LED de 1 vatio. LED de un vatio. Diagramas de cableado de LED: cómo hacerlo bien
Atrás quedaron los tiempos en los que los LED se utilizaban únicamente como indicadores de encendido de dispositivos. Los dispositivos LED modernos pueden reemplazar completamente las lámparas incandescentes en el hogar, la industria y. Esto se ve facilitado por las diversas características de los LED, sabiendo cuál puede elegir el LED analógico adecuado. El uso de LED, dados sus parámetros básicos, abre multitud de posibilidades en el campo de la iluminación.
Un diodo emisor de luz (denotado como SD, SID, LED en inglés) es un dispositivo basado en un cristal semiconductor artificial. Cuando pasa una corriente eléctrica a través de él, se crea el fenómeno de emisión de fotones, lo que da lugar a un resplandor. Este resplandor tiene un espectro muy estrecho y su color depende del material del semiconductor.
Los LED con brillo rojo y amarillo están hechos de materiales semiconductores inorgánicos a base de arseniuro de galio, los verdes y azules están hechos a base de nitruro de indio y galio. Para aumentar el brillo del flujo luminoso, se utilizan varios aditivos o se utiliza el método multicapa, cuando se coloca una capa de nitruro de aluminio puro entre los semiconductores. Como resultado de la formación de varias transiciones de huecos de electrones (p-n) en un cristal, aumenta el brillo de su resplandor.
Hay dos tipos de LED: de indicación y de iluminación. Los primeros se utilizan para indicar la inclusión de varios dispositivos en la red, así como fuentes de iluminación decorativa. Son diodos de colores colocados en una caja traslúcida, cada uno de ellos tiene cuatro conductores. Los dispositivos que emiten luz infrarroja se utilizan en dispositivos para el control remoto de dispositivos (control remoto).
En el ámbito de la iluminación se utilizan LED que emiten luz blanca. Por color, los LED se distinguen por su brillo blanco frío, blanco neutro y blanco cálido. Existe una clasificación de los LED utilizados para la iluminación según el método de instalación. La marca del LED SMD significa que el dispositivo consta de un sustrato de aluminio o cobre sobre el que se coloca un cristal de diodo. El sustrato en sí está ubicado en la carcasa, cuyos contactos están conectados a los contactos del LED.
Otro tipo de LED se denomina OCB. En un dispositivo de este tipo, se colocan muchos cristales recubiertos con fósforo en una placa. Gracias a este diseño se consigue una alta luminosidad del resplandor. Esta tecnología se utiliza para producir un alto flujo luminoso en un área relativamente pequeña. A su vez, esto hace que la producción de lámparas LED sea la más accesible y económica.
¡Nota! Al comparar las lámparas con LED SMD y COB, se puede observar que las primeras se pueden reparar reemplazando el LED averiado. Si la lámpara LED COB no funciona tendrás que cambiar toda la placa con diodos.
Características de los LED
Al elegir una lámpara LED adecuada para la iluminación, se deben tener en cuenta los parámetros de los LED. Estos incluyen voltaje de suministro, potencia, corriente de funcionamiento, eficiencia (emisión de luz), temperatura de brillo (color), ángulo de radiación, dimensiones y período de degradación. Conociendo los parámetros básicos, será posible seleccionar fácilmente dispositivos para obtener uno u otro resultado de iluminación.
Consumo de corriente LED
Como regla general, para los LED convencionales se proporciona una corriente de 0,02 A. Sin embargo, hay LED clasificados para 0,08 A. Estos LED incluyen dispositivos más potentes, en cuyo dispositivo intervienen cuatro cristales. Están ubicados en el mismo edificio. Dado que cada uno de los cristales consume 0,02 A, en total un dispositivo consumirá 0,08 A.
La estabilidad del funcionamiento de los dispositivos LED depende de la magnitud de la corriente. Incluso un ligero aumento de la corriente ayuda a reducir la intensidad de la radiación (envejecimiento) del cristal y a aumentar la temperatura del color. Esto finalmente conduce al hecho de que los LED comienzan a ponerse azules y fallan prematuramente. Y si el indicador de intensidad actual aumenta significativamente, el LED se apaga inmediatamente.
Para limitar el consumo de corriente, los diseños de lámparas y luminarias LED cuentan con estabilizadores de corriente para LED (controladores). Convierten la corriente y la llevan al valor deseado para los LED. En el caso de que desee conectar un LED separado a la red, deberá utilizar resistencias limitadoras de corriente. El cálculo de la resistencia de una resistencia LED se realiza teniendo en cuenta sus características específicas.
¡Consejo útil! Para elegir la resistencia adecuada, puede utilizar la calculadora para calcular la resistencia del LED, publicada en Internet.
voltaje del LED
¿Cómo comprobar el voltaje del LED? El hecho es que los LED no tienen un parámetro de tensión de alimentación como tal. En su lugar, se utiliza la característica de caída de voltaje del LED, lo que significa la cantidad de voltaje en la salida del LED cuando la corriente nominal lo atraviesa. El valor de tensión indicado en el embalaje refleja únicamente la caída de tensión. Conociendo este valor, es posible determinar el voltaje restante en el cristal. Es este valor el que se tiene en cuenta en los cálculos.
Dado el uso de varios semiconductores para los LED, el voltaje para cada uno de ellos puede ser diferente. ¿Cómo saber cuántos voltios tiene un LED? Puedes determinarlo por el color del brillo de los dispositivos. Por ejemplo, para cristales azules, verdes y blancos, el voltaje es de aproximadamente 3 V, para cristales amarillos y rojos, de 1,8 a 2,4 V.
Cuando se utiliza una conexión en paralelo de LED de idéntica potencia con un valor de voltaje de 2 V, puede ocurrir lo siguiente: como resultado de una dispersión de parámetros, algunos diodos emisores fallarán (se quemarán), mientras que otros brillarán muy débilmente. Esto sucederá debido al hecho de que con un aumento de voltaje incluso de 0,1 V, se observa un aumento de 1,5 veces la corriente que pasa a través del LED. Por lo tanto, es muy importante asegurarse de que la corriente coincida con la clasificación del LED.
Salida de luz, ángulo de haz y potencia del LED
La comparación del flujo luminoso de los diodos con otras fuentes de luz se realiza teniendo en cuenta la intensidad de la radiación que emiten. Los dispositivos de unos 5 mm de diámetro emiten de 1 a 5 lm de luz. Mientras que el flujo luminoso de una lámpara incandescente de 100W es de 1000 lm. Pero a la hora de comparar hay que tener en cuenta que una lámpara convencional tiene luz difusa, mientras que una LED tiene luz direccional. Por tanto, es necesario tener en cuenta el ángulo de dispersión de los LED.
El ángulo de dispersión de diferentes LED puede oscilar entre 20 y 120 grados. Cuando están iluminados, los LED dan una luz más brillante en el centro y reducen la iluminación hacia los bordes del ángulo de dispersión. Por lo tanto, los LED iluminan mejor un espacio particular y consumen menos energía. Sin embargo, si es necesario aumentar el área de iluminación, se utilizan lentes divergentes en el diseño de la lámpara.
¿Cómo determinar la potencia de los LED? Para determinar la potencia de una lámpara LED necesaria para reemplazar una lámpara incandescente, es necesario aplicar un factor de 8. Por lo tanto, puede reemplazar una lámpara convencional de 100 W con un dispositivo LED con una potencia de al menos 12,5 W (100 W / 8 ). Para mayor comodidad, puede utilizar los datos de la tabla de correspondencia entre la potencia de las lámparas incandescentes y las fuentes de luz LED:
| Potencia de lámpara incandescente, W | Potencia correspondiente de la lámpara LED, W |
| 100 | 12-12,5 |
| 75 | 10 |
| 60 | 7,5-8 |
| 40 | 5 |
| 25 | 3 |
Cuando se utilizan LED para iluminación, es muy importante el indicador de eficiencia, que está determinado por la relación entre el flujo luminoso (lm) y la potencia (W). Comparando estos parámetros para diferentes fuentes de luz, encontramos que la eficiencia de una lámpara incandescente es de 10-12 lm / W, fluorescente - 35-40 lm / W, LED - 130-140 lm / W.
Temperatura de color de las fuentes LED.
Uno de los parámetros importantes de las fuentes LED es la temperatura de incandescencia. Las unidades de medida de esta cantidad son grados Kelvin (K). Cabe señalar que todas las fuentes de luz se dividen en tres clases según la temperatura de incandescencia, entre las cuales el blanco cálido tiene una temperatura de color inferior a 3300 K, el blanco de luz diurna, de 3300 a 5300 K y el blanco frío de más de 5300 K.
¡Nota! La cómoda percepción de la radiación LED por parte del ojo humano depende directamente de la temperatura de color de la fuente LED.
La temperatura de color suele estar indicada en la etiqueta de las lámparas LED. Se indica con un número de cuatro dígitos y la letra K. La elección de lámparas LED con una determinada temperatura de color depende directamente de las características de su uso para la iluminación. La siguiente tabla muestra las opciones para usar fuentes LED con diferentes temperaturas de brillo:
| Color de luz LED | Temperatura de color, K | Casos de uso en iluminación | |
| Blanco | Cálido | 2700-3500 | Iluminación de locales domésticos y de oficinas como el análogo más adecuado de una lámpara incandescente. |
| Neutro (diurno) | 3500-5300 | La excelente reproducción cromática de estas lámparas permite su utilización para la iluminación de lugares de trabajo en producción. | |
| Frío | más de 5300 | Se utiliza principalmente para el alumbrado público y también en la fabricación de lámparas de mano. | |
| Rojo | 1800 | Como fuente decorativa y fitoiluminación. | |
| Verde | - | ||
| Amarillo | 3300 | Diseño de iluminación de interiores. | |
| Azul | 7500 | Iluminación de superficies en el interior, fitoiluminación. | |
La naturaleza ondulatoria del color permite expresar la temperatura de color de los LED mediante longitud de onda. El marcado de algunos dispositivos LED refleja la temperatura del color precisamente en forma de un intervalo de diferentes longitudes de onda. La longitud de onda se denota como λ y se mide en nanómetros (nm).
Tamaños de LED SMD y sus características.
Dado el tamaño de los LED SMD, las luminarias se clasifican en grupos con diferentes especificaciones. Los LED más populares están en los tamaños 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 y 5630. Las características de los LED SMD varían según el tamaño. Entonces, los diferentes tipos de LED SMD difieren en brillo, temperatura de color y potencia. En el marcado de los LED, los dos primeros dígitos indican la longitud y el ancho del dispositivo.
Parámetros básicos de los LED SMD 2835.
