Sekarang lampu LED menjadi sangat populer. Masalahnya adalah pencahayaan ini tidak hanya cukup kuat, tetapi juga hemat biaya. LED adalah dioda semikonduktor dalam kulit epoksi.
Awalnya mereka cukup lemah dan mahal. Tetapi kemudian, dioda putih dan biru yang sangat terang dilepaskan ke dalam produksi. Pada saat itu, harga pasar mereka telah menurun. Saat ini, ada hampir semua warna LED, yang menjadi alasan penggunaannya di berbagai bidang kegiatan. Ini termasuk penerangan berbagai ruangan, layar dan rambu lampu latar, penggunaan di rambu jalan dan lampu lalu lintas, di interior dan lampu depan mobil, di ponsel, dll.
Deskripsi
LED mengkonsumsi sedikit listrik, sehingga pencahayaan tersebut secara bertahap menggantikan sumber cahaya yang sudah ada sebelumnya. Di toko khusus, Anda dapat membeli berbagai item berdasarkan pencahayaan LED, mulai dari lampu konvensional dan strip LED,diakhiri dengan panel LED. Kesamaan mereka semua adalah bahwa koneksi mereka membutuhkan arus 12 atau 24 V.
Tidak seperti sumber cahaya lain yang menggunakan elemen pemanas, yang satu ini menggunakan kristal semikonduktor yang menghasilkan radiasi optik saat diberikan arus.
Untuk memahami skema untuk menghubungkan LED ke jaringan 220V, pertama-tama Anda harus mengatakan bahwa itu tidak dapat diberi daya langsung dari jaringan tersebut. Oleh karena itu, untuk bekerja dengan LED, Anda harus mengikuti urutan tertentu untuk menghubungkannya ke jaringan tegangan tinggi.
Sifat listrik LED
Karakteristik tegangan arus LED adalah garis yang curam. Artinya, jika tegangan meningkat setidaknya sedikit, maka arus akan meningkat tajam, ini akan menyebabkan LED menjadi terlalu panas dengan burnout berikutnya. Untuk menghindari hal ini, Anda harus menyertakan resistor pembatas dalam rangkaian.
Tetapi penting untuk tidak melupakan tegangan balik maksimum yang diizinkan dari LED 20 V. Dan jika terhubung ke jaringan dengan polaritas terbalik, ia akan menerima tegangan amplitudo 315 volt, yaitu 1,41 kali lebih banyak dari yang sekarang. Faktanya adalah bahwa arus dalam jaringan 220 volt adalah bolak-balik, dan awalnya akan mengalir ke satu arah dan kemudian kembali.
Untuk mencegah arus bergerak ke arah yang berlawanan, rangkaian sakelar LED harus sebagai berikut: dioda disertakan dalam rangkaian. Itu tidak akan melewati tegangan balik. Dalam hal ini, koneksi harus paralel.
Skema lain untuk menghubungkan LED ke jaringan 220volt adalah memasang dua LED secara berurutan.
Untuk daya listrik dengan resistor pendinginan, ini bukan pilihan terbaik. Karena resistor akan mengeluarkan daya yang kuat. Misalnya, jika Anda menggunakan resistor 24 kΩ, maka disipasi daya akan menjadi sekitar 3 watt. Ketika dioda dihubungkan secara seri, daya akan menjadi setengahnya. Tegangan balik dioda harus 400 V. Ketika dua LED berlawanan menyala, Anda dapat meletakkan dua resistor dua watt. Perlawanan mereka harus dua kali lebih sedikit. Ini dimungkinkan ketika ada dua kristal dengan warna berbeda dalam satu wadah. Biasanya satu kristal berwarna merah dan yang lainnya berwarna hijau.
Ketika resistor 200 kΩ digunakan, dioda pelindung tidak diperlukan karena arus baliknya kecil dan tidak akan merusak kristal. Skema untuk menghubungkan LED ke jaringan ini memiliki satu minus - kecerahan bola lampu yang kecil. Dapat digunakan, misalnya, untuk menerangi sakelar ruangan.
Karena fakta bahwa arus dalam jaringan bolak-balik, ini menghindari pemborosan listrik untuk memanaskan udara dengan resistor pembatas. Kapasitor melakukan pekerjaan. Bagaimanapun, ia melewati arus bolak-balik dan tidak memanas.
Penting untuk diingat bahwa kedua setengah siklus jaringan harus melewati kapasitor agar dapat melewati arus bolak-balik. Dan karena LED mengalirkan arus hanya dalam satu arah, maka perlu untuk meletakkan dioda biasa (atau LED tambahan lainnya) ke arah yang berlawanan.sejajar dengan LED. Kemudian dia akan melewatkan babak kedua.
Saat rangkaian untuk menghubungkan LED ke jaringan 220 volt dimatikan, tegangan akan tetap berada di kapasitor. Kadang-kadang bahkan amplitudo penuh pada 315 V. Ini mengancam dengan sengatan listrik. Untuk menghindari hal ini, selain kapasitor, perlu juga menyediakan resistor pelepasan bernilai tinggi, yang, jika terputus dari jaringan, akan langsung melepaskan kapasitor. Sejumlah kecil arus mengalir melalui resistor ini selama operasi normal tanpa memanaskannya.
Untuk melindungi dari arus pengisian yang berdenyut dan sebagai sekering, kami memasang resistor resistansi rendah. Kapasitor harus khusus, yang dirancang untuk rangkaian arus bolak-balik minimal 250 V, atau 400 V.
Skema pengurutan LED melibatkan pemasangan bola lampu dari beberapa LED yang dihubungkan secara seri. Untuk contoh ini, satu counter diode sudah cukup.
Karena penurunan tegangan pada resistor akan lebih kecil, penurunan tegangan total pada LED harus dikurangi dari sumber listrik.
Dioda yang terpasang harus dirancang untuk arus yang serupa dengan arus yang melewati LED, dan tegangan balik harus sama dengan jumlah tegangan pada LED. Cara terbaik adalah menggunakan jumlah LED yang genap dan menghubungkannya secara berurutan.
Bisa ada lebih dari sepuluh LED dalam satu rantai. Untuk menghitung kapasitor, Anda perlu mengurangi dari tegangan amplitudo jaringan 315 V jumlah penurunan tegangan LED. Akibatnya, kami menemukan jumlah jatuhtegangan pada kapasitor.
kesalahan koneksi LED
- Kesalahan pertama adalah ketika Anda menghubungkan LED tanpa pembatas, langsung ke sumbernya. Dalam hal ini, LED akan gagal dengan sangat cepat, karena kurangnya kontrol atas jumlah arus.
- Kesalahan kedua adalah menghubungkan LED yang dipasang secara paralel ke resistor umum. Karena fakta bahwa ada sebaran parameter, kecerahan LED akan berbeda. Selain itu, jika salah satu LED gagal, arus LED kedua akan meningkat, sehingga dapat terbakar. Jadi ketika resistor tunggal digunakan, LED harus dihubungkan secara seri. Ini memungkinkan Anda untuk membiarkan arus tetap sama saat menghitung resistor dan menambahkan voltase LED.
- Kesalahan ketiga adalah ketika LED yang dirancang untuk arus yang berbeda dinyalakan secara seri. Hal ini menyebabkan salah satu dari mereka terbakar dengan lemah, atau sebaliknya - menjadi aus.
- Kesalahan keempat adalah menggunakan resistor yang tidak memiliki resistansi yang cukup. Karena itu, arus yang mengalir melalui LED akan terlalu besar. Beberapa energi, pada tegangan arus yang terlalu tinggi, diubah menjadi panas, yang mengakibatkan kristal terlalu panas dan pengurangan yang signifikan dalam masa pakainya. Alasan untuk ini adalah cacat kisi kristal. Jika tegangan arus semakin meningkat dan sambungan p-n memanas, ini akan menyebabkan penurunan hasil kuantum internal. Hasil darikecerahan LED akan turun dan kristal akan hancur.
- Kesalahan kelima adalah menyalakan LED pada 220V, yang rangkaiannya sangat sederhana, tanpa adanya batasan tegangan balik. Tegangan balik maksimum yang diizinkan untuk sebagian besar LED adalah sekitar 2V, dan tegangan setengah siklus terbalik mempengaruhi penurunan tegangan, yang sama dengan tegangan suplai saat LED mati.
- Alasan keenam adalah penggunaan resistor yang dayanya tidak mencukupi. Ini memicu pemanasan resistor yang kuat dan proses peleburan insulasi yang menyentuh kabelnya. Kemudian cat mulai terbakar dan di bawah pengaruh kerusakan suhu tinggi terjadi. Ini karena resistor hanya menghilangkan daya yang dirancang untuk ditangani.
Skema untuk menyalakan LED yang kuat
Untuk menghubungkan LED yang kuat, Anda perlu menggunakan konverter AC / DC yang memiliki output arus yang stabil. Ini akan menghilangkan kebutuhan akan resistor atau IC driver LED. Pada saat yang sama, kita dapat mencapai koneksi LED yang sederhana, penggunaan sistem yang nyaman, dan pengurangan biaya.
Sebelum menyalakan LED yang kuat, pastikan LED terhubung ke sumber listrik. Jangan hubungkan sistem ke catu daya yang diberi energi, jika tidak, LED akan mati.
