Collegamento in parallelo di LED a 12 volt. Laboratorio di illuminazione a LED a Dnepr. Determinazione della polarità del LED

Da quando i diodi emettitori di luce (LED) ultraluminosi sono diventati disponibili per un'ampia gamma di consumatori, hanno immediatamente suscitato grande interesse. Basandosi sui LED, puoi creare molti progetti di illuminazione interessanti. Tuttavia, collegare un LED a 12 volt è fondamentalmente diverso dal collegare la stessa lampada a incandescenza a 12 volt. Questo materiale descriverà in dettaglio come collegare i diodi emettitori di luce ad alimentatori con tensioni diverse.

Quali LED sono collegati a 12 volt?

Per rispondere brevemente alla domanda posta come sottotitolo, la risposta sarà: nessuna! A un non specialista una risposta del genere sembrerà paradossale, perché in vendita sono presenti LED che, come sostengono i venditori, sono progettati per essere alimentati da una sorgente a 12 volt.

Impegniamoci ad affermare che solo i prodotti basati sui LED possono essere progettati per una tensione specifica. Non è corretto parlare di una tensione operativa specifica del LED. Ciò è dovuto ai processi fisici che si verificano in esso quando viene emessa la luce.

Le caratteristiche principali di questi processi sono la corrente operativa e la corrente massima consentita del dispositivo. I libri di consultazione e le schede tecniche indicano le tensioni sui LED quando circola la corrente operativa. Questi valori vengono utilizzati per calcolare la progettazione dei LED e non per selezionare una fonte di alimentazione.

Tra l'altro la tensione in modalità operativa varia solo da 1,5 V a 3,5 V. Il valore dipende principalmente dal colore del LED emesso. Cadute di tensione inferiori sui LED rossi; valori più alti sono considerati super luminosi. I diodi emettitori di luce da 12 volt disponibili in commercio non sono dispositivi isolati.

I LED a dodici volt sono matrici costituite da diversi diodi emettitori di luce. Le matrici sono gruppi LED assemblati da catene di dispositivi collegati in sequenza.

Ogni matrice ha diverse catene collegate in parallelo tra loro. Quando si dice che un LED è progettato per dodici volt, si intende che la caduta di tensione su una catena in serie durante il flusso di corrente operativa è di circa 12 volt.

Collegamento di LED super luminosi e potenti a 12V

Per prima cosa, vediamo come collegare un LED potente e super luminoso a 12 Volt. Diciamo di avere a nostra disposizione un dispositivo la cui corrente operativa è di 350 mA. Allo stesso tempo, la caduta di tensione ai suoi capi in modalità operativa è di circa 3,4 Volt. È facile calcolare che il consumo energetico di tale dispositivo è di 1 W.

È chiaro che non è possibile collegarlo direttamente a 12 Volt. Dovremo in qualche modo “estinguere” parte della tensione. Nei casi più semplici, per questi scopi vengono utilizzati resistori di spegnimento (limitatori di corrente). È collegato al LED in serie. Il circuito di alimentazione per un LED è mostrato nella foto.

R=(U alimentazione – U slave)/I slave.

Nel nostro esempio, la potenza sarà di circa 3 watt. È abbastanza difficile trovare una resistenza di tale potenza, quindi due resistori da 100 Ohm con una potenza di 2 W, collegati in parallelo, possono essere utilizzati come resistore di spegnimento.

In linea di principio, sulla base di questi calcoli è già possibile creare un progetto pratico. Collegando il LED a 12V tramite un interruttore, puoi organizzare un'illuminazione aggiuntiva per il vano motore, il bagagliaio o il vano portaoggetti dell'auto.

Abbiamo dimostrato che la creazione di un tale schema è possibile, ma la sua applicazione è irrazionale. È facile vedere che due terzi dell'energia consumata dalla struttura proviene dal resistore di spegnimento e viene quindi sprecata. Di seguito ti diremo come evitare perdite inutili.

Quanti LED possono essere collegati a 12V?

Ovviamente, secondo lo schema più semplice, potete collegarne quante ne volete ad una fonte a 12 Volt. La cosa principale è che la fonte di alimentazione collegata abbia potenza sufficiente. Tuttavia, abbiamo visto che con un tale schema di connessione viene sprecata molta energia.

La soluzione più semplice per uscire da questa situazione è ridurre la potenza dissipata dal resistore limitatore di corrente. Per ridurre lo spreco di energia, diversi LED sono collegati in serie e alimentati attraverso un unico resistore di spegnimento. In questo caso, la caduta di tensione sulla resistenza è significativamente inferiore. Di conseguenza, le perdite di energia sono notevolmente ridotte. Il calcolo della resistenza per il collegamento in serie dei diodi emettitori di luce viene eseguito utilizzando la formula:

R=(U alimentazione – nU slave)/I slave.

Dove n è il numero di LED collegati in serie.