Las principales características de los LED SMD 2835 incluyen un área de radiación aumentada. En comparación con el SMD 3528, que tiene una superficie de trabajo redonda, el SMD 2835 emite una forma rectangular, lo que contribuye a una mayor salida de luz con una altura de elemento más baja (aproximadamente 0,8 mm). El flujo luminoso de dicho dispositivo es de 50 lm.
El cuerpo de los LED SMD 2835 está fabricado de polímero resistente al calor y puede soportar temperaturas de hasta 240°C. Cabe señalar que la degradación de la radiación en estas celdas es inferior al 5% durante 3000 horas de funcionamiento. Además, el dispositivo tiene una resistencia térmica bastante baja de la unión cristal-sustrato (4 C/W). La corriente máxima de funcionamiento es de 0,18 A, la temperatura del cristal es de 130 °C.
Según el color de la luz, distinguen el blanco cálido con una temperatura de luz de 4000 K, el blanco de luz diurna - 4800 K, el blanco puro - de 5000 a 5800 K y el blanco frío con una temperatura de color de 6500-7500 K. Debe ser Señaló que el flujo luminoso máximo para dispositivos con brillo blanco frío, el mínimo, para LED de color blanco cálido. Las almohadillas de contacto están agrandadas en el diseño del dispositivo, lo que contribuye a una mejor disipación del calor.
¡Consejo útil! Los LED SMD 2835 se pueden utilizar para cualquier tipo de montaje.
Características de los LED SMD 5050
El diseño de la carcasa SMD 5050 contiene tres LED del mismo tipo. Las fuentes de LED azules, rojas y verdes tienen características técnicas similares a los cristales SMD 3528. La corriente de funcionamiento de cada uno de los tres LED es de 0,02 A, por lo tanto, la corriente total de todo el dispositivo es de 0,06 A. Para que los LED no fallen se recomienda no superar este valor.
Los dispositivos LED SMD 5050 tienen un voltaje continuo de 3-3,3 V y una salida de luz (flujo de red) de 18-21 lm. La potencia de un LED es la suma de tres valores de potencia de cada cristal (0,7W) y es de 0,21W. El color del brillo emitido por los dispositivos puede ser blanco en todos los tonos, verde, azul, amarillo y multicolor.
La disposición cercana de LED de diferentes colores en el mismo paquete SMD 5050 hizo posible implementar LED multicolores con control separado de cada color. Los controladores se utilizan para regular las lámparas que utilizan LED SMD 5050, de modo que el color del brillo se puede cambiar suavemente de una a otra después de un tiempo determinado. Normalmente, estos dispositivos tienen varios modos de control y pueden ajustar el brillo de los LED.
Características típicas del LED SMD 5730.
Los LED SMD 5730 son representantes modernos de los dispositivos LED, cuyo cuerpo tiene unas dimensiones geométricas de 5,7x3 mm. Pertenecen a LED ultrabrillantes, cuyas características son estables y cualitativamente diferentes de los parámetros de sus predecesores. Fabricados con nuevos materiales, estos LED se caracterizan por una mayor potencia y un flujo luminoso de alta eficiencia. Además, pueden funcionar en condiciones de alta humedad, son resistentes a temperaturas extremas y vibraciones y tienen una larga vida útil.
Hay dos tipos de dispositivos: SMD 5730-0.5 con una potencia de 0,5W y SMD 5730-1 con una potencia de 1W. Una característica distintiva de los dispositivos es la posibilidad de funcionar con corriente pulsada. El valor de la corriente nominal del SMD 5730-0.5 es 0,15 A, durante el funcionamiento pulsado, el dispositivo puede soportar corrientes de hasta 0,18 A. Este tipo de LED proporciona un flujo luminoso de hasta 45 lm.
Los LED SMD 5730-1 funcionan con una corriente constante de 0,35 A, en modo pulsado, hasta 0,8 A. La eficiencia luminosa de un dispositivo de este tipo puede ser de hasta 110 lm. Gracias al polímero resistente al calor, el cuerpo del dispositivo puede soportar temperaturas de hasta 250°C. El ángulo de dispersión de ambos tipos de SMD 5730 es de 120 grados. El grado de degradación del flujo luminoso es inferior al 1% cuando se trabaja durante 3000 horas.
Características de los LED Cree
Cree (EE. UU.) se dedica al desarrollo y producción de LED superbrillantes y potentes. Uno de los grupos de LED Cree está representado por una serie de dispositivos Xlamp, que se dividen en un solo chip y varios chips. Una de las características de las fuentes monocristalinas es la distribución de la radiación a lo largo de los bordes del dispositivo. Esta innovación hizo posible producir lámparas con un gran ángulo de iluminación utilizando una cantidad mínima de cristales.
En la serie de fuentes LED de alta intensidad XQ-E, el ángulo de brillo es de 100 a 145 grados. Con pequeñas dimensiones geométricas de 1,6x1,6 mm, la potencia de los LED superbrillantes es de 3 voltios y el flujo luminoso es de 330 lm. Este es uno de los últimos desarrollos de Cree. Todos los LED, cuyo diseño se basa en un único chip, tienen una reproducción cromática de alta calidad dentro de CRE 70-90.
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Cree ha lanzado varias variedades de luminarias LED de múltiples chips con los últimos tipos de energía de 6 a 72 voltios. Los LED de múltiples chips se dividen en tres grupos, que incluyen dispositivos con alto voltaje, potencia de hasta 4W y superior a 4W. En fuentes de hasta 4W se ensamblan 6 cristales en un paquete tipo MX y ML. El ángulo de dispersión es de 120 grados. Puedes comprar LED Cree de este tipo con colores blancos cálidos y fríos.
¡Consejo útil! A pesar de la alta fiabilidad y calidad de la luz, se pueden comprar LED de alta potencia de las series MX y ML a un precio relativamente bajo.
El grupo superior a 4W incluye LED de varios cristales. Los dispositivos más dimensionales del grupo son los dispositivos de 25 W, representados por la serie MT-G. La novedad de la empresa son los LED modelo XHP. Uno de los dispositivos LED grandes tiene un cuerpo de 7x7 mm, su potencia es de 12W y su potencia luminosa es de 1710 lm. Los LED de alto voltaje combinan un tamaño pequeño y una alta potencia luminosa.
Diagramas de conexión de LED
Existen ciertas reglas para conectar LED. Teniendo en cuenta que la corriente que pasa a través del dispositivo se mueve solo en una dirección, para un funcionamiento prolongado y estable de los dispositivos LED, es importante tener en cuenta no solo un cierto voltaje, sino también el valor de corriente óptimo.
Esquema para conectar un LED a una red de 220V.
Dependiendo de la fuente de alimentación utilizada, existen dos tipos de esquemas para conectar LED a 220V. En un caso, se utiliza con una corriente limitada, en el segundo, una especial que estabiliza el voltaje. La primera opción tiene en cuenta el uso de una fuente especial con una cierta intensidad actual. La resistencia en este circuito no es necesaria y la cantidad de LED conectados está limitada por la potencia del controlador.
Se utilizan dos tipos de pictogramas para designar los LED en el diagrama. Sobre cada representación esquemática de ellos hay dos pequeñas flechas paralelas que apuntan hacia arriba. Simbolizan el brillo brillante del dispositivo LED. Antes de conectar el LED a 220 V mediante una fuente de alimentación, debe incluir una resistencia en el circuito. Si no se cumple esta condición, la vida útil del LED se reducirá significativamente o simplemente fallará.
Si utiliza una fuente de alimentación al realizar la conexión, solo el voltaje será estable en el circuito. Dada la insignificante resistencia interna del dispositivo LED, encenderlo sin un limitador de corriente provocará que el dispositivo se queme. Por eso se introduce una resistencia adecuada en el circuito de conmutación del LED. Cabe señalar que las resistencias tienen diferentes clasificaciones, por lo que deben calcularse correctamente.
¡Consejo útil! El punto negativo de los circuitos para conectar un LED a una red de 220 Voltios mediante resistencia es la disipación de alta potencia cuando es necesario conectar una carga con mayor consumo de corriente. En este caso, la resistencia se reemplaza por un condensador de extinción.
Cómo calcular la resistencia de un LED
Al calcular la resistencia de un LED, se guían por la fórmula:
U = IхR,
donde U es voltaje, I es corriente, R es resistencia (ley de Ohm). Supongamos que necesita conectar un LED con los siguientes parámetros: 3 V - voltaje y 0,02 A - intensidad de corriente. Para que cuando conectes el LED a 5 Voltios en la fuente de alimentación, no falle, debes quitar los 2V extra (5-3 = 2V). Para hacer esto, es necesario incluir en el circuito una resistencia con una cierta resistencia, que se calcula usando la ley de Ohm:
R = U/I.
Por lo tanto, la relación de 2 V a 0,02 A será de 100 ohmios, es decir esta es la resistencia que necesitas.
A menudo sucede que, teniendo en cuenta los parámetros de los LED, la resistencia de la resistencia tiene un valor no estándar para el dispositivo. Estos limitadores de corriente no se pueden encontrar en los puntos de venta, por ejemplo, 128 o 112,8 ohmios. Entonces deberías usar resistencias cuya resistencia tenga el valor más alto más cercano al calculado. En este caso, los LED no funcionarán con toda su potencia, sino solo en un 90-97%, pero esto será imperceptible a la vista y afectará positivamente el recurso del dispositivo.
Hay muchas opciones para calculadoras de cálculo LED en Internet. Tienen en cuenta los parámetros principales: caída de voltaje, corriente nominal, voltaje de salida, número de dispositivos en el circuito. Al configurar los parámetros de los dispositivos LED y las fuentes de corriente en el campo del formulario, puede conocer las características correspondientes de las resistencias. Para determinar la resistencia de los limitadores de corriente codificados por colores, también existen cálculos de resistencia en línea para LED.
Esquemas de conexión en paralelo y en serie de LED.
Al ensamblar estructuras de varios dispositivos LED, se utilizan circuitos para conectar LED a una red de 220 voltios con conexión en serie o en paralelo. Al mismo tiempo, para una correcta conexión hay que tener en cuenta que cuando los LED se conectan en serie, el voltaje requerido es la suma de las caídas de tensión de cada dispositivo. Mientras que cuando los LED están conectados en paralelo, se agrega la intensidad actual.
Si los circuitos utilizan dispositivos LED con diferentes parámetros, entonces para un funcionamiento estable es necesario calcular la resistencia para cada LED por separado. Cabe señalar que no existen dos LED completamente idénticos. Incluso los dispositivos del mismo modelo tienen ligeras diferencias en los parámetros. Esto lleva al hecho de que cuando se conecta una gran cantidad de ellos en un circuito en serie o en paralelo con una sola resistencia, pueden degradarse y fallar rápidamente.
