» и щупами поочерёдно касаются выводов светодиода. У исправного элемента в прямом смещении будет наблюдаться небольшое свечение кристалла. Таким образом, можно сделать вывод не только о цвете свечения, но и о работоспособности полупроводникового прибора.

Светоизлучающие диоды разных цветов изготавливают из различных полупроводниковых материалов. Именно химический состав полупроводника во многом определяет напряжение питания светодиодов, точнее, падение напряжение на p-n-переходе.

В связи с тем, что в производстве кристаллов используют десятки химических соединений, точного напряжения для всех светодиодов одного цвета не существует. Однако есть определённый диапазон значений, которых зачастую достаточно для проведения предварительных расчетов элементов электронной цепи.

С одной стороны, размер и внешний вид корпуса не влияют на прямое напряжение светодиода. Но, с другой стороны. через линзу можно увидеть количество излучающих кристаллов, которые могут быть соединены последовательно. Слой люминофора в SMD светодиодах может скрывать целую цепочку из кристаллов.

Ярким примером является миниатюрные многокристальные светодиоды от компании Cree, падение напряжения на которых зачастую значительно превышает 3 вольта. В последние годы появились белые SMD светодиоды, в корпусе которых размещено 3 последовательно соединённых кристалла. Их часто можно встретить в китайских светодиодных лампах на 220 вольт.

Естественно убедиться в исправности LED-кристаллов в такой лампе при помощи мультиметра не удастся. Стандартная батарейка тестера выдаёт 9 В, а минимальное напряжение срабатывания трёхкристального белого светоизлучающего диода – 9,6 В. Также встречаются двухкристальная модификация с порогом срабатывания от 6 вольт.

  • Практический метод

Самые точные данные о прямом падении напряжения на светодиоде можно получить путём проведения практических измерений. Для этого понадобится регулируемый блок питания (БП) постоянного тока с напряжение от 0 до 12 вольт, вольтметр или мультиметр и резистор на 510 Ом (можно больше). Лабораторная схема для тестирования показана на рисунке.

Здесь всё просто: резистор ограничивает ток, а вольтметр отслеживает прямое напряжение светодиода. Плавно увеличивая напряжение от источника питания, наблюдают за ростом показаний на вольтметре. В момент достижения порога срабатывания светодиод начнёт излучать свет.

В какой-то момент яркость достигнет номинального значения, а показания вольтметра перестанут резко нарастать. Это означает, что p-n-переход открыт, и дальнейший прирост напряжения с выхода БП будет прикладываться только к резистору. Текущие показания на экране и будут номинальным прямым напряжением светодиода.

Если ещё продолжить наращивать питание схемы, то расти будет только ток через полупроводник, а разность потенциалов на нём изменится не более чем на 0,1-0,2 вольт. Чрезмерное превышение тока приведёт к перегреву кристалла и электрическому пробою p-n-перехода.

Если рабочее напряжение на светодиоде установилось около 1,9 вольт, но при этом свечение отсутствует, то возможно тестируется инфракрасный диод. Чтобы убедиться в этом, нужно направить поток излучения на включенную фотокамеру телефона. На экране должно появиться белое пятно.

В отсутствии регулируемого блока питания можно запитать светодиод «кроной» на 9 В. Также можно задействовать в измерениях сетевой адаптер на 3 или 9 вольт, который выдаёт выпрямленное стабилизированное напряжение, и пересчитать номинал сопротивления резистора.

Распиновка светодиода

Для решения вопроса существует всего 3 способа:

  • Конструктивно

Согласно нормам, принятым во всем мире, на обычном светодиоде (не SMD типа), длинная ножка всегда является «+» или же анодом. Для работы светодиода на него должна подаваться положительная полуволна. А короткая – катодом.

  • С помощью мультиметра

Для проверки необходимо переключатель прибора поставить в режим «Прозвонка» и установить красный щуп мультиметра на анод, а черный – на катод. В результате светодиод должен засветиться. Если этого не произошло, необходимо поменять полярность (черный на анод, а красный на катод).

Если присмотреться к светодиоду, то можно увидеть 2 кончика возле кристалла. Тот, который больше – катод, тот, что меньше – анод.

Цоколевка светодиодов

Под цоколевкой принято понимать внешний вид (исполнение корпуса) светодиода. Каждый производитель выполняет светодиод в своем корпусе, в зависимости от структуры и назначения. Единого стандарта, как в светодиодных лампах не существует, напомню, самые распространенные цоколи ламп: е27, е14.

Какого-либо единого стандарта цоколевки светодиодов не существует. Каждый производитель делает так, как считает нужным. В итоге, на прилавках магазинов мы получаем множество светодиодов, различающихся по форме, внешнему виду, дизайну.

Из всего множества все – таки можно выделить пару небольших групп. Например, самые распространенные простые светодиоды выполняются в прозрачном или цветном корпусе из прочного пластика или стекла, и имеют форму цилиндра, край которого чаще всего закруглен.

Более дорогие светодиоды состоят из нескольких частей: основания и линзы. На основании расположены токопроводящие дорожки, а линза выполнена из качественного материала, которая служит в качестве рассеивателя света.

Основание изготавливают в виде круга или квадрата. Полярность на квадрате обозначают скошенным уголком. Например, светодиоды CREE, выглядят следующим образом:

Нестандартная цоколевка может встретиться при ремонте электронных блоков и вызвать определенные затруднения в определении полярности. По цоколевке светодиода определяется его полярность, знание которой требуется для ремонта или правильного монтажа светодиода в схему.

Не всегда есть возможность определить полярность привычными способами, из-за нестандартной цоколевки светодиода: особенное строение корпуса, утолщение одного из светодиодов и другие причины. Поэтому, в таких случаях, как не крути, придется прибегнуть к электрическому замеру.

Обозначение светодиодов на схеме

Светодиод на схеме обозначается в виде обычного диода с двумя стрелками, направленными в сторону, обозначающее излучение света. Сам диод может изображаться, как в круге, так и без него.

Со стороны носика треугольника находится катод, а со стороны задней части треугольника – анод. Иногда на схеме можно увидеть обозначения анода и катода в виде букв А и К или + и -, что соответственно обозначает, анод и катод или плюс и минус.

Подписывается полупроводниковый элемент на отечественных схемах буквами HL (HL1, HL2 и т.д.) – это по ГОСТ. В зарубежных стандартах обозначение светодиода на схеме аналогично российскому. Подписывается он уже другим словом — LED (LED1, LED2, LED3 и т.д.), что в переводе с английского расшифровывается как light — emitting diode – светоизлучающий диод.

Не стоит путать обозначение светодиода на схеме с фотодиодом. С первого взгляда может показаться, что они одинаковые, однако, при детальном рассмотрении видна существенная разница: стрелки фоторезистора направлены на диод (треугольник с палочкой у острого конца).

Вторым отличием является буквенное обозначение фоторезистора – VD или VB, что означает фотоэлемент.

В заключении хочется сказать, что маркировка очень важна. Знание ее расшифровки, позволяет определить основные параметры светодиода, не открывая даташит. Запомнить маркировку всех производителей нереально, да и не к чему, достаточно знать расшифровку основных брендов.

