Сверхяркие светодиоды на 12 вольт
Если бы человечеству было невыгодно использование светодиодов, то о них бы знал только ограниченный круг ученых. Но источник с принципиально новым видом излучения оказался весьма эффективным. Со временем маленькие кристаллики стали объединять по несколько штук в одном корпусе, научились также выращивать супер кристаллы увеличенных размеров. В результате получили ультраяркие светодиоды, или, как их еще называют, сверхяркие светодиоды, с широчайшими возможностями применения.
Сам по себе элементарный светодиод рассчитан на напряжение на более 3-5 Вольт. Его характеристики дают возможность применять такой элемент в целях индикации и для декоративного освещения. Однако ученым удалось разработать более мощные приборы, используя ряд ухищрений. Так на свет появились сверхяркие супер светодиоды на 12 Вольт. Применяя драйвер, устройство на 12 Вольт можно подключать к более высокому напряжению, в том числе к сети 220 Вольт.
Импульсное изменение яркости
Главным достоинством, которым обладает сверхъяркий супер светодиод на 12 вольт, являются его малые энергетические аппетиты и одновременно с этим яркий свет. Дополнительное преимущество – контролируемое изменение яркости светодиодов, для чего применяют контроллер. Получается, что прибор, в котором используются сверхяркие светодиоды, может уменьшить или увеличить интенсивность своего излучения.
Чтобы управлять яркостью светодиодов, применяют широтно-импульсную модуляцию. При таком методе уменьшить яркость можно, периодически выключая лампочку. Лампа пульсирует, и параметры пульсации будут определять интенсивность ее свечения.
Этот принцип работы позволяет расширить возможности светодиодов повышенной яркости. В итоге мы получаем функциональные:
- фонарики;
- автомобильные фары;
- световую сигнализацию;
- домашние светильники.
Заметим, что в сигнализации применяют мигающий светодиод на 5, 12 и даже 14 вольт, помогающий привлечь внимание к витринам, прилавку или окошку кассы. Используют также низковольтные приборы. Мигающий светодиод устроен несколько иначе, чем обычная индикаторная лампочка. В корпус, где находится кристалл, помещен чип импульсного генератора.
Чаще всего суперяркие светодиод на 12 вольт заменяют галогенные лампы, дающие направленный свет. Именно поэтому, производя лампы с использованием светодиодов, им делают стандартный цоколь E14, GU10 и некоторые другие.
Важные характеристики
Все суперяркие источники имеют такие же световые характеристики, как обычные светодиоды:
- световой поток;
- яркость;
- светоотдача;
- освещенность
Устанавливая 12-вольтную светодиодную лампу на тот или иной прибор, необходимо понимать, что ее эффективность зависит от длины волны излучения или, проще говоря, от цвета. Вот таблица, в которой приведена зависимость.
| Цвет сверхъяркого светодиода | Эффективность (Люмен/Ватт) |
| Красный | 72 |
| Оранжевый, желтый | 98 |
| Зеленый | 93 |
| Голубой | 75 |
| Синий | 37 |
Но изучая эти характеристики, не каждый человек сможет понять, какой именно прибор ему подойдет. Гораздо легче определиться, глядя на электрические параметры: напряжение, максимальный прямой ток, мощность прибора.
Помимо этого существуют и другие характеристики. Суперяркие светодиоды могут быть созданы на основе одного кристалла или быть многокристальными. Такие характеристики, как длина волны и цветовая температура, отвечают за цвет свечения. Важные параметры – угол свечения, размер корпуса и количество светодиодов в одной лампе.
Разработка новых моделей привела к тому, что появилась еще одна отличительная черта – форма корпуса. Популярным корпусом для ультроярких светодиодов на 12 вольт является «пиранья», имеющая четыре вывода. Существуют также модели с двумя выводами и модели, предназначенные для поверхностного монтажа.
Каждой модели прибора соответствует своя таблица параметров, заглянув в которую можно выяснить особенности работы этого прибора.
Несколько предостережений
Главной проблемой при производстве суперярких светодиодов является проблема теплоотвода. Светодиоду нельзя перегреваться, иначе интенсивность освещения необратимо уменьшится. Особенно перегреву подвержены суперяркие приборы большой мощности, поэтому при самостоятельном монтаже необходимо обеспечивать их охлаждение с помощью радиатора.