¡Nota! Cuando se utiliza una resistencia en un circuito en paralelo o en serie, solo se pueden conectar dispositivos LED con características idénticas.
La discrepancia en los parámetros cuando se conectan varios LED en paralelo, digamos 4-5 piezas, no afectará el funcionamiento de los dispositivos. Y si conecta muchos LED a dicho circuito, será una mala decisión. Incluso si las fuentes LED tienen una ligera variación en sus características, esto conducirá al hecho de que algunos dispositivos emitirán luz brillante y se quemarán rápidamente, mientras que otros brillarán mal. Por lo tanto, cuando se conecta en paralelo, siempre se debe utilizar una resistencia independiente para cada dispositivo.
En cuanto a la conexión en serie, se produce un consumo económico, ya que todo el circuito consume una cantidad de corriente igual al consumo de un LED. Con un circuito en paralelo, el consumo es la suma del consumo de todas las fuentes LED incluidas en el circuito.
Cómo conectar LED a 12 voltios
En el diseño de algunos dispositivos, se proporcionan resistencias en la etapa de fabricación, lo que permite conectar LED a 12 voltios o 5 voltios. Sin embargo, estos dispositivos no siempre están disponibles comercialmente. Por lo tanto, en el circuito para conectar LED a 12 voltios, se proporciona un limitador de corriente. El primer paso es conocer las características de los LED conectados.
Un parámetro como la caída de voltaje directo para dispositivos LED típicos es de aproximadamente 2 V. La corriente nominal de estos LED corresponde a 0,02 A. Si desea conectar un LED de este tipo a 12 V, entonces los 10 V "extra" (12 menos 2) deben apagarse con una resistencia limitadora. Usando la ley de Ohm, puedes calcular su resistencia. Obtenemos eso 10 / 0,02 \u003d 500 (Ohmios). Por tanto, se necesita una resistencia con un valor nominal de 510 ohmios, que es la más cercana de la serie de componentes electrónicos E24.
Para que dicho circuito funcione de manera estable, también es necesario calcular la potencia del limitador. Usando la fórmula según la cual la potencia es igual al producto del voltaje y la corriente, calculamos su valor. Multiplicamos el voltaje de 10V por la corriente de 0,02A y obtenemos 0,2W. Por lo tanto, se necesita una resistencia cuya potencia nominal estándar sea de 0,25 W.
Si es necesario incluir dos dispositivos LED en el circuito, debe tenerse en cuenta que el voltaje que cae sobre ellos ya será de 4V. En consecuencia, para la resistencia queda por pagar no 10V, sino 8V. Por lo tanto, se realizan cálculos adicionales de la resistencia y la potencia de la resistencia en función de este valor. La ubicación de la resistencia en el circuito se puede proporcionar en cualquier lugar: desde el lado del ánodo, cátodo, entre los LED.
Cómo probar un LED con un multímetro
Una forma de comprobar el estado de funcionamiento de los LED es realizar una prueba con un multímetro. Un dispositivo de este tipo puede diagnosticar LED de cualquier diseño. Antes de verificar el LED con un probador, el interruptor del dispositivo se coloca en el modo "marcación" y las sondas se aplican a los terminales. Cuando la sonda roja está conectada al ánodo y la negra al cátodo, el cristal debería emitir luz. Si se invierte la polaridad, la pantalla debería mostrar "1".
¡Consejo útil! Antes de probar la funcionalidad del LED, se recomienda atenuar la iluminación principal, ya que durante la prueba la corriente es muy baja y el LED emitirá luz tan débil que con iluminación normal puede no ser perceptible.
Las pruebas de dispositivos LED se pueden realizar sin utilizar sondas. Para hacer esto, en los orificios ubicados en la esquina inferior del dispositivo, se inserta un ánodo en el orificio con el símbolo "E" y un cátodo con el puntero "C". Si el LED funciona correctamente, debería encenderse. Este método de prueba es adecuado para LED con cables desoldados bastante largos. La posición del interruptor con este método de verificación no importa.
¿Cómo comprobar los LED con un multímetro sin soldar? Para hacer esto, suelde piezas de un clip normal a las sondas del probador. Como aislamiento, es adecuada una junta de textolita, que se coloca entre los cables y luego se procesa con cinta aislante. La salida es una especie de adaptador para conectar sondas. Los clips se mueven bien y se fijan de forma segura en las ranuras. De esta forma, puedes conectar las sondas a los LED sin soldarlas fuera del circuito.
¿Qué se puede hacer con los LED con tus propias manos?
Muchos radioaficionados practican el montaje de varios diseños de LED con sus propias manos. Los productos autoensamblados no son inferiores en calidad y, a veces, incluso superan a los análogos de producción industrial. Estos pueden ser dispositivos de color y música, diseños de LED intermitentes, luces de marcha con LED de bricolaje y mucho más.
Montaje de un estabilizador de corriente para LED con sus propias manos.
Para que el recurso del LED no se agote antes de lo previsto, es necesario que la corriente que lo atraviesa tenga un valor estable. Se sabe que los LED rojos, amarillos y verdes pueden manejar cargas de corriente más altas. Mientras que las fuentes LED azul-verde y blanca, incluso con una ligera sobrecarga, se queman en 2 horas. Por lo tanto, para el funcionamiento normal del LED, es necesario resolver el problema con su fuente de alimentación.
Si ensambla una cadena de LED conectados en serie o en paralelo, podrá proporcionarles una radiación idéntica si la corriente que los atraviesa tiene la misma intensidad. Además, los pulsos de corriente inversa pueden afectar negativamente la vida útil de las fuentes LED. Para evitar que esto suceda, es necesario incluir un estabilizador de corriente para los LED en el circuito.
Las características cualitativas de las lámparas LED dependen del controlador utilizado: un dispositivo que convierte el voltaje en una corriente estabilizada con un valor específico. Muchos radioaficionados ensamblan un circuito de alimentación LED de 220 V con sus propias manos basado en el chip LM317. Los elementos para dicho circuito electrónico son de bajo coste y dicho estabilizador es fácil de construir.
Cuando se utiliza un estabilizador de corriente en el LM317 para LED, la corriente se regula dentro de 1A. El rectificador basado en LM317L estabiliza la corriente hasta 0,1A. Solo se utiliza una resistencia en el circuito del dispositivo. Se calcula utilizando una calculadora de resistencia de LED en línea. Los dispositivos prácticos disponibles son adecuados para la alimentación: fuentes de alimentación de una impresora, computadora portátil u otros dispositivos electrónicos de consumo. No es rentable montar circuitos más complejos por su cuenta, ya que es más fácil comprarlos ya preparados.
DIY LED DRL
El uso de luces de circulación diurna (DRL) en los automóviles aumenta significativamente la visibilidad del automóvil durante las horas del día por parte de otros usuarios de la vía. Muchos automovilistas practican el autoensamblaje de DRL utilizando LED. Una de las opciones es un dispositivo DRL de 5-7 LED con una potencia de 1W y 3W para cada bloque. Si utiliza fuentes LED menos potentes, el flujo luminoso no cumplirá con los estándares para este tipo de luces.
¡Consejo útil! Al hacer DRL con sus propias manos, tenga en cuenta los requisitos de GOST: flujo luminoso 400-800 Cd, ángulo de brillo en el plano horizontal - 55 grados, en vertical - 25 grados, área - 40 cm².
Para la base, puede utilizar un tablero de perfil de aluminio con almohadillas para montar LED. Los LED se fijan a la placa con un adhesivo termoconductor. De acuerdo con el tipo de fuentes LED, se seleccionan las ópticas. En este caso, son adecuadas lentes con un ángulo de iluminación de 35 grados. Las lentes se instalan en cada LED por separado. Los cables se muestran en cualquier dirección conveniente.
A continuación se realiza una carcasa para DRL, que al mismo tiempo sirve como radiador. Para ello, puedes utilizar el perfil en forma de U. El módulo LED terminado se coloca dentro del perfil, fijándolo con tornillos. Todo el espacio libre se puede rellenar con un sellador transparente a base de silicona, dejando solo las lentes en la superficie. Dicho recubrimiento servirá como protección contra la humedad.
El DRL se conecta a la fuente de alimentación mediante el uso obligatorio de una resistencia, cuya resistencia se calcula y verifica previamente. Los métodos de conexión pueden variar según el modelo de vehículo. Los diagramas de conexión se pueden encontrar en Internet.
Cómo hacer que los LED parpadeen
Los LED intermitentes más populares, que se pueden comprar ya preparados, son dispositivos regulados por el nivel de potencial. El parpadeo del cristal se produce debido a un cambio en la fuente de alimentación en los terminales del dispositivo. Entonces, un dispositivo LED de dos colores, rojo y verde, emite luz dependiendo de la dirección de la corriente que lo atraviesa. El efecto de parpadeo en el LED RGB se logra conectando tres salidas para control separado a un sistema de control específico.
Pero también puedes hacer parpadear un LED normal de un solo color, teniendo un mínimo de componentes electrónicos en tu arsenal. Antes de hacer que un LED parpadee, debe elegir un circuito que funcione, que sea simple y confiable. Puede utilizar un circuito LED parpadeante, que funcionará con una fuente de 12 V.
El circuito consta de un transistor de baja potencia Q1 (es adecuado el silicio de alta frecuencia KTZ 315 o sus análogos), una resistencia R1 de 820-1000 ohmios, un condensador C1 de 16 voltios con una capacidad de 470 uF y una fuente LED. Cuando se enciende el circuito, el condensador se carga hasta 9-10V, después de lo cual el transistor se abre por un momento y emite la energía acumulada al LED, que comienza a parpadear. Este esquema solo se puede implementar en el caso de suministro de energía desde una fuente de 12V.
Puede montar un circuito más avanzado que funcione por analogía con un multivibrador de transistores. El circuito incluye transistores KTZ 102 (2 piezas), resistencias R1 y R4 de 300 ohmios cada una para limitar la corriente, resistencias R2 y R3 de 27000 ohmios cada una para configurar la corriente base de los transistores, condensadores polares de 16 voltios (2 piezas .con una capacidad de 10 uF) y dos fuentes LED. Este circuito está alimentado por una fuente de alimentación de 5 V CC.
El circuito funciona según el principio de un "par Darlington": los condensadores C1 y C2 se cargan y descargan alternativamente, lo que hace que se abra un determinado transistor. Cuando un transistor suministra energía a C1, se enciende un LED. Además, C2 se carga suavemente y la corriente base de VT1 disminuye, lo que provoca el cierre de VT1 y la apertura de VT2, y se enciende otro LED.
