Как соединить светодиоды для 12 вольт

Подключение светодиода на 12В – вполне выполнимая задача даже для тех, кто не имеет тесного знакомства со схемотехникой. Прежде чем приступать к сборке цепей, рекомендуется рассмотреть типичные ошибки которые допускают не только любители, но и некоторые массовые производители.

Вступление, или как работает светодиод

Следует четко запомнить, что светодиоды относятся к токовым приборам, это значит, что проходимый ток должен быть ограничен посредством резистора.

Для расчета величины можно использовать следующую формулу:
R= (Uпит-Uпад)/0,75I, где
Uпит и Uпад – напряжение питания и падающее;
R – искомая величина сопротивления ограничивающего резистора;
I – проходящий ток.

Данные теоретические выкладки, казалось бы, необходимы для сборки любого работоспособного устройства. На примере разнообразных поделок китайского производства можно заметить, что на деле ограничивающий резистор применяется далеко не всегда.

Подключение светодиода на 12 вольт во всевозможных сувенирах, брелоках и фонариках осуществляется несколько иным способом. Несколько стандартных дисковых батареек подсоединяются напрямую к диоду. Расчет идет на то, что ток будет ограничиваться внутренним сопротивлением батареи, а её мощности не хватит на то чтобы попросту спалить другие элементы.

Некорректное подключение светодиодов на 12 вольт чревато не только их поспешным перегоранием. Важно помнить также о деградации устройств, когда яркость свечения стремительно падает при протекании нормального тока.

Светодиод не полностью перестает гореть, но он уже не сможет эффективно служить не только в составе фонарика, но даже в декоре он будет заметен только в полной темноте. Быстрее всего это можно наблюдать на белых и синих устройствах, поэтому для начала можно выбрать светодиод другого оттенка.

При отсутствии ограничивающего резистора подключение светодиода на 12В можно смело назвать неудачным. Полную деградацию устройства можно наблюдать через считанные минуты после подачи питания.

Схемы подобного образца – явная экономия средств и трудозатрат, но и изделия при этом получаются одноразовыми.

Другие примеры подключений, или как их исправить

Другое, не менее некорректное подключение светодиодов на 12В, можно наблюдать в уже более сложных и мощных устройствах. При увеличении количества диодов производители все так же продолжают надеяться на сопротивление батареи, просто соединив элементы последовательно. Наиболее распространенная причина при сдаче в ремонт таких приспособлений и поделок – банально выгорел отдельный светодиод или же вся их связка.

Можно попытаться доделать схему несколькими способами:
1. Подключение одного резистора.Такое подключение также не принесет ожидаемого результата. Все дело в том, что даже произведенные в одной партии полупроводниковые приборы имеют весьма ощутимые отличия. Дело даже не в том, что может быть заметна разница в яркости свечения светодиодов. Здесь речь пойдет о таком параметре как падение напряжения. Каждый из приборов характеризуется собственным током. Светодиод с наиболее высоким показателем, скорее всего, перегорит, когда его ток превысит номинальный. После этого и остальные светодиоды, питающиеся от 12В, не прослужат долго. Далее перегорит следующий по номиналу тока светодиод, а вслед за ним и оставшийся.
2. По резистору на каждый светодиод. Такое подключение стабилитрон 12 вольт не вступает в конфликт с правилами схемотехники. Токи становятся независимыми, но очевидный минус такой цепочки – громоздкость и неуместная загруженность элементами.
3. Цепочки последовательно соединенных светодиодов.Только такой вариант подключения устройств даст возможность одновременно добиться максимальной компактности при высокой результативности. Единственное, что стоит предусмотреть – увеличение напряжения питания.

Параметры светодиодов зависят и от их цвета, что нужно учитывать, продумывая подключение устройств к 12В.

Сколько светодиодов можно подключить к 12В и как это все рассчитать

Для получения ответа на данный вопрос можно разделить Uпит на Uпад, или же просто исходить из усредненного значения 2 вольт. Получается, что максимальное количество светодиодов, которое можно подключить, равняется 6. Но, определенная часть напряжения должна отходить гасящему резистору, пусть эта величина также будет составлять порядка 2 вольт.

Число элементов продолжает уменьшаться.

К этому стоит добавить, что прямое напряжение светодиодов далеко не всегда равняется 2 В. Следует принимать во внимание не только конкретный тип светодиода, но и оттенок его свечения. При этом лучше отталкиваться от максимальных значений падений напряжения, ведь в противном случае диоды могут просто не зажечься.

Расчеты не обязательно проводить вручную – выручить в любой ситуации сможет специальная программка для подсчета параметров элементов цепи. Полученные значения помогут понять, сколько конкретных диодов можно подключить к имеющемуся источнику питания.

Для чего может понадобиться подключение светодиодов к 12В

Одна из наиболее популярных областей применения таких схем – осветительная система автомобиля. Напряжения аккумулятора машины вполне хватает для реализации различных идей для внутренней подсветки, но вместе с этим светодиоды часто применяются и для внешнего освещения.

