Опір для світлодіода 12 вольт. Хороші та погані схеми включення світлодіодів. Позначення світлодіоду на схемі

Світлодіод - це здатний діод світиться при протіканні через нього струму. Англійською світлодіод називається light emitting diode, або LED.

Колір світіння світлодіода залежить від добавок доданих до напівпровідника. Так, наприклад, домішки алюмінію, гелію, індію, фосфору викликають свічення від червоного до жовтого кольору. Індій, галій, азот змушує світлодіод світиться від блакитного до зеленого кольору. При додаванні люмінофора в кристал блакитного світіння світлодіод буде світитися білим світлом. В даний час промисловість випускає світлодіоди світіння всіх кольорів веселки, проте колір залежить не від кольору корпусу світлодіода, а саме від хімічних добавок у кристалі. Світлодіод будь-якого кольору може мати прозорий корпус.

Перший світлодіод був виготовлений у 1962 році в Університеті Іллінойсу. На початку 1990-х років на світ з'явилися яскраві світлодіоди, а трохи згодом понад яскраві.
Перевага світлодіодів перед лампочками розжарювання не заперечується, а саме:

* Низьке електроспоживання – в 10 разів економічніше за лампочки
* Довгий термін служби – до 11 років безперервної роботи
* Високий ресурс міцності – не бояться вібрацій та ударів
* Велика різноманітність кольорів
* Здатність працювати при низьких напругах
* Екологічна та протипожежна безпека – відсутність у світлодіодах отруйних речовин. Світлодіоди не гріються, від чого пожежі виключаються.

Маркування світлодіодів

Мал. 1.Конструкція індикаторних 5 мм світлодіодів.

У рефлектор міститься кристал світлодіода. Цей рефлектор визначає початковий кут розсіювання.
Потім світло проходить через корпус із епоксидної смоли. Доходить до лінзи - і тут починає розсіюватися на кут, що залежить від конструкції лінзи, на практиці - від 5 до 160 градусів.

Випромінюючі світлодіоди можна розділити на дві великі групи: світлодіоди видимого випромінювання та світлодіоди інфрачервоного (ІЧ) діапазону. Перші застосовуються як індикатори та джерела підсвічування, останні - в пристроях дистанційного керування, приймально-передаючих пристроях ІЧ діапазону, датчиках.
Світловипромінюючі діоди маркуються колірним кодом (табл. 1). Спочатку необхідно визначити тип світлодіода за конструкцією його корпусу (мал. 1), а потім уточнити його за кольоровим маркуванням по таблиці.

Мал. 2.Види корпусів світлодіодів

Кольори світлодіодів

Світлодіоди бувають майже всіх кольорів: червоний, помаранчевий, жовтий, жовтий, зелений, синій та білий. Синього та білого світлодіода трохи дорожче, ніж інші кольори.
Колір світлодіодів визначається типом напівпровідникового матеріалу, з якого він виготовлений, а не кольором пластику його корпусу. Світлодіоди будь-яких кольорів бувають у безбарвному корпусі, у такому разі колір можна дізнатися тільки увімкнувши його.

Таблиця 1.Маркування світлодіодів

Багатокольорові світлодіоди

Влаштований багатобарвний світлодіод просто, як правило, це червоний і зелений об'єднані в один корпус з трьома ніжками. Шляхом зміни яскравості чи кількості імпульсів кожному з кристалів можна досягати різних кольорів світіння.

Світлодіоди підключаються до джерела струму, анодом до плюсу, катодом до мінусу. Мінус (катод) світлодіода зазвичай позначається невеликим спилом корпусу або коротшим виведенням, але бувають і винятки, тому краще уточнити цей факт у технічних характеристиках конкретного світлодіода.

За відсутності зазначених міток полярність можна визначити і досвідченим шляхом, короткочасно підключаючи світлодіод до напруги живлення через відповідний резистор. Однак це не найвдаліший спосіб визначення полярності. Крім того, щоб уникнути теплового пробою світлодіода або різкого скорочення терміну його служби, не можна визначати полярність «методом тику» без струмообмежувального резистора. Для швидкого тестування резистор з номінальним опором 1кОм підходить більшості світлодіодів, якщо напруга 12V або менше.

Відразу слід попередити: не слід спрямовувати промінь світлодіода безпосередньо у своє око (а також у око товариша) на близькій відстані, що може пошкодити зір.

Напруга живлення

Дві основні характеристики світлодіодів - це падіння напруги і сила струму. Зазвичай світлодіоди розраховані на силу струму в 20 мА, але бувають і винятки, наприклад, чотирикристалічні світлодіоди зазвичай розраховані на 80 мА, так як в одному корпусі світлодіода містяться чотири напівпровідникових кристала, кожен з яких споживає 20 мА. Для кожного світлодіода існують допустимі значення напруги живлення Umax та Umaxобр (відповідно для прямого та зворотного включень). При подачі напруги понад цих значень настає електричний пробій, в результаті якого світлодіод виходить з ладу. Існує і мінімальне значення напруги живлення Umin, у якому спостерігається свічення світлодіода. Діапазон напруги живлення між Umin і Umax називається "робочою" зоною, так як саме тут забезпечується робота світлодіода.

Напруга живлення – параметр для світлодіода непридатний. Немає світлодіодів такої характеристики, тому не можна підключати світлодіоди до джерела живлення безпосередньо. Головне, щоб напруга, від якої (через резистор) живиться світлодіод, було вище за пряме падіння напруги світлодіода (пряме падіння напруги вказується в характеристиці замість напруги живлення і у звичайних індикаторних світлодіодів коливається в середньому від 1,8 до 3,6 вольт).
Напруга, вказана на упаковці світлодіодів - це не напруга живлення. Це величина падіння напруги на світлодіоді. Ця величина необхідна, щоб обчислити напругу, що залишилася, «не впала» на світлодіоді, яке бере участь у формулі обчислення опору резистора, що обмежує струм, оскільки регулювати потрібно саме його.
Зміна напруги живлення всього на одну десяту вольта у умовного світлодіода (з 1,9 до 2 вольт) викличе п'ятдесятивідсоткове збільшення струму, що протікає через світлодіод (з 20 до 30 міліампер).

Для кожного екземпляра світлодіода одного і того ж номіналу відповідна для нього напруга може бути різною. Включивши кілька світлодіодів одного й того ж номіналу паралельно, і підключивши їх до напруги, наприклад, 2 вольти, ми ризикуємо через розкид характеристик швидко спалити одні екземпляри і недосвітити інші. Тому при підключенні світлодіода слід відстежувати не напругу, а струм.

Величина струму для світлодіода є основним параметром, як правило, становить 10 або 20 міліампер. Не має значення, яка буде напруга. Головне, щоб струм, що тече в ланцюзі світлодіода, відповідав номінальному для світлодіода. А струм регулюється послідовно включеним резистором, номінал якого обчислюється за формулою:

R
Uпіт- Напруга джерела живлення у вольтах.
Uпад- Пряме падіння напруги на світлодіоді у вольтах (вказується в характеристиках і зазвичай знаходиться в районі 2-х вольт). При послідовному включенні кількох світлодіодів величини падінь напруги складаються.
I— максимальний прямий струм світлодіода в амперах (вказується в характеристиках і зазвичай становить або 10, або 20 міліамперам, тобто 0,01 або 0,02 ампера). При послідовному з'єднанні кількох світлодіодів прямий струм не збільшується.
0,75 - Коефіцієнт надійності для світлодіода.

Не слід забувати і про потужність резистора. Обчислити потужність можна за такою формулою:

P- Потужність резистора у ватах.
Uпіт- Діюча (ефективна, середньоквадратична) напруга джерела живлення у вольтах.
Uпад- Пряме падіння напруги на світлодіоді у вольтах (вказується в характеристиках і зазвичай знаходиться в районі 2-х вольт). При послідовному включенні кількох світлодіодів величини падінь напруги складаються. .
R- Опір резистора в омах.

Розрахунок токогоранічувального резистора та його потужності для одного світлодіода

Типові характеристики світлодіодів

Типові параметри білого індикаторного світлодіода: 20 мА струм, напруга 3,2 В. Таким чином, його потужність становить 0,06 Вт.

Також до малопотужних відносять світлодіоди поверхневого монтажу SMD. Він підсвічують кнопки у вашому стільниковому, екран вашого монітора, якщо він з LED-підсвічуванням, з них виготовлені декоративні світлодіодні стрічки на самоклеючій основі та багато іншого. Є два найбільш поширені типи: SMD 3528 і SMD 5050. Перші містять такий же кристал, як і індикаторні світлодіоди з висновками, тобто його потужність 0,06 Вт. А ось другий – три таких кристали, тому його не можна вже називати світлодіодом – це світлодіодне складання. Прийнято називати SMD 5050 світлодіодами, але це не зовсім правильно. Це складання. Їхня загальна потужність, відповідно, 0,2 Вт.
Робоча напруга світлодіода залежить від напівпровідникового матеріалу, з якого він виготовлений, відповідно є залежність між кольором світіння світлодіода та його робочою напругою.

Таблиця падіння напруги світлодіодів в залежності від кольору

За величиною падіння напруги під час тестування світлодіодів мультиметром можна визначити приблизний колір світіння світлодіода згідно з таблицею.

Послідовне та паралельне включення світлодіодів

При послідовному підключенні світлодіодів опір резистора, що обмежує, розраховується так само, як і з одним світлодіодом, просто падіння напруг всіх світлодіодів складаються між собою за формулою:

При послідовному включенні світлодіодів важливо знати про те, що всі світлодіоди, які використовуються в гірлянді, повинні бути однією маркою. Цей вислів слід взяти не за правило, а за закон.

Щоб дізнатися яку максимальну кількість світлодіодів, можливо, використовувати в гірлянді, слід скористатися формулою

* Nmax – максимально допустима кількість світлодіодів у гірлянді
* Upit – Напруга джерела живлення, наприклад батарейки або акумулятора. У вольтах.
* Uпр - Пряма напруга світлодіода взятого з його паспортних характеристик (зазвичай знаходиться в межах від 2 до 4 вольт). У вольтах.
* При зміні температури та старіння світлодіода Uпр може зрости. Коеф. 1,5 дає запас такий випадок.

При такому підрахунку N може мати дробовий вигляд, наприклад 5,8. Звичайно, ви не зможете використовувати 5,8 світлодіодів, тому слід дробову частину числа відкинути, залишивши тільки ціле число, тобто 5.

Обмежувальний резистор для послідовного включення світлодіодів розраховується так само як і для одиночного включення. Але у формулах додається ще одна змінна “N” – кількість світлодіодів у гірлянді. Дуже важливо щоб кількість світлодіодів у гірлянді була меншою або дорівнює Nmax - максимально допустимій кількості світлодіодів. Загалом повинна виконуватися умова: N =

Всі інші дії з розрахунків проводяться в аналогії розрахунку резистора при одиночному включенні світлодіода.

Якщо напруги джерела живлення не вистачає навіть для двох послідовно з'єднаних світлодіодів, на кожен світлодіод потрібно ставити свій обмежувальний резистор.

Паралельне включення світлодіодів із загальним резистором – погане рішення. Як правило, світлодіоди мають розкид параметрів, вимагають кілька різних напруг кожен, що робить таке підключення практично неробочим. Один з діодів світитиметься яскравіше і братиме на себе струму більше, поки не вийде з ладу. Таке підключення прискорює природну деградацію кристала світлодіода. Якщо світлодіоди з'єднуються паралельно, кожен із них повинен мати свій власний обмежувальний резистор.

Послідовне з'єднання світлодіодів краще ще і з точки зору економного витрачання джерела живлення: весь послідовний ланцюжок споживає струму рівно стільки, скільки і один світлодіод. А при паралельному з'єднанні струмів у стільки разів більше, скільки паралельних світлодіодів у нас коштує.

Розрахувати обмежувальний резистор для послідовно з'єднаних світлодіодів так само просто, як для одиночного. Просто підсумовуємо напругу всіх світлодіодів, віднімаємо від напруги джерела живлення суму (це буде падіння напруги на резисторі) і ділимо на струм світлодіодів (зазвичай 15 - 20 мА).

А якщо світлодіодів у нас багато, кілька десятків, а джерело живлення не дозволяє з'єднати їх усі послідовно (не вистачить напруги)? Тоді визначаємо, виходячи з напруги джерела живлення, скільки максимально світлодіодів ми можемо з'єднати послідовно. Наприклад для 12 вольт – це 5 двовольтових світлодіодів. Чому не шість? Але ж на обмежувальному резистори теж має щось падати. Ось 2 вольти, що залишилися (12 — 5х2) і беремо для розрахунку. Для струму 15 мА опір буде 2/0.015 = 133 Ома. Найближче стандартне - 150 Ом. А ось таких ланцюжків з п'яти світлодіодів та резистора кожна, ми вже можемо підключити скільки завгодно. Такий спосіб називається паралельно-послідовним з'єднанням.

Якщо є світлодіоди різних марок то комбінуємо їх таким чином, щоб у кожній гілки були світлодіоди тільки ОДНОГО типу (або з однаковим робочим струмом). При цьому необов'язково дотримуватись однакової напруги, тому що ми для кожної гілки розраховуємо свій власний опір.

Далі розглянемо стабілізовану схему включення світлодіодів. Торкнемося виготовлення стабілізатора струму. Існує мікросхема КР142ЕН12 (закордонний аналог LM317), що дозволяє побудувати дуже простий стабілізатор струму. Для підключення світлодіода (див. малюнок) розраховується величина опору R = 1.2 / I (1.2 - падіння напруги на стабілізаторі) тобто, при струмі 20 мА, R = 1,2 / 0.02 = 60 Ом. Стабілізатори розраховані на максимальну напругу 35 вольт. Краще не нап'яти їх так і подавати максимум 20 вольт. При такому включенні, наприклад, білого світлодіода 3,3 вольта можлива подача напруги на стабілізатор від 4,5 до 20 вольт, при цьому струм світлодіода буде відповідати незмінному значенню в 20 мА. При напрузі 20В отримуємо, що до такого стабілізатора можна підключити послідовно 5 білих світлодіодів, не дбаючи про напругу на кожному з них, струм в ланцюзі протікатиме 20мА (зайва напруга погаситься на стабілізаторі).

Важливо! У пристрої із великою кількістю світлодіодів протікає великий струм. Категорично забороняється підключати пристрій до увімкненого джерела живлення. У цьому випадку, в місці підключення виникає іскра, яка веде до появи в ланцюгу великого імпульсу струму. Цей імпульс виводить із ладу світлодіоди (особливо сині та білі). Якщо світлодіоди працюють у динамічному режимі (постійно включаються, вимикаються та підмаргують) і такий режим заснований на використанні реле, слід виключити виникнення іскри на контактах реле.

Кожен ланцюжок слід збирати із світлодіодів однакових параметрів та одного виробника.
Теж важливо! Зміна температури навколишнього середовища впливає на струм через кристал. Тому бажано виготовляти пристрій так, щоб струм, що протікає через світлодіод дорівнював не 20мА, а 17-18 мА. Втрата яскравості буде незначною, зате довгий термін служби забезпечений.

Як запитати світлодіод від мережі 220 Ст.

Здавалося б просто: ставимо послідовно резистор, і все. Але потрібно пам'ятати про одну важливу характеристику світлодіода: максимально допустиму зворотну напругу. Більшість світлодіодів воно близько 20 вольт. А при підключенні його в мережу при зворотній полярності (ток-то змінний, півперіоду в один бік йде, а другу половину — у зворотний) до нього додасться повна амплітудна напруга мережі — 315 вольт! Звідки така цифра? 220 В - це діюча напруга, амплітудна ж (корінь з 2) = 1,41 разів більше.
Тому, щоб врятувати світлодіод, потрібно поставити послідовно з ним діод, який не пропустить до нього зворотну напругу.

Ще один варіант підключення світлодіода до електромережі 220в:

Або ж поставити два світлодіоди зустрічно-паралельно.

Варіант живлення від мережі з резистором, що гасить, не найоптимальніший: на резисторі буде виділятися значна потужність. Дійсно, якщо застосуємо резистор 24 кОм (максимальний струм 13 мА), то потужність, що розсіюється на ньому, буде близько 3 Вт. Можна знизити її вдвічі, включивши послідовно діод (тоді тепло виділятиметься лише протягом півперіоду). Діод повинен бути на зворотну напругу не менше 400 В. При включенні двох зустрічних світлодіодів (існують навіть такі з двома кристалами в одному корпусі, зазвичай різних кольорів, один кристал червоного свічення, інший зеленого) можна поставити два двоватні резистори, кожен зі спотиванням в два рази менше.
Зазначу, що застосувавши резистор великого опору (наприклад 200 кОм) можна увімкнути світлодіод і без захисного діода. Струм зворотного пробою буде занадто малий, щоб викликати руйнування кристала. Звичайно, яскравість при цьому дуже мала, але для підсвічування в темряві вимикача в спальні її буде цілком достатньо.
Завдяки тому, що струм у мережі змінний, можна уникнути непотрібних витрат електрики на нагрівання повітря обмежувальним резистором. Його роль може виконувати конденсатор, який пропускає змінний струм без нагрівання. Чому так питання окреме, розглянемо його пізніше. Зараз нам потрібно знати, що для того, щоб конденсатор пропускав змінний струм, через нього повинні обов'язково проходити обидва напівперіоди мережі. Але світлодіод проводить струм тільки в один бік. Значить, ставимо зустрічно-паралельно світлодіоду звичайний діод (або другий світлодіод), він і пропускатиме другий напівперіод.

Але ми відключили нашу схему від мережі. На конденсаторі залишилася якась напруга (аж до повної амплітудної, якщо пам'ятаємо, рівної 315 В). Щоб уникнути випадкового удару струмом, передбачимо паралельно конденсатору розрядний резистор великого номіналу (щоб при нормальній роботі через нього потік незначний струм, що не викликає його нагрівання), який при відключенні від мережі за частки секунди розрядить конденсатор. І для захисту від імпульсного зарядного струму теж поставимо резистор низькоомний. Він також гратиме роль запобіжника, миттєво згоряючи при випадковому пробою конденсатора (ніщо не вічне, і таке теж трапляється).

Конденсатор повинен бути на напругу не менше 400 вольт або спеціальний для ланцюгів змінного струму напругою не менше 250 вольт.
А якщо ми хочемо зробити світлодіодну лампочку із кількох світлодіодів? Включаємо їх усі послідовно, зустрічного діода достатньо одного на всіх.

Діод повинен бути розрахований на струм, не менший за струм через світлодіоди, зворотна напруга — не менше суми напруги на світлодіодах. А ще краще взяти парну кількість світлодіодів та включити їх зустрічно-паралельно.

На малюнку в кожному ланцюжку намальовано по три світлодіоди, насправді їх може бути і більше десятка.
Як розрахувати конденсатор? Від амплітудної напруги мережі 315В віднімаємо суму падіння напруги на світлодіодах (наприклад, для трьох білих це приблизно 12 вольт). Отримаємо падіння напруги на конденсаторі Uп=303 В. Ємність у мікрофарадах дорівнюватиме (4,45*I)/Uп, де I — необхідний струм через світлодіоди в міліамперах. У нашому випадку для 20 мА ємність буде (4,45 * 20) / 303 = 89/303 ~ = 0,3 мкф. Можна поставити два конденсатори 0,15 мкФ (150 нФ) паралельно.

Найбільш поширені помилки при підключенні світлодіодів

1. Підключення світлодіода безпосередньо до джерела живлення без обмежувача струму (резистора чи спеціальної мікросхеми-драйвера). Обговорювалося вище. Світлодіод швидко виходить з ладу через погано контрольовану величину струму.

2. Підключення паралельно увімкнених світлодіодів до загального резистори. По-перше, через можливий розкид параметрів, світлодіоди горітимуть з різною яскравістю. По-друге, що більш суттєво, при виході з ладу одного зі світлодіодів, струм другого зросте вдвічі, і він може також згоріти. У разі використання одного резистора доцільніше підключати світлодіоди послідовно. Тоді при розрахунку резистора струм залишаємо колишнім (напр. 10 мА), а пряме падіння напруги світлодіодів складаємо (напр. 1,8 + 2,1 = 3,9 В).

3. Увімкнення послідовно світлодіодів, розрахованих на різний струм. В цьому випадку один із світлодіодів буде працювати на знос, або тьмяно світитися - залежно від налаштування струму обмежуючим резистором.

4. Встановлення резистора недостатнього опору. В результаті поточний через світлодіод струм виявляється занадто великим. Оскільки частина енергії через дефекти кристалічних ґрат перетворюється на тепло, то при завищених струмах його стає занадто багато. Кристал перегрівається, у результаті значно знижується термін його служби. При ще більшому завищенні струму через розігрів області p-n-переходу знижується внутрішній квантовий вихід, яскравість світлодіода падає (це особливо помітно у червоних світлодіодів) і кристал починає катастрофічно руйнуватися.