¡Consejo útil! Si utiliza un voltaje de suministro superior a 5 V, necesitará usar resistencias con una clasificación diferente para evitar fallas en los LED.
Montaje de música en color en LED con sus propias manos.
Para implementar esquemas de música en color bastante complejos en LED con sus propias manos, primero debe comprender cómo funciona el esquema de música en color más simple. Consta de un transistor, una resistencia y un dispositivo LED. Un circuito de este tipo se puede alimentar desde una fuente con una clasificación de 6 a 12 V. El funcionamiento del circuito se produce gracias a la amplificación en cascada con un emisor común (emisor).
La base VT1 recibe una señal con amplitud y frecuencia variables. Si las fluctuaciones de la señal superan el umbral especificado, el transistor se abre y el LED se enciende. La desventaja de este esquema es la dependencia del parpadeo del grado de señal de sonido. Por lo tanto, el efecto de la música en color aparecerá sólo con un cierto grado de volumen del sonido. Si se aumenta el sonido. el LED estará encendido todo el tiempo, y cuando disminuya, parpadeará un poco.
Para lograr un efecto completo, utilizan un esquema de música en color en LED con un desglose del rango de sonido en tres partes. El circuito con convertidor de sonido de tres canales se alimenta desde una fuente de 9V. Se puede encontrar una gran cantidad de esquemas de música en color en Internet en varios foros de radioaficionados. Estos pueden ser esquemas de música en color utilizando una cinta de un solo color, una cinta de LED RGB, así como esquemas para encender y apagar suavemente los LED. También en la red puede encontrar esquemas de luces de marcha en LED.
Diseño de indicador de voltaje LED de bricolaje
El circuito indicador de voltaje incluye una resistencia R1 (resistencia variable de 10 kOhm), resistencias R1, R2 (1 kOhm), dos transistores VT1 KT315B, VT2 KT361B, tres LED: HL1, HL2 (rojo), HLZ (verde). X1, X2: fuentes de alimentación de 6 voltios. En este circuito, se recomienda utilizar dispositivos LED con un voltaje de 1,5 V.
El algoritmo de funcionamiento de un indicador de voltaje LED de fabricación propia es el siguiente: cuando se aplica voltaje, la fuente LED verde central se enciende. En caso de caída de tensión, se enciende el LED rojo situado a la izquierda. Al aumentar el voltaje, se enciende el LED rojo ubicado a la derecha. Con la resistencia en la posición media, todos los transistores estarán en la posición cerrada y solo el LED verde central recibirá voltaje.
La apertura del transistor VT1 se produce cuando el control deslizante de la resistencia se mueve hacia arriba, aumentando así el voltaje. En este caso, el suministro de voltaje a HL3 se detiene y se aplica a HL1. Cuando mueve el control deslizante hacia abajo (bajando el voltaje), el transistor VT1 se cierra y VT2 se abre, lo que alimentará el LED HL2. Con un ligero retraso, el LED HL1 se apagará, HL3 parpadeará una vez y HL2 se encenderá.
Un circuito de este tipo se puede ensamblar utilizando componentes de radio de equipos obsoletos. Algunos lo montan sobre un tablero de textolita, observando una escala 1: 1 con las dimensiones de las piezas para que todos los elementos quepan en el tablero.
El potencial ilimitado de la iluminación LED permite diseñar de forma independiente varios dispositivos de iluminación a partir de LED con excelentes características y un costo bastante bajo.
Desde la invención de la iluminación eléctrica, los científicos han creado fuentes cada vez más económicas. Pero un verdadero avance en esta área fue la invención de los LED, que no son inferiores en términos de flujo luminoso a sus predecesores, pero consumen muchas veces menos electricidad. Su creación, desde el primer elemento indicador hasta el diodo Cree más brillante hasta la fecha, estuvo precedida de una gran cantidad de trabajo. Hoy intentaremos analizar las distintas características de los LED, descubrir cómo han evolucionado estos elementos y cómo se clasifican.
Leer en el artículo:
El principio de funcionamiento y el dispositivo de diodos luminosos.
Los LED se distinguen de los dispositivos de iluminación habituales por la ausencia de filamento, una bombilla frágil y gas. Este es un elemento fundamentalmente diferente. En términos científicos, el brillo se crea debido a la presencia de materiales de tipo p y n. Los primeros acumulan una carga positiva y los segundos, negativa. Los materiales de tipo P acumulan electrones en sí mismos, mientras que en los materiales de tipo n se forman huecos (lugares donde los electrones están ausentes). En el momento en que aparece una carga eléctrica en los contactos, se precipitan hacia la unión p-n, donde cada electrón se inyecta precisamente en el tipo p. Desde el lado opuesto, hay un contacto negativo del tipo N, como resultado de tal movimiento, se produce un brillo. Se debe a la liberación de fotones. Sin embargo, no todos los fotones emiten luz visible para el ojo humano. La fuerza que hace que los electrones se muevan se llama corriente LED.
Esta información no es de utilidad para el público en general. Basta saber que el LED tiene una carcasa sólida y contactos, que pueden ser de 2 a 4, y que cada LED tiene su propio voltaje nominal necesario para brillar.
¡Bueno saber! La conexión siempre se realiza en el mismo orden. Esto significa que si se conecta un "+" al contacto "-" del elemento, entonces no habrá brillo; los materiales tipo p simplemente no se pueden cargar, lo que significa que no habrá movimiento hacia la transición.
Clasificación de los LED según su campo de aplicación
Dichos elementos pueden ser indicadores e iluminación. Los primeros se inventaron antes que los segundos, mientras que se utilizan desde hace mucho tiempo en radioelectrónica. Pero con la aparición de la primera iluminación LED comenzó un verdadero avance en la ingeniería eléctrica. La demanda de dispositivos de iluminación de este tipo crece constantemente. Pero el progreso no se detiene: cada vez se inventan e introducen en la producción más especies nuevas, que se vuelven más brillantes, sin consumir más energía. Echemos un vistazo más de cerca a qué son los LED.
LED indicadores: un poco de historia
El primer LED rojo de este tipo se creó a mediados del siglo XX. Aunque tenía una baja eficiencia energética y emitía un brillo tenue, la dirección resultó prometedora y los avances en este ámbito continuaron. En los años 70 aparecen elementos verdes y amarillos, y el trabajo para mejorarlos no cesa. A los 90 años, la intensidad de su flujo luminoso alcanza 1 lumen.
1993 estuvo marcado por la aparición en Japón del primer LED azul, que era mucho más brillante que sus predecesores. Esto significa que ahora, al combinar tres colores (que forman todos los tonos del arco iris), puedes obtener cualquiera. A principios de los años 2000, el flujo luminoso ya alcanzaba los 100 lúmenes. Hoy en día los LED no paran de mejorar, aumentando el brillo sin aumentar el consumo eléctrico.
Uso de LED en iluminación residencial e industrial
Ahora estos elementos se utilizan en todas las industrias, ya sea mecánica o automotriz, iluminación de talleres de producción, calles o apartamentos. Si tomamos los últimos avances, podemos decir que incluso las características de los LED para linternas a veces no son inferiores a las de las antiguas lámparas halógenas de 220 V. Intentemos dar un ejemplo. Si tomamos las características de un LED de 3 W, serán comparables a las de una lámpara incandescente con un consumo de 20-25 W. Resulta que el ahorro de energía es casi 10 veces mayor, lo que, con un uso constante diario en un apartamento, proporciona un beneficio muy significativo.
¿Cuáles son las ventajas de los LED y cuáles son sus desventajas?
Se puede decir mucho sobre las cualidades positivas de los diodos luminosos. Los principales se pueden llamar:
En cuanto a los aspectos negativos, solo hay dos:
- Funciona sólo con voltaje constante;
- De lo primero se desprende: el alto costo de las lámparas basadas en ellas debido a la necesidad de usar (una unidad estabilizadora electrónica).
¿Cuáles son las principales características de los LED?
Al elegir dichos elementos para un propósito particular, todos prestan atención a sus datos técnicos. Lo principal a tener en cuenta al comprar dispositivos basados en ellos:
- corriente de consumo;
- Tensión nominal;
- el consumo de energía;
- temperatura del color;
- el poder del flujo luminoso.
Esto es lo que podemos ver en la etiqueta. De hecho, hay muchas más funciones. Hablemos de ellos ahora.
Consumo de corriente del LED: ¿qué es?
El consumo de corriente del LED es de 0,02 A. Pero esto sólo se aplica a elementos con un solo cristal. También hay diodos luminosos más potentes, que pueden incluir 2, 3 o incluso 4 cristales. En este caso, el consumo actual aumentará, un múltiplo del número de chips. Es este parámetro el que dicta la necesidad de seleccionar una resistencia que esté soldada en la entrada. En este caso, la resistencia del LED evita que la alta corriente queme instantáneamente el elemento LED. Esto puede deberse a una alta corriente de red.
Tensión nominal
El voltaje de un LED está directamente relacionado con su color. Esto se debe a la diferencia de materiales para su fabricación. Consideremos esta dependencia.
| color del LED | Material | Tensión directa a 20 mA | |
|---|---|---|---|
| Valor típico (V) | Rango (V) |
||
| IR | GaAs, GaAlAs | 1,2 | 1,1-1,6 |
| Rojo | GaAsP, GaP, AlInGaP | 2,0 | 1,5-2,6 |
| Naranja | GaAsP, GaP, AlGaInP | 2,0 | 1,7-2,8 |
| Amarillo | GaAsP, AlInGaP, GaP | 2,0 | 1,7-2,5 |
| Verde | Brecha, InGaN | 2,2 | 1,7-4,0 |
| Azul | ZnSe, InGaN | 3,6 | 3,2-4,5 |
| Blanco | Diodo azul/UV con fósforo | 3,6 | 2,7-4,3 |
resistencia LED
Por sí solo, un mismo LED puede tener diferente resistencia. Cambia dependiendo de la inclusión en el circuito. En una dirección, alrededor de 1 kOhm, en la otra, unos pocos MΩ. Pero aquí hay un matiz. La resistencia del LED no es lineal. Esto significa que puede variar dependiendo del voltaje que se le aplique. Cuanto mayor sea el voltaje, menor será la resistencia.
Salida de luz y ángulo de haz
El ángulo del flujo luminoso de los LED puede variar dependiendo de su forma y material de fabricación. No puede exceder los 120 0 . Por este motivo, si se requiere una mayor dispersión, se utilizan reflectores y lentes especiales. Ésta es la cualidad de la "luz direccional" y contribuye al mayor flujo luminoso, que puede alcanzar los 300-350 lm para un solo LED de 3 vatios.