Повышенное внимание обращайте на электрические параметры, не допуская подключения к напряжению, которое выше указанного в инструкции, и обеспечивая только допустимый ток. Таким образом, суперяркие источники смогут светить максимально долго.
Аккуратно обращайтесь с медными выводами, поскольку их перегиб или сильная деформации приведет к тому, что мощность сигнала изменится.
le-diod.ru
Светодиоды 12 вольт
Светодиоды в последнее время получили довольно широкое распространение среди населения.
Все чаще в интернете на соответствующих форумах появляются сообщения о разработках светдиодов все более высокой мощности. А сколько товаров на основе этого элемента запущено в оборот.
Для не разбирающегося человека светодиод представляется довольно сложно, хотя мы все сталкивались с ним, достаточно вспомнить мониторы Apple, которые уже давно изготавливаются с использованием светодиодной подсветки. А новые выпускаемые иномарки все чаще оснащаются светодиодными фарами.
Что такое светодиоды
На самом деле в светодиоде ничего сверхъестественного нет. Это довольно простой элемент, прибор, который базирует свою работу на полупроводнике, а свет он дает, когда через него пропускается электрический ток.
Сегодня светодиоды производится из самых разнообразных полупроводниковых материалов, состав которых как раз и определяет его качественные характеристики: световой поток, цвет, яркость и т.д.
Естественно, что классифицируются светодиоды по самым разнообразным признакам. Это и цвет, и размер, и форма корпуса, и, самое главное, мощность и яркость, что, собственно, и обуславливает то, насколько яркой будет подсветка, и какова будет цена на изделие.
И, конечно, как и все вокруг нас, светодиоды обладают своими достоинствами и недостатками.
Например, яркость и привлекательность цвета, долговременный срок службы, компактность, входящие в число плюсов в выборе этого элемента, сопровождаются и некоторыми минусами, связанными с особенностями подключения.
Где их можно встретить?
Впервые свое применение светодиоды нашли в моддинге.
Этот термин знаком не каждому, но обозначает совсем простое действие: моддинг – это просто какие-либо модификационные манипуляции с электроникой или внешним видом техники, чтобы сделать ее более интересной внешне или как-то расширить ее технический потенциал.
Более того, светодиоды в моддинге долгое время оставались самым главным элементом для придания вещи чего-то нового.
Всем нам знакомы, например, вентиляторы с подсветками самых разнообразных цветов, лампы, дополняющие корпус того же ноутбука каким-либо необычным освещением – все это и дает светодиод.
А сколько сейчас представлено компьютерных мышек оптического принципа работы, в которых вместо стандартной лампочки установлен светодиод!
Словом,
Автомобильная промышленность, дизайн интерьеров, компьютерная техника – с помощью светодиода вы можете изменить и дополнить практически все, что позволяет ваша фантазия и навыки в области микроэлектроники.
Если раньше светодиод был новшеством исключительно моддинга, то сейчас производство вещей с его участием поставлено на конвейер.
Светодиод применяется везде, где нужно подсветить какой-либо элемент локально и компактно.
К содержанию ↑
Светодиод 12 вольт автомобильный
В автомобильном мире светодиод уже давно стал популярным элементом не только в области самостоятельного тюннинга, но и на массовом производстве.
Светодиоды часто заменяют штатные лампочки, ведь они обладают большим сроком служения, меньшей пожароопасностью, светят они гораздо ярче, да и выглядят намного привлекательнее.
Однако учтите, что и в этом случае правильность подключения играет ведущую роль.
К счастью, cегодня предлагаются кластеры – специализированные цепочки светодиодов для бортовой сети, рассчитанные как раз на 12 вольт.
Правда при изменении оборотов двигателя яркость их будет претерпевать значительные изменения.
Рекомендуем при выборе светодиодов для автомобиля обратить внимание на проверенные компании лидеры в этой области, напрмер:
Подключение светодиода к 12 вольтам
Как было сказано ранее, долговременность работы светодиода будет зависеть в первую очередь именно от того, насколько правильно вы сможете подключить его.
Дело в том, что такая манипуляция с этим подсвечивающим элементом отличается множеством тонкостей и нюансов, без соблюдения которых ваша светодиодная установка будет постоянно перегорать, а значит, потребуется купить новую для замены.
