Meluasnya penggunaan LED dimulai pada pertengahan 60-an abad terakhir. Sejak itu, perangkat ini telah mengalami banyak perubahan. Dan hari ini, ketika harga LED turun secara signifikan, popularitasnya di kalangan konsumen telah tumbuh secara signifikan. Pencahayaan yang diwujudkan melalui penggunaan LED sepuluh langkah lebih maju dari lampu pijar dan perangkat lampu neon - lampu ini berkali-kali lebih ekonomis, andal, dan tahan lama.
Apa itu LED dan bagaimana cara kerjanya
LED adalah perangkat yang menggunakan sifat-sifat sambungan p-n dan memancarkan foton, mengubah arus listrik menjadi radiasi cahaya, yang terjadi ketika kombinasi terbalik elektron dan lubang di wilayah sambungan p-n. Artinya, kondisi yang diperlukan untuk menghubungkan LED untuk menghasilkan cahaya adalah sambungan p-n, yang merupakan kontak dua semikonduktor dengan jenis konduktivitas yang berbeda. Untuk tujuan inikristal semikonduktor diperlakukan dengan pengotor akseptor di satu sisi, dan pengotor donor di sisi lain. Dalam hal ini, untuk emisi cahaya, diperlukan kedekatan energi kuanta cahaya dari rentang yang terlihat dengan celah pita dari wilayah aktif LED. Selain itu, kristal harus mengandung sejumlah kecil cacat, yang menyebabkan kombinasi terbalik elektron dan lubang di daerah sambungan p-n terjadi tanpa radiasi.
Bagaimana cara terhubung?
Sambungan LED tunduk pada kepatuhan ketat terhadap polaritas. Untuk tujuan ini, output dari LED memiliki nama yang sesuai: anoda dan katoda. Dengan demikian - plus dan minus.
LED hanya mampu memancarkan cahaya jika langsung dinyalakan. Ketika Anda menyalakannya kembali, itu gagal secara permanen.
Karena LED hanya dapat memancarkan cahaya pada tegangan dan nilai arus tertentu, resistansi pembatas harus dimasukkan ke dalam diagram pengkabelan.
Bagaimana cara menyambungkan LED ke 220V?
Bagaimana mungkin melakukan ini? Menghubungkan LED ke sumber arus 220 V sama sekali tidak semudah kelihatannya. Inti masalahnya terletak pada karakteristik teknis perangkat, yang operasinya didasarkan pada prinsip melewatkan arus melalui kristal, sebagai akibatnya mereka mulai menghasilkan cahaya. Untuk mematuhi prinsip ini, diperlukan perangkat lain - driver, yang tugasnya mengontrol pasokan arus ke kristal. Pada saat yang sama, pengemudi membatasi jumlah yang dibutuhkan untuk model tertentu dari LED yang digunakan.
Sebaliknyakoneksi LED dilakukan langsung ke tegangan 220 V dan digunakan ketika LED terlihat seperti indikator daya rendah dan ketika hanya satu atau beberapa elemen yang terlibat dalam koneksi. Dalam kebanyakan kasus, LED digunakan sebagai sumber cahaya dan dihubungkan melalui driver yang telah memiliki semua parameter yang diperlukan untuk pengoperasian normal perangkat.
LED tidak akan menyala jika tegangan yang diberikan kurang dari nilai yang diperlukan. Di sisi lain, jika tegangan seperti itu melebihi nilai yang diinginkan, perangkat akan gagal. Untuk menghindari kasus seperti itu, resistor pembatas arus digunakan untuk menghubungkan LED.
Sebuah diagram koneksi driver perkiraan untuk lampu LED dekoratif ditunjukkan di bawah ini.
Fitur utama driver adalah konversi arus bolak-balik yang mengalir di stopkontak rumah tangga konvensional, dan sebagai hasilnya, arus konstan disuplai ke LED.
Koneksi serial LED
Koneksi perangkat tersebut memiliki karakteristiknya sendiri. Menghubungkan beberapa LED sekaligus paling baik dilakukan secara seri. Koneksi ini akan mengurangi konsumsi energi dan memungkinkan Anda untuk menghubungkan sejumlah besar pada saat yang bersamaan. Tetapi pada saat yang sama, semua LED yang terhubung seri harus dari jenis yang sama, dan catu daya harus memiliki daya yang cukup dan dapat memberikan tegangan yang diperlukan.
Menghubungkan LED menurut prinsip ini cukup sederhana. Dioda dihubungkan secara seri. Contoh mencolok dari hubungan semacam itu adalah karangan bunga pohon Natal biasa.
Koneksi LED Arduino
Bagaimana mengatasi masalah agar LED menyala dan mati dengan selang waktu 1 detik? Sketsa yang disebut dapat membantu kami dengan ini - program yang dibuat di lingkungan Arduino. Arduino adalah perancang elektronik dan platform yang nyaman yang telah menjadi yang paling banyak digunakan di kalangan penggemar elektronik, karena sistem ini cukup sederhana dan mudah digunakan. Perangkat berbasis Arduino dapat mengontrol berbagai aktuator. Khususnya, LED.
Gambar di bawah menunjukkan diagram koneksi LED ke pengontrol Arduino, di mana perangkat terhubung ke output kedelapan. Fakta ini harus diperhitungkan saat memprogram, mengatur parameter yang diperlukan.
Koneksi paralel
Sambungan paralel LED banyak digunakan oleh masyarakat dalam kehidupan sehari-hari - di semua tampilan LED atau matriks LED.
LED memiliki perbedaan teknologi dalam nilai pengurangan tegangan langsung. Dengan demikian, arus yang berbeda akan melewati mereka. Dalam hal ini, intensitas cahaya juga akan bervariasi, yang dilihat oleh mata manusia sebagai kecerahan yang berbeda. Untuk itu arus harus disamakan dengan resistor ballast.
Gambar menunjukkan diagram koneksi paralelLED dalam satu cara. Pada saat yang sama, opsi "a" salah, tidak disarankan untuk menerapkannya dalam praktik. Opsi "b" yang benar adalah dengan resistor pemberat.
Koneksi mandiri
Sambungan LED do-it-yourself harus dilakukan sesuai dengan semua aturan. Untuk koneksi, perlu menggunakan kabel kecil karena fakta bahwa resistansi kabel semacam itu akan hampir sama dengan resistansi LED. Dalam hal ini, pengalaman menunjukkan bahwa tegangan turun tergantung pada panjang kawat. Untuk alasan ini, catu daya terletak di dekat perangkat LED. Atau mereka menggunakan catu daya untuk LED dengan tegangan keluaran 24 V, 36 V atau 48 V. Pada gilirannya, produsen strip LED memproduksinya untuk tegangan yang berbeda:
Sambungan ke 1,5 V. Dengan sambungan ini, LED, yang tegangan operasinya dalam banyak kasus melebihi 1,5 V, memerlukan sumber daya minimal 3,2 V. Dalam hal ini, generator pemblokiran digunakan untuk sambungan pada resistor, transistor dan trafo
- Hubungkan ke 5 V. Sambungan LED ini melibatkan penyambungan resistor dengan resistansi dalam kisaran 100-200 ohm.
- Hubungkan ke 9 V. Catu daya ini sangat jarang digunakan untuk menghubungkan LED. Paling sering, tiga dioda dihubungkan secara seri dengan arus operasi 20 mA.
- Koneksihingga 12 V. Termasuk menentukan jenis unit, menemukan arus pengenal, tegangan, dan konsumsi daya. Dalam hal sambungan seperti itu, perlu menggunakan resistor, yang ditempatkan di bagian mana pun dari rangkaian listrik.
- Sambungan ke 220 V. Dengan sambungan ini, perlu untuk membatasi tingkat arus yang akan melewati LED, serta menurunkan tingkat tegangan LED terbalik, karena hanya dengan cara ini akan mungkin untuk mencegah kerusakan. Level arus dibatasi oleh resistor, kapasitor atau induktor.
Mari fokus pada koneksi ke jaringan 220 V.
Prinsip menghubungkan ke tarif tinggi
Bagaimana cara menghubungkan LED ke jaringan 220 V? Seperti yang telah disebutkan, untuk perakitan perangkat yang optimal, diperlukan driver, karena untuk membuat koneksi seperti itu dan agar perangkat dapat bekerja secara stabil, perlu untuk mengurangi amplitudo tegangan dan mengurangi kekuatan arus, serta seperti mengubah tegangan AC menjadi DC. Pembagi yang memiliki resistor atau beban kapasitif, serta berbagai stabilisator, dapat membantu mengatasi masalah ini.
Sakelar lampu
Bagaimana sakelar LED terhubung? Bagi kami, saklar listrik di apartemen sudah lama tidak penasaran. Namun, kemajuan tidak berhenti, dan produsen peralatan pencahayaan telah meningkatkan sakelar yang biasa kami gunakan dengan menyediakan lampu latar LED. Sepertiperangkat menyediakan penerangannya saat dimatikan. Pada siang hari, peningkatan seperti itu, tentu saja, tidak terlihat. Tapi di malam hari, hal sepele ini sangat relevan. Menghubungkan sakelar dengan LED bukanlah tugas yang sulit, karena dilakukan sesuai dengan skema yang sangat sederhana. Namun, tindakan pencegahan keamanan memerlukan nuansa tertentu untuk diperhatikan.
Seperti yang Anda lihat dari diagram yang disajikan, perangkat hanya terdiri dari dua elemen - resistor yang membatasi arus, dan, pada kenyataannya, sumber cahaya. Kompleksitas dan paradoks yang aneh terletak pada kenyataan bahwa LED ditempatkan di sakelar 220 V AC. Pada saat yang sama, LED itu sendiri dirancang untuk tegangan konstan dari 2 hingga 12 V. Namun, ketika kekuatan arus jauh lebih besar daripada yang dapat dilewati oleh bagian ini dari rangkaian koneksi, kelebihan energi diubah menjadi panas. Dan jika tidak ada resistor di depan LED, maka arus yang melewatinya hanya akan menguapkan kristal dioda. Ini semua tentang resistor, yang memotong sebagian besar arus.
Algoritme kerja
Menghubungkan LED di sakelar dilakukan dalam beberapa tahap:
- Mematikan catu daya sepenuhnya.
- Kami membongkar sakelar, kami menghubungkan elemen ke terminalnya sesuai dengan diagram di atas.
- Di panel sakelar dengan bor tipis, bor lubang untuk output LED.
- Merakit sakelar.
- Memulihkan catu daya.
- Menggunakan perangkat.