5. Підключення світлодіода до мережі змінного струму (напр. 220 В) без вжиття заходів щодо обмеження зворотної напруги. У більшості світлодіодів гранично допустима зворотна напруга становить близько 2 вольт, тоді як напруга зворотного напівперіоду при замкненому світлодіоді створює на ньому падіння напруги, що дорівнює напруги живлення. Існує багато різних схем, що виключають руйнівну дію зворотного напруги. Найпростіша розглянута вище.

6. Встановлення резистора недостатньої потужності. В результаті резистор сильно нагрівається і починає плавити ізоляцію його проводів. Потім на ньому обгорає фарба, і врешті-решт він руйнується під впливом високої температури. Резистор може безболісно розсіяти трохи більше тієї потужності, яку він розрахований.

Миготливі світлодіоди

Миготливий сеєтодіод (МСД) є світлодіодом з вбудованим інтегральним генератором імпульсів з частотою спалахів 1,5 -3 Гц.
Незважаючи на компактність у миготливий світлодіод входить напівпровідниковий чіп генератора та деякі додаткові елементи. Миготливий світлодіод досить універсальний - напруга живлення такого світлодіода може лежати в межах від 3 до 14 вольт - для високовольтних, і від 1,8 до 5 вольт для низьковольтних екземплярів.

Відмінні якості миготливих сеєтодіодое:

У деяких варіантах миготливих світлодіодів можуть бути вбудовані кілька (зазвичай - 3) різнокольорових світлодіодів з різною періодичністю спалахів.
Застосування миготливих світлодіодів виправдано в компактних пристроях, де висуваються високі вимоги до габаритів радіоелементів і електроживлення - світлодіоди, що миготять, дуже економічні, тому що електронна схема МСД виконана на МОП структурах. Миготливий світлодіод може легко замінити цілий функціональний вузол.

Умовне графічне позначення миготливого світлодіода на принципових схемах нічим не відрізняється від позначення звичайного світлодіода за винятком того, що лінії стрілок-пунктирні та символізують миготливі властивості світлодіода.

Якщо поглянути крізь прозорий корпус миготливого світлодіода, можна помітити, що конструктивно він складається з двох частин. На підставі катодного (негативного виведення) розміщений кристал світловипромінюючого діода.
Чіп генератора розміщений на підставі анодного виводу.
За допомогою трьох золотих дротяних перемичок з'єднуються всі частини цього комбінованого пристрою.

Відрізнити МСД від звичайного світлодіода легко на вигляд, розглядаючи його корпус на просвіт. Усередині МСД знаходяться дві підкладки приблизно однакового розміру. На першій з них розташовується кристалічний кубик світловипромінювача з рідкісноземельного сплаву.
Для збільшення світлового потоку, фокусування та формування діаграми спрямованості застосовується параболічний алюмінієвий відбивач (2). У МСД він трохи менше діаметром, ніж у звичайному світлодіоді, так як другу частину корпусу займає підкладка з інтегральною мікросхемою (3).
Електрично обидві підкладки пов'язані один з одним двома золотими дротяними перемичками (4). Корпус МСД (5) виконується з матової світлорозсіюючої пластмаси або прозорого пластику.
Випромінювач в МСД розташований не на осі симетрії корпусу, тому для забезпечення рівномірного засвітлення найчастіше застосовують монолітний кольоровий дифузний світловод. Прозорий корпус зустрічається тільки у МСД великих діаметрів, що мають вузьку діаграму спрямованості.

Чіп генератора складається з високочастотного генератора, що задає - він працює постійно - частота його за різними оцінками коливається близько 100 кГц. Спільно з ВЧ-генератором працює дільник на логічних елементах, який ділить високу частоту значення 1,5- 3 Гц. Застосування високочастотного генератора спільно з дільником частоти пов'язане з тим, що для реалізації низькочастотного генератора потрібно використання конденсатора з великою ємністю для ланцюга, що задає час.

Для приведення високої частоти значення 1-3 Гц використовуються дільники на логічних елементах, які легко розмістити на невеликій площі напівпровідникового кристала.
Крім ВЧ-генератора, що задає, і дільника на напівпровідниковій підкладці виконаний електронний ключ і захисний діод. У світлодіодів, що миготять, розрахованих на напругу живлення 3-12 вольт, також вбудовується обмежувальний резистор. У низьковольтних МСД обмежувальний резистор відсутній Захисний діод необхідний для запобігання виходу з ладу мікросхеми при переполюсуванні живлення.

Для надійної та довготривалої роботи високовольтних МСД напруга живлення бажано обмежити на рівні 9 вольт. При збільшенні напруги зростає потужність МСД, що розсіюється, а, отже, і нагрівання напівпровідникового кристала. Згодом надмірне нагрівання може призвести до швидкої деградації миготливого світлодіода.

Безпечно перевірити справність миготливого світлодіода можна за допомогою батарейки на 4,5 вольта і послідовно включеного разом зі світлодіодом резистора опором 51 Ом потужністю не менше 0,25 Вт.

Справність ІЧ-діода можна перевірити за допомогою фотокамери мобільного телефону.
Включаємо фотоапарат у режим зйомки, ловимо в кадр діод на пристрої (наприклад, пульт дистанційного керування), натискаємо на кнопки пульта, робочий ІЧ діод повинен у цьому випадку спалахувати.

У висновку слід звернути увагу на такі питання як паяння та монтаж світлодіодів. Це теж дуже важливі питання, які впливають на їхню життєздатність.
світлодіоди та мікросхеми бояться статики, неправильного підключення та перегріву, паяння цих деталей має бути максимально швидким. Слід використовувати малопотужний паяльник із температурою жала не більше 260 градусів і пайку робити не більше 3-5 секунд (рекомендації виробника). Не зайвим буде використання медичного пінцету під час паяння. Світлодіод береться пінцетом вище до корпусу, що забезпечує додаткове тепловідведення від кристала при паянні.
Ніжки світлодіода слід гнути із невеликим радіусом (щоб вони не ламалися). В результаті хитромудрих вигинів, ноги біля основи корпусу повинні залишитися в заводському положенні і повинні бути паралельні і не напружені (а то втомиться і кристал відвалиться від ніжок).

Хоча світлодіоди (світла) використовуються у світі ще з 60-х років, питання про те, як їх правильно підключати, актуальне і сьогодні.

Почнемо з того, що всі світлодіоди працюють виключно від постійного струму. Для них важлива полярність підключення, або розташування плюса та мінуса. У разі неправильного підключення. світлодіод не працюватиме.

Як визначити полярність світлодіоду

Полярність світлодіода можна визначити трьома способами:

N.B. Хоча практично останній спосіб іноді не підтверджується.

Як би там не було, слід зауважити, що якщо короткочасно (1-2 секунди) не правильно підключити світлодіод, то нічого не перегорить і поганого не станеться. Так як діод сам по собі в один бік працює, а в протилежний ні. Перегоріти він може лише через підвищену напругу.