Nel caso di una sorgente a 12 Volt, è ragionevole collegare in serie tre LED e una resistenza di spegnimento. La caduta di tensione sui LED non supererà i 10,5 Volt e per il resistore rimarranno solo 1,5 Volt.

Questa soluzione tecnica è molto utilizzata quando il numero di LED collegati a 12 Volt è multiplo di tre. Cioè, puoi collegare 6, 9, 12, ..., 3N LED in questo modo. Questo, ad esempio, è ciò che fanno i produttori di strisce LED. In essi, i LED sono raggruppati in gruppi di tre e sono alimentati attraverso una resistenza comune.

Se è necessario collegare 4 LED a 12 Volt, è consigliabile raggrupparli per 2 e alimentare ciascuna coppia tramite un resistore limitatore di corrente.

I LED con la stessa corrente operativa devono essere collegati in serie. Altrimenti, diversi dispositivi brilleranno con luminosità diversa o la corrente di qualsiasi LED verrà superata e fallirà.

Per quanto riguarda il collegamento dei LED "classificati per 12 V", è meglio stabilire sperimentalmente la loro "tensione operativa". Per fare ciò, devono essere collegati a un alimentatore da laboratorio e, aumentando gradualmente la tensione, controllare il consumo di corrente. La tensione alla quale verrà raggiunta la corrente operativa può essere utilizzata per calcolare la resistenza di limitazione della corrente.

Come collegare il LED a 3 o 5 volt

La maggior parte dei LED a basso consumo funziona normalmente a 3 e ancor più a 5 volt. È possibile calcolare le resistenze di limitazione della corrente utilizzando la formula sopra.

Quando si producono strutture con alimentatori autonomi, soprattutto se utilizzano LED “potenti” ultraluminosi, questo approccio non è accettabile. La potenza dissipata dal resistore di spegnimento riduce significativamente il tempo di funzionamento del dispositivo.

Pertanto, le moderne torce portatili alimentate da batterie a bassa tensione utilizzano convertitori di tensione elettronici: driver. Le perdite nei driver sono molto inferiori rispetto ai resistori di limitazione della corrente. I driver sono ora disponibili e possono essere facilmente reperiti nei negozi.

Avendo una certa conoscenza dell'elettronica e abilità nel lavorare con un saldatore, puoi creare tu stesso un semplice driver. Di seguito è mostrato uno dei semplici circuiti convertitori per un LED ad alta potenza.

Come connettersi all'auto a 12 volt

Il collegamento dei LED alla rete di bordo del veicolo non differisce in modo significativo dal collegamento ad altre fonti di alimentazione. Basta non dimenticare che la batteria di un'auto in condizioni normali non produce 12 Volt, ma circa 14 Volt.

Anche durante la connessione, è necessario ricordare che non tutte le auto dispongono di un sistema di stabilizzazione della tensione di bordo che funzioni in modo affidabile. Pertanto, quando si calcolano i resistori di spegnimento, è meglio prendere una tensione di alimentazione pari a 15-17 volt. Ciò ridurrà in qualche modo la luminosità del bagliore, ma prolungherà significativamente la durata, poiché il LED funzionerà in modalità "delicata".

Video di connessione

Prima di connettersi, consigliamo di guardare un buon video per rafforzare le conoscenze acquisite. L'autore spiega in dettaglio e in un linguaggio accessibile come collegare un LED a 12 volt dall'alimentatore di un computer, come calcolare un resistore e altre sfumature.

Risultati

In conclusione, quando si collegano LED ultraluminosi è necessario tenere conto delle seguenti considerazioni:

il parametro più importante di un LED è la sua corrente di funzionamento;
l'energia viene dissipata inutilmente sui resistori di spegnimento;
utilizzando una connessione seriale è possibile ridurre le perdite riducendo contemporaneamente il numero e la potenza delle resistenze utilizzate;
nella rete di bordo dell'auto non ci sono 12 volt, ma un po' di più, e per un funzionamento affidabile dei diodi emettitori di luce collegati, questo fattore deve essere preso in considerazione.

Tenendo presente tutti gli aspetti di connessione di cui sopra, puoi facilmente alimentare qualsiasi LED, in qualsiasi quantità, da qualsiasi fonte di alimentazione a 12 Volt CC.

Sulle strade russe puoi spesso trovare auto i cui proprietari hanno sostituito le lampade standard con quelle a LED. A differenza delle lampade tradizionali, i LED per auto a 12 volt sono caratterizzati da una maggiore efficienza luminosa e durata. Questa istruzione ha lo scopo di insegnare agli automobilisti come collegare correttamente le lampade a LED, tutte le informazioni utili, nonché uno schema, sono presentate di seguito.

[Nascondere]

Cosa deve sapere il proprietario dell'auto prima di sostituirla?