Potencia de las lámparas LED.
La potencia del LED es un valor puramente individual. Puede variar en el rango de 0,5 a 3 vatios. Se puede determinar mediante la ley de Ohm. p=yo × Ud. , Dónde I es la fuerza actual, y Ud. - Voltaje del LED.
El poder es un indicador bastante importante. Especialmente cuando es necesario calcular lo que se necesita para una determinada cantidad de elementos.
Temperatura colorida
Esta configuración es similar a otras lámparas. El espectro de temperatura es el más cercano al de las lámparas fluorescentes LED. La temperatura del color se mide en K (Kelvin). El brillo puede ser cálido (2700-3000K), neutro (3500-4000K) o frío (5700-7000K). De hecho, existen muchos más tonos, aquí tienes los principales.
Tamaño del chip LED
No será posible medir este parámetro usted mismo al comprar, y ahora el querido lector quedará claro por qué. Los tamaños más comunes son 45x45 mil y 30x30 mil (correspondientes a 1 W), 24x40 mil (0,75 W) y 24x24 mil (0,5 W). Si se traduce a un sistema de medición más familiar, entonces 30x30 mil equivaldrá a 0,762x0,762 mm.
Puede haber muchos chips (cristales) en un LED. Si el elemento no tiene una capa de fósforo (RGB - color), entonces se puede contar la cantidad de cristales.
¡Importante! No deberías comprar LED muy baratos de fabricación china. No solo pueden ser de baja calidad, sino que a menudo se sobreestiman sus características.
Qué son los LED SMD: sus características y diferencia con los convencionales
Una decodificación clara de esta abreviatura parece Dispositivos de montaje en superficie, que literalmente significa "montado en la superficie". Para que quede más claro, podemos recordar que los diodos de luz cilíndricos ordinarios sobre patas están empotrados en el tablero y soldados en el otro lado. Por el contrario, los componentes SMD se fijan con patas en el mismo lado donde se encuentran ellos mismos. Esta instalación permite crear placas de circuito impreso de doble cara.
Estos LED son mucho más brillantes y compactos que los convencionales y son elementos de una nueva generación. Sus dimensiones están indicadas en el marcado. Pero no confunda el tamaño del LED SMD y el cristal (chip), de los cuales puede haber muchos en el componente. Echemos un vistazo a algunos de estos diodos de luz.
Parámetros LED SMD2835: dimensiones y especificaciones.
Muchos principiantes confunden la marca SMD2835 con SMD3528. Por un lado, deberían ser iguales, porque la marca indica que estos LED tienen un tamaño de 2,8x3,5 mm y 3,5 por 2,8 mm, que es lo mismo. Sin embargo, esto es engañoso. Las características técnicas del LED SMD2835 son mucho mayores, mientras que tiene un grosor de sólo 0,7 mm frente a los 2 mm del SMD3528. Considere datos SMD2835 con diferente potencia:
| Parámetro | chino 2835 | 2835 0,2W | 2835 0,5W | 2835 1W |
|---|---|---|---|---|
| Fuerza del flujo luminoso, Lm | 8 | 20 | 50 | 100 |
| Consumo de energía, vatios | 0,09 | 0,2 | 0,5 | 1 |
| Temperatura, en grados C | +60 | +80 | +80 | +110 |
| Corriente de consumo, mA | 25 | 60 | 150 | 300 |
| Voltaje, V | 3,2 | |||
Como puedes entender, las características técnicas del SMD2835 pueden ser bastante diversas. Todo depende de la cantidad y calidad de los cristales.
Características del LED 5050: componente SMD más grande
Es bastante sorprendente que, a pesar de sus grandes dimensiones, este LED tenga un flujo luminoso menor que la versión anterior: sólo 18-20 lm. La razón de esto es la pequeña cantidad de cristales; por lo general, solo hay dos. La aplicación más común de este tipo de elementos la encontramos en las tiras de LED. La densidad de la tira suele ser de 60 unidades/m, lo que da un total de aproximadamente 900 lm/m. Su ventaja en este caso es que la cinta proporciona una luz uniforme y tranquila. En este caso, el ángulo de su iluminación es máximo e igual a 120 0 .
Dichos elementos se producen con un brillo blanco (tono frío o cálido), monocolor (rojo, azul o verde), tricolor (RGB) y cuatricolor (RGBW).
Características de los LED SMD5730
En comparación con este componente, los anteriores ya se consideran obsoletos. Incluso se les puede llamar LED superbrillantes. 3 voltios, que alimentan tanto al 5050 como al 2835, dan aquí hasta 50 lm con 0,5 vatios. Las características técnicas del SMD5730 son un orden de magnitud superiores, por lo que es necesario tenerlas en cuenta.
Aún así, este no es el LED más brillante de los componentes SMD. Hace relativamente poco tiempo, aparecieron en el mercado ruso elementos que literalmente “enchufaron el cinturón” a todo lo demás. Sobre ellos ahora y serán discutidos.
LED Cree: características y datos técnicos
Hasta la fecha, no existen análogos de los productos Cree. Las características de sus LED ultrabrillantes son realmente sorprendentes. Si los elementos anteriores podían presumir de un flujo luminoso de solo 50 lm por chip, entonces, por ejemplo, las características del LED XHP35 de Cree hablan de 1300-1500 lm por chip. Pero su potencia es mayor: 13 vatios.
Si resumimos las características de varias modificaciones y modelos de LED de esta marca, podemos ver lo siguiente:
La intensidad del flujo luminoso del LED SMD "Cree" se denomina contenedor, que debe colocarse en el paquete. Recientemente, ha habido muchas falsificaciones de esta marca, en su mayoría fabricadas en China. A la hora de comprarlos cuesta distinguirlos, pero al cabo de un mes de uso su luz se atenúa y dejan de diferenciarse de los demás. A un costo bastante alto, tal adquisición será una sorpresa bastante desagradable.
Te ofrecemos un breve vídeo sobre este tema:
Comprobación del LED con un multímetro: cómo hacerlo
La forma más sencilla y económica es "marcar". Los multímetros tienen una posición de interruptor separada específicamente para diodos. Después de cambiar el dispositivo a la posición deseada, tocamos las patas del LED con las sondas. Si la pantalla muestra el número "1", se debe invertir la polaridad. En esta posición, el zumbador del multímetro debería sonar y el LED debería estar encendido. Si esto no sucede, entonces está fuera de servicio. Si el diodo de luz funciona, pero no funciona cuando está soldado al circuito, puede haber dos razones: su ubicación incorrecta o la falla de la resistencia (los componentes SMD modernos ya la tienen incorporada, lo cual quedará claro en el proceso de “sonar”).
Marcado de color de diodos luminosos.
No existe un etiquetado global generalmente aceptado para dichos productos; cada fabricante designa el color que más le conviene. En Rusia se utiliza la marca de color LED, pero pocas personas la utilizan, porque la lista de elementos con designaciones de letras es bastante impresionante y casi nadie quiere recordarla. La designación de letra más común, que muchos consideran generalmente aceptada. Pero este marcado es más común no en elementos potentes, sino en tiras de LED.
Descifrando el código de marcado de la tira de LED
Para comprender cómo está marcada la cinta, debe prestar atención a la tabla:
| Posición en el código | Objetivo | Notación | Descifrando la designación |
|---|---|---|---|
| 1 | Fuente de luz | CONDUJO | Diodo emisor de luz |
| 2 | color brillante | R | Rojo |
| GRAMO | Verde | ||
| B | Azul | ||
| RGB | Cualquier | ||
| CW | Blanco | ||
| 3 | Método de montaje | smd | Dispositivo montado en superficie |
| 4 | Tamaño de la viruta | 3028 | 3,0x2,8mm |
| 3528 | 3,5x2,8mm | ||
| 2835 | 2,8x3,5mm | ||
| 5050 | 5,0x5,0mm | ||
| 5 | Número de LED por metro de longitud | 30 | |
| 60 | |||
| 120 | |||
| 6 | Grado de protección: | IP | Protección Internacional |
| 7 | De la penetración de objetos sólidos. | 0-6 | Según GOST 14254-96 (estándar IEC 529-89) "Grados de protección proporcionados por las carcasas (código IP)" |
| 8 | De la penetración de líquidos | 0-6 |
Por ejemplo, tomemos un LED CW SMD5050/60 específico con marcado IP68. De él se puede entender que tenemos una tira de LED blanca para montaje en superficie. Los elementos instalados en él tienen un tamaño de 5x5 mm, en una cantidad de 60 piezas/m. El grado de protección le permite trabajar bajo el agua durante mucho tiempo.
¿Qué se puede hacer con los LED con tus propias manos?
Esta es una pregunta muy interesante. Y si la responde en detalle, le llevará mucho tiempo. El uso más común de los diodos de luz es la iluminación de techos suspendidos y tensados, el área de trabajo de la cocina o incluso el teclado de una computadora.
Opinión experta
Ingeniero-diseñador de ES, EM, EO (suministro de energía, equipos eléctricos, iluminación interior) ASP North-West LLC
pregunta a un especialista“Para el funcionamiento de tales elementos se requiere un estabilizador o controlador de potencia. Incluso se puede sacar de una antigua guirnalda china. Muchos "artesanos" escriben que un transformador reductor convencional es suficiente, pero no es así. En este caso, los diodos parpadearán”.
Estabilizador actual: ¿qué función realiza?
Un estabilizador LED es una fuente de alimentación que reduce el voltaje y ecualiza la corriente. En otras palabras, crea las condiciones para el funcionamiento normal de los elementos. Al mismo tiempo, protege contra sobretensiones o subtensiones en los LED. Hay estabilizadores que no solo pueden regular el voltaje, asegurando una atenuación suave de los elementos luminosos, sino también controlar los modos de color o parpadeo. Se les llama controladores. Se pueden ver dispositivos similares en las guirnaldas. También se venden en tiendas de electricidad para conmutar con cintas RGB. Estos controladores están equipados con controles remotos.
El esquema de dicho dispositivo no es complicado y, si lo desea, puede hacer el estabilizador más simple con sus propias manos. Para hacer esto, solo necesita un poco de conocimiento en radioelectrónica y la capacidad de sostener un soldador en sus manos.
luces diurnas para coche
El uso de diodos luminosos en la industria del automóvil es bastante común. Por ejemplo, los DRL se fabrican exclusivamente con su ayuda. Pero si el automóvil no está equipado con luces de marcha, su compra puede resultar costosa para su bolsillo. Muchos entusiastas de los automóviles se conforman con tiras de LED baratas, pero esta no es una muy buena idea. Especialmente si la intensidad de su flujo luminoso es pequeña. Una buena salida puede ser comprar una cinta autoadhesiva con diodos Cree.