Последовательное соединение светодиодов

При последовательном соединении через токоограничивающий резистор в одну цепочку собираются несколько светодиодов, причем катод предыдущего припаивается к аноду последующего:

В схеме, по всем светодиодам будет проходить один ток (20мА), а уровень напряжения будет состоять из сумм падения напряжения на каждом. Это означает, используя данную схему подключения, нельзя включить в цепь любое количество светодиодов, т.к. оно ограничено падением напряжения.

Падение напряжения – это уровень напряжения, которое светоизлучающий диод преобразует в световую энергию (свечение).

Например, в схеме падение напряжения на одном светодиоде составит 3 Вольта. Всего в схеме 3 светодиода. Источник питания 12В. Считаем, 3 Вольта * 3 led = 9 В — падение напряжения.

После несложных расчетов, мы видим, что не сможем включить в схему последовательного подключения более 4 светодиодов (3*4=12В), запитывая их от обычного автомобильного аккумулятора (или другого источника с напряжением 12В).

Если захотим последовательно подключить большее количество LEd, то понадобится источник питания с большим номиналом.

Данная схема довольно часто встречалась в елочных гирляндах, однако из-за одного существенного недостатка в современных светодиодных гирляндах применяют смешанное подключение. Что за недостаток, разберем ниже.

    Недостатки последовательного подключения:
  1. При выходе из строя хотя бы одного элемента, не рабочей становится вся схема.
  2. Для питания большого количества led нужен источник с высоким напряжением.

Параллельное соединение светодиодов

В данной ситуации все происходит наоборот. На каждом светодиоде уровень напряжения одинаковый, а сила тока состоит из суммы токов, проходящих через них.

Следуя из вышесказанного делаем вывод, если у нас есть источник в 12В и 10 светодиодов, блок питания должен выдерживать нагрузку в 0,2А (10*0,002). Исходя из вышеупомянутых расчетов — для параллельного подключения потребуется токоограничивающий резистор с номиналом 2,4 Ом (12*0,2).

Это глубокое заблуждение!!! Почему? Ответ Вы найдете ниже.

Характеристики каждого светодиода даже одной серии и партии всегда разные. Если другими словами: чтобы засветился один, необходимо пропустить через него ток с номиналом 20 мА, а для другого этот номинал может составлять уже 25 мА.

Таким образом, если в схеме установить только одно сопротивление, номинал которого был рассчитан ранее, через светодиоды будет проходить разный ток, что вызовет перегрев и выход из строя светодиодов, рассчитанных на номинал в 18мА, а более мощные будут светить всего на 70% от номинала.

Исходя из вышесказанного, стоит понимать, что при параллельном подключении, необходимо устанавливать отдельное сопротивление для каждого.

    Недостатки параллельного подключения:
  • Большое количество элементов.
  • При выходе одного диода из строя увеличивается нагрузка на остальные.

Смешанное подключение

Подобный способ подключения является самым оптимальным. По такому принципу собраны все светодиодные ленты. Он подразумевает комбинацию параллельного и последовательного подключения. Как он выполняется можно увидеть на фото:

Схема подразумевает включение параллельно не отдельных светодиодов, а последовательных цепочек из них. В результате этого даже при выходе из строя одной или нескольких цепочек, светодиодная гирлянда или лента будут по-прежнему одинаково светить.

Мы рассмотрели основные способы подключения простых светодиодов. Теперь разберем методы соединения мощных светодиодов, и с какими проблемами можно столкнуться при неправильном подключении.

Как подключить светодиод к сети 220 вольт

Светодиод – это разновидность полупроводниковых диодов с напряжением и током питания намного меньшим, чем в бытовой электросети. При прямом подключении в сеть 220 вольт, он мгновенно выйдет из строя.

Поэтому светоизлучающий диод обязательно подключается только через токоограничивающий элемент. Наиболее дешевыми и простыми в сборке является схемы с понижающим элементом в виде резистора или конденсатора.

Первое, что нужно знать при подключении к сети 220В, — для номинального свечения через светодиод должен проходить ток в 20мА, а падение напряжения на нем не должно превышать 2,2-3В. Исходя из этого, необходимо рассчитать номинал токоограничивающего резистора по следующей формуле:

    где:
  • 0,75 – коэффициент надежности LED;
  • U пит – это напряжения источника питания;
  • U пад – напряжение, которое падает на светоизлучающем диоде и создает световой поток;
  • I – номинальный ток, проходящий через него;
  • R – номинал сопротивления для регулирования проходящего тока.

После соответствующих вычислений, номинал сопротивления должен соответствовать 30 кОм.

Однако не стоит забывать, что на сопротивлении будет выделятся большое количество тепла за счет падения напряжения. По этой причине дополнительно необходимо рассчитать мощность этого резистора по формуле:

Для нашего случая U – это будет разность напряжения питающей сети и напряжения падения на светодиоде. После соответствующих вычислений, для подключения одного led мощность сопротивления должна равняться 2Вт.

Важный момент, на который нужно обратить внимание при подключении светодиода в сеть переменного тока – это ограничение обратного напряжения. С этой задачей легко справляется любой кремниевый диод, рассчитанный на ток не менее того, что течет в цепи. Подключается диод последовательно после резистора или обратной полярностью параллельно светодиоду.

Существует мнение, что можно обойтись без ограничения обратного напряжения, так как электрический пробой не вызывает повреждения светоизлучающего диода. Однако обратный ток может вызвать перегрев p-n перехода, в результате чего произойдет тепловой пробой и разрушение кристалла светодиода.

Вместо кремниевого диода можно использовать второй светоизлучающий диод с аналогичным прямым током, который подключается обратной полярностью параллельно первому светодиоду. Отрицательной стороной схем с токоограничивающим резистором является необходимость в рассеивании большой мощности.

Эта проблема становится особо актуальной, в случае подключения нагрузки с большим потребляемым током. Решается данная проблема путем замены резистора на неполярный конденсатор, который в подобных схемах называют балластным или гасящим.

Включенный в сеть переменного тока неполярный конденсатор, ведет себя как сопротивление, но не рассеивает потребляемую мощность в виде тепла.

В данных схемах, при выключении питания, конденсатор остается не разряженным, что создает угрозу поражения электрическим током. Данная проблема легко решается путем подключения к конденсатору шунтирующего резистора мощностью 0,5 ватт с сопротивлением не менее 240 кОм.

Расчет резистора для светодиода

Во всех выше представленных схемах с токоограничивающим резистором расчет сопротивления производится согласно закону Ома:

R = U/I

    где:
  • U – это напряжение питания;
  • I – рабочий ток светодиода.

Рассеиваемая резистором мощность равна P = U * I.

Если планируется использовать схему в корпусе с низкой конвекцией, рекомендуется увеличить максимальное значение рассеиваемой резистором мощности на 30%.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Расчёт ёмкости гасящего конденсатора (в мкФ) производится по следующей формуле:

C = 3200*I/U

    где:
  • I – это ток нагрузки;
  • U – напряжение питания.

Данная формула является упрощенной, но ее точности достаточно для последовательного подключения 1-5 слаботочных светодиодов.

Для защиты схемы от перепадов напряжения и импульсных помех, гасящий конденсатор нужно выбирать с рабочим напряжением не менее 400 В.

Конденсатор лучше использовать керамический типа К73–17 с рабочим напряжением более 400 В или его импортный аналог. Нельзя использовать электролитические (полярные) конденсаторы.

Схема ЛЕД драйвера на 220 вольт

Схема ЛЕД драйвера на 220 вольт представляет собой не что иное, как импульсный блок питания.