Prima di decidere di selezionare e accendere lampade per auto a LED da 12 V potenti e super luminose invece di quelle convenzionali, è necessario familiarizzare con i dati di base. Prima di tutto, capisci che un LED non è una lampada. Qualsiasi azione errata durante il processo di sostituzione può causare seri problemi e ciò vale non solo per i dump dei diodi, ma anche per qualsiasi azione con il cablaggio in generale. In generale, non c'è nulla di complicato in questo processo, ma è comunque necessario tenere conto di alcuni punti.

Se decidi di collegare lampadine LED per auto potenti e super luminose, considera alcune sfumature:

Per effettuare correttamente il collegamento tenere conto della tensione della rete di bordo. In un'auto, questa cifra è solitamente di 12-13 volt se il motore è spento e di circa 13-14,5 volt se il motore è in funzione.
Un LED lampeggiante potente e super luminoso richiede solitamente circa 3,5 volt di tensione, ma molto dipende dal colore. Ad esempio, le lampade a diodi gialle e rosse consumano circa 2-2,5 volt, mentre quelle bianche, blu e verdi consumano circa 3-3,8 volt. Se la lampadina a LED per il faro di un'auto è potente, la corrente tipica sarà di 350 mA e, se è debole, circa 20 mA.
Come dimostra la pratica, non tutti i LED delle auto, a differenza delle lampade tradizionali, consentono di illuminare adeguatamente lo spazio circostante. Questo punto deve essere preso in considerazione se si decide di sostituire le lampade a diodi nel cruscotto. Inoltre, prima dell'acquisto, è necessario valutare il tipo di lente della lampada, potrebbe avere senso consultare il venditore. Ad esempio, le lampade a diodi a fascio stretto hanno una lente piccola; è opportuno verificarla preventivamente. Una soluzione migliore sarebbe acquistarne diversi tipi in modo da poter capire quale è più adatto a te e quale ti serve.
Qualsiasi elemento diodo da 12 volt ha sia un più che un meno. Il più è l'anodo e il meno è il catodo (autore del video - TVTachki).

Ricorda che non puoi semplicemente rimuovere il diodo lampeggiante dal faro e collegarlo alla rete di bordo dell'auto. Quindi lo brucerai solo, ma non ci saranno risultati. Tieni inoltre presente che gli elementi dei diodi automobilistici per i fari e altri scopi sono divisi per dimensione, potenza e numero di cristalli situati all'interno. Inoltre, hanno luminosità e colore diversi. In ogni caso, il corpo del componente diodo conterrà un cristallo semiconduttore che emette luce quando la tensione lo attraversa.

Come sono divisi i LED per i fari delle auto in base alla potenza:

Elementi automobilistici a diodi a bassa potenza. Non hanno raffreddamento, quindi sono meno durevoli. Inoltre, il loro utilizzo nelle automobili è poco pratico; vengono utilizzati principalmente nelle apparecchiature radio.
I componenti dei diodi di potenza sono abbastanza durevoli; se utilizzati correttamente, possono durare circa dieci anni. Va anche notato che tali diodi lampeggianti per i fari delle automobili non sono quasi soggetti a carichi.
I moduli diodi automobilistici sono una piastra di alluminio su cui sono posizionati numerosi LED. Se il piatto è di alta qualità, il suo costo sarà piuttosto elevato. Per quanto riguarda le normali strisce cinesi, di per sé non sono potenti, quindi il loro utilizzo è rilevante per illuminare il vano portaoggetti o il cruscotto. Inoltre, hanno una durata di servizio ridotta.

Considerando tutti questi fattori, puoi decidere quale diodo da 12 volt ti serve. Successivamente, puoi iniziare a connetterti. Naturalmente, se lo fai per la prima volta, è consigliabile utilizzare un diagramma.

Collegamento dei LED

Come collegare correttamente una lampadina da 12 volt in un'auto con le tue mani? Non importa se lampeggia o meno, nel faro o nel quadro strumenti, di questo ne parleremo più avanti.

Diamo un'occhiata a un esempio di connessione con le tue mani su un modulo, tenendo conto di diverse sfumature (troverai gli schemi di seguito):

Le prese, cioè i cluster, sono progettate per l'alimentazione a 12 volt; tali dispositivi possono essere facilmente collegati al cablaggio dell'auto e godere di luci lampeggianti o semplicemente brillanti. Tuttavia, tali dispositivi presentano un certo inconveniente: quando la velocità del motore cambia, anche la luminosità diminuirà o aumenterà. Potrebbe non essere critico, ma sarà comunque evidente alla vista. Ma devi anche tenere conto del fatto che tali cluster brillano bene quando la tensione nella rete è di 12,5 volt, cioè se la tua auto ha una bassa tensione, le lampadine brilleranno debolmente.
In base alla sua progettazione, il cluster stesso è costituito dai diodi stessi e da un resistore. I resistori sono un elemento importante di qualsiasi cluster. Per ogni tre lampadine viene installata una resistenza per smorzare la tensione in eccesso. Se stai acquistando del nastro per fari, potrebbe essere necessario tagliarlo. Quando si installa nei fari, è necessario tenere conto del fatto che il nastro deve essere tagliato in determinati punti.
Il collegamento dei LED da 12 volt con resistori ai fari dell'auto viene effettuato in serie. È necessario creare un cluster, ovvero collegare a turno il numero richiesto di lampadine tra loro e le due uscite che verranno posizionate ai bordi della rete automobilistica. In questo caso stiamo parlando di diodi bianchi, la cui potenza è di 3,5 W. Cioè, per una rete con una tensione di 12-14 volt, avrete bisogno di tre lampadine, che in generale non consumeranno 12, ma 10,5 volt. Poiché i diodi hanno un più e un meno, la connessione in serie viene eseguita in modo tale che il più di un elemento sia collegato al meno dell'altro (autore del video - Roman Shcherban).