Es muy posible fabricar DRL con la ayuda de aquellos que ya han fallado, colocando diodos nuevos y potentes dentro de las cajas antiguas.
¡Importante! Las luces de circulación diurna están diseñadas específicamente para garantizar que el automóvil sea visible durante el día y no durante la noche. No tiene sentido comprobar cómo brillarán en la oscuridad. Los DRL deben ser visibles a la luz del sol.
LED parpadeantes: ¿para qué sirve?
Una buena opción para utilizar estos elementos sería un cartel publicitario. Pero si brilla estáticamente, no atraerá la debida atención. La tarea principal es montar y soldar el escudo; esto requiere algunas habilidades que no son difíciles de adquirir. Después del montaje, puedes montar el controlador desde la misma guirnalda. El resultado es un anuncio llamativo que claramente llamará la atención.
Música en color con diodos luminosos: ¿es difícil hacerlo?
Este trabajo ya no es para principiantes. Para crear música en color completa con sus propias manos, no solo necesita un cálculo preciso de los elementos, sino también conocimientos de radioelectrónica. Pero aún así, su versión más simple está al alcance de todos.
En las tiendas de electrónica siempre puedes encontrar un sensor de sonido y muchos interruptores modernos lo tienen (ligero sobre algodón). Si tiene una tira de LED y un estabilizador, al pasar "+" desde la fuente de alimentación a la tira a través de una galleta similar, puede lograr el resultado deseado.
Indicador de voltaje: que hacer si se quema
Los destornilladores indicadores modernos constan únicamente de un diodo luminoso y resistencias con aislante. La mayoría de las veces se trata de un inserto de ebonita. Si el elemento interior se quema, es muy posible reemplazarlo por uno nuevo. Y el color lo elegirá el propio artesano.
Otra opción es hacer una cadena de continuidad. Para hacer esto, necesitará 2 baterías para dedos, cables y un diodo de luz. Habiendo conectado las baterías en serie, soldamos una de las patas del elemento al plus de la batería. Los cables irán desde la otra pata y desde el menos de la batería. Como resultado, cuando el diodo esté cerrado, se encenderá (si no se invierte la polaridad).
Diagramas de cableado de LED: cómo hacerlo bien
Estos elementos se pueden conectar de dos formas: en serie y en paralelo. En este caso no debemos olvidar que el diodo luminoso debe estar colocado correctamente. De lo contrario, el circuito no funcionará. En elementos ordinarios con forma cilíndrica, esto se puede determinar de la siguiente manera: se ve una bandera en el cátodo (-), es un poco más grande que el ánodo (+).
Cómo calcular la resistencia del LED
Calcular la resistencia de un diodo luminoso es muy importante. De lo contrario, el elemento simplemente se quemará y no podrá soportar la magnitud de la corriente de la red.
Esto se puede hacer usando la fórmula:
R \u003d (VS - VL) / I, Dónde
- contra - tensión de alimentación;
- VL – voltaje nominal para el LED;
- I - Corriente del LED (normalmente es 0,02 A, lo que equivale a 20 mA).
Todo es posible si se desea. El esquema es bastante simple: utilizamos la fuente de alimentación de un teléfono móvil averiado o cualquier otro. Lo principal es que tiene rectificador. Es importante no exagerar con la carga (con la cantidad de diodos), de lo contrario existe el riesgo de quemar la fuente de alimentación. Un cargador estándar puede soportar fácilmente entre 6 y 12 elementos. Puede montar una luz de fondo de color para el teclado de una computadora tomando 2 elementos azul, blanco, rojo, verde y amarillo. Resulta bastante bonito.
¡Informacion util! El voltaje que emite la fuente de alimentación es de 3,7 V. Esto significa que los diodos deben conectarse en serie con pares conmutados en paralelo.
Conexión en paralelo y en serie: cómo funcionan
De acuerdo con las leyes de la física y la ingeniería eléctrica, cuando se conecta en paralelo, el voltaje se distribuye uniformemente entre todos los consumidores, permaneciendo sin cambios en cada uno de ellos. Con la instalación secuencial, el caudal se divide y para cada uno de los consumidores se convierte en un múltiplo de su número. En otras palabras, si tomas 8 diodos de luz conectados en serie, funcionarán normalmente a partir de 12 V. Si están conectados en paralelo, se quemarán.
Conectar diodos de luz de 12 V como mejor opción
Cualquier tira de LED está diseñada para conectarse a un estabilizador que produce 12 o 24 V. Hoy en día, en los estantes de las tiendas rusas se presenta una amplia gama de productos de varios fabricantes con estos parámetros. Pero aún así predominan las cintas y los controladores de 12 V. Este voltaje es más seguro para los humanos y el costo de dichos dispositivos es menor. Se mencionó un poco más arriba sobre la conexión independiente a la red de 12 V, pero no debería haber problemas con la conexión al controlador: van acompañados de un diagrama que incluso un colegial entenderá.
Finalmente
La popularidad que están ganando los diodos luminosos no puede dejar de alegrarnos. Después de todo, hace que el progreso avance. Y quién sabe, tal vez en un futuro próximo aparezcan nuevos LED, que en términos de características serán un orden de magnitud superiores a los existentes.
Esperamos que nuestro artículo haya sido útil para el querido lector. Si tiene alguna pregunta sobre el tema, hágala en las discusiones. Nuestro equipo siempre está listo para responderlas. Escribe, comparte tu experiencia, porque puede ayudar a alguien.
Vídeo: cómo conectar un LED correctamente
Hola a todos, en este artículo quiero mostrarles una descripción general de un LED de 1 vatio y decirles dónde conseguir un refrigerador adecuado y cómo conectarle un LED de forma segura. Se desconoce su marca exacta, pero esto no es importante, basta con conocer los parámetros.
Especificación LED 1W
Disipación de potencia, tipo PD: 1 W
Flujo luminoso: 120 lm
Caída de voltaje, VF (mín-máx): 3,6 V
Corriente directa, tipo IF: 350 mA
Ángulo de visión: 120°
Lea más en la hoja de datos. Hay una amplia gama de colores disponibles para la venta. azul, blanco, rojo, amarillo, verde. En apariencia son iguales. Si arrancamos el LED sin disipador, se quemará en los primeros 5 segundos. Usaremos el enfriador de la tarjeta de video. Se suponía que el ventilador en sí estaba instalado en una matriz de 10 vatios, pero mientras está en camino, haremos pruebas en un LED de 1 vatio.
Tenía un refrigerador en mi tarjeta de video, cuál tienes, no lo sé, pero creo que funcionará con cualquier tarjeta de video, su potencia es mayor que la del elemento LED. A continuación, en el reverso, pegamos cinta adhesiva de doble cara (esto es por si es necesario quitar el LED) y goteamos una gota de pegamento encima " Titanio" o " Momento". Fije de forma segura el LED. Tenga en cuenta: si el LED no está pegado firmemente al radiador, ¡podría quemarse!
LED de un solo vatio - vídeo del trabajo
Un LED es un diodo que se ilumina cuando la corriente fluye a través de él. En inglés, el LED se llama diodo emisor de luz o LED.
El color del brillo del LED depende de los aditivos añadidos al semiconductor. Así, por ejemplo, las impurezas de aluminio, helio, indio y fósforo provocan un brillo del rojo al amarillo. El indio, el galio y el nitrógeno hacen que el LED brille de azul a verde. Cuando se agrega fósforo a un cristal brillante azul, el LED brillará en blanco. Actualmente, la industria produce LED brillantes de todos los colores del arco iris, pero el color no depende del color de la carcasa del LED, sino de los aditivos químicos de su cristal. Los LED de cualquier color pueden tener un cuerpo transparente.
El primer LED se fabricó en 1962 en la Universidad de Illinois. A principios de la década de 1990 aparecieron los LED brillantes y, un poco más tarde, los superbrillantes.
La ventaja de los LED sobre las bombillas incandescentes es innegable, a saber:
* Bajo consumo de energía: 10 veces más eficiente que las bombillas
* Larga vida útil: hasta 11 años de funcionamiento continuo
* Recurso de alta durabilidad: no teme a las vibraciones ni a los golpes.
* Gran variedad de colores
*Capacidad para trabajar a bajos voltajes.
* Seguridad medioambiental y contra incendios: ausencia de sustancias tóxicas en los LED. Los LED no se calientan, lo que evita incendios.
marcado LED
Arroz. 1. El diseño de los LED indicadores de 5 mm.
En el reflector se coloca un cristal LED. Este reflector establece el ángulo de dispersión inicial.
Luego, la luz pasa a través de la carcasa de resina epoxi. Llega a la lente y luego comienza a dispersarse hacia los lados en un ángulo, según el diseño de la lente, en la práctica, de 5 a 160 grados.
Los LED emisores se pueden dividir en dos grandes grupos: LED de radiación visible y LED de infrarrojos (IR). Los primeros se utilizan como indicadores y fuentes de iluminación, los segundos, en dispositivos de control remoto, transceptores de infrarrojos y sensores.
Los diodos emisores de luz están marcados con un código de color (Tabla 1). Primero debe determinar el tipo de LED por el diseño de su carcasa (Fig. 1) y luego aclararlo mediante la marca de colores según la tabla.
Arroz. 2. Tipos de carcasas LED
colores LED
Los LED vienen en casi todos los colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul y blanco. El LED azul y blanco es un poco más caro que otros colores.
El color de los LED está determinado por el tipo de material semiconductor del que están hechos, no por el color del plástico de su carcasa. Los LED de cualquier color vienen en una caja incolora, en cuyo caso el color sólo se puede reconocer encendiéndolo...
Tabla 1. marcado LED
LED multicolores
Un LED multicolor está dispuesto de forma sencilla, por regla general, es rojo y verde combinados en una carcasa con tres patas. Al cambiar el brillo o la cantidad de pulsos en cada uno de los cristales, puedes lograr diferentes colores de brillo.
Los LED están conectados a una fuente de corriente, el ánodo al más y el cátodo al menos. El signo menos (cátodo) de un LED suele estar marcado con un pequeño corte de caja o un cable más corto, pero hay excepciones, por lo que es mejor aclarar este hecho en las características técnicas de un LED en particular.
En ausencia de estas marcas, la polaridad también se puede determinar empíricamente conectando brevemente el LED a la tensión de alimentación a través de la resistencia adecuada. Sin embargo, esta no es la mejor manera de determinar la polaridad. Además, para evitar una rotura térmica del LED o una fuerte reducción de su vida útil, es imposible determinar la polaridad mediante el "método de pinchazo" sin una resistencia limitadora de corriente. Para pruebas rápidas, una resistencia con una resistencia nominal de 1 kΩ es adecuada para la mayoría de los LED si el voltaje es de 12 V o menos.
Debe advertirle de inmediato: no debe dirigir el haz LED directamente a su ojo (ni tampoco al ojo de un amigo) a corta distancia, ya que puede dañar su vista.
Tensión de alimentación
Las dos características principales de los LED son la caída de voltaje y la corriente. Por lo general, los LED tienen una potencia nominal de 20 mA, pero hay excepciones, por ejemplo, los LED de cuatro chips generalmente tienen una potencia nominal de 80 mA, ya que un paquete de LED contiene cuatro cristales semiconductores, cada uno de los cuales consume 20 mA. Para cada LED, existen valores permitidos de la tensión de alimentación Umax y Umaxrev (respectivamente para conmutación directa e inversa). Cuando se aplican voltajes superiores a estos valores, se produce una falla eléctrica, como resultado de lo cual falla el LED. También existe un valor mínimo de la tensión de alimentación Umin con el que se ilumina el LED. El rango de tensiones de alimentación entre Umin y Umax se denomina zona de "trabajo", ya que aquí es donde se garantiza el funcionamiento del LED.
Tensión de alimentación: el parámetro para el LED no es aplicable. Los LED no tienen esta característica, por lo que no se pueden conectar directamente a una fuente de alimentación. Lo principal es que el voltaje desde el cual (a través de una resistencia) se alimenta el LED debe ser mayor que la caída de voltaje directo del LED (la caída de voltaje directo se indica en la característica en lugar del voltaje de suministro y para los LED indicadores convencionales oscila entre 1,8 y 3,6 voltios en promedio).
El voltaje indicado en el embalaje de los LED no es el voltaje de alimentación. Esta es la caída de voltaje en el LED. Este valor es necesario para calcular el voltaje restante que “no bajó” en el LED, lo que forma parte de la fórmula para calcular la resistencia de la resistencia limitadora de corriente, ya que es ella la que necesita ser regulada.
Cambiar el voltaje de suministro en solo una décima de voltio en un LED condicional (de 1,9 a 2 voltios) provocará un aumento del cincuenta por ciento en la corriente que fluye a través del LED (de 20 a 30 miliamperios).
Para cada instancia de un LED del mismo calibre, el voltaje adecuado para él puede ser diferente. Al encender en paralelo varios LED del mismo calibre y conectarlos a un voltaje de, por ejemplo, 2 voltios, corremos el riesgo de quemar rápidamente algunas copias y resaltar otras debido a la dispersión de características. Por lo tanto, al conectar el LED, es necesario controlar no el voltaje, sino la corriente.
La cantidad de corriente para el LED es el parámetro principal y, por regla general, es de 10 o 20 miliamperios. No importa cuál sea la tensión. Lo principal es que la corriente que fluye por el circuito LED coincide con la corriente nominal del LED. Y la corriente está regulada por una resistencia conectada en serie, cuyo valor se calcula mediante la fórmula:
R
arriba es el voltaje de la fuente de alimentación en voltios.
Abajo- caída de tensión directa en el LED en voltios (indicada en las especificaciones y suele ser del orden de 2 voltios). Cuando se encienden varios LED en serie, las magnitudes de las caídas de tensión se suman.
I- la corriente directa máxima del LED en amperios (indicada en las características y suele ser de 10 o 20 miliamperios, es decir, 0,01 o 0,02 amperios). Cuando se conectan varios LED en serie, la corriente directa no aumenta.
0,75
es el factor de confiabilidad del LED.
Tampoco debes olvidarte del poder de la resistencia. Puedes calcular la potencia usando la fórmula:
PAG es la potencia de la resistencia en vatios.
arriba- voltaje efectivo (efectivo, rms) de la fuente de energía en voltios.
Abajo- caída de tensión directa en el LED en voltios (indicada en las especificaciones y suele ser del orden de 2 voltios). Cuando se encienden varios LED en serie, las magnitudes de las caídas de tensión se suman. .
R es la resistencia de la resistencia en ohmios.
Cálculo de la resistencia limitadora de corriente y su potencia para un LED.
Características típicas de los LED.
Parámetros típicos del indicador LED blanco: corriente 20 mA, voltaje 3,2 V. Por tanto, su potencia es 0,06 W.
También se conocen como LED de bajo consumo los de montaje en superficie: SMD. Iluminan los botones de tu celular, la pantalla de tu monitor, si es retroiluminado por LED, sirven para hacer tiras de LED decorativas con base autoadhesiva y mucho más. Hay dos tipos más comunes: SMD 3528 y SMD 5050. Los primeros contienen el mismo cristal que los LED indicadores con cables, es decir, su potencia es de 0,06 W. Pero el segundo, tres de esos cristales, por lo que ya no se le puede llamar LED, es un conjunto de LED. Se acostumbra llamar LED SMD 5050, pero esto no es del todo correcto. Estas son asambleas. Su potencia total, respectivamente, es de 0,2 vatios.
El voltaje de funcionamiento de un LED depende del material semiconductor del que está hecho, respectivamente, existe una relación entre el color del LED y su voltaje de funcionamiento.
Tabla de caída de tensión LED según color
Por la magnitud de la caída de voltaje al probar los LED con un multímetro, puede determinar el color aproximado del brillo del LED de acuerdo con la tabla.
Conmutación en serie y paralelo de LED
Al conectar LED en serie, la resistencia de la resistencia limitadora se calcula de la misma manera que con un LED, solo las caídas de voltaje de todos los LED se suman de acuerdo con la fórmula:
Al conectar LED en serie, es importante saber que todos los LED utilizados en una guirnalda deben ser de la misma marca. Esta afirmación no debe tomarse como una regla, sino como una ley.
Para saber cuál es el número máximo de LED que se pueden utilizar en una guirnalda, debes utilizar la fórmula
* Nmax: el número máximo permitido de LED en una guirnalda
* Upit - El voltaje de la fuente de energía, como una batería o acumulador. En voltios.
* Upr: voltaje directo del LED tomado de sus características de pasaporte (generalmente en el rango de 2 a 4 voltios). En voltios.
* A medida que cambia la temperatura y el LED envejece, Upr puede aumentar. Coef. 1,5 da un margen para tal caso.
En este recuento, "N" puede ser una fracción, como 5,8. Naturalmente, no podrás utilizar 5,8 LED, por lo que conviene descartar la parte fraccionaria del número, dejando solo un número entero, es decir, 5.
La resistencia limitadora para la conexión en serie de LED se calcula de la misma forma que para una conexión única. Pero en las fórmulas se agrega otra variable "N": la cantidad de LED en la guirnalda. Es muy importante que la cantidad de LED en una guirnalda sea menor o igual a "Nmax", la cantidad máxima permitida de LED. En general, se debe cumplir la siguiente condición: N = 
Todos los demás cálculos se realizan de la misma manera que se calcula una resistencia cuando el LED está encendido solo.
Si la tensión de alimentación no es suficiente ni siquiera para dos LED conectados en serie, entonces cada LED debe tener su propia resistencia limitadora.
Poner en paralelo LED con una resistencia común es una mala idea. Como regla general, los LED tienen una variedad de parámetros y cada uno requiere voltajes ligeramente diferentes, lo que hace que dicha conexión sea prácticamente inoperativa. Uno de los diodos brillará más y consumirá más corriente hasta que falle. Esta conexión acelera enormemente la degradación natural del cristal LED. Si los LED están conectados en paralelo, cada LED debe tener su propia resistencia limitadora.
La conexión en serie de los LED también es preferible desde el punto de vista del consumo económico de la fuente de energía: todo el circuito en serie consume exactamente tanta corriente como un LED. Y cuando están conectados en paralelo, la corriente es tantas veces mayor que cuántos LED en paralelo tenemos.
Calcular la resistencia limitadora para LED conectados en serie es tan sencillo como para uno solo. Simplemente sumamos el voltaje de todos los LED, restamos la suma resultante del voltaje de la fuente de alimentación (esta será la caída de voltaje a través de la resistencia) y la dividimos por la corriente de los LED (generalmente 15 a 20 mA).
¿Y si tenemos muchos LED, varias decenas, y la fuente de alimentación no nos permite conectarlos todos en serie (no hay suficiente voltaje)? Luego determinamos, en función del voltaje de la fuente de alimentación, cuántos LED podemos conectar en serie. Por ejemplo, para 12 voltios, estos son 5 LED de dos voltios. ¿Por qué no 6? Pero también algo debe caer sobre la resistencia limitadora. Aquí están los 2 voltios restantes (12 - 5x2) y tómelos para el cálculo. Para una corriente de 15 mA, la resistencia será 2/0,015 = 133 ohmios. El estándar más cercano es 150 ohmios. Pero con cadenas de cinco LED y una resistencia cada una ya podemos conectar tantas como queramos, este método se llama conexión serie-paralelo.
Si hay LED de diferentes marcas, los combinamos de tal manera que en cada rama haya LED de UN solo tipo (o con la misma corriente de funcionamiento). En este caso, no es necesario observar el mismo voltaje, porque calculamos nuestra propia resistencia para cada rama.
A continuación, considere un circuito de conmutación de LED estabilizado. Toquemos la fabricación de un estabilizador actual. Hay un chip KR142EN12 (análogo extranjero del LM317), que permite construir un estabilizador de corriente muy simple. Para conectar el LED (ver figura), se calcula el valor de resistencia R = 1,2 / I (1,2 - caída de voltaje, no estabilizador) Es decir, a una corriente de 20 mA, R = 1,2 / 0,02 = 60 ohmios. Los estabilizadores están diseñados para un voltaje máximo de 35 voltios. Es mejor no forzarlos así y aplicarles un máximo de 20 voltios. Con esta inclusión, por ejemplo, de un LED blanco de 3,3 voltios, es posible suministrar una tensión al estabilizador de 4,5 a 20 voltios, mientras que la corriente en el LED corresponderá a un valor constante de 20 mA. A un voltaje de 20V, encontramos que se pueden conectar 5 LED blancos en serie a dicho estabilizador, sin importar el voltaje en cada uno de ellos, la corriente en el circuito fluirá 20mA (el exceso de voltaje se extinguirá en el estabilizador ).