В качестве самодельного светодиодного драйвера от сети 220В рассмотрим простейший импульсный блок питания без гальванической развязки. Основное преимущество таких схем – простота и надёжность.

Но будьте осторожны при сборке, поскольку у такой схемы нет ограничения по отдаваемому току. Светодиоды будут отбирать свои положенные полтора ампера, но, если вы коснётесь оголённых проводов рукой, ток достигнет десятка ампер, а такой удар тока очень ощутимый.

    Схема простейшего драйвера для светодиодов на 220В состоит их трёх основных каскадов:
  1. делитель напряжения на ёмкостном сопротивлении;
  2. диодный мост;
  3. каскад стабилизации напряжения.

Первый каскад – ёмкостное сопротивление на конденсаторе С1 с резистором. Резистор необходим для саморазрядки конденсатора и на работу самой схемы не влияет. Его номинал не особо критичен и может быть от 100кОм до 1Мом с мощностью 0,5-1 Вт. Конденсатор обязательно не электролитический на 400-500В (эффективное амплитудное напряжение сети).

При прохождении полуволны напряжения через конденсатор, он пропускает ток, пока не произойдет заряд обкладок. Чем меньше его ёмкость, тем быстрее происходит полная зарядка. При ёмкости 0,3-0,4мкФ время зарядки составляет 1/10 периода полуволны сетевого напряжения.

Говоря простым языком, через конденсатор пройдет лишь десятая часть поступающего напряжения.

Второй каскад – диодный мост. Он преобразует переменное напряжение в постоянное. После отсечения большей части полуволны напряжения конденсатором, на выходе диодного моста получаем около 20-24В постоянного тока.

Третий каскад – сглаживающий стабилизирующий фильтр. Конденсатор с диодным мостом выполняют функцию делителя напряжения. При изменении вольтажа в сети, на выходе диодного моста амплитуда так же будет меняться.

Чтобы сгладить пульсацию напряжения параллельно цепи подключаем электролитический конденсатор. Его ёмкость зависит от мощности нашей нагрузки. В схеме драйвера питающее напряжение для светодиодов не должно превышать 12В. В качестве стабилизатора можно использовать распространённый элемент L7812.

Собранная схема светодиодной лампы на 220 вольт начинает работать сразу, но перед включением в сеть тщательно изолируйте все оголённые провода и места пайки элементов схемы.

Вариант драйвера без стабилизатора тока

В сети существует огромное количество схем драйверов для светодиодов от сети 220В, которые не имеют стабилизаторов тока.

Проблема любого безтрансформаторного драйвера – пульсация выходного напряжения, следовательно, и яркости светодиодов. Конденсатор, установленный после диодного моста, частично справляется с этой проблемой, но решает её не полностью.

На диодах будет присутствовать пульсация с амплитудой 2-3В. Когда мы устанавливаем в схему стабилизатор на 12В, даже с учётом пульсации амплитуда входящего напряжения будет выше диапазона отсечения.

Диаграмма напряжения в схеме без стабилизатора

Диаграмма в схеме со стабилизатором

Поэтому драйвер для диодных ламп, даже собранный своими руками, по уровню пульсации не будет уступать аналогичным узлам дорогих ламп фабричного производства.

Как видите, собрать драйвер своими руками не представляет особой сложности. Изменяя параметры элементов схемы, мы можем в широких пределах варьировать значения выходного сигнала.

Если у вас возникнет желание на основе такой схемы собрать схему светодиодного прожектора на 220 вольт, лучше переделать выходной каскад под напряжение 24В с соответствующим стабилизатором, поскольку выходной ток у L7812 1,2А, это ограничивает мощность нагрузки в 10Вт.

Для более мощных источников освещения требуется либо увеличить количество выходных каскадов, либо использовать более мощный стабилизатор с выходным током до 5А и устанавливать его на радиатор.

Это нужно знать

Главное – это помнить о технике безопасности. Представленные схемы питаются от 220 В сети переменного тока, поэтому требуют во время сборки особого внимания. Подключение светодиода в сеть должно осуществляться в четком соответствии с принципиальной схемой.

Отклонение от схемы или небрежность может привести к короткому замыканию или выходу из строя отдельных деталей. При первом включении, сборки рекомендуется дать поработать некоторое время, чтобы убедиться в ее стабильности и отсутствии сильного нагрева элементов.

Для повышения надёжности устройства рекомендуется использовать заранее проверенные детали с запасом по предельно допустимым значениям напряжения и мощности. Собирать бестрансформаторные источники питания следует внимательно и помнить, что они не имеют гальванической развязки с сетью.

Готовая схема должна быть надёжно изолирована от соседних металлических деталей и защищена от случайного прикосновения. Демонтировать её можно только с отключенным напряжением питания.

Как рассчитать и выбрать токоограничивающий резистор для светодиодов

Автор Aluarius На чтение 9 мин. Просмотров 1.8k. Опубликовано

Расчет резистора для светодиода

Светодиод – прибор, который преобразует проходящий через него ток в световое излучение. Их используют для освещения в прожекторах и лампах, для украшения в гирляндах, в фарах авто. В статье ниже вы узнаете, как правильно подключить светодиод и чем отличаются разные виды соединений. А также, зачем для подключения нужен резистор и как рассчитать, какой резистор вам нужен.


Особенности подключения светодиода

Главная особенность подключения светодиода к блоку питания — маленькое внутреннее сопротивление. То есть, при прямом подключении к сети, сила тока будет слишком высокой и светодиод может сгореть. Подключение кристалла светодиода происходит по медным или золотым нитям. Они выдерживают небольшие скачки тока, но, когда допустимое значение сильно превышается, они перегорают, прекращая питание элемента. Поэтому для их подключения используют резистор, ограничивающий поступление тока, так, чтобы он по номиналу подходил к заявленной у диода характеристике.

Также при подключении ограничителей тока необходимо помнить про соблюдение полярности и подключать отрицательный анод к отрицательному полю, а катод к положительному.

Особенности дешёвых LED

При подборе светодиода на рынке можно найти совершенно разные цены. Чем же отличаются дорогие диоды от дешёвых?
Светодиоды за разную стоимость отличаются не только внешними особенностями, но и техническими характеристиками. У дешёвых светодиодов параметры сильно отличаются друг от друга, в то время, как у дорогих они уменьшаются плавно при изменении тока или напряжения сети. Кроме того, дешёвые аналоги могут служить недолго и свет будет более тусклым или режущим глаза. На что нужно обратить внимание при покупке светодиодной лампы и как ее установить читайте тут.

Можно ли обойтись без резисторов

Если подсоединить светодиоды без резистора, то при небольшом изменении напряжения в сети, ток, подаваемый в диод, изменится в несколько раз. Даже если вы подключили несколько диодов, и они работают без резистора, нет гарантии, что напряжение сети не поднимется выше допустимого. Поэтому, если вы не хотите, чтобы диоды сгорели, нужно либо воспользоваться резистором, ограничивающим поток тока, либо использовать драйвер.

Справка! драйвер — блок питания для светодиодов, в нём стабильно поддерживается определённый ток на выходе. Драйверы часто используют в качестве источника питания для светодиода.

В каких случаях допускается подключение светодиода через резистор

В некоторых случаях подключение светодиодов возможно не через драйвер, а токоограничительный резистор.

  • Если свечение нужно в качестве индикатора, где не имеет значения, насколько ярко будет гореть диод, а важен сам факт свечения.
  • Для проверки работоспособности диодов их подключают через резистор к аккумулятору с высоким напряжением, из-за которого ЛЕД элемент может сломаться. Резистор ограничивает поступающее на диод напряжение и можно проверить его работоспособность без риска поломки деталей.
  • Для определения отрицательного и положительного полей светодиода.
  • При исследовании, как будет работать новый светодиод, используют ограничительные резисторы, чтобы элемент не перегорел при тестировании.

Расчет резистора для светодиода при последовательно-параллельном соединении

Последовательно-параллельно светодиоды соединяют в осветительных приборах с высокой мощностью. Соединение универсально: используется и для постоянного, и для переменного тока.
В таком случае последовательно соединённые цепочки светодиодов соединяют параллельно.

Для успешного соединения в каждой цепочке должно быть одинаковое количество диодов.

Нагрузочный резистор должен быть выбран с учётом того, что во всех параллельных ветках будет одинаковое напряжение. Поэтому для вычисления нужно вычислить только сопротивление одного резистора в любой цепи:
R = (Un*ULED)/ ULED,
где n — число светодиодов на ветке.
Лимит по числу диодов на ветке находится по формуле: n = (U = ULED)/ULED.
После проведения необходимых расчётов можно соединить диоды гибридным способом.

Плюсы гибридного соединения:

  • При выходе из строя одного диода, остальная часть схемы продолжит полноценно работать и не случится перенапряжения.
  • Для работы нужно меньше резисторов, чем в других соединениях.

Вычисление сопротивления при параллельном соединении светодиодов

Параллельное соединение используют, если суммарное соединение диодов, которых нужно подсоединить к источнику питанию, больше, чем напряжение источника. То есть, если при последовательном соединении диодов питания не хватает, и они не работают.
При параллельном соединении несколько веток с диодами параллельно соединяют, на каждой из них установлен свой резистор.

В таком случае во всем устройстве будет одинаково меняться напряжение, а проходящий ток может быть разным на каждой из веток.

Расчёты проводят для каждой отдельно взятой ветки.
Сначала нужно рассчитать сопротивление резистора по закону Ома:
U=I*R,
I — допустимый ток для прибора, значение можно взять из характеристики прибора.
Теперь нужно рассчитать мощность резистора:
P = U2/R.
Можно сократить: P=I*U.

Преимущества параллельного соединения:

  • Если один светодиод перегорит, то другие цепи продолжат работать;
  • Можно добавить больше светодиодов, чем при последовательном;
  • Можно использовать для двуцветного свечения лампочек. При этом цвет диодов меняется при изменении направления тока.

    Если добавить импульсный модулятор к двум параллельно соединенным диодам, можно добиться широкого диапазона изменения цвета.

Недостатки:

  • Увеличение нагрузки на остальные элементы, если один перестанет работать;
  • Нужно много резисторов для соединения.

Пример расчета сопротивления резистора при последовательном подключении

Диоды можно соединять последовательно в цепочку. Для этого нужно анод устройства соединить с катодом другого, и так продолжать цепочку, пока не достигнете нужного размера. Соединение происходит с помощью резистора, который ограничивает ток, поступающий на элементы, чтобы избежать их поломки.
Зная закон Ома, можно найти сопротивление включенного в схему резистора:
R=(U-ULED1+…+ULEDn)/ILED
Где U — напряжение сети;
ULED1– ULEDn — сумма напряжений включенных в цепь светодиодов.
ILED — ток, являющийся оптимальным для светодиодов.
Мощность резистора вычисляется по формуле:
P = I2*R

Лучше всего поставить резистор с мощностью, в два раза превышающую нужное значение, чтобы при перепаде напряжения устройства продолжало исправно работать.

 

Преимущества последовательного соединения:

  • В цепочке один ток;
  • Простое и быстрое соединение;
  • Возможное количество светодиодов ограничено уровнем напряжения;
  • При выходе из строя одного диода, перестаёт работать вся цепочка.

Как подключить светодиод к 220в через резистор

Светодиоды пропускают через себя ток в одном направлении. При переменном напряжении его направление меняется 2 раза за период, то есть в одном случае ток протекает через диод, а в ином — нет. Так как ток протекает в половине случаев, для определения среднего значения тока, который проходит через диод, нужно разделить U пополам.
Соответственно, U = 110В.
Допустим, собственное сопротивление у диода: 1,7 Ом.

Ток, проходящий через диод:
I=U/ ULED
110/1,7=65А.

Высокий ток, пройдя через полупроводник, сожжёт его, поэтому нужно использовать дополнительный прибор с сопротивлением, чтобы он, по принципу рассеивания, уменьшал количество тока, подаваемого на диод.

При высоком токе нельзя использовать параллельное соединение, так как если одна из цепей перестанет работать, значение тока в остальных увеличится и прибор сгорит.

  • Можно использовать дополнительный LED-элемент для блокировки обратного напряжения.

  • Использование встречно-параллельного соединения диодов с резистором:

Для того, чтобы прибор работал исправно, необходимо учитывать, что через все диоды должен проходить один ток, значит нужно подобрать элементы с одинаковыми характеристиками.

После соединения пересчитайте ёмкость конденсатора, потому что на светодиодах должно увеличиться напряжение.

Какой резистор нужен для светодиода на 12 вольт

12-вольтовая система — стандартная в автомобиле. В подключении LED-элемента к 12 вольтовой системе нет ничего сложного. Важно правильно провести расчёты сопротивления диода через токоограничивающий резистор.
Перед началом вычислений надо узнать характеристики имеющихся светодиодов: падение напряжения и требуемый им ток.
Сопротивление резистора рассчитывается по формуле:
R = U/I

  • 1 светодиод
    ULED = 3.3 Вольт
    ILED = 0,02А
    При таком внутреннем сопротивлении диода, он будет отлично работать в системе, напряжение которой ограничивается значением 3,3 Вольт.
    Возьмём напряжение с запасом, так как скачки бывают до максимального значения 14,5.
    Максимально возможное напряжение отличается от допустимого для исправной работы светящегося элемента на 11,2 Вольта. Значит, перед включением диода, нужно снизить подаваемый ему ток на это значение.

Сперва нужно посчитать сопротивление, необходимое резистору:
R=U/I. R=560 Ом.
Для того, чтобы расчёты были более надёжными, надо вычислить мощность резистора:
P = U * I Мощность — 0,224Вт.
При выборе резистора, необходимо округлять значения в большую сторону и выбирать более мощный вариант.

  • 2 и 3 светодиода
    Рассчитывается аналогичным образом, светодиодное напряжение будет умножаться на количество светящихся элементов
  • От 4 светодиодов
    При подключении больше трёх светодиодов к такой сети не нужен будет резистор, так как напряжение не будет сильно превышать допустимое и светодиоды будут работать исправно.

Резисторы вы можете установить и на положительном, и на отрицательном полюсе, это не имеет значения при использовании.

Теория

Для того, чтобы светодиоды не перегорели, важно правильно рассчитать ограничивающий резистор.