Номінальна напруга більшості світлодіодів 2,2 — 3 вольта. Світлодіодні стрічки та модулі, які працюють від 12 і більше вольт, вже містять у схемі резистори.

Як підключити світлодіод до 12 вольтів

Підключати світлодіод безпосередньо до 12 вольт – заборонено, він згорить на долю секунди. Необхідно використовувати обмежувальний резистор (опір). Розмір резистора вираховується за формулою:

R= (Uпит-Uпад)/0,75I,

де R-величина опору резистора;

Uпит і Uпад – напруга живлення та падаюче;

I - струм, що проходить.

0.75 - коефіцієнт надійності для світлодіода (величина постійна)

Для більшої ясності розглянемо на прикладі підключення одного світлодіода до автомобільного акумулятора 12 вольт.

В даному випадку:

Uпит - 12 вольт (напруга в авто акумуляторі)
Uпад - 2,2 вольта (напруга живлення світлодіода)
I - 10 мА або 0,01 А (струм одного світлодіода)

За вищезгаданою формулою, отримаємо R=(12-2.2)/0.75*0.01 = 1306 Ом або 1,306 кОм

Найближче стандартне значення резистора - 1,3 кілоОм

Це ще не все. Потрібно обчислити потрібну мінімальну потужність резистора.

Але для початку визначимо фактичний струм I (він може відрізнятись від зазначеного вище)

Формула: I = U / (Rрез. + Rсвітло)

Rсвітло - Опір світлодіода:

Uпад.ном. / Іном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом,

з цього випливає, що струм у ланцюгу

I = 12/(1300 + 220) = 0,007 А

Фактичне падіння напруги світлодіода дорівнюватиме:

І нарешті, потужність дорівнює:

P = (Uпит. - Uпад.) ² / R = (12 -1,54) ² / 1300 = 0,0841 Вт).

Слід взяти трохи більше потужності стандартної величини. У разі краще підійде 0,125 Вт.

Отже, щоб правильно підключити один світлодіод до 12 вольт (авто акумулятор) потрібно в ланцюг вставити резистор, опором 1,3 комта потужністю 0,125 Вт.

Резистор можна приєднувати до будь-якої ноги світлодіода.

У когось у школі, з математики була тверда двійка — є простий варіант. При покупці світлодіодів в радіомагазині, запитайте продавця який резистор Вам потрібно буде вставити в ланцюг. Не забудьте вказати напругу ланцюга.

Як підключити світлодіод до 220в

Розмірність опору у разі розраховується так.

Вихідні дані самі. Світлодіод споживанням 10 мА та напругою 2.2 вольт.

Тільки напруга живлення в мережі 220 вольт змінного струму.

R = (Uпит.-Uпад.) / (I * 0,75)

R = (220 - 2.2) / (0,01 * 0,75) = 29040 Ом або 29,040 кОм

Найближчий за номіналом резистор стандартного значення 30 кОм.

Потужність вважається за тією самою формулою.

Для початку визначаємо фактичний струм споживання:

I = U / (Rрез. + Rсвітло)

Rсвітло = Uпад.ном. / Іном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом,

а з цього випливає, що струм у ланцюзі буде:

I = 220/(30000 + 220) = 0,007 А

Таким чином, реальне падіння напруги світлодіода буде:

Uпад.світло = Rсвітло * I = 220 * 0,007 = 1,54 В

І нарешті потужність резистора:

P = (Uпит. - Uпад.) ² / R = (220 -1,54) ² / 30000 = 1,59 Вт)

Потужність опору має бути не менше 1,59 Вт, краще трохи більше. Найближче стандартне значення 2 Вт.

Отже для підключення одного світлодіода до напруги 220 вольт, нам потрібно в електричний ланцюг примостити резистор номіналом 30 комта потужністю 2 Вт.

АЛЕ!Так як в даному випадку струм змінний, то світлодіод горітиме тільки в одну напівфазу, тобто буде дуже швидко блимати, приблизно зі швидкістю 25 спалахів в секунду. Людське око це не сприймає і здаватиметься, що світильник зазвичай горить. Але насправді він все одно пропускатиме зворотні пробої, хоч і працює лише в одному напрямку. Для цього потрібно поставити в ланцюг спрямований назад діод, щоб збалансувати мережу і вберегти світлодіод від передчасного виходу з ладу.

Вперше світлодіоди почали використовуватися на початку 60-х років. З того часу відбулися зміни. Світлодіоди мають масу переваг, таких як:

Низьке споживання;
Тривалий термін служби;
Міцність;
Широкий вибір спектра світла;
Можуть працювати від низької напруги;
Є пожежобезпечними.

Оскільки світлодіодам для роботи потрібне лише джерело постійного струму, слід проводити монтаж з правильною полярністю. Коли діоди неправильно підключені, функціонувати вони не будуть. Щоб їхня робота відбувалася правильно важливо знати, як підключити світлодіод.

Розуміння плюсу та мінусу

Визначається полярність декількома методами:

У старих моделях, де є довгі ніжки, все досить просто. Ніжка довша має полярність плюс (анод), що коротше – мінус (катод). Також на головці є зріз, який показує розташування полярностей.

Якщо подивитися всередину діода, то контакт, який виглядає як прапорець – мінусовий, тонкий буде плюсом.

Перевірити можна за допомогою мультиметра. Щоб це зробити, слід налаштувати його для продзвону. За допомогою щупів слід доторкнутися до контактів. Коли він почне світитися, значить на червоному контакті +, а на чорному -.

Здійснення харчування

Найбільш важливим фактором при виборі живлення виступають такі значення: струмова сила та падіння напруги. Майже всі вони мають розрахунок на струмову силу 20 міліампер, проте присутні моделі, що мають відразу 4 кристалики, тому він повинен бути розрахований на силу струму в чотири рази більше. Також діод має свою допустиму величину напруги Umax, при прямому включенні і Umaxобр, при зворотному. Коли подається вища напруга, відбувається пробій, після чого кристали більше не функціонують. Є також мінімум напруги, яку вистачить для харчування Umin, його вистачить для роботи світлодіода. Ці мінімальні та максимальні межі значень називаються зоною роботи. У зоні роботи повинна здійснюватися робота світлодіода. При неправильному розрахунку світлодіод просто перегорить.

На кожному світлодіоді вказується певна напруга, маркування розташоване на упаковці. Важливо знати, що це вказане можливе падіння напруги, а не робочої напруги. Це потрібно знати для того, щоб обчислювати опір резистора, завдання якого обмежити струм. Для кожного окремого світлодіода одного номіналу, необхідна напруга може відрізнятися. Важливо для підключення слідкувати за струмом, а не напругою.

Дані джерела світла у своїй більшості споживають номінальну напругу 2 – 3 вольт. Протипоказано підключати їх прямо до 12 вольт, без використання обмежувального резистора. У багатьох випадках для економії використовують пряму схему підключення світлодіода до батареї без використання резистора, але таке джерело світла прослужить дуже недовго. Для яскравих світлодіодів резистори не використовуються, так як для них зроблені драйвера, які можуть обмежувати струм. Це найсучасніший варіант світлодіодів.

Як розрахувати резистор

Є формула розрахунку опору резистора:

R= (Uпит-Uпад)/0,75I,

Розмір опору мається на увазі R.
Напруга живлення Uпит.
Падаюча напруга Uпад.
Текучий струм - I.
Постійна величина коефіцієнта надійності діода – 0.75.

Для прикладу розглянуто підключення до 12 вольтного акумулятора. Тоді буде:

Uпит – 12 вольта, що передбачає акумуляторну напругу).
Uпад – 2.2 вольт, яким виступає напруга живлення світлодіода).
I - 0.01 ампер, показує струм діода.

За даними цифр можна зробити підрахунок за формулою, яка покаже, що вийшла цифра 1.306. Оскільки резистори мають певний крок, то підійде — 1.3 ком.

Подальшим завданням буде обчислення необхідного мінімуму потужність резистора. Потрібно розуміти точну цифру струму, тому що вона може не відповідати вищезгаданому. Обчислення можна зробити за такою формулою:

I = U / (Rрез. + Rсвітло)

Опір, яким володіє діод:

Rсвітло = Uпад.ном. / Іном. = 2.2 / 0,01 = 220 Ом,

що говорить про те, що підрахований фактичний струм буде:

I = 12/(1300 + 220) = 0,007 А.

Для розуміння фактичного падіння напруги слід порахувати:

Uпад.світло = Rсвітло * I = 220 * 0,007 = 1,54 В

P = (Uпит. - Uпад.) ² / R = (12 -1,54) ² / 1300 = 0,0841 Вт.

Потужність краще купувати з невеликим запасом. Зараз буде якраз 0.125 Вт.

При підключенні 1 світлодіода до акумулятора 12 вольт знадобиться в мережі резистор, який має опір 1.3 кОм і потужністю 0.125 Вт.

Підключення до мережі 220 В

Для світлодіодів, що вимагають струму від мережі 220 В, важливо знати найважливіший пункт характеристики світлодіода. Особливо це стосується питань щодо теми, як підключити потужний світлодіод. Характеристика полягає у найбільш допустимій величині зворотної напруги. У багатьох випадках воно становить 20 В. Коли надходить мережеве живлення, при зворотній полярності (змінний струм) на нього прийде повна амплітуда напруги 315 В. Така напруга вийшла тому що амплітудна напруга майже в півтора рази вища за діючу. Для працездатності світлодіодів, крім резистора, слід встановити світлодіод за допомогою послідовного підключення, який не дозволить зворотній напрузі пробити його.

Наступний варіант підключення від 220 В має на увазі розстановку двох діодів зустрічно-паралельно.

Подібний спосіб, де передбачено використання резистора, не вважається правильним підключенням. При використанні резистора 24 кОм, енергія розсіювання буде приблизно 3 Вт. А при підключенні діода послідовно можна зменшити її в 2 рази. На зворотну напругу світлодіод повинен мати напругу не менше 400 В. Коли включаються 2 зустрічні світлодіоди, є можливість вставки двох резисторів на два вата, щоб опір на кожному вийшло в 2 рази менше.

Важливо розуміти, що використовуючи резистор з великим опором, наприклад, 200 кОм, є можливість включення без захисного діода. Так відбувається тому, що зворотний струм буде досить слабким для пошкодження діода. У цьому варіанті буде гірша яскравість, але для деяких цілей, таких як підсвічування, цілком вистачить.

Так як мережевий струм змінний, є можливість включити в ланцюг конденсатор замість резистора. Якщо порівнювати з резистором, конденсатор не нагрівається. Щоб конденсатор міг пропускати змінний струм, крізь нього має пройти обидва напівперіоди мережі. Так як світлодіод може проводити струм лише до однієї зі сторін, потрібно поставити інший світлодіод або діод зустрічно-паралельно. Це дозволить пропустити другий напівперіод.

Важливо знати, що коли схема відключена від мережі, конденсатор містить певну напругу, яка може дорівнювати 315 В. Щоб не стався випадковий удар струмом, слід провести установку розрядного резистора більшого номіналу, розташувавши його паралельно конденсатору. Запас потужності на конденсаторі служи у тому, щоб за нормальної роботі струм був незначним і викликав нагріву. Щоб забезпечити захист від імпульсних зарядних струмів, ставиться низькоомний резистор, який буде запобіжником.

Потужність конденсатора повинна бути від 400 і вище. Є варіанти для ланцюгів із змінним струмом напруги, підійдуть від 250 В і вище. Якщо потрібно запустити кілька світлодіодів, слід використовувати послідовне з'єднання.

Коли відбувається монтаж світлодіодного освітлення, розрахунок діода повинен відбуватися на струм, що не менше, ніж струм, що проходить крізь світлодіод. З зворотною напругою розрахунок повинен бути таким, щоб воно було не менше, ніж загальна складова напруги на світлодіодах. Використовуючи дані рекомендації, можна зрозуміти як правильно підключити світлодіод.

Варіанти підключень від 12 В

Від 12 В підключати можна кількома способами. Джерелом живлення 12 може використовуватися акумулятор. У цьому прикладі здійснюється підключення трьох світлодіодів.

Є варіант підключити все через свій резистор, який виконає функцію обмеження струму.

Іншим варіантом буде включення всіх світлодіодів паралельним підключенням, встановлюючи один резистор, що розрахований на потрійний струм. Однак мінус буде розкиданий параметрів зі світлодіодами єдиного типу. Відповідно світлодіод, що має найслабший внутрішній опір, першим пропустить підвищені струми і перегорить. Після чого інші згорять теж тому, що струм для них буде дуже сильний. У результаті доводиться, як і попередньому варіанті, встановлювати кожному світлодіоду резистор.

Однак є альтернатива цьому варіанті. Можна зробити з'єднання послідовно, використовуючи лише резистор. Так струм проходитиме крізь кожен світлодіод рівномірно. Важливо, щоб джерело живлення не мало напруги вище сум падіння на кожному світлодіоді. Далі важливо правильно вибрати резистор, що обмежує струм, і такий монтаж світлодіодного підсвічування здатний працювати тривалий термін.

Висновок та відео

Для підключення світлодіодів потрібно мати мінімальний рівень теоретичних знань, а також вміти паяти. Якщо мінімальні навички та знання, як правильно підключити світлодіод присутні, то труднощів це не викличе. Якщо є сумніви, то питання, як підключити світлодіод, краще довірити фахівцям. Найбільш простий варіант, це встановлення світлодіодних світильників, виконати який можна без проблем самостійно.

Світлодіоди (12 вольт) часто використовуються для тюнінгу автомобілів. Також вони можуть бути встановлені для освітлення невеликого приміщення. Випускаються пристрої різної форми, і за яскравістю вони дуже відрізняються. На ринку представлено багато виробників. Щоб правильно підключити світлодіод, слід враховувати тип джерела живлення. Також важливо оцінити параметри моделі. Щоб розібратися у цьому питанні, необхідно розглянути конкретні схеми підключення світлодіодів на 12 ст.

Підключення до низькочастотного блоку живлення

На 12 V світлодіод до низькочастотного блоку живлення підключається через селективний резистор. Для регулювання світлового потоку використовують модулятори. Деякі фахівці рекомендують перед підключенням світлодіода перевіряти номінальний опір ланцюга. Зазначений параметр не повинен перевищувати 3.3 Ом. Також оцінюється провідність модулятора.

Якщо розглядати пристрій відкритого типу, то цей параметр повинен становити близько 20 мк. Також на ринку представлені недорогі модулятори, що комутуються. Вони мають дуже високу пропускну здатність. Однак у модуляторів такого типу є кілька недоліків. Насамперед у них дуже високе енергоспоживання. Також важливо враховувати, що показник температури кольору пристрою при їх використанні досягає 700 мк. Для світлодіодів на 12 В це досить багато.

до високочастотного блоку живлення

Надяскравий світлодіод 12 вольт до високочастотного блоку можна підключити через просте реле. У цьому випадку модулятор підбирається відкритого типу. Багато експертів радять не використовувати будь-які підсилювачі. Насамперед вони підвищують параметр світлового потоку. Таким чином, світлодіоди для освітлення (12 вольт) швидко перегріваються. У середньому показник провідності струму має становити 25 мк. Перед підключенням світлодіода до мережі перевіряється параметр номінального опору. Зробити це може будь-яка людина за допомогою тестера. У середньому номінальний опір під час використання відкритого модулятора має становити трохи більше 4 Ом. Якщо розглядати схеми із великою кількістю світлодіодів, то в цьому випадку потрібно підбирати тригер. Зазначений елемент може продаватись з фільтром або без нього.

Послідовне підключення

Найчастіше світлодіоди (12 вольт) підключаються у послідовному порядку. В результаті утворюється стрічка. Для регулювання потужності світлового потоку використовують модулятори. Деякі спеціалісти встановлюють розширювачі з регуляторами. У будь-якому випадку реле підбирається на два контакти. Також важливо відзначити, що параметр номінального опору не повинен перевищувати 35 Ом. Перед розширювачем встановлюється фільтр пропускного типу. Щоб уникнути лагідних замикань, на кінці ланцюга фіксується ізолятор. У середньому параметр колірної температури може бути трохи більше 500 До.

Паралельне підключення

Світлодіодів зустрічається досить рідко. Для того, щоб лампи не перегорали, використовується контактний модулятор. Якщо розглядати варіант з 12 В, то доцільніше використовувати імпульсний трансівер. На ринку він продається із системою захисту. У середньому параметр провідності струму не перевищує 30 мк. Підсилювачі для підключення використовують рідко. Для того, щоб регулювати потужність світлового потоку, дозволяється застосовувати тригери.

Якщо розглядати дворозрядні модифікації, конденсатори застосовуються з одним перехідником. Також важливо відзначити, що рівень номінального опору залежить від пропускної спроможності резистора. Якщо розглядати варіант підключення із трирозрядним тригером, то конденсатори застосовуються без перехідника. У цьому випадку модулятор дозволяється використовувати лише з тиристором. Фільтри для стабілізації напруги встановлюються рідко.

Схеми з ємнісними конденсаторами

На 12 вольт світлодіод через ємнісний конденсатор дозволяється підключати лише у послідовному порядку. Якщо розглядати схему зі стрічкою ламп, тиристор використовується з одним перехідником. У разі фільтри застосовуються без обмотки. Щоб уникнути випадків короткого замикання, необхідні стабілітрони. Вони досить компактні. Встановлювати їх слід за фільтрами. Конденсатор у разі фіксується на модуляторе. Для регулювання світлового потоку потрібний контролер. Якщо підбирати пристрій однополюсного типу, параметр номінального опору становитиме близько 50 Ом. Також важливо відзначити, що пристрій залежить від провідності контролера.

Використання демпфуючих конденсаторів

На 12 вольт світлодіод через демпфуючий конденсатор дозволяється підключати без підсилювача. Тригер у разі використовується з одним перехідником. Чимало експертів розширювач встановлюють без ізолятора. Якщо розглядати схему з одним конденсатором, модулятор використовується відкритого типу. Встановлювати його слід через перехідник. Якщо розглядати схему на два конденсатори, то тут модулятор використовується закритого типу. Також важливо відзначити, що резистор дозволяється встановлювати лише з регулятором. Для приєднання контролера доведеться скористатися паяльником. Перед включенням світлодіода на 12 В перевіряється загальний рівень номінального опору ланцюга. Зазначений параметр не повинен перевищувати 35 Ом. Якщо він більший, значить, резистор підбирається вищою потужністю.

Застосування поглинаючих фільтрів

Маленькі світлодіоди (12 вольт) через поглинаючий фільтр підключити досить просто. У цьому випадку модулятор дозволяється встановлювати з різною пропускною здатністю. Основна перевага фільтрів, що поглинають, криється в зниженні колірної температури. В результаті здатні опрацювати дуже довго. Світловий потік в середньому коливається близько 4 лм. Також важливо відзначити, що тиристори використовуються лише при паралельному підключенні. Для регулювання потужності світлового потоку потрібні контролери. На ринку їх можна знайти з обкладинкою та без неї. Також є інші типи, які включають тетроди. У разі їх розглядати годі було.

Світлодіоди з хвильовими ресиверами

На 12 вольт світлодіод через хвильовий ресивер дозволяється підключати лише з відкритим модулятором. У разі резистори використовуються імпульсного типу. Багато експертів рекомендують не застосовувати поглинаючі фільтри. Трансивер встановлюється Іноді рівень номінального опору може сильно підвищуватися в ланцюгу. Щоб вирішити цю проблему, слід використовувати На ринку вони продаються різного розміру. Розширювач у ланцюгу використовується з двома перехідниками. Якщо розглядати схему з тригером, світлодіод слід встановлювати через підсилювач. Таким чином, вирішиться проблема з різким підвищенням колірної температури.

Світлодіод "Панасонік"

Світлодіоди (3мм) 12 вольт "Панасонік" часто встановлюються на машини. Для підключення моделі використовуються хвильові трансівери. Вони дуже компактні, також важливо відзначити, що пристрої не вимагають установки додаткового підсилювача. Якщо розглядати схему на два модулятори, параметр номінального опору повинен становити близько 40 Ом. Також важливо звертати увагу на показник провідності струму. З цією метою слід скористатися тестером. Розширювачі часто використовуються з одним перехідником. В цьому випадку світлодіод на 12 В встановлюється за резистором. У середньому показник номінального опору має становити близько 45 Ом.

Світлодіод "Філіпс"

Світлодіоди (12 вольт) для авто "Філіпс" підключаються через відкритий модулятор. Колірна температура моделі дорівнює 300 К. У середньому світловий потік пристрою не перевищує 450 лм. Якщо розглядати схему зі звичайним модулятором, світлодіоди (12 вольт) для авто використовуються з контролером. У цьому випадку важливо на початку ланцюга встановити ізолятор. Ще експерти рекомендують використовувати поглинаючий фільтр. Для регулювання світлового потоку світлодіода на 12 В не обійтися без якісного контролера. У разі резистор підбирається одноконтактного типу.