5050 LED. Karakteristik. Diagram Pengkabelan
LED daya rendah juga mencakup LED pemasangan permukaan (SMD). Paling sering mereka digunakan untuktombol lampu latar di ponsel atau untuk strip LED dekoratif.
5050 LED (ukuran tipe bodi: 5 kali 5 mm) adalah sumber cahaya semikonduktor, tegangan majunya adalah 1,8-3,4 V, dan kekuatan arus searah untuk setiap kristal hingga 25 mA. Keunikan LED SMD 5050 adalah desainnya terdiri dari tiga kristal, yang memungkinkan LED memancarkan banyak warna. Mereka disebut LED RGB. Tubuh mereka terbuat dari plastik tahan panas. Lensa difus transparan dan diisi dengan resin epoksi.
Agar 5050 LED bertahan selama mungkin, mereka harus dihubungkan ke peringkat resistansi secara seri. Untuk keandalan maksimum rangkaian, lebih baik untuk menghubungkan resistor terpisah untuk setiap rantai.
Skema untuk menyalakan LED yang berkedip
LED yang berkedip adalah LED dengan generator pulsa integral yang terpasang di dalamnya. Frekuensi flashnya adalah dari 1,5 hingga 3 Hz.
Terlepas dari kenyataan bahwa LED yang berkedip cukup kompak, ia berisi chip generator semikonduktor dan elemen tambahan.
Adapun tegangan LED yang berkedip, bersifat universal dan dapat bervariasi. Misalnya tegangan tinggi 3-14 volt, tegangan rendah 1,8-5 volt.
Dengan demikian, kualitas positif dari LED yang berkedip termasuk, selain ukuran kecil dan kekompakan perangkat sinyal cahaya, juga rentang tegangan yang diizinkan. Selain itu, dapat memancarkan berbagai warna.
Dalam jenis flashing terpisahLED dibangun di sekitar tiga LED multi-warna, yang memiliki interval flash yang berbeda.
LED Berkedip juga cukup ekonomis. Faktanya adalah bahwa sirkuit elektronik untuk menyalakan LED dibuat pada struktur MOS, berkat unit fungsional yang terpisah dapat diganti dengan dioda yang berkedip. Karena ukurannya yang kecil, LED berkedip sering digunakan pada perangkat kompak yang membutuhkan elemen radio kecil.
Dalam diagram, LED yang berkedip ditunjukkan dengan cara yang sama seperti yang biasa, satu-satunya pengecualian adalah bahwa garis panah tidak hanya lurus, tetapi juga putus-putus. Dengan demikian, mereka melambangkan kedipan LED.
Melalui bodi transparan dari LED yang berkedip, Anda dapat melihat bahwa itu terdiri dari dua bagian. Di sana, di terminal negatif basis katoda, ada kristal dioda pemancar cahaya, dan di terminal anoda, ada chip osilator.
Semua komponen perangkat ini terhubung menggunakan tiga jumper kawat emas. Untuk membedakan LED yang berkedip dari yang normal, lihat saja casing transparan di bagian lampu. Di sana Anda dapat melihat dua media dengan ukuran yang sama.
Pada satu substrat adalah kubus pemancar cahaya kristal. Itu terbuat dari paduan tanah jarang. Untuk meningkatkan fluks dan fokus bercahaya, serta untuk membentuk pola radiasi, digunakan reflektor aluminium parabola. Reflektor dalam LED yang berkedip ini ukurannya lebih kecil daripada reflektor normal. Ini karena di babak keduakasing berisi substrat dengan sirkuit terpadu.
Kedua substrat ini terhubung satu sama lain melalui dua jembatan kawat emas. Sedangkan untuk bodi LED yang berkedip, dapat dibuat dari plastik matte yang menyebarkan cahaya atau plastik transparan.
Karena fakta bahwa emitor dalam LED yang berkedip tidak terletak pada sumbu simetri tubuh, perlu untuk menggunakan panduan cahaya difus berwarna monolitik untuk berfungsinya penerangan yang seragam.
Keberadaan wadah transparan hanya dapat ditemukan pada LED berkedip berdiameter besar, yang memiliki pola radiasi sempit.
Generator LED yang berkedip terdiri dari osilator master frekuensi tinggi. Kerjanya konstan, dan frekuensinya sekitar 100 kHz.
Seiring dengan generator frekuensi tinggi, pembagi pada elemen logis juga berfungsi. Dia, pada gilirannya, membagi frekuensi tinggi hingga 1,5-3 Hz. Alasan penggunaan generator frekuensi tinggi dengan pembagi frekuensi adalah karena pengoperasian generator frekuensi rendah membutuhkan kapasitor dengan kapasitansi terbesar untuk rangkaian timing.