Sebbene il cluster non possa essere collegato direttamente con le proprie mani, è necessario collegare in serie anche un resistore, ovvero una resistenza. Il valore della resistenza dovrebbe essere 100-150 Ohm e la potenza del resistore dovrebbe essere 0,5 W. Per quanto riguarda il resistore, trovarlo non è un problema.

Connessione parallela

Con il metodo di collegamento parallelo fai da te, dovrai collegare più circuiti, ognuno dei quali sarà composto da tre lampadine e un resistore. In questo caso, il più è collegato solo al più, rispettivamente, il meno - solo al meno. Se è collegato un diodo per auto, sarà necessario un resistore con una resistenza di 550 Ohm, per due: una resistenza di 300 Ohm, ecc. Se l'informazione non ti è chiara, studia la legge di Ohm.

Per assemblare tu stesso il circuito, hai solo bisogno di un multimetro.

Considera un esempio con un diodo da 3,5 V e una corrente di 20 mA:

Innanzitutto, utilizzando il dispositivo, dovresti misurare l'indicatore di tensione nel punto in cui prevedi di installare la lampada. Tieni presente che questa cifra può variare a seconda della località. Ad esempio, misurando la tensione, ottieni 13 V.
Successivamente, dall'indicatore risultante (nel nostro caso 13 volt), è necessario sottrarre 3,5 volt della lampadina a LED, di conseguenza si ottengono 9,5 V. Esiste la formula di Ohm, in base alla quale vengono effettuate tutte le misurazioni rilevanti. Afferma che la corrente si misura in ampere, cioè 20 mA equivalgono a 0,02 A.
Allo stesso modo, usando la formula, dovresti capire quale dovrebbe essere la resistenza. Cioè, la cifra risultante di 9,5 V viene divisa per 0,02 A. Di conseguenza, otteniamo 475 Ohm.
Per evitare un possibile surriscaldamento del resistore, è necessario capire in anticipo quale dovrebbe essere la potenza. Per fare ciò, la tensione dovrebbe essere moltiplicata per la corrente, ovvero 9,5 * 0,02. L'indicatore di potenza sarà 0,19 W. Ma affinché tutto funzioni senza interruzioni, dovresti utilizzare una piccola riserva, lasciare che la potenza sia di 0,5-1 W.
Successivamente il multimetro deve essere commutato sulla modalità di misurazione della corrente. Il tuo compito è misurare la corrente nell'interruzione di rete tra la lampadina e il resistore. Impostare in anticipo il dispositivo su 10 A, quindi il positivo della batteria è collegato al positivo del multimetro e il suo negativo è collegato al positivo della lampadina.
Di conseguenza, la lettura sullo schermo del dispositivo dovrebbe essere di circa 20 mA. Poiché potrebbero esserci variazioni nelle letture tra i dispositivi (diodi e resistori), la lettura varierà. Tieni presente che maggiore è la corrente che scorre nella lampadina, più potente funzionerà. Naturalmente, una luminosità troppo elevata influisce sulla durata della lampada, quindi l'opzione migliore sarebbe quella di scegliere una corrente di 18 mA.

Conclusione

Si consiglia di utilizzare uno stabilizzatore, grazie ad esso la luminosità dei diodi non cambierà. Usando uno stabilizzatore, puoi limitare la quantità di corrente che arriva alla lampada. In generale, anche il collegamento di un kilowatt non influisce sulla potenza.
Un buon consiglio per i proprietari di auto che amano l'illuminazione e la installano letteralmente ovunque. In questo caso ha senso collegare le lampade a diodi ai fili degli altoparlanti. I pin stessi sono collegati in parallelo agli altoparlanti. Se il cluster è collegato in parallelo, il carico sul sistema multimediale sarà ridotto, evitando così il surriscaldamento. Tuttavia, ciò ridurrà anche l’efficienza e la potenza degli altoparlanti musicali.
Utilizzare solo resistori di alta qualità, poiché molto dipende da essi. Lo stesso vale per le lampadine se non vuoi occuparti di sostituirle regolarmente.
Il collegamento dei LED richiede conoscenze specifiche, quindi se non le possiedi è meglio affidarsi a un elettricista qualificato.

Video “Come installare correttamente la striscia LED sulle luci dei freni”

Usando l'esempio dell'auto VAZ 2109, familiarizza con tutte le sfumature di questo processo (l'autore del video è Andrey Spas).

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I LED sono radioelementi moderni, economici e affidabili utilizzati per l'indicazione luminosa. Pensiamo che tutti lo sappiano! È sulla base di questa esperienza che esiste un così grande desiderio di utilizzare i LED per progettare un'ampia varietà di circuiti elettrici, sia nell'elettronica di consumo che per le automobili. Ma qui sorgono alcune difficoltà. Dopotutto, i LED più comuni hanno una tensione di alimentazione di 3...3,3 volt e la tensione di bordo dell'auto è nominalmente di 12 volt e talvolta sale a 14 volt. Naturalmente, qui sorge il presupposto logico che per collegare i LED alla rete a 12 volt della macchina, sarà necessario abbassare la tensione. L’articolo sarà dedicato a questo argomento, collegando il LED alla rete di bordo del veicolo e riducendone la tensione.

Due principi fondamentali su come collegare un LED a 12 volt o ridurre la tensione sul carico

Prima di passare ai circuiti specifici e alle loro descrizioni, vorrei parlare di due opzioni fondamentalmente diverse, ma possibili per collegare un LED a una rete a 12 volt.
Il primo è quando la tensione diminuisce a causa del fatto che in serie al LED è collegata un'ulteriore resistenza del consumatore, che è un microcircuito stabilizzatore di tensione. In questo caso, una certa parte della tensione viene persa nel microcircuito, trasformandosi in calore. Ciò significa che il secondo, il rimanente, va direttamente al nostro consumatore: il LED. Per questo motivo non si brucia, poiché non tutta la tensione totale lo attraversa, ma solo una parte. Il vantaggio dell'utilizzo di un microcircuito è il fatto che è in grado di mantenere automaticamente una determinata tensione. Tuttavia, ci sono anche degli svantaggi. Non sarà possibile ridurre la tensione al di sotto del livello per il quale è stata progettata. Secondo. Poiché il microcircuito ha una certa efficienza, la caduta relativa all'ingresso e all'uscita differirà di 1-1,5 volt verso il basso. Inoltre, per utilizzare il microcircuito, sarà necessario utilizzare un buon radiatore dissipativo installato su di esso. Dopotutto, in sostanza, il calore generato dal microcircuito è la perdita che non abbiamo rivendicato. Cioè, ciò che tagliamo da un potenziale più grande per ottenerne uno più piccolo.
La seconda opzione per alimentare il LED è quando la tensione è limitata da un resistore. Questo è come prendere un grande tubo dell'acqua e restringerlo. In questo caso, il flusso (portata e pressione) diminuirebbe notevolmente. In questo caso solo una parte della tensione arriva al LED. Ciò significa che può lavorare anche senza il pericolo di ustionarsi. Lo svantaggio dell'utilizzo di un resistore è che anch'esso ha una propria efficienza, ovvero spreca anche la tensione non reclamata in calore. In questo caso può essere difficile installare la resistenza sul dissipatore di calore. Di conseguenza non è sempre adatto per essere inserito in un circuito. Un altro svantaggio è il fatto che il resistore non mantiene automaticamente la tensione entro un dato limite. Quando la tensione nel circuito comune diminuisce, fornirà la stessa tensione inferiore al LED. Di conseguenza, si verificherà la situazione opposta quando la tensione nel circuito comune aumenta.
Naturalmente, entrambe le opzioni non sono ideali, poiché quando si opera con fonti energetiche portatili, ciascuna di esse spenderà parte dell'energia utile in calore. E questo è rilevante! Ma cosa fare, questo è il principio del loro lavoro. In questo caso, la fonte di energia spenderà parte della sua energia non in azioni utili, ma in calore. Qui la panacea è utilizzare la modulazione dell'ampiezza dell'impulso, ma questo complica notevolmente il circuito... Pertanto, ci concentreremo ancora sulle prime due opzioni, che considereremo nella pratica.

Collegamento di un LED tramite una resistenza a 12 volt in un'auto (tramite un resistore)

Cominciamo, come nel paragrafo precedente, con la possibilità di collegare il LED ad una tensione di 12 volt tramite un resistore. Per farti capire meglio come avviene la caduta di tensione, presenteremo diverse opzioni. Quando 3 LED sono collegati a 12 volt, 2 e 1.

Collegamento di 1 LED tramite una resistenza a 12 volt in un'auto (tramite un resistore)

Quindi abbiamo un LED. La sua tensione di alimentazione è di 3,3 volt. Cioè, se prendessimo una fonte di alimentazione da 3,3 volt e vi collegassimo un LED, allora tutto andrebbe alla grande. Ma nel nostro caso c'è una tensione maggiore, che non è difficile da calcolare utilizzando la formula. 14,5-3,3= 11,2 volt. Cioè, dobbiamo inizialmente ridurre la tensione di 11,2 volt, quindi applicare la tensione solo al LED. Per poter calcolare la resistenza, dobbiamo sapere quale corrente circola nel circuito, ovvero la corrente consumata dal LED. In media si tratta di circa 0,02 A. Se lo desideri, puoi consultare la corrente nominale nella scheda tecnica del LED. Di conseguenza, secondo la legge di Ohm, risulta. R=11,2/0,02=560 Ohm. Viene calcolata la resistenza del resistore. Bene, disegnare un diagramma è ancora più semplice.

La potenza del resistore viene calcolata utilizzando la formula P=UI=11,2*0,02=0,224 W. Prendiamo quello più vicino secondo la serie standard.

Collegamento di 2 LED tramite una resistenza a 12 volt in un'auto (tramite un resistore)

Per analogia con l'esempio precedente, tutto viene calcolato allo stesso modo, ma con una condizione. Poiché sono già presenti due LED, la caduta di tensione ai loro capi sarà di 6,6 volt e i restanti 14,5-6,6 = 7,9 volt rimarranno per il resistore. Sulla base di ciò, lo schema sarà il seguente.

Poiché la corrente nel circuito non è cambiata, la potenza del resistore rimane invariata.

Collegamento di 3 LED tramite una resistenza a 12 volt in un'auto (tramite un resistore)

E un'altra opzione, quando quasi tutta la tensione viene spenta dai LED. Ciò significa che il resistore avrà un valore ancora più piccolo. Totale 240 ohm. È allegato uno schema per il collegamento di 3 LED alla rete di bordo della macchina.

Infine, resta solo da dire che per i calcoli è stata utilizzata una tensione non di 12, ma di 14,5 volt. È questo aumento di tensione che di solito si verifica nella rete elettrica dell'auto quando viene avviata.
Inoltre, non è difficile stimare che quando si collegano 4 LED non sarà necessario utilizzare alcun resistore, poiché ciascun LED avrà 3,6 volt, il che è abbastanza accettabile.

Collegamento di un LED tramite uno stabilizzatore di tensione a 12 volt in un'auto (tramite un microcircuito)

Passiamo ora ad un circuito di alimentazione LED stabilizzato a 12 volt. Qui, come abbiamo già detto, c'è un circuito che regola la propria resistenza interna. In questo modo il LED verrà alimentato costantemente, indipendentemente dai picchi di tensione nella rete di bordo. Sfortunatamente, lo svantaggio dell'utilizzo del microcircuito è il fatto che la tensione stabilizzata minima che può essere raggiunta sarà di 5 volt. È con questa tensione che puoi trovare i microcircuiti più conosciuti: gli stabilizzatori KR142 EH 5B o un analogo straniero L7805 o L7805CV. Qui l'unica differenza sta nel produttore e nella corrente operativa nominale da 1 a 1,5 A.

Quindi, la tensione rimanente da 5 a 3,3 volt dovrà essere estinta secondo lo stesso esempio dei casi precedenti, cioè utilizzando un resistore. Tuttavia, ridurre la tensione con un resistore di 1,7 volt non è più così critico come di 8-9 volt. La stabilizzazione della tensione in questo caso verrà comunque osservata! Ecco uno schema elettrico per il chip stabilizzatore.
Come puoi vedere, è molto semplice. Chiunque può implementarlo. Non è più difficile che saldare lo stesso resistore. L'unica condizione è l'installazione di un radiatore che rimuoverà il calore dal microcircuito. È necessario installarlo. Lo schema dice che il microcircuito può alimentare 10 circuiti LED, ma in realtà questo parametro è sottostimato. Infatti, se attraverso il LED passano circa 0,02 A, allora può alimentare fino a 50 LED. Se è necessario fornire energia a una quantità maggiore, utilizzare un secondo circuito indipendente identico. L'utilizzo di due microcircuiti collegati in parallelo non è corretto. Poiché le loro caratteristiche sono leggermente diverse l'una dall'altra, a causa delle caratteristiche individuali. Di conseguenza, uno dei microcircuiti avrà la possibilità di bruciarsi molto più velocemente, poiché le sue modalità operative saranno diverse, sopravvalutate.
Abbiamo già parlato dell'uso di microcircuiti simili nell'articolo "Caricabatterie da 5 volt in un'auto". A proposito, se decidi comunque di alimentare il LED utilizzando PWM, anche se non ne vale la pena, questo articolo ti svelerà anche tutti i segreti per implementare un progetto del genere.