Підключення світлодіоду "Делюкс"

Світлодіод на 12 У компанії "Делюкс" відрізняється високим параметром колірної температури. Щоб пристрій не перегорало при тривалому використанні, встановлюють відкриті модулятори. Останнім часом моделі стали випускати із прохідними резисторами. Вони призначені підвищення провідності струму. Проте важливо зазначити, що показник споживання електроенергії значно збільшиться. Розширювач перед світлодіодом на 12 В встановлюється із ізолятором. Фільтри найчастіше застосовуються поглинаючого типу. Встановлювати їх слід на початку ланцюга. Багато експертів перед увімкненням світлодіода перевіряють рівень номінального опору. Він має становити трохи більше 55 Ом.

Енергозберігаючі технології та обладнання користуються попитом та популярністю. Одним із таких пристроїв є світлодіодна лампа. Як джерело світла в ній використовуються світлодіоди, які об'єднані в один ланцюг. Ця лампочка використовується в освітлювальних приладах для оформлення підсвічування будівель та споруд, у точкових світильниках, які монтуються на підвісних або натяжних конструкціях стель.

Конструкція світлодіодних ламп

Світлодіодні лампи призначені для напруги 12 і відповідно конструкція пристрою відрізняється від люмінесцентних аналогів або в яких використовується нитка розжарювання. Конструктивно вона виконана з таких основних компонентів:

Скляна колба. Може виготовлятися із прозорого чи матового скла та мати сферичну чи плоску форму. Купольна конструкція збільшує кут розсіювання світлового потоку до 270 °. Моделі лампочок із плоскою скляною поверхнею застосовуються в точкових світильниках для підсвічування інтер'єру або розбивки площі на окремі зони. Кут освітлення 30 - 60 °.
Світлодіоди. Джерела світла послідовно з'єднуються в одну схему підключення, що підвищує світловіддачу пристрою.
Радіатор. Є металевою пластиною з алюмінієвого сплаву. Вона призначена для відведення тепла, що випромінюється світлодіодами.
Корпус. Виготовляється з високоміцного пластику, який є діелектриком та виконує захисні функції від ураження електричним струмом під час монтажу або демонтажу джерела світла.
Драйвер. Призначений для стабілізації напруги та перетворення струму зі змінного на постійний.
Цоколь. Може виготовлятися під патрони різних видів: стандартної конструкції E27 та E14 або G4, G13, GU10 тощо.

Залежно від кількості випромінюваного світла одним діодом та числа визначається яскравість світлодіодної лампи. Середнє значення освітленості розраховується із співвідношення 1 Лм (Люмен – одиниця виміру яскравості світлового потоку) на 100 Вт.

Переваги та недоліки 12 В освітлення

Для переходу на освітлювальні прилади, що підключаються до низьковольтного джерела живлення, слід вивчити їх переваги та недоліки. Серед переваг можна виділити таке:

Безпека. Використання світлодіодних ламп у світильниках на 12 В підвищує рівень захисту та усуває можливість ураження електричним струмом.
Пожежна безпека. Проведення низьковольтної напруги не може бути джерелом займання та причиною виникнення пожежі. Тому дроти не потребують додаткового захисту, їх не поміщають у гофровані рукави.
Універсальність. Електричний струм напруга якого не перевищує 12 В вважається умовно безпечним, який не може завдати серйозних ушкоджень людині. У зв'язку з цим ці лампи можуть використовуватися в приміщеннях з нормальними умовами та підвищеною небезпекою. Наприклад, у світильниках для сауни, льоху, ванної кімнати, кухні, спальні і т.д.
Економія. При використанні даного джерела світла для освітлення приміщення знижує витрати електроенергії і відповідно витрати коштів на оплату рахунків.
Екологічність. У конструкції не використовуються матеріали, які в процесі експлуатації пристрою випромінюють шкідливі речовини для здоров'я людини або тварин.
Надійність. Лампи мають високу стійкість до механічних пошкоджень: подряпини, відколи, вищерблені і т.д.

Незважаючи на всі переваги джерело світла, має свої недоліки. До мінусів світлодіодних ламп розрахованих на 12V відносяться:

Потрібен додатковий пристрій - блок живлення (БП). Наявність драйвера стабілізуючого та знижуючого напругу мережі з 220 на 12 В ускладнює прокладання проводки. Він має своє ККД, яке знижує ефективність освітлення і за рахунок нього в схемі з'являється додаткова слабка ланка, яка може вийти з ладу.
Яскравість світіння. На потужність світлового потоку лампи підключеної до низьковольтної мережі впливає падіння напруги. Це відбувається через споживання великого струму. Тому довжина провідника від трансформатора до першого та останнього джерела світла має бути однаковою, допускається похибка у 2 – 3 %. Інакше останній світильник буде, тьмяніючи світити, ніж перший.

Різновиди світлодіодних ламп

Джерела світла класифікуються за кількома критеріями:

Тип цоколя. Випускаються традиційне виконання з типорозмірами: E14, E27, E40. Також виробляються безцокольні моделі ламп: G4, G5, G9 і т.д.
Температура світіння. Розрізняють три типи випромінюваного світла: м'який – температура від 2500 до 2700 °К, білий – 3800 – 4500 °К та холодна температура світлового потоку понад 5000 °К
Тип світлодіода. Залежно від потужності та призначення лампи світлодіоди мають різну конфігурацію, яка визначається видом кристала. Він може мати ніжки для підключення або монтуватись безпосередньо в плату.

Блок живлення для світлодіодних ламп 12 В

Блоки живлення вибираються залежно від призначення світлодіодних світильників.

Вони поділяються на такі види:

Герметичні. Застосовуються для встановлення ламп у ванній кімнаті, сауні, вуличному освітленні.
Негерметичні. Призначені для монтажу всередині приміщення із нормальним рівнем вологості.
З активним охолодженням. Оснащується вентилятором, що сприяє збільшенню потужності та зменшенню габаритів.
Пасивне охолодження. Для відведення тепла використовується радіатор. Перевага – безшумна робота. Недолік – потужність обмежується розмірами пристрою.

Також блоки живлення підбираються за основними характеристиками:

Потужність. Розраховується методом складання всього навантаження, що підключається, і плюс запас потужності 10 – 15 %, для запобігання роботі в режимі перевантаження.
Вихідний струм. Залежить від кількості ламп, що підключаються. Якщо відома потужність навантаження та «косинус фі» ламп, то струм можна обчислити за формулою: сумарна потужність ламп / 12 / cos φ. Значення параметра визначає площа поперечного перерізу провідників, що з'єднують БП і лампи.
Напруга на виході. Для нашого випадку це – 12В.

При підключенні світлодіодних ламп 12 В до електричної лінії з напругою 220 В вони повинні живитись від драйвера або блока живлення.

Технічний прогрес у галузі енергозберігаючих технологій сприяє постійному розвитку та покращенню технічних та експлуатаційних характеристик світлодіодних ламп.