Membawa frekuensi tinggi hingga 1-3 Hz membutuhkan adanya pembagi pada elemen logika. Dan mereka dapat diterapkan dengan cukup mudah pada ruang kecil kristal semikonduktor. Pada substrat semikonduktor, selain pembagi dan master osilator frekuensi tinggi, ada dioda pelindung dan sakelar elektronik. Bersifat membatasiresistor dibangun ke dalam LED yang berkedip, yang diberi nilai tegangan 3 hingga 12 volt.
LED berkedip tegangan rendah
Adapun LED berkedip tegangan rendah, mereka tidak memiliki resistor pembatas. Ketika catu daya dibalik, dioda pelindung diperlukan. Hal ini diperlukan untuk mencegah kegagalan sirkuit mikro.
Agar LED berkedip tegangan tinggi bekerja untuk waktu yang lama dan berjalan lancar, tegangan suplai tidak boleh melebihi 9 volt. Jika tegangan naik, maka disipasi daya LED yang berkedip akan meningkat, yang akan menyebabkan pemanasan kristal semikonduktor. Selanjutnya, karena pemanasan yang berlebihan, degradasi LED yang berkedip akan dimulai.
Bila perlu untuk memeriksa kesehatan LED yang berkedip, untuk melakukan ini dengan aman, Anda dapat menggunakan baterai 4,5 volt dan resistor 51 ohm yang dihubungkan secara seri dengan LED. Kekuatan resistor harus minimal 0.25W.
Pemasangan LED
Pemasangan LED adalah masalah yang sangat penting karena berhubungan langsung dengan kelangsungan hidupnya.
Karena LED dan sirkuit mikro tidak menyukai listrik statis dan panas berlebih, bagian yang perlu disolder secepat mungkin, tidak lebih dari lima detik. Dalam hal ini, Anda perlu menggunakan besi solder berdaya rendah. Suhu ujung tidak boleh melebihi 260 derajat.
Saat menyolder, Anda juga dapat menggunakan pinset medis. Pinset LEDdijepit lebih dekat ke kasing, karena penghilangan panas tambahan dari kristal dibuat selama penyolderan. Agar kaki-kaki LED tidak pecah, tidak boleh terlalu bengkok. Mereka harus tetap sejajar satu sama lain.
Untuk menghindari kelebihan beban atau korsleting, perangkat harus dilengkapi dengan sekring.
Skema untuk menyalakan LED dengan lancar
Skema soft turn on dan off LED sangat populer di antara yang lain, dan pemilik mobil yang ingin menyetel mobil mereka tertarik dengannya. Skema ini digunakan untuk menerangi interior mobil. Tapi ini bukan satu-satunya aplikasinya. Ini juga digunakan di area lain.
Rangkaian soft start LED sederhana akan terdiri dari transistor, kapasitor, dua resistor, dan LED. Penting untuk memilih resistor pembatas arus yang dapat melewatkan arus 20 mA melalui setiap rangkaian LED.
Rangkaian untuk menyalakan dan mematikan LED tidak akan lengkap tanpa kapasitor. Dialah yang memungkinkan dia untuk mengumpulkan. Transistor harus p-n-p-struktur. Dan arus pada kolektor tidak boleh kurang dari 100 mA. Jika rangkaian soft start LED dirakit dengan benar, maka dengan menggunakan contoh lampu interior mobil, LED akan menyala dengan lancar dalam 1 detik, dan setelah pintu ditutup, LED akan mati dengan lancar.
Pengaktifan LED secara bergantian. Diagram
Salah satu efek pencahayaan menggunakan LED adalah menyalakannya satu per satu. Itu disebut api yang menyala. Skema semacam itu bekerja dari catu daya otonom. Untuk desainnya, sakelar konvensional digunakan, yang memasok daya ke masing-masing LED secara bergantian.
Pertimbangkan perangkat yang terdiri dari dua sirkuit mikro dan sepuluh transistor, yang bersama-sama membentuk osilator master, mengontrol, dan mengindeks dirinya sendiri. Dari output osilator master, pulsa ditransmisikan ke unit kontrol, yang juga merupakan penghitung desimal. Kemudian tegangan diterapkan ke dasar transistor dan membukanya. Anoda LED terhubung ke kutub positif sumber listrik, yang menghasilkan cahaya.
Pulsa kedua membentuk unit logis pada keluaran pencacah berikutnya, dan tegangan rendah akan muncul pada yang sebelumnya dan menutup transistor, menyebabkan LED mati. Kemudian semuanya terjadi dalam urutan yang sama.