Riassumendo sul collegamento di un LED a 12 volt in un'auto con le proprie mani

Riassumendo, riguardo al collegamento di un LED a una rete a 12 volt, possiamo dire della semplicità del design del circuito. Sia nel caso in cui viene utilizzato un resistore, sia con un microcircuito - stabilizzatore. Tutto questo è facile e semplice. Almeno questa è la cosa più semplice che puoi trovare nell'elettronica. Quindi tutti dovrebbero sicuramente essere in grado di collegare un LED alla rete a 12 volt di bordo dell’auto. Se questo è troppo difficile, non dovresti assolutamente affrontare qualcosa di più complesso.

Video sul collegamento di un LED alla rete in un'auto

E ora, per rendere più semplice la stima del valore di resistenza di cui hai bisogno e di quale potenza per il tuo caso specifico, puoi utilizzare il calcolatore di selezione del resistore

Una soluzione molto popolare e corretta in un'auto. Molto spesso, i LED vengono utilizzati nelle automobili per illuminare i fari, le spie, le luci dei freni, le luci posteriori e l'interno dell'abitacolo. Ma i LED stanno diventando sempre più popolari nei principali fari anabbaglianti e abbaglianti, nonché nei fendinebbia. Oltre ai numerosi vantaggi ben noti, ciò che è particolarmente interessante dei LED è la possibilità di collegarli a una batteria per auto da 12 Volt.

Esistono varie opzioni per accendere i LED da 12 volt. Per alimentarne uno sono necessari 3,5 - 3,7 V. Ma un LED, come qualsiasi semiconduttore, presenta una variazione tecnologica nel valore della tensione diretta. Pertanto, non dovresti rispettare rigorosamente questi valori di caduta di tensione: puoi trovare un LED bianco con una tensione diretta da 3 volt a 3,8. Pertanto, è meglio effettuare il calcolo massimo. Quando colleghiamo, ad esempio, 4 LED in serie, otteniamo una tensione di 3,7x4 = 14,8 V, ma la tensione di alimentazione dell'auto è di 12 volt e i LED potrebbero non funzionare affatto. Anche se alimentati senza resistore limitatore di corrente. Quando si collegano 3 potenti LED con una corrente di 0,35 A, si calcola il valore del resistore limitatore di corrente utilizzando la formula (Upit-Upled)/Itotal, quindi (12V-3,7x3)/0,35=2,57 Ohm, selezionare il resistore più vicino valore dalla gamma standard con un margine di 2,7 Ohm. Calcoliamo la potenza del resistore utilizzando la formula Pres = ItotalxUfall, quindi 0,35x0,9 = 0,315. Prendiamo un resistore con una potenza di 0,5 W.

Allo stesso modo, calcoliamo il numero di LED in un gruppo con una tensione di 24 V e qualsiasi altra. Le tensioni di alimentazione dei LED più comuni sono:
per bianco, blu, verde, ultravioletto - 3,5 V
per rosso – 2-2,5 V
per infrarossi - 1,2-1,9 V

In pratica è possibile utilizzare più LED collegati in serie con un resistore limitatore quando alimentato a 12 volt, oppure è possibile accendere ciascun LED con il proprio resistore. Quindi diamo un'occhiata a due esempi. Il proprio resistore per ciascun LED e un resistore comune per una catena in serie di 3. La tensione della rete di bordo dell'auto quando il motore è in funzione è 14,9 V, quando è spento - circa 12,6 V. I LED sono blu, tensione diretta 3,3 V, corrente nominale 20 mA (0,02 A).

1. Resistore separato. R=(14,9-3,3)/0,02=580 Ohm, prendi 560 Ohm. Corrente massima Imax=(14,9-3,3)/560=20,7 mA, corrente minima Imin=(12,6-3,3)/560=16,6 mA. Potenza del resistore P=(14,9-3,3)x0,0207=0,24 W, assorbire 0,25 W.

2. Resistenza comune. R=(14,9-3x3,3)/0,02=250 Ohm, prendi 240 Ohm. Corrente massima nel circuito Imax=(14,9-3x3,3)/240=20,8 mA, corrente minima Imin=(12,6-3x3,3)/240=11,3 mA. Potenza del resistore P=(14,9-3x3,3)x0,0208=0,11 W, assorbire 0,125 W.

La variazione di corrente nel circuito, e di conseguenza la luminosità del LED, per le modalità di accensione/spegnimento del motore è:
1. Una variazione di 20,7/16,6=1,257 volte o 25%, che sarà quasi impercettibile,
2. Una variazione di 20,8/11,3 = 1,841 volte o 45%, che è ovviamente visibile.

Arrotondare il valore del resistore per eccesso o per difetto non è significativo. Quando si alimenta un LED, a causa dell'arrotondamento del valore della resistenza, la corrente effettiva rispetto a quella calcolata cambierà solo di pochi punti percentuali, il che non è importante. La variazione della tensione diretta sarà espressa in diversi millivolt. In ogni caso, ricorda: non collegare mai i LED a una fonte di tensione senza un resistore limitatore.

Discuti l'articolo LED 12 VOLT

Se l'uso dei LED non fosse redditizio per l'umanità, solo una cerchia limitata di scienziati ne sarebbe a conoscenza. Ma la fonte con un tipo di radiazione fondamentalmente nuovo si è rivelata molto efficace. Nel corso del tempo, piccoli cristalli iniziarono a essere combinati più volte in un caso e impararono anche a far crescere super cristalli di dimensioni maggiori. Il risultato sono LED ultraluminosi o, come vengono anche chiamati, LED superluminosi, con un'ampia gamma di possibilità applicative.

Il LED elementare stesso è progettato per una tensione superiore a 3-5 Volt. Le sue caratteristiche permettono di utilizzare tale elemento per scopi espositivi e per l'illuminazione decorativa. Tuttavia, gli scienziati sono riusciti a sviluppare dispositivi più potenti utilizzando una serie di trucchi. È così che sono nati i super LED super luminosi da 12 volt. Utilizzando un driver, un dispositivo da 12 Volt può essere collegato a una tensione più elevata, inclusa una rete da 220 Volt.

Modifica della luminosità dell'impulso

Il vantaggio principale di un super LED ultraluminoso da 12 volt è il suo basso consumo energetico e allo stesso tempo una luce brillante. Un ulteriore vantaggio è la variazione controllata della luminosità dei LED, per la quale viene utilizzato un controller. Si scopre che un dispositivo che utilizza LED ultraluminosi può ridurre o aumentare l'intensità della sua radiazione.

Per controllare la luminosità dei LED, viene utilizzata la modulazione dell'ampiezza dell'impulso. Con questo metodo è possibile ridurre la luminosità spegnendo periodicamente la lampadina. La lampada pulsa e i parametri di pulsazione determineranno l'intensità del suo bagliore.

Questo principio di funzionamento consente di espandere le capacità dei LED ad alta luminosità. Di conseguenza, diventiamo funzionali:

torce elettriche;
luci per automobili;
allarme luminoso;
lampade domestiche.

Da notare che l'allarme utilizza un LED lampeggiante da 5, 12 e anche 14 volt, che aiuta ad attirare l'attenzione sulle vetrine, sul bancone o sulla finestra del registratore di cassa. Vengono utilizzati anche dispositivi a bassa tensione. Un LED lampeggiante è progettato in modo leggermente diverso da un normale indicatore luminoso. Un chip generatore di impulsi è posizionato nell'alloggiamento in cui si trova il cristallo.

Molto spesso, i LED super luminosi da 12 volt sostituiscono le lampade alogene, che forniscono luce direzionale. Ecco perché, quando si producono lampade che utilizzano LED, vengono realizzate con una base standard E14, GU10 e alcune altre.

Caratteristiche importanti

Tutte le sorgenti super luminose hanno le stesse caratteristiche luminose dei LED convenzionali:

flusso luminoso;
luminosità;
emissione luminosa;
illuminazione

Quando si installa una lampada LED da 12 volt su un particolare dispositivo, è necessario comprendere che la sua efficacia dipende dalla lunghezza d'onda della radiazione o, più semplicemente, dal colore. Ecco una tabella che mostra la dipendenza.

Ma studiando queste caratteristiche, non tutti saranno in grado di capire quale dispositivo è adatto a lui. È molto più semplice decidere osservando i parametri elettrici: tensione, corrente diretta massima, potenza del dispositivo.

Oltre a questo ci sono altre caratteristiche. I LED super luminosi possono essere creati sulla base di un singolo cristallo o essere multi-chip. Caratteristiche come la lunghezza d'onda e la temperatura del colore sono responsabili del colore del bagliore. Parametri importanti sono l'angolo del fascio, le dimensioni del corpo e il numero di LED in una lampada.

Lo sviluppo di nuovi modelli ha portato alla comparsa di un'altra caratteristica distintiva: la forma della cassa. Un pacchetto popolare per LED ultraluminosi da 12 volt è il "piranha", che ha quattro terminali. Sono disponibili anche modelli a doppio terminale e a montaggio superficiale.

Ogni modello di dispositivo ha la propria tabella dei parametri, esaminando la quale è possibile scoprire le caratteristiche operative di questo dispositivo.

Alcuni avvertimenti

Il problema principale nella produzione di LED super luminosi è il problema della dissipazione del calore. Il LED non deve surriscaldarsi, altrimenti l'intensità luminosa diminuirà irreversibilmente. I dispositivi super luminosi e ad alta potenza sono particolarmente suscettibili al surriscaldamento, quindi quando li installi da solo, è necessario assicurarne il raffreddamento utilizzando un radiatore.

Prestare particolare attenzione ai parametri elettrici, evitando di collegarsi a una tensione superiore a quella specificata nelle istruzioni e fornendo solo la corrente consentita. In questo modo le fonti super luminose potranno brillare il più a lungo possibile.

Maneggiare i cavi in rame con cura, poiché attorcigliamenti o gravi deformazioni causeranno una variazione dell'intensità del segnale.