Блоки питания на 12 вольт можно назвать довольно распространенными, что позволяет существенно расширить область применения таких подключений. Различные рамки для часов, картинок, фотографий, подсветка аквариумов, террариумов, любых других предметов интерьера – все это можно реализовать на 12 вольтах. Светодиод как прибор довольно универсален, он не особо требователен к питанию и может вынести многие типы воздействий.

Читайте также:  Подшипник хвостовика уаз патриот мост спайсер

При конструировании любых поделок рекомендуется не забывать о правилах монтажа, чтобы сувениры и аксессуары могли служить длительное время.

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 до воль но часто возникает вопрос, как подключить светодиод к 12 воль там. 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 светодиодов

В 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 воль т 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 воль т 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 воль там последовательно. При таком подключении схема становится максимально компактной и очень эффективной. Для ее стабильной работы следует заранее позаботиться об увеличении питающего напряжения.

Определение полярности светодиода

Чтобы решить вопрос, как подключить светодиоды в цепь 12 воль т, 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 воль т, в зависимости от цвета. При подключении светодиодных лент и модулей, работающих от 12 воль т и выше, в схему обязательно добавляются резисторы.

Расчет подключения светодиодов в схемах на 12 и 220 воль т

Отдельный 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 воль т в авто к аккумулятору. Исходные данные будут выглядеть следующим образом:

  • Uпит = 12В – напряжение в автомобильном аккумуляторе;
  • Uпад = 2,2В – питающее напряжение светодиода;
  • I = 10 мА или 0,01А – ток отдельного светодиода.

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 воль там. 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.

Читайте также:  Полезные вещи в гараже

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 воль т. 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

Светодиоды (12 вольт) часто используются для тюнинга автомобилей. Также они могут устанавливаться для освещения небольшого помещения. Выпускаются устройства различной формы, и по яркости они довольно сильно отличаются. На рынке представлено множество производителей. Для того чтобы правильно подключить светодиод, следует учитывать тип источника питания. Также важно оценить параметры модели. Чтобы разобраться в этом вопросе, необходимо рассмотреть конкретные схемы подключения светодиодов на 12 В.

Подключение к низкочастотному блоку питания

На 12 вольт светодиод к низкочастотному блоку питания подключается через селективный резистор. Для регулировки светового потока используются модуляторы. Некоторые специалисты рекомендуют перед подключением светодиода проверять номинальное сопротивление в цепи. Указанный параметр не должен превышать 3.3 Ом. Также оценивается проводимость модулятора.

Если рассматривать устройство открытого типа, то указанный параметр должен составлять около 20 мк. Также на рынке представлены недорогие коммутируемые модуляторы. У них очень высокая пропускная способность. Однако у модуляторов такого типа есть несколько недостатков. В первую очередь у них очень высокое энергопотребление. Также важно учитывать, что показатель цветовой температуры устройства при их использовании достигает 700 мк. Для светодиодов на 12 В это довольно много.

Подключение светодиодов к высокочастотному блоку питания

Сверхъяркий светодиод 12 вольт к высокочастотному блоку можно подключить через простое реле. В данном случае модулятор подбирается открытого типа. Многие эксперты советуют не использовать какие-либо усилители. В первую очередь они повышают параметр светового потока. Таким образом, светодиоды для освещения (12 вольт) быстро перегреваются. В среднем показатель проводимости тока должен составлять 25 мк. Перед подключением светодиода к сети проверяется параметр номинального сопротивления. Сделать это может любой человек при помощи тестера. В среднем номинальное сопротивление при использовании открытого модулятора обязано составлять не более 4 Ом. Если рассматривать схемы с большим количеством светодиодов, то в этом случае нужно подбирать триггер. Указанный элемент может продаваться с фильтром либо без него.

Последовательное подключение

Наиболее часто светодиоды (12 вольт) подключаются в последовательном порядке. В результате образуется лента. Для регулировки мощности светового потока используются модуляторы. Некоторые специалисты устанавливают расширители с регуляторами. В любом случае реле подбирается на два контакта. Также важно отметить, что параметр номинального сопротивления не должен превышать 35 Ом. Перед расширителем устанавливается фильтр пропускного типа. Для того чтобы избежать кротких замыканий, на конце цепи фиксируется изолятор. В среднем параметр цветовой температуры должен быть не более 500 К.

Параллельное подключение

Параллельное подключение светодиодов встречается довольно редко. Для того чтобы лампы не перегорали, используется контактный модулятор. Если рассматривать вариант со светодиодной лентой на 12 В, то целесообразнее применять импульсный трансивер. На рынке он продается с системой защиты. В среднем параметр проводимости тока у него не превышает 30 мк. Усилители для подключения используются редко. Для того чтобы регулировать мощность светового потока, разрешается применять триггеры.