¡Importante! En un dispositivo con una gran cantidad de LED, fluye una gran corriente. Está estrictamente prohibido conectar dicho dispositivo a una fuente de alimentación encendida. En este caso, se produce una chispa en el punto de conexión, lo que provoca la aparición de un gran pulso de corriente en el circuito. Este pulso desactiva los LED (especialmente los azules y blancos). Si los LED funcionan en modo dinámico (constantemente encendidos, apagados y parpadeantes) y este modo se basa en el uso de un relé, entonces se deben excluir las chispas en los contactos del relé.
Cada cadena debe ensamblarse a partir de LED de los mismos parámetros y del mismo fabricante.
¡También es importante! Un cambio en la temperatura ambiente afecta la corriente que fluye a través del cristal. Por lo tanto, es aconsejable fabricar el dispositivo de modo que la corriente que fluye a través del LED no sea de 20 mA, sino de 17-18 mA. La pérdida de brillo será insignificante, pero se garantiza una larga vida útil.
Cómo alimentar un LED desde una red de 220 V.
Parecería que todo es sencillo: ponemos una resistencia en serie y listo. Pero es necesario recordar una característica importante del LED: el voltaje inverso máximo permitido. La mayoría de los LED tienen alrededor de 20 voltios. Y cuando lo conecta a la red con polaridad inversa (la corriente es alterna, la mitad del período va en una dirección y la otra mitad va en la dirección opuesta), se le aplicará el voltaje de amplitud total de la red - 315 voltios! ¿De dónde viene semejante cifra? 220 V es el voltaje efectivo, mientras que la amplitud es (raíz de 2) = 1,41 veces mayor.
Por lo tanto, para guardar el LED, es necesario colocar un diodo en serie con él, lo que no permitirá que le pase el voltaje inverso.
Otra opción para conectar el LED a la red 220v:
O coloque dos LED uno detrás del otro.
La opción de alimentación de red con una resistencia de extinción no es la más óptima: se liberará una cantidad significativa de energía en la resistencia. De hecho, si aplicamos una resistencia de 24 kΩ (corriente máxima 13 mA), la potencia disipada en ella será de aproximadamente 3 vatios. Puede reducirlo a la mitad encendiendo el diodo en serie (entonces el calor se liberará solo durante medio ciclo). El diodo debe ser para un voltaje inverso de al menos 400 V. Cuando enciendes dos LED contadores (incluso los hay con dos cristales en una caja, generalmente de diferentes colores, un cristal es rojo y el otro es verde), Podemos poner dos resistencias de dos vatios, cada una con una resistencia dos veces menor.
Haré una reserva de que utilizando una resistencia de alta resistencia (por ejemplo, 200 kOhm), es posible encender el LED sin un diodo protector. La corriente de ruptura inversa será demasiado baja para provocar la destrucción del cristal. Por supuesto, el brillo es muy pequeño, pero, por ejemplo, para iluminar el interruptor del dormitorio en la oscuridad, será suficiente.
Debido al hecho de que la corriente en la red es alterna, es posible evitar el desperdicio innecesario de electricidad para calentar el aire con una resistencia limitadora. Su función puede desempeñarla un condensador que pasa corriente alterna sin calentarse. Por qué es así es una cuestión aparte, lo consideraremos más adelante. Ahora necesitamos saber que para que el condensador pase corriente alterna, necesariamente deben pasar ambos semiciclos de la red. Pero un LED sólo conduce corriente en una dirección. Entonces, colocamos un diodo ordinario (o un segundo LED) en paralelo opuesto al LED, y se saltará el segundo medio ciclo.
Pero ahora hemos desconectado nuestro circuito de la red. Quedó algo de voltaje en el capacitor (hasta la amplitud total, si recordamos, igual a 315 V). Para evitar descargas eléctricas accidentales, proporcionaremos una resistencia de descarga de alto valor en paralelo con el condensador (para que durante el funcionamiento normal fluya una pequeña corriente a través de él, lo que no provoca que se caliente), que, cuando se desconecta de la red. , descargará el condensador en una fracción de segundo. Y para protegerse contra la corriente de carga pulsada, también colocamos una resistencia de baja resistencia. También desempeñará el papel de un fusible, que se quemará instantáneamente si el condensador se rompe accidentalmente (nada dura para siempre, y esto también sucede).
El condensador debe ser de al menos 400 voltios, o especial para circuitos de corriente alterna con un voltaje de al menos 250 voltios.
¿Y si queremos hacer una bombilla LED a partir de varios LED? Los encendemos todos en serie, el diodo entrante es suficiente para uno.
El diodo debe estar diseñado para una corriente no menor que la corriente a través de los LED, voltaje inverso, no menor que la suma del voltaje en los LED. Mejor aún, tome un número par de LED y enciéndalos en antiparalelo.
En la figura se dibujan tres LED en cada cadena, de hecho puede haber más de una docena de ellos.
¿Cómo calcular un condensador? Del voltaje de amplitud de la red de 315 V, restamos la suma de la caída de voltaje en los LED (por ejemplo, para tres blancos, esto es aproximadamente 12 voltios). Obtenemos la caída de voltaje en el capacitor Up = 303 V. La capacitancia en microfaradios será igual a (4,45 * I) / Up, donde I es la corriente requerida a través de los LED en miliamperios. En nuestro caso, para 20 mA, la capacitancia será (4,45 * 20) / 303 = 89/303 ~= 0,3 uF. Puedes poner dos condensadores de 0,15uF (150nF) en paralelo.
Los errores más comunes al conectar LED
1. Conectar el LED directamente a una fuente de alimentación sin un limitador de corriente (resistencia o chip controlador especial). Discutido anteriormente. El LED falla rápidamente debido a una cantidad de corriente mal controlada.
2. Conexión de LED conectados en paralelo a una resistencia común. En primer lugar, debido a la posible dispersión de parámetros, los LED se iluminarán con diferente brillo. En segundo lugar, y lo que es más importante, si uno de los LED falla, la corriente del segundo se duplicará y también puede quemarse. En el caso de utilizar una sola resistencia, es más conveniente conectar los LED en serie. Luego, al calcular la resistencia, dejamos la corriente igual (por ejemplo, 10 mA) y sumamos la caída de tensión directa de los LED (por ejemplo, 1,8 V + 2,1 V = 3,9 V).
3. Encendido de LED en serie, diseñados para diferentes corrientes. En este caso, uno de los LED se desgastará o brillará débilmente, dependiendo del ajuste actual de la resistencia limitadora.
4. Instalación de una resistencia de resistencia insuficiente. Como resultado, la corriente que fluye a través del LED es demasiado grande. Dado que parte de la energía se convierte en calor debido a defectos en la red cristalina, se vuelve excesiva con corrientes elevadas. El cristal se sobrecalienta, por lo que su vida útil se reduce significativamente. Con una sobreestimación aún mayor de la corriente, debido al calentamiento de la región de unión p-n, el rendimiento cuántico interno disminuye, el brillo del LED cae (esto es especialmente notable en los LED rojos) y el cristal comienza a desintegrarse catastróficamente.
5. Conectar el LED a la red eléctrica de CA (por ejemplo, 220 V) sin tomar medidas para limitar el voltaje inverso. La mayoría de los LED tienen un límite de voltaje inverso de aproximadamente 2 voltios, mientras que el voltaje de medio ciclo inverso cuando el LED está apagado crea una caída de voltaje igual al voltaje de suministro. Existen muchos esquemas diferentes que excluyen el efecto destructivo del voltaje inverso. El más simple se analiza anteriormente.
6. Instalación de una resistencia de potencia insuficiente. Como resultado, la resistencia se calienta mucho y comienza a derretir el aislamiento de los cables que la tocan. Luego, la pintura se quema y, al final, se colapsa bajo la influencia de las altas temperaturas. La resistencia no puede disipar sin dolor más que la potencia para la que está diseñada.
LED parpadeantes
El LED intermitente (MSD) es un LED con un generador de impulsos integrado con una frecuencia de destello de 1,5-3 Hz.
A pesar de su tamaño compacto, el LED parpadeante incluye un generador de chip semiconductor y algunos elementos adicionales. También vale la pena señalar que el LED intermitente es bastante versátil: el voltaje de alimentación de dicho LED puede oscilar entre 3 y 14 voltios para muestras de alto voltaje y de 1,8 a 5 voltios para muestras de bajo voltaje.
Cualidades distintivas del diodo intermitente:
- Talla pequeña
Dispositivo de señalización luminosa compacto
Amplio rango de tensión de alimentación (hasta 14 voltios)
Diferente color de radiación.
En algunas variantes de LED parpadeantes, se pueden incorporar varios (generalmente 3) LED multicolores con diferentes intervalos de parpadeo.
El uso de LED intermitentes está justificado en dispositivos compactos, donde existen altos requisitos en cuanto a las dimensiones de los elementos de radio y la fuente de alimentación; los LED intermitentes son muy económicos porque el circuito electrónico MSD está fabricado sobre estructuras MOS. Un LED parpadeante puede sustituir fácilmente una unidad funcional completa.
La designación gráfica simbólica de un LED parpadeante en los diagramas esquemáticos no es diferente de la designación de un LED convencional, excepto que las líneas de flechas están punteadas y simbolizan las propiedades de parpadeo del LED.
Si miras a través de la carcasa transparente del LED intermitente, notarás que estructuralmente está compuesto de dos partes. Sobre la base del cátodo (terminal negativo) se coloca un cristal de diodo emisor de luz.
El chip oscilador está ubicado en la base del terminal del ánodo.
Por medio de tres puentes de alambre dorado se conectan todas las partes de este dispositivo combinado.
Es fácil distinguir un MSD de un LED convencional por su apariencia, mirando su carcasa a través de la luz. Dentro del MSD hay dos sustratos de aproximadamente el mismo tamaño. En el primero de ellos hay un cubo emisor de luz cristalino hecho de una aleación de tierras raras.
Se utiliza un reflector parabólico de aluminio (2) para aumentar el flujo de luz, enfocar y dar forma al patrón de radiación. En el MSD tiene un diámetro ligeramente menor que en un LED convencional, ya que la segunda parte del paquete está ocupada por un sustrato con circuito integrado (3).
Ambos sustratos están conectados eléctricamente entre sí mediante dos puentes de hilo dorado (4). El cuerpo del MSD (5) está fabricado de plástico mate que dispersa la luz o de plástico transparente.
El emisor del MSD no está ubicado en el eje de simetría del cuerpo, por lo que para garantizar una iluminación uniforme, se utiliza con mayor frecuencia una guía de luz difusa de color monolítica. La carcasa transparente se encuentra únicamente en MSD de grandes diámetros con un patrón de radiación estrecho.
El chip oscilador consta de un oscilador maestro de alta frecuencