Світлодіод являє собою напівпровідниковий кристал в корпусі або без нього з двома висновками (дротовими або контактними майданчиками), які є контактами харчування.
Він проводить електричний струм тільки в напрямку від анода до катода, при цьому на анод подають позитивну напругу, а на катод – негативне.
Світловий діод можна підключати до джерела живлення безпосередньо, т. к. він вийде з ладу, відбудеться електричний пробій (згорить). Для правильного включення в електричний ланцюг йому потрібен обмежувач, що і роблять, встановлюючи послідовно з світлодіодом резистор. Такий резистор називається обмежувальним. Крім резистора, може встановлюватися інтегральна схема драйвера або використовуватися AC/DC-перетворювачі.
Основні параметри
При величезній різновиди типів світлодіодів, всі вони мають параметри, за якими вони розрізняються, а це істотно впливає на спосіб їх харчування.
Основні параметри, на які слід звертати увагу, це:
- сила струму (струм прямої номінальний);
- падіння напруги (напруга між катодом і анодом при проходженні номінального прямого струму).
Щоб здійснити підключення світлодіодів, як малопотужних, так і надпотужних, необхідне джерело живлення, який видає напругу не менше, ніж падіння напруги. Це аксіома. На упаковці зі світловими діодами є його характеристика — маркування, яке вказує величину падіння напруги.
Способи підключення
Як підключити світлодіод або кілька світлодіодів? Як правильно поєднати їх у схему послідовно чи паралельно? Як просто приєднати світлодіоди до колонки або до звукової карти комп’ютера, та й ще так, щоб вони блимали в такт музиці?
Для цього розглянемо особливості підключення різних світлодіодів.
З практики відомо, що при підключенні до різних напруг живлення одного світлового діода необхідні обмежувальні резистори на наступне електричне опір:
- від 3 до 5 До – 100 Ом;
- від 5 до 9 В – 220 Ом;
- від 9 до 15 В – 470 Ом;
- від 15 до 28 В – 2 кОм;
- 220 В – 150 кОм.
Опір резистора можна обчислити, використавши наступну формулу:
де: R – опір резистора (Ом);
U – напруга живлення (В);
dU – падіння напруги (В);
I – номінальний струм світлодіода (А).
Послідовне підключення світлодіодів вносить в цю формулу наступні зміни – вставляється замість одного падіння напруги сума падінь напруги всіх світлових діодів, наявних у схемі, при цьому вони повинні мати однаковий номінальний струм, але номінальне падіння напруги може бути різним.
Потужність резистора
Необхідна потужність резистора підраховується за формулою:
де: Р – потужність резистора (Вт);
Uжив. – напруга джерела живлення (В);
Uпад. – пряме падіння напруги на світлодіоді (В);
R – опір резистора (Ом).
Паралельне підключення вимагає знання всього лише одного правила – не можна з’єднувати світлодіоди на один резистор. До кожного світлового диоду необхідно підключати свій резистор. Розрахунки ведуться точно так само, як і для одиночного включення.
Підключення світлодіодів великої потужності
Потужні світлодіоди розроблялися спеціально для здійснення освітлення і підсвічування і мають потужність від 1 до 5 Вт. Основною характеристикою таких світлодіодів є світловий потік, який вимірюється в люменах. Їх відмінна риса – в процесі роботи сильно нагріваються. Саме тому вони частіше усього встановлюються на радіатор або включаються через струмовий драйвер. Для цього, залежно від потужності й місця установки, що використовуються драйвери:
- LEDDRV5 — для світлових діодів 1Вт (0,35 А);
- LEDDRV13 для світлових діодів 3Вт і 5Вт.
До драйвера можливе підключення від 1 до 5 світлодіодів, причому всі вони будуть харчуватися однаковим струмом.
Хорошим варіантом є використання AC/DC перетворювачів, що мають стабілізований струм. Це дозволяє відмовитися від установки зовнішніх компонентів, таких як резистор або драйвер. Крім того, це спрощує підключення потужних світлових діодів, робить зручною експлуатацію і знижує вартість системи.
Сверхяркие светодиоды «Піранья»
Світлодіоди Піранья складається з 3-х діодів, розташованих в пластиковому корпусі, прямокутної форми, який залитий компаундом. Є аналогом світлодіодного світильника і лампи. Широко застосовується в оптоелектронної промисловості. Випускається 5 кольорів.
Переваги піраньї:
- підвищена сила світіння (до 18 люменів);
- низьке енергоспоживання;
- маркування проводу, що спрощує монтаж;
- вібро – та ударостійкість;
- підвищений термін експлуатації.
Підключається світлодіод піранья до джерела живлення так само, як і потужні світлові діоди. Характеристика вказується на упаковці.
RGB світлодіоди
Відносяться до джерел декоративного світла і застосовуються в сувенірної продукції для підсвічування. В одному світлодіоді RGB розміщуються кристали синього, зеленого і червоного кольору, що дозволяє синтезувати будь-який відтінок. Виробниками випускаються білі і матричні RGB світлодіоди. Монтаж простий – Підключення світлодіодів рдб до джерела живлення, який в свою чергу живиться від мережі 220 В. Управління кольором здійснюється за допомогою спеціального пристрою, званого контролером.