Читайте также:  Что дороже седан или хэтчбек

Если рассматривать двухразрядные модификации, то конденсаторы применяются с одним переходником. Также важно отметить, что уровень номинального сопротивления зависит от пропускной способности резистора. Если рассматривать вариант подключения с трехразрядным триггером, то конденсаторы применяются без переходника. В данном случае модулятор разрешается использовать лишь с тиристором. Фильтры для стабилизации напряжения устанавливаются редко.

Схемы с емкостными конденсаторами

На 12 вольт светодиод через емкостный конденсатор разрешается подключать только в последовательном порядке. Если рассматривать схему с лентой ламп, то тиристор используется с одним переходником. В данном случае фильтры применяются без обмотки. Для того чтобы избежать случаев короткого замыкания, необходимы стабилитроны. Они являются довольно компактными. Устанавливать их следует за фильтрами. Конденсатор в данном случае фиксируется на модуляторе. Для регулировки светового потока необходим контроллер. Если подбирать устройство однополюсного типа, то параметр номинального сопротивления будет составлять около 50 Ом. Также важно отметить, что цветовая температура устройства зависит от проводимости контроллера.

Использование демпфирующих конденсаторов

На 12 вольт светодиод через демпфирующий конденсатор разрешается подключать без усилителя. Триггер в данном случае используется с одним переходником. Многие эксперты расширитель устанавливают без изолятора. Если рассматривать схему с одним конденсатором, то модулятор используется открытого типа. Устанавливать его следует через переходник. Если рассматривать схему на два конденсатора, то в этом случае модулятор используется закрытого типа. Также важно отметить, что резистор разрешается устанавливать только с регулятором. Для подсоединения контроллера придется воспользоваться паяльником. Перед включением светодиода на 12 В проверяется общий уровень номинального сопротивления в цепи. Указанный параметр не должен превышать 35 Ом. Если он больше, значит, резистор подбирается более высокой мощности.

Применение поглощающих фильтров

Маленькие светодиоды (12 вольт) через поглощающий фильтр подключить довольно просто. В данном случае модулятор разрешается устанавливать с различной пропускной способностью. Основное преимущество поглощающих фильтров кроется в понижении цветовой температуры. В результате светодиоды LED (12 вольт) способны проработать очень долго. Световой поток в среднем колеблется в районе 4 лм. Также важно отметить, что тиристоры используются только при параллельном подключении. Для регулировки мощности светового потока необходимы контроллеры. На рынке их можно найти с обкладкой и без нее. Также есть другие типы, которые включают в себя тетроды. В данном случае их рассматривать не следует.

Светодиоды с волновыми ресиверами

На 12 вольт светодиод через волновой ресивер разрешается подключать только с открытым модулятором. В данном случае резисторы используются импульсного типа. Многие эксперты рекомендуют не применять поглощающие фильтры. Трансивер устанавливается с проходным изолятором. Иногда уровень номинального сопротивления может сильно повышаться в цепи. Чтобы решить представленную проблему, следует использовать сетчатые фильтры. На рынке они продаются разного размера. Расширитель в цепи используется с двумя переходниками. Если рассматривать схему с триггером, то светодиод следует устанавливать через усилитель. Таким образом решится проблема с резким повышением цветовой температуры.

Светодиод "Панасоник"

Светодиоды (3мм) 12 вольт "Панасоник" часто устанавливаются на машины. Для подключения модели применяются волновые трансиверы. Они являются очень компактными, также важно отметить, что устройства не требуют установки дополнительного усилителя. Если рассматривать схему на два модулятора, то параметр номинального сопротивления должен составлять около 40 Ом. Также важно обращать внимание на показатель проводимости тока. С этой целью нужно воспользоваться тестером. Расширители часто используются с одним переходником. В этом случае светодиод на 12 В устанавливается за резистором. В среднем показатель номинального сопротивления должен составлять около 45 Ом.

Светодиод "Филипс"

Светодиоды (12 вольт) для авто "Филипс" подключаются через открытый модулятор. Цветовая температура модели равняется 300 К. В среднем световой поток устройства не превышает 450 лм. Если рассматривать схему с обычным модулятором, то светодиоды (12 вольт) для авто используются с контроллером. В данном случае важно в начале цепи установить изолятор. Еще эксперты рекомендуют использовать поглощающий фильтр. Для регулировки светового потока светодиода на 12 В не обойтись без качественного контроллера. В данном случае резистор подбирается одноконтактного типа.

Подключение светодиода "Делюкс"

Светодиод на 12 В компании "Делюкс" отличается высоким параметром цветовой температуры. Для того чтобы устройство не перегорало при длительном использовании, устанавливают открытые модуляторы. В последнее время модели стали выпускать с проходными резисторами. Они предназначены для повышения проводимости тока. Однако важно отметить, что показатель потребления электроэнергии значительно повысится. Расширитель перед светодиодом на 12 В устанавливается с изолятором. Фильтры чаще всего применяются поглощающего типа. Устанавливать их следует в начале цепи. Многие эксперты перед включением светодиода проверяют уровень номинального сопротивления. Он должен составлять не более 55 Ом.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *