Как подключить светодиоды к 12 вольтам: Как подключить светодиод к 12 вольтам, светодиоды 12 вольт

Содержание

схема, мощные, без резистора, сколько можно подключить

Среди большинства осветительных элементов особую популярность завоевали светодиоды 12 Вольт (LED). Маленькие лампочки потребляют минимум электроэнергии. При этом дают широкий спектр цветов освещения и служат до 40 000 часов.

Содержание

  1. Особенности подключения LED лампочек
  2. Принципы подключения
  3. Виды источников питания
  4. Как определить полярность светодиода
  5. Способы подключения светодиодов к ИП на 12 вольт
  6. Последовательное подключение
  7. Алгоритм действий
  8. Сколько светодиодов можно подключить к 12 Вольт
  9. Распространенные ошибки

Особенности подключения LED лампочек

Внешний вид светодиодов

Сфера применения светодиодов достаточно широка — от производства ТВ техники до подсветок в жилых, коммерческих помещениях. Однако способы подключения маленьких ламп известны не каждому мастеру. Все выделяют три метода монтажа LED:

  • последовательный;
  • параллельный;
  • комбинированный.

Кроме того, светодиодную лампу можно подключить и к сети 220 Вольт. Подсоединение в любом случае выполняют только к источникам постоянного тока.

Принципы подключения

Вольт-амперная характеристика светодиода

Для установки LED ламп существует несколько важных принципов, которых следует придерживаться:

  • Важно соблюдать полярность при подсоединении светодиода. Иначе он быстрее выйдет из строя или не будет светиться вообще.
  • Расположение анода и катода указано на цоколе лампочки в виде насечек, зеленых точек.
  • Запрещено в одну линию и на один резистор последовательно монтировать лампы разного цвета. Это влияет на их производительность и в принципе свечение.
  • Информацию о полярностях можно найти в технической документации к LED.

На каждые 12 В можно подключать не более 6 светодиодов.

Виды источников питания

Бестрансформаторный блок питания

Каждый светодиод 12В должен подключаться только к источнику питания с таким же напряжением. Причем ИП обязан иметь стабилизированный выходной ток. Проще всего и желательно подсоединять LED к таким источникам питания на 12 В:

  • Бестрансформаторные БП (блоки питания). Имеют токозадающий резистор на выходе и гасящий конденсатор. Но в подобных БП отсутствует стабилизирующая защита. Это сильно влияет на продолжительность работы лампочек при скачках напряжения.
  • Автомобильный аккумулятор. Если подсоединять LED к аккумулятору, нужно подобрать резистор по мощности и сопротивлению.
  • Нестабилизированные БП. Их главные компоненты — конденсатор, выпрямитель и понижающий трансформатор. Подобные блоки питания актуальны для объектов со стабильным напряжением.
  • Импульсные источники питания. В качестве примера можно взять блок питания компьютера. Если пользователю не будет мешать шум кулеров, можно использовать и его

Стоимость нового ИП на 12 Вольт зависит от варианта исполнения (наличие корпуса или его отсутствие) и от мощности, исчисляемой в Ваттах.

Как определить полярность светодиода

Определение полярности светодиода по внешнему виду

Все светодиоды на 12 вольт (белые, красные, синие и других цветов) имеют анод и катод (полярности). Их нужно учитывать при подключении LED. Определить полярности можно одним из способов:

  • По конструкции. Одна из ножек на цоколе лампочки всегда длиннее на несколько мм. Это и есть анод. Он маркируется значком «+» или зеленой точкой.
  • По чаше внутри колбы. Если внимательно присмотреться, на ней можно увидеть два кристалла. Больший обозначает катод. Меньший — анод.
  • С использованием мультиметра. Для этого устройство нужно выставить в режим «Прозвонка». Затем щупы аппарата подводят к катоду и аноду. К первому — черный, ко второму — красный. При правильном их расположении лампочка должна светиться. Если этого не произошло, значит, мастер неправильно определил «+» и «-». Нужно изменить положение щупов. Если и это не помогло, светодиод просто неисправен.

Иногда мастера определяют полярность LED при помощи батарейки. Но это кропотливо. Лучше воспользоваться вышеприведенными методами.

Способы подключения светодиодов к ИП на 12 вольт

Подключение светодиода через стабилизатор напряжения

Чтобы подключить светодиод к 12 вольтам, если его напряжение всего 3В, придется компенсировать излишки в размере 9 Вольт через резистор или стабилитрон (что неэффективно), либо подключать лед лампы последовательно по три штуки сразу.

Красные и желтые LED можно подсоединять сразу по пять штук, поскольку падение из напряжения ниже 2,2 Вольт.

Перед тем как рассчитать резистор, нужно выяснить рабочее напряжение каждой лампочки. Его измеряют самостоятельно или выясняют информацию из технической документации.

Светодиоды на 12 В подключают только через стабилизатор. Если речь идет о подсоединении ленты ламп в ИП, важно знать, что у них есть ограничительный резистор, рассчитанный на каждую групп из нескольких LED.

Последовательное подключение

Последовательное подключение светодиодов

Если мастер выполняет подключение светодиода 12 Вольт по последовательной схеме, лампы собирают в цепочку. При этом катод каждого предыдущего элемента припаивают к аноду каждого следующего.

При такой схеме сборки через все лампочки проходит ток величиной 20 мА. Уровень напряжения здесь же складывается из сумм падения Вольт на каждой из них. Таким образом, в одну цепь запрещено подключать произвольное количество лампочек.

Если нужно последовательно подключить большое количество светодиодных ламп, нужно брать источник питания с большими показателями по напряжению и мощности.

К недостаткам последовательного подключения относят:

  • Выход из строя всей световой цепочки при поломке одного элемента.
  • Необходимость закупки более мощного ИП при монтаже большого количества ламп.

В качестве примера последовательного подключения можно рассмотреть стандартную ёлочную гирлянду. При поломке одного элемента она перестает работать вся. Поэтому нужно найти отошедший контакт и снова спаять его.

Алгоритм действий

Соединение светодиодов необходимо производить с учетом полярности

Чтобы подключить светодиод к 12В постоянного тока, нужно усвоить основной алгоритм действий:

  • Определяют тип блока питания, выясняют его напряжение на выходе и вообще работоспособность.
  • Выявляют номинальный ток LED, потребляемую мощность и напряжение.
  • Определяют возможность подключения светодиодов к БП по имеющимся параметрам.
  • Соединяют и спаивают лампочки с соблюдением полярности. Резистор ставят на любой части цепочки.

Контакты после завершения работ тщательно изолируют.

Сколько светодиодов можно подключить к 12 Вольт

Чтобы выяснить, сколько светодиодов можно подключить к 12 В, необходимо поделить Uпит на Uпад. Либо разрешено исходить из среднего значения 2 Вольта на каждую лампочку. Таким образом на каждые 12 В разрешено монтировать не больше 6 LED. Если учесть, что какая-то часть напряжения (примерно 2 В) обязательно должна уходить к гасящему резистору, количество диодов уменьшится на один.

Напряжение светодиода не всегда равно 2 В. К тому же при подключении и соединении ЛЕД стоит учитывать оттенок свечения лампочки и его яркость. Для определения точного количества ламп на один БП двенадцать Вольт можно воспользоваться специальной программой.

Распространенные ошибки

Светодиоды постепенно будут выходить из строя, поскольку рабочий ток у каждого разный

Часто мастера допускают ошибки при монтаже LED. Самые актуальные из них:

  • Подключение лампочек напрямую без резистора. В этом случае диоды просто перегорают.
  • Выполнение параллельного подключения при помощи одного резистора. Такая ошибка грозит постепенным выходом из строя всех лампочек. Ведь рабочий ток у каждой свой.
  • Неправильно подобранный резистор. В этом случае через лампочки проходит слишком большой ток, что опять же приводит к их сгоранию. Если же сопротивление будет большим, элементы будут светиться недостаточно ярко.
  • Выполнение последовательного подключения с разными токами потребления. Здесь возможны два варианта — лампы будут светиться с разной интенсивностью яркости, или перегорят те, которые рассчитаны на меньший ток.
  • Подсоединение лед ламп к сети с переменным током 220 без использования диода либо иных защитных компонентов. На лампочку поступает напряжение 315 В, что моментально приводит к её сгоранию.

Если учитывать эти ошибки и выполнять подсоединение светодиодов правильно, декоративная подсветка, которую мастер решил встроить дома, будет работать долго и исправно.

Подключение светодиода на 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 аматоры, но и некоторые массовые производители.

Содержание статьи

  • 1 Вступление, или как работает светодиод
  • 2 Другие примеры подключений, или как их исправить
  • 3 Сколько светодиодов можно подключить к 12В и как это все рассчитать
  • 4 Для чего может понадобиться подключение светодиодов к 12В

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.

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

Как подключить светодиоды для 12 В

••• Hemera Technologies/Photos.com/Getty Images

Обновлено 24 апреля 2017 г.

Автор: Andrew Hazleton

Светоизлучающие диоды (СИД) — это небольшие источники света, обычно используемые в электронике. Светодиоды излучают свет одной длины волны (цвета) с яркостью, пропорциональной подаче тока.

Различные типы светодиодов имеют разные рабочие характеристики. Светодиоды могут работать от нескольких напряжений, но для ограничения тока в цепи требуется последовательный резистор. Слишком большой ток в светодиоде разрушит устройство.

Как и все диоды, светодиоды пропускают ток только в направлении от анода к катоду.

    Изучите спецификацию светодиодов, которые вы хотите использовать в своей схеме. Определите значения максимального прямого тока (If) и типичного падения прямого напряжения (Vf).

    Рассчитайте необходимое падение напряжения на резисторе. Это будет равняться подаваемым 12 вольтам за вычетом прямого падения на светодиоде.

    Vres=12 вольт — Vf

    Если в цепи два или более диода, сложите все прямые напряжения вместе и вычтите сумму из 12 вольт.

    Рассчитайте ток через последовательный резистор. Максимальный ток будет регулироваться величиной тока, которую может выдержать светодиод, заданной как If.

    Для надежной работы выберите ток, равный 60% от максимально допустимого тока светодиода.

    Определите номинал последовательного резистора.

    Пример: Определить резистор, необходимый для светодиода с If = 20 мА и Vf = 2 В

    Vres=12 вольт питания — 2 вольта (Vf) Vres=10 вольт

    Rseries=Vres/Ires Rseries=10 вольт / (60% X 20 мА) Rseries = 833 Ом

    Резисторы обычно доступны со стандартными значениями 5 %. (резисторы серии Е24). Выберите следующее наибольшее значение стандартного резистора. Список резисторов E24 можно найти в разделе ресурсов.

    Пример: 833 Ом.

    Следующее по величине значение — 910 Ом.

    Подключите положительную клемму источника питания 12 В к одной стороне резистора.

    Подключите другой конец резистора к аноду светодиода.

    Проверьте спецификацию светодиода, чтобы определить анод и катод. Катод обычно представляет собой более короткий вывод и расположен ближе всего к любой плоской стороне светодиода.

    Подключите катод светодиода к отрицательной клемме источника питания 12 В.

    Вещи, которые вам понадобятся
    • Светодиод и техническое описание
    • Источник постоянного тока 12 В
    • Резистор
    • Провод
    • Калькулятор

    • Если светодиод не горит, попробуйте перевернуть его. В обратном подключении светодиода нет опасности, но он будет гореть только в правильной ориентации.

      Если светодиод слишком тусклый, попробуйте резистор меньшего номинала.

      Подача большего тока, чем светодиод может безопасно выдержать, в результате слишком малого номинала резистора приведет к выходу из строя светодиода. Светодиоды ремонту не подлежат.

    Предупреждения

    • В зависимости от цвета и размера светодиода падение напряжения и максимальный ток могут значительно различаться.

Связанные статьи

Ссылки

  • «Простые, недорогие проекты в области электроники»; Фред Блехман; 1998

Советы

  • Если светодиод не горит, попробуйте перевернуть его. В обратном подключении светодиода нет опасности, но он будет гореть только в правильной ориентации.
  • Если светодиод слишком тусклый, попробуйте резистор меньшего номинала.
  • Подача большего тока, чем может безопасно выдержать светодиод, в результате слишком малого номинала резистора приведет к выходу из строя светодиода. Светодиоды ремонту не подлежат.

Предупреждения

  • В зависимости от цвета и размера светодиода падение напряжения и максимальный ток могут существенно различаться.

Об авторе

Эндрю Хэзлтон пишет на внештатной основе более 20 лет, его работы публиковались в национальных, региональных и внутренних изданиях. Его работы публиковались в «Sports Illustrated», «IEEE Spectrum», «Popular Photography» и нескольких газетах. Хэзлтон имеет степень бакалавра инженерных наук Университета Лихай и степень магистра менеджмента Университета Пеппердайн.

Photo Credits

Hemera Technologies/Photos.com/Getty Images

Как подключить светодиоды для использования с источником 12 В

Фил Ламасс

Вы можете подключить максимальное количество светодиодов к 12-вольтовому источнику, подключив последовательно светодиодные цепочки к источнику параллельно. Лучше всего использовать светодиоды с одинаковыми характеристиками прямого напряжения и прямого тока. Расчеты напряжения и тока станут проще, а поведение схемы будет стабильным. При последовательном соединении светодиодов их прямое напряжение накапливается. Общий ток через последовательную цепочку равен прямому току одного светодиода. Общий прямой ток, который должен выдерживать источник, будет суммой прямых токов всех последовательно соединенных цепочек, соединенных параллельно.

Рассчитайте общее количество светодиодов, которые можно подключить к источнику.

Рассчитайте количество светодиодов в последовательной цепочке. Разделите напряжение источника на прямое напряжение одного светодиода. Для светодиода с прямым напряжением 3,3 вольт расчет будет 12 вольт/3,3 вольт = 3,6. Общее прямое напряжение последовательной цепочки должно быть меньше напряжения источника, поэтому используйте 3 светодиода. Общее прямое напряжение последовательной цепочки составит 9,9 вольт, что составляет немногим более 80 процентов от напряжения питания. Суммарный ток составит 25 миллиампер.

Рассчитайте номинал последовательного ограничительного резистора и мощность, которую он будет рассеивать. Чтобы рассчитать значение сопротивления, вычтите общее падение напряжения на цепочке светодиодов из напряжения питания и разделите результат на прямой ток. Предположим, что прямой ток равен 25 миллиампер. Значение последовательного резистора (12 вольт минус 9,9 вольт)/0,025 равно 84 Ом. Мощность, рассеиваемая резистором, равна (12 вольт минус 9,9 вольт), умноженная на 0,025, что равно 52 мВт. Вы можете использовать резистор 82 Ом (ближайшее стандартное значение) 1/4 Вт (250 милливатт).

Подсчитайте количество последовательных цепочек, которые можно соединить параллельно. Это будет ограничено максимальным током, который может обеспечить источник. Предположим, что источник может обеспечить ток до 500 мА. Применяя правило 80 процентов, общий потребляемый ток не должен превышать 400 миллиампер. Количество последовательных цепочек, которые можно соединить параллельно, составляет 400 мА/25 мА, что соответствует 16 последовательным цепочкам.

Рассчитайте общее количество светодиодов, умножив количество параллельных цепочек на количество светодиодов в каждой цепочке: 16 цепочек x 3 светодиода в цепочке равно 48 светодиодам.

Проводка и подключение строк серии к источнику.

Подсоедините положительную клемму источника питания к одному выводу последовательного ограничительного резистора.

Подсоедините другой вывод ограничительного резистора к положительному выводу (обычно самому длинному из двух проводов) первого светодиода.

Подключите отрицательный вывод первого светодиода к положительному выводу следующего светодиода в цепочке. Повторите этот шаг для остальных светодиодов в цепочке

Подсоедините отрицательный провод последнего светодиода в цепочке к отрицательной клемме источника питания.

Повторите шаги 1-4 для остальных строк серии.

Каталожные номера

  • Клуб электроники: светоизлучающие диоды (светодиоды)
  • Небеса печатных плат: задержка выключения светодиодов с эффектом затемнения . Он также иногда писал статьи для журналов для любителей электроники, таких как «Популярная электроника» и «Современная электроника». Он имеет степень бакалавра наук в области технологии электронной инженерии.
РубрикаРазное