Математический расчёт

Необходимые вычисления можно сделать самостоятельно, при низких значениях вам не потребуется калькулятор. Либо при помощи специальной программы, проводящей подсчёты за вас.
При расчёте сопротивления гасящего резистора нужно знать закон Ома.
R = U-ULED /ILED
U — напряжение сети;

ULED — значение напряжения, оптимального для работы диода
I LED —ток, на который рассчитана работа элемента
Чтобы не произошёл перегрев резистора во время работы, необходимо дополнительно рассчитывать оптимальную мощность для такого напряжения.
P = (U-ULED)*ILED

В этой схеме резистор подключается к катоду светящегося элемента.

Графический расчёт

В большинстве случаев, пользуются математическими вычислениями, но графический способ более наглядный и в каких-то случаях его применять значительно удобнее.

Для построения графика нужно знать характеристики светящегося элемента: ток и напряжение.
Теперь можно узнать сопротивление резистора по графику:

На нём пунктирной линией показано вычисление для элемента, на работу которого нужно 20мА тока. Далее соединяем точку пересечения пунктирной линии с “кривой ЛЕД”, отмеченной голубым цветом, со значением напряжения диода. Линия пересекает шкалу максимального тока, где указано нужное значение.
После этого нужно провести расчёт сопротивления токоограничивающего резистора:
R=ULED/Imax
Его мощность: P=I2*R

Схемы подключений светодиодной ленты можно посмотреть здесь.

Светодиоды стали незаменимой частью нашей жизни, они стоят в качестве индикаторов на бытовой технике, в виде декоративных светодиодных лент и в составе оптопары в промышленности, а также в качестве более экологичного и экономного освещения. В использовании светодиодов нет ничего сложного, главное — не забывать использовать балластный резистор, благодаря которому ток будет ограниченно поступать на светящиеся элементы, и они не сломаются. Теперь вы знаете, как рассчитать нужное сопротивление резистора, разные способы соединения диодов и для чего их используют.

Подключение светодиода к micro: bit: Help & Support

Светоизлучающий диод (светодиод) — это электронный компонент, который загорается, когда через него проходит ток. Они бывают либо одноцветными, либо красными, зелеными и синими (RGB), которые в сочетании могут давать широкий диапазон цветов. Подключить светодиоды к micro: bit легко либо с помощью выводов типа «крокодил / аллигатор», либо с помощью макета, но чтобы не повредить micro: bit или светодиоды, важно немного разобраться в электронной работе этих устройств, прежде чем начинать. .

Светодиоды

— это диоды, которые излучают свет, и как диоды они пропускают ток только в одном направлении, поэтому важно правильно подключать их. У них должен быть длинный (+) провод (часто называемый ножкой) и более короткий (-) провод.

Micro: bit может включать / выключать светодиод, обеспечивая питание от одного из своих выводов, например, Pin0, используя функцию цифровой записи.

В справочной документации на отдельный светодиод, который вы используете, будет указан его текущий рейтинг. Часто он составляет около 20 мА, и если оно будет больше, скорее всего, светодиод сгорит.

Micro: bit имеет встроенный бюджет 90 мА (v1) и 190 мА (V2) для передачи периферийным устройствам. Превышение этого значения может привести к повреждению устройства. Каждый вывод micro: bit также имеет ограничение по току 5 мА, и одновременно в этом режиме высокого напряжения можно настроить максимум 3 контакта.

Итак, чтобы предотвратить любой из этих результатов, мы можем ввести в нашу схему резистор, ограничивающий ток. В нашем примере мы будем использовать резистор 1 кОм. Вероятно, вы можете использовать резистор с меньшим сопротивлением, чем 1 кОм, но это значение является хорошим началом и его легко запомнить.См. Эту статью о выборе резистора, подходящего для вашего светодиода, для получения дополнительной информации.

Светодиод можно активировать, подключив контакт 0 к резистору, а затем положительную клемму светодиода и подключив отрицательную клемму к GND .

Вы можете соединить компоненты с помощью зажимов типа «крокодил» или с помощью макета.

Программирование

Используя цифровую запись, мы можем изменить состояние светодиода с выключенного (0) на включенное (1).

MakeCode

В этой программе мы устанавливаем штифт на 1 на нажатой кнопке A и 0 на нажатой кнопке B.

https://makecode.microbit.org/_imPV5u5FgdLK

Python

 из импорта микробита * 

while True:

если button_a.was_pressed ():

pin0.write_digital (1)

elif button_b.was_pressed:

pin0.write_digital (0)

sleep (20)

Также можно приобрести светодиоды со встроенными токоограничивающими резисторами, если вы хотите, чтобы схема была как можно более простой.

Как подключить / подключить светодиоды

Это руководство по подключению / подключению светодиодов.Большинство из вас только что начали изучать электронику, и есть много проектов, в которых нужны светодиоды. Мы покажем вам и кратко ответим на все ваши вопросы по подключению светодиодов.

В настоящее время почти все электронные устройства используют светодиоды. Проекты со светодиодами действительно интересны и тоже дают знания. На рынке светодиодов доступно множество различных типов и цветов, из которых вы можете выбрать в соответствии со своими предпочтениями и проектами.

Если вы хотите использовать светодиоды каким-либо образом, лучше всего подключить или подключите их правильным образом. Вы не можете водить их напрямую с батарейки, светодиод мгновенно сгорит или сократит срок их службы. с ними всегда используется токоограничивающий резистор.

Как правильно выбрать резистор для светодиода?

Выбрать токоограничивающий резистор не так сложно, есть много интернет-сайтов, на которых есть бесплатные калькуляторы светодиодных резисторов, такие как

Вам просто нужно добавить некоторые характеристики светодиодов, такие как напряжение питания, падение напряжения или прямое напряжение, номинальный ток и количество светодиодов.Это предоставит вам номинал резистора для использования с вашими светодиодами. Эти значения указаны в спецификациях светодиодов, но если у вас их нет, вы можете получить их по следующей инструкции

.
  • Напряжение питания : напряжение, которое вы хотите использовать для работы светодиодов, например 3 В, 6 В и т. Д.
  • Прямое / пониженное напряжение : это можно определить по цвету светодиодов, если он синий или белый, затем выберите 3,3 или 3,5 вольта. Если они красные, зеленые и другие, выберите 2 вольта.
  • Номинальный ток: Светодиоды размером 3 мм используют ток 20 мА или 30 мА для полной яркости.Используйте 30 мА для белого, 20 мА для красного, зеленого или любого другого цвета.
  • Количество светодиодов: Укажите количество светодиодов, которые вы будете использовать.

Подключение светодиодов

Первый шаг — узнать точки подключения или полярность подключения. Вы можете легко понять положительные и отрицательные стороны любого светодиода с помощью его длинных и коротких проводов или плоского края, как показано на рисунке ниже.

Последовательное и параллельное подключение светодиодов

Предпочтительный метод подключения светодиодов при работе с батареями — это их последовательное соединение, потому что один резистор используется в качестве ограничителя тока для многих светодиодов, тогда как при параллельном подключении для каждого из них требуется отдельный резистор, и каждый резистор расходует некоторое количество энергии.

Но есть и некоторые ограничения при последовательном подключении. Вы не можете управлять 4 светодиодами на 3 В с питанием 6 В, потому что 4 светодиода 3 В равны 12 В, поэтому им требуется 12 В постоянного тока. Параллельно это можно сделать, просто подключив каждый светодиод к отдельному резистору.

На схемах ниже показано, как светодиоды подключаются последовательно и параллельно

Светодиод параллельно
Светодиод серии

Как включить внешние светодиоды с помощью сенсорной платы — неизолированный провод

Добавьте световые эффекты в свой проект с помощью внешних светодиодов, управляемых датчиками Touch Board

Светодиоды

удобны для любого технического проекта, поэтому мы создали это руководство, чтобы объяснить, как подключить светодиоды к сенсорной плате.Мы покажем вам, как использовать датчики Touch Board для управления состоянием светодиода. Теперь вы сможете активировать не только звук, но и свет!

Нам нравится, когда вы делитесь своими проектами! Опубликуйте свой проект в Instagram, YouTube или Twitter и обязательно отметьте @bareconductive или используйте #bareconductive. Вы также можете отправить свои видео и фотографии на [email protected], чтобы мы могли разместить их на нашем сайте для всеобщего обозрения.

Вам понадобится:

  • 1 сенсорная плата
  • 1 x USB Micro B — USB A или USB C (в зависимости от типа порта USB вашего компьютера)
  • 1 x Компьютер под управлением Mac OS, Windows или Linux
  • Заголовки
  • светодиод
  • Провода перемычки
  • Макет
  • Резистор 270 Ом

Шаг 1 Установите сенсорную плату

Если вы еще не настроили Touch Board, сделайте это сейчас, следуя этому руководству.

Мы собираемся использовать скетч «touch_mp3_with_leds.ino». Выберите эскиз в Sketchbook и нажмите «Загрузить».

Шаг 2 Заглушки под пайку

Следующий шаг не обязателен — припайка разъемов на сенсорной плате. Если вы раньше не паяли заголовки, рекомендуем прочитать статьи от Sparkfun здесь. В качестве альтернативы вы можете вставить перемычки прямо в контакты сенсорной платы.

Шаг 3 Подключите светодиод и резистор к макетной плате

Теперь пора поработать над макетом.Сначала вставьте резистор 270 Ом между двумя пронумерованными рядами. Мы используем резистор 270 Ом; вы можете использовать другие резисторы, но они должны быть в диапазоне 220–470 Ом. Тогда взгляните на свой светодиод. Вы видите, что одна нога длиннее другой. Это положительная ножка, и вам нужно вставить ее в тот же ряд, что и один конец резистора. Более короткий отрезок, который является отрицательным, следует вставить в строку, отмеченную знаком «-».

Подключите один конец красной перемычки к свободному концу резистора, а один конец синей перемычки к ряду, отмеченному знаком «-».Ваш макет должен выглядеть так, как на изображениях справа.

Шаг 4 Подключите сенсорную плату к макетной плате

Когда вы закончите с макетной платой, подключите синюю перемычку к контакту GND на сенсорной плате, а красную перемычку — к контакту A5. Должно получиться, как на изображении справа: вывод A5 подключен к резистору, а вывод GND — к светодиоду.

Шаг 5 Включите и коснитесь электрода

Подключите плату к источнику питания и прикоснитесь к электроду 11.Теперь он должен загореться вашим светодиодом! Вот как легко зажечь светодиод с помощью сенсорной панели.

Внимательно посмотрите на строку 97 в коде «touch_mp3_with_leds». Все выводы в этом массиве, то есть 0, 1, 10, 11 и т. Д., Являются выводами, которые были сопоставлены с электродами. В этом примере мы подключили светодиод к A5 и включили его электродом E11, но вы также можете подключить светодиод к контакту 0 и включить его электродом E0. Вы также можете подключить более одного светодиода, как мы это сделали на изображении справа.

Светодиодные ленты, светодиодные ленты и светодиодные ленты Учебное пособие



Как установить светодиодные ленты?
  1. Определите, где вы хотите разместить светодиодные ленты для получения наилучшего эффекта и создания атмосферы.
  2. Измерьте длину участков, на которых вы хотите установить светодиодные ленточные светильники.
  3. При необходимости обрежьте светодиодную ленту. Обратите внимание только на то, что индикатор резки ленты указывает на изготовление маркировки.
  4. Снимите защитный винил с монтажной стороны светодиодной ленты и поместите ее на место, которое вы планируете.
  5. Подключите соединитель линии питания к драйверу светодиода. Если нет соединителя линии электропередачи с ленточным светом, просто присоедините положительный провод к положительной клемме на драйвере, подключите отрицательный провод к отрицательной стороне клеммы драйвера.
  6. Подключите линейный драйвер к розетке, чтобы загорелась светодиодная лента.

3528 светодиодных лент против 5050 светодиодных лент?
Информация в этой таблице основана на данных о светодиодных ленточных светильниках, размещенных на сайте www.Direct-Lighting.com.
Яркий уровень Яркий Ярче Яркий
SMD 3528 светодиод 3528 светодиод 5050 светодиод
Кол-во светодиодов 300 600 300
Длина 16 ‘4 «/ Катушка 16 ‘4 «/ Катушка 16 ‘4 «/ Катушка
Выходная мощность 24 Вт 48 Вт 72 Вт
Цветовая температура 5500 — 6000 К 5500 — 6000 К 5500 — 6000 К
Посмотреть Ангел 120 градусов 120 градусов 120 градусов
Рейтинг IP-67 IP-67 IP-67
Код товара TL16300-24W-WH TL16301-WH TL16302-WH

См. Следующую фотографию:

Сколько светодиодных лент можно соединить вместе?
Это зависит от размера вашего светодиодного драйвера.Общая потребляемая мощность всех подключенных светодиодных лент должна быть меньше, чем у светодиодного драйвера. Как соединить светодиодные ленты вместе?
Светодиодные ленты необходимо подключать параллельно. Хотя некоторые могут обнаружить, что светодиодная лента также загорается, если она подключена в последовательной цепи, но светодиодная лента будет становиться все тусклее и тусклее к концу.

Включение светодиода с помощью контактов GPIO Raspberry Pi

Одним из главных преимуществ Raspberry Pi является его GPIO или универсальные порты ввода / вывода.Это маленькие штыри, торчащие из печатной платы, которые позволяют подключать различные устройства к Raspberry Pi. После небольшого программирования вы можете контролировать их или определять, что они делают.

В этом уроке я покажу вам, как зажечь светодиод. В дополнение к вашему Raspberry Pi, на котором запущен Raspbian, вам понадобится:

Вы можете получить все это и многое другое в CamJam EduKit за 5 фунтов стерлингов от Pi Hut, который расскажет вам больше о светодиодах, зуммерах и переключателях, а также включает все оборудование и восемь хорошо написанных рабочих листов об использовании контактов GPIO на вашем устройстве. Raspberry Pi.

Макет

Макетная плата — это способ соединения электронных компонентов друг с другом без их пайки. Они часто используются для тестирования схемы перед созданием печатной платы (PCB).

Отверстия на макетной плате соединены по шаблону.

На макетной плате CamJam EduKit верхний ряд отверстий соединен вместе и отмечен красными точками. И второй ряд отверстий отмечен синими точками.То же самое касается двух рядов отверстий внизу макета.

Посередине столбики проводов соединены между собой с разрывом посередине. Так, например, все отмеченные зеленые отверстия соединены вместе, но они не соединены ни с желтыми отверстиями, ни с фиолетовыми. Таким образом, любой провод, вставленный в зеленые отверстия, будет соединен с другими проводами, вставленными в другие зеленые отверстия.

Светодиод


Взяв светодиод в руки, вы заметите, что одна ножка длиннее другой.Более длинная ветвь (известная как «анод») всегда подключается к положительному выводу цепи. Более короткая ножка (известная как «катод») подключается к отрицательной стороне источника питания, известной как «земля». Светодиод означает «светоизлучающий диод» и светится, когда через него проходит электричество.

Светодиоды

будут работать только в том случае, если питание подается правильно (то есть, если «полярность» правильная). Неправильно подключив светодиоды, вы не сломаете их — они просто не загорятся.Если вы обнаружите, что они не загораются в вашей цепи, это может быть связано с неправильным подключением.

Резистор

Вы должны ВСЕГДА использовать резисторы для подключения светодиодов к контактам GPIO Raspberry Pi. Raspberry Pi может подавать только небольшой ток (около 60 мА). Светодиоды захотят рисовать больше, и если им позволят, они сожгут Raspberry Pi. Поэтому включение резисторов в цепь гарантирует, что будет течь только этот небольшой ток, и Raspberry Pi не будет поврежден.

Резисторы

— это способ ограничения количества электричества, проходящего через цепь; в частности, они ограничивают количество «тока», которое может течь. Мера сопротивления называется Ом (Ом), и чем больше сопротивление, тем больше оно ограничивает ток. Номинал резистора отмечен цветными полосами по длине корпуса резистора.

Вы будете использовать резистор 330 Ом. Вы можете идентифицировать резисторы 330 Ом по цветным полосам на корпусе. Цветовая кодировка будет зависеть от количества полос на поставляемых резисторах:

  • Если есть четыре цветных полосы, они будут оранжевого, оранжевого, коричневого и затем золотого.
  • Если полос пять, то цвета будут оранжевыми, оранжевыми, черными, черными, коричневыми.

Неважно, в какую сторону вы подключаете резисторы. Ток течет через них в обоих направлениях.

Провода перемычки

Перемычки используются на макетных платах для «перепрыгивания» с одного соединения на другое. Те, которые вы будете использовать в этой схеме, имеют разные разъемы на каждом конце. Конец с «булавкой» войдет в макетную плату. Конец с куском пластика с отверстием войдет в контакты GPIO Raspberry Pi.

Контакты GPIO Raspberry Pi

GPIO расшифровывается как General Purpose Input Output . Таким образом Raspberry Pi может контролировать и контролировать внешний мир, подключаясь к электронным схемам. Raspberry Pi может управлять светодиодами, включать и выключать их, двигателями и многим другим. Он также может определить, был ли нажат переключатель, температура или свет. В CamJam EduKit вы научитесь управлять светодиодами и зуммером, а также определять, когда была нажата кнопка.На схеме внизу слева показано расположение контактов для моделей Raspberry Pi A и B (Rev 2 — оригинальный Rev 1 Pi немного отличается), если смотреть на Raspberry Pi с контактами в верхнем правом углу. Новый 40-контактный Raspberry Pi имеет точно такое же расположение контактов для верхних 13 рядов контактов GPIO.

Создание схемы

Схема состоит из источника питания (Raspberry Pi), светодиода, который загорается при подаче питания, и резистора для ограничения тока, который может протекать по цепи.

Вы будете использовать один из выводов «земли» (GND), чтобы действовать как «отрицательный» или нулевой полюс батареи. «Положительный» конец батареи будет обеспечен контактом GPIO. Здесь мы будем использовать контакт 18. Когда на них «высокий уровень», что означает, что он выдает 3,3 вольта, загорается светодиод. Теперь взгляните на схему ниже.

Вы должны выключить Raspberry Pi для следующего бита, на случай, если вы случайно что-то закоротите.

  • Используйте одну из перемычек, чтобы подсоединить контакт заземления к шине, отмеченной синим цветом, на макете.Женский конец входит в контакт Raspberry Pi, а мужской конец входит в отверстие на макетной плате.
  • Затем подключите резистор из того же ряда на макетной плате к столбцу на макетной плате, как показано выше.
  • Затем вставьте ножки светодиодов в макет так, чтобы длинная ножка (с изгибом) была справа.
  • Наконец, завершите цепь, подключив контакт 18 к правой ножке светодиода. Здесь это показано оранжевым проводом.

Код

Теперь вы готовы написать код для включения светодиода.Включите Raspberry Pi и откройте окно терминала.

Создайте новый текстовый файл «LED.py», набрав следующее:

nano LED.py

Введите следующий код:

импортировать RPi.GPIO как GPIO
время импорта
GPIO.setmode (GPIO.BCM)
GPIO.setwarnings (False)
GPIO.setup (18, GPIO.OUT)
print "LED on"
GPIO.output (18 , GPIO.HIGH)
time.sleep (1)
print "LED off"
GPIO.output (18, GPIO.LOW)

После того, как вы напечатали весь код и проверили его, сохраните и выйдите из текстового редактора, нажав «Ctrl + x», затем «y», затем «enter».

Запуск кода

Для запуска этого кода введите:

sudo python LED.py

Вы увидите, что светодиод загорится на секунду, а затем погаснет.

Если ваш код не запускается и выдается сообщение об ошибке, отредактируйте код еще раз, используя nano LED.py .

Пояснение

Итак, что происходит в коде? Давайте рассмотрим его по очереди:

импортировать RPi.GPIO как GPIO

Первая строка сообщает интерпретатору Python (тому, что запускает код Python), что он будет использовать «библиотеку», которая расскажет ему, как работать с выводами GPIO Raspberry Pi.«Библиотека» дает языку программирования дополнительные команды, которые можно использовать для выполнения чего-то другого, чего он раньше не умел делать. Это похоже на добавление нового канала к телевизору, чтобы вы могли смотреть что-то новое.

импортное время

Импортирует библиотеку времени, чтобы мы могли приостановить сценарий позже.

GPIO.setmode (GPIO.BCM)

Каждый вывод на Raspberry Pi имеет несколько разных имен, поэтому вам нужно указать программе, какое соглашение об именах следует использовать.

печать "LED on"

Эта строка выводит некоторую информацию на терминал.

GPIO.output (18, GPIO.HIGH)

Включает вывод GPIO. На самом деле это означает, что штырь рассчитан на питание 3,3 вольта. Этого достаточно, чтобы загорелся светодиод в нашей схеме.

время сна (1)

Приостанавливает программу Python на 1 секунду

печать «LED выключен»

Эта строка выводит некоторую информацию на терминал.

GPIO.output (18, GPIO.LOW)

Это выключает вывод GPIO, что означает, что на вывод больше не подается питание.

И все! Теперь вы можете включать и выключать светодиод.

duoCol Светодиодные ленты ELK-BLEDOM Руководство пользователя [Richsing]

Технические характеристики:

  • 32,8 фута (2 шт.) SMD2835 Bluetooth Светодиодная лента
  • Цвет: комбинация R, G, B и RGB (R + G + B, R + G, R + B, G + B)
  • В комплект входит: 2 * 5 м / 16.4-футовые светодиодные ленты, 1 * адаптер питания 12 В постоянного тока, 1 * Y-разветвитель, 1 * контроллер, 1 * приемная коробка
  • Количество светодиодов: 300 светодиодов в рулоне
  • Уровень водонепроницаемости: IP65
  • Угол обзора: 120 градусов
  • Рабочее напряжение: 12 В постоянного тока
  • Рабочая температура: от -20 ℃ до 50 ℃
  • Срок службы: 30 000 часов или в среднем 3 года.

Как подключить фонари:
Шаг 1: Загрузите приложение «duoCol Strip», отсканировав QR-код на контроллере. Поддержка Android или IOS.Альтернативным приложением может быть «LED BLE» в iOS или Android App Store.
Шаг 2: Включите в телефоне Bluetooth, подключитесь к устройству «ELK-BLEDOM».
Шаг 3. Откройте ПРИЛОЖЕНИЕ.
Если вы не можете наложить штраф «ELK-BLEDOM», вы можете сбросить контроллер Bluetooth до значений по умолчанию, подключив и отключив разъем четыре раза, подождите от 1 до 3 секунд каждый раз, когда вы подключаете / отсоединяете разъем.

DuoCol Strip в Google Play

duoCol Strip приложение в iOS App Store

Важные примечания:
Обязательно используйте белую линию разветвителя в упаковке, подключите ее отдельно, вместо того, чтобы соединять светодиодные ленты вместе (конец в конец), в противном случае некоторые огни будут тусклыми или не работать.

Это разновидность светодиодной ленты 2835SMD RGB, отличная от 5050SMD холодным белым светом, у 2835SMD нет белого режима. Когда вы нажимаете белую кнопку, световая полоса становится красным + зеленым + синим, другие цвета представляют собой комбинацию красного, зеленого и синего другого типа.

Эта световая полоса не имеет пульта дистанционного управления. Управляйте световой полосой, отсканировав QR-код, загрузив приложение «duoCol Strip» в руководстве по эксплуатации.

Если вы не можете найти устройство Bluetooth, вы можете попробовать сбросить настройки контроллера Bluetooth, подключив и отключив разъем четыре раза, подождите от 1 до 3 секунд каждый раз, когда вы подключаете / отсоединяете разъем.

Устранение общих неисправностей для умных светодиодных лент — Novostella

Q1: Как изменить вашу сеть WiFi на 2,4 ГГц?

A1: Этот интеллектуальный фонарь поддерживает подключение только на частотах ниже 2,4 ГГц, но большинство маршрутизаторов поддерживают сети как с частотой 5,0 ГГц, так и с частотой 2,4 ГГц. Если ваша текущая сеть Wi-Fi составляет 5,0 ГГц, попробуйте зайти в меню маршрутизатора, выбрать настройки беспроводной сети, включить канал 2,4 ГГц. У разных марок маршрутизаторов могут быть разные меню настроек. Более подробную информацию вы можете найти в конкретных инструкциях вашего маршрутизатора в Google.

Q2: Могу ли я расширить полосу света с помощью одного адаптера питания?

A2 : Один адаптер питания поддерживает только полосовую подсветку 1 x 6 м, мы не рекомендуем ее увеличивать.

Q3: Не удается найти полосу света при добавлении устройства в приложение?

A3: Быстро, несколько раз подключайте и отключайте полоску 3 раза (вкл-выкл-вкл-выкл-вкл-выкл-вкл), пока полоска не войдет в режим пробега. Выполните шаги из второй части, чтобы подключить полосу света к приложению Magic HomePro.

Q4: Не удалось добавить полосу света во время процесса подключения Wi-Fi.

A4: При добавлении световой полосы, пожалуйста,

(1) Убедитесь, что световая полоса, смартфон и маршрутизатор расположены близко друг к другу

(2) Убедитесь, что и сеть маршрутизатора, и смартфон работают нормально

( 3) Подтвердите, что введен правильный пароль маршрутизатора.

(4) Убедитесь, что добавляемое устройство находится под каналом 2.4 WiFi. Включите трансляцию и не разрешайте скрывать Wi-Fi

(5) Убедитесь, что метод шифрования маршрутизатора — WPA2-PSK, а тип аутентификации — AES, или оба настроены как автоматические

(6) Подтвердите свой Wi- Имя Fi состоит только из букв и цифр, т.е.g.:abcd1234

(7) Если количество подключенных к маршрутизатору устройств достигает предела, попробуйте отключить Wi-Fi-соединение некоторых устройств и подключиться снова

(8) Если маршрутизатор включает фильтр MAC-адресов, попробуйте удалить устройство из списка фильтра MAC и убедитесь, что маршрутизатор разрешает подключение устройства

Q5: сбой подключения WiFi. Как изменить сеть Wi-Fi на 2.4G?

A5: При добавлении устройства проверьте

(1) Если количество подключенных к маршрутизатору устройств достигнет предела, попробуйте отключить какое-либо устройство Wi-Fi и подключиться снова

(2) Если маршрутизатор включает фильтр MAC-адресов, попробуйте удалить устройство из списка MAC-фильтров и убедитесь, что маршрутизатор разрешает подключение устройства

Q6: Почему приложение требует доступа к данным памяти, камеры, файлы и т. д. с мобильного?

A6: Для этой интеллектуальной световой полосы предусмотрены функции синхронизации с музыкой, микрофона и захвата цвета.

-Для использования функции «Синхронизация с музыкой» приложению необходимо разрешение на доступ к вашему музыкальному файлу, чтобы освещение могло танцевать под музыку.
-Функция микрофона предназначена для включения записи звука, чтобы освещение могло танцевать вместе с вашим голосом. Звук сохраняется на USB-накопитель и может быть удален или изменен через приложение.
-Чтобы использовать функцию «Захват цвета», приложению необходимо разрешение на доступ к вашему файлу фотографии, чтобы освещение могло отображать цвет выбранной вами фотографии.Помимо доступа к файлу фотографии, вы также можете выбрать мгновенное фото, чтобы приложение запечатлело цвет для освещения. Эти фотографии, сделанные приложением через камеру, сохраняются на USB-накопителе и могут быть удалены или изменены через приложение.

Эти функции НЕ БУДУТ удалять или изменять какие-либо ваши личные файлы на USB-накопителе, кроме тех, которые были сделаны с помощью фотографий и аудио, записанных приложением.

Q7: Есть ли в приложении музыкальная функция?

A7 : Да, музыкальная функция есть.Обязательно загрузите последнюю версию MagicHome Pro вместо Magic Home.

Q8: Моему устройству не удается подключить Google Assistant или Amazon Alexa?

A8 : В этом случае проверьте

(1) Убедитесь, что вы нашли и включили навык «Magic Home» в своем приложении Alexa.

(2) Убедитесь, что вы вошли в приложение Magic Home Pro. , и та же учетная запись связана с вашим приложением Alexa или Google Assistant

(3) Попробуйте дать своему устройству простое имя для облегчения распознавания голоса с помощью Alexa или Google Assistant

(4) Убедитесь, что осветительное устройство и ваш Amazon Echo или Google Homedevice подключены к той же сети Wi-Fi.Если они не находятся в одной сети, Echo или Google Home не могут обнаружить осветительное устройство.

(5) Если Amazon Cloud Service или Google Cloud Service выйдет из строя, это приведет к отключению сети от осветительных устройств. В этом случае подождите и попробуйте повторно подключить устройства позже

Q9: Есть ли режим белого света с этой световой полосой?

A9 : Да, режим белого света есть. Белый свет достигается путем смешивания красных, зеленых и синих светодиодов.В результате фиктивный белый свет похож на сплошной белый свет, но все же есть небольшая разница в яркости и индексе цветопередачи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.