Существуют некоторые правила, которые помогут вам правильно подключить вашу систему:
- Для начала учтем тот факт, что светодиоды разного цвета имеют разное напряжение и разную длину волны. Еще одной важной характеристикой, на которую стоит обратить внимание, это сила тока.
В среднем одному светодиоду потребуется около 20 мА, однако в установке, где полупроводников несколько, это цифра будет куда больше, примерно в расчете 20 мА на одного полупроводника.
Естественно, что перед началом работы со светодиодом стоит уточнить, какое напряжение потребуется ему.
- Важно учесть то, что в подключении светодиода обязательно должен быть задействован резистор.
Если же в выбранном вами светодиоде резистор уже встроен, что довольно редко встречается, то вы можете сразу подключать его к источнику 12 вольтовому.
И, конечно, учтите тот факт, что как и сами светодиоды, резисторы обладают разными характеристиками, а потому стоит внимательно соотнести качественные показатели обоих элементов.
Еще одной хитростью в подключении светодиода можно назвать следующий момент: бывает, что светодиод требует резистора с номиналом, которого в продаже просто не существует. В таком случае вам следует найти резистор с большим показателем сопротивления.
Мощность работы светодиода будет несколько уменьшена, но, во-первых, эта разница не значительна, а во-вторых, это окажет только положительный эффект на степень надежности.
- Если вы подключаете несколько светодиодов к одному резистору, то обязательно учтите, что сила тока всех их должна рассчитываться путем сложения показателей каждого при параллельном подключении
И обязательно подключайте светодиоды одной модели, иначе риск того, что конструкция мгновенно сгорит, крайне велик.
Если же ваши знания в физике не слишком хороши, и рассчитать все показатели вам сложно, а этапы подключения светодиода приводят в шок, то в сети вы можете легко найти ресурсы, которые предлагают пользователю не только схемы подключения, но и калькуляторы расчета необходимых данных.
К содержанию ↑
Расскажите друзьям!Понравилась статья? Подписывайтесь на обновления сайта по RSS, или следите за обновлениями В Контакте, Одноклассниках, Facebook, Twitter или Google Plus.
Подписывайтесь на обновления по E-Mail:
Если вы нашли неточность или у вас есть вопрос, напишите в форме комментария ниже:
zavodsvetodiodov.ru
Замена ламп накаливания на светодиоды в автомобиле очень популярное и верное решение. Чаще всего светодиоды используются в авто для подсветки фар, контрольных ламп, стоп сигналов, задних фонарей и внутри салона. Но всё большую популярность получают светодиоды в основных лампах ближнего и дальнего света, а также противотуманных фар. Наряду с многочисленными известными преимуществами, особенно радует в светодиодах возможность подключать их на 12 вольт аккумулятора авто. Есть различные варианты включения светодиодов от 12 вольт. Для питания одного белого светодиода необходимо 3.5 — 3.7 В. Но светодиод, как и любой полупроводник, имеет технологический разброс значения прямого напряжения. Поэтому не стоит строго придерживаться данных значений напряжения падения — можно встретить белый светодиод с прямым напряжением от 3-х вольт до 3,8. Поэтому лучше сделать расчёт по максимуму. При подключении допустим 4-х светодиодов последовательно, получаем напряжение 3.7х4=14.8 В, а ведь напряжение питания авто 12 вольт и светодиодов могут вообще не работать. Даже если их питать без резистора ограничителя тока. При подключении 3-х мощных светодиодов на ток 0,35А рассчитываем номинал токоограничительного резитора по формуле (Uпит-Uпадled)/Iобщ, тогда (12В-3.7х3)/0.35=2.57 Ом, выбираем ближайший номинал резистора из стандартного ряда с запасом — 2.7 Ом. Мощность резистора расчитываем по формуле Pрез=IобщхUпад, тогда 0.35х0.9=0.315. Берём резистор мощностью 0.5Вт. для красных – 2-2,5 В для инфракрасных – 1,2-1,9 В
2. Общий резистор. R=(14,9-3х3,3)/0,02=250 Ом, принимаем 240 Ом. Максимальный ток в цепи Imax=(14,9-3х3,3)/240=20,8 мА, минимальный ток Imin=(12,6-3х3,3)/240=11,3 мА. Мощность резистора P=(14,9-3х3,3)х0,0208=0,11 Вт, принимаем 0,125 Вт. Изменение тока в цепи, а соответственно яркость светодиода, для режимов двигатель включен/выключен составляет:
Форум по светодиодам Обсудить статью СВЕТОДИОДЫ НА 12 ВОЛЬТ |
radioskot.ru
Содержание:
Светодиоды уже давно используются в различных сферах жизни и деятельности людей. Благодаря своим качествам и техническим характеристикам, они приобрели широкую популярность. На основе этих источников света создаются оригинальные светотехнические конструкции. Поэтому у многих потребителей довольно часто возникает вопрос, как подключить светодиод к 12 вольтам. Данная тема очень актуальна, поскольку такое подключение имеет принципиальные отличия от других типов ламп. Следует учитывать, что для работы светодиодов используется только постоянный ток. Большое значение имеет соблюдение полярности при подключении, в противном случае, светодиоды просто не будут работать. Особенности подключения светодиодовВ большинстве случаев для подключаемых светодиодов требуется ограничение тока с помощью резисторов. Но, иногда вполне возможно обойтись и без них. Например, фонарики, брелоки и другие сувениры со светодиодными лампочками питаются от батареек, подключенных напрямую. В этих случаях ограничение тока происходит за счет внутреннего сопротивления батареи. Ее мощность настолько мала, что ее попросту не хватит, чтобы сжечь осветительные элементы.
Однако при некорректном подключении эти источники света очень быстро перегорают. Наблюдается стремительное падение яркости свечения, когда на них начинает действовать нормальный ток. Светодиод продолжает светиться, но в полном объеме выполнять свои функции он уже не может. Такие ситуации возникают, когда отсутствует ограничивающий резистор. При подаче питания светильник выходит из строя буквально за несколько минут. Одним из вариантов некорректного подключения в сеть на 12 вольт является увеличение количества светодиодов в схемах более мощных и сложных устройств. В этом случае они соединяются последовательно, в расчете на сопротивление батарейки. Однако при перегорании одной или нескольких лампочек, все устройство выходит из строя. Существует несколько способов, как подключить светодиоды на 12 вольт схема которых позволяет избежать поломок. Можно подключить один резистор, хотя это и не гарантирует стабильную работу устройства. Это связано с существенными различиями полупроводниковых приборов, несмотря на то, что они могут быть из одной партии. Они обладают собственными техническими характеристиками, отличаются по току и напряжению. При превышении током номинального значения один из светодиодов может перегореть, после этого остальные лампочки также очень быстро выйдут из строя.
В другом случае предлагается соединить каждый светодиод с отдельным резистором. Получается своеобразный стабилитрон, обеспечивающий корректную работу, поскольку токи приобретают независимость. Однако данная схема получается слишком громоздкой и чрезмерно загруженной дополнительными элементами. В большинстве случаев ничего не остается, как подключить светодиоды к 12 вольтам последовательно. При таком подключении схема становится максимально компактной и очень эффективной. Для ее стабильной работы следует заранее позаботиться об увеличении питающего напряжения. Определение полярности светодиодаЧтобы решить вопрос, как подключить светодиоды в цепь 12 вольт, необходимо определить полярность каждого из них. Для определения полярности светодиодов существует несколько способов. Стандартная лампочка имеет одну длинную ножку, которая считается анодом, то есть, плюсом. Короткая ножка является катодом – отрицательным контактом со знаком минус. Пластиковое основание или головка имеет срез, указывающий на место расположения катода – минуса.
В другом способе необходимо внимательно посмотреть внутрь стеклянной колбочки светодиода. Можно легко разглядеть тонкий контакт, который является плюсом, и контакт в форме флажка, который, соответственно, будет минусом. При наличии мультиметра можно легко определить полярность. Нужно выполнить установку центрального переключателя в режим прозвонки, а щупами прикоснуться к контактам. Если красный щуп соприкоснулся с плюсом, светодиод должен загореться. Значит черный щуп будет прижат к минусу. Тем не менее, при кратковременном неправильном подключении лампочек с нарушением полярности, с ними не произойдет ничего плохого. Каждый светодиод способен работать только в одну сторону и выход из строя может случиться только в случае повышения напряжения. Значение номинального напряжения для отдельно взятого светодиода составляет от 2,2 до 3 вольт, в зависимости от цвета. При подключении светодиодных лент и модулей, работающих от 12 вольт и выше, в схему обязательно добавляются резисторы. Расчет подключения светодиодов в схемах на 12 и 220 вольтОтдельный светодиод невозможно напрямую подключить к источнику питания на 12 В поскольку он сразу же сгорит. Необходимо использование ограничительного резистора, параметры которого рассчитываются по формуле: R= (Uпит-Uпад)/0,75I, в которой R является сопротивлением резистора, Uпит и Uпад – питающее и падающее напряжения, I – ток, проходящий по цепи, 0,75 – коэффициент надежности светодиода, являющийся постоянной величиной.
В качестве примера можно взять схему, используемую при подключение светодиодов на 12 вольт в авто к аккумулятору. Исходные данные будут выглядеть следующим образом:
В соответствии с формулой, приведенной выше, значение сопротивления будет следующим: R = (12 – 2,2)/0,75 х 0,01 = 1306 Ом или 1,306 кОм. Таким образом, ближе всего будет стандартная величина резистора в 1,3 кОм. Кроме того, потребуется расчет минимальной мощности резистора. Данные расчеты используются и при решении вопроса, как подключить мощный светодиод к 12 вольтам. Предварительно определяется величина фактического тока, которая может не совпадать со значением, указанным выше. Для этого используется еще одна формула: I = U / (Rрез.+ Rсвет), в которой Rсвет является сопротивлением светодиода и определяется как Uпад.ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом. Следовательно, ток в цепи составит: I = 12 / (1300 + 220) = 0,007 А. В результате, фактическое падение напряжения светодиода будет равно: Uпад.свет = Rсвет х I = 220 х 0,007 = 1,54 В. Окончательно значение мощности будет выглядеть так: P = (Uпит. — Uпад.)² / R = (12 -1,54)²/ 1300 = 0,0841 Вт). Для практического подключения значение мощности рекомендуется немного увеличить, например, до 0,125 Вт. Благодаря этим расчетам, удается легко подключить светодиод к аккумулятору 12 вольт. Таким образом, для правильного подключения одного светодиода к автомобильному аккумулятору на 12В, в цепи дополнительно понадобится резистор на 1,3 кОм, мощность которого составляет 0,125Вт, соединяющийся с любым контактом светодиода.
Расчет подключения светодиода к сети 220В осуществляется по такой же схеме, что и для 12В. В качестве примера берется такой же светодиод с током 10 мА и напряжением 2,2В. Поскольку в сети используется переменный ток напряжением 220В, расчет резистора будет выглядеть следующим образом: R = (Uпит.-Uпад.) / (I х 0,75). Вставив в формулу все необходимые данные, получаем реальное значение сопротивления: R = (220 — 2.2) / (0,01 х 0,75) = 29040 Ом или 29,040 кОм. Ближайший стандартный номинал резистора – 30 кОм. Далее выполняется расчет мощности. Вначале определяется значение фактического тока потребления: I = U / (Rрез.+ Rсвет). Сопротивление светодиода рассчитывается по формуле: Rсвет = Uпад.ном. / Iном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом. Следовательно, ток в электрической цепи будет составлять: I = 220 / (30000 + 220) = 0,007А. В результате, реальное падение напряжение на светодиоде будет следующим: Uпад.свет = Rсвет х I = 220 х 0,007 = 1,54В.
Для определения мощности резистора используется формула: P = (Uпит. — Uпад.)² / R = (220 -1,54)² / 30000 = 1,59Вт. Значение мощности следует увеличить до стандартного, составляющего 2Вт. Таким образом, чтобы подключить один светодиод к сети с напряжением 220В понадобится резистор на 30 кОм с мощностью 2Вт. Однако в сети протекает переменный ток и горение лампочки будет происходить лишь в одной полуфазе. Светильник будет выдавать быстрый мигающий свет, с частотой 25 вспышек в секунду. Для человеческого глаза это совершенно незаметно и воспринимается как постоянное свечение. В такой ситуации возможны обратные пробои, которые могут привести к преждевременному выходу из строя источника света. Чтобы избежать этого, выполняется установка обратно направленного диода, обеспечивающего баланс во всей сети. Ошибки при подключении |
electric-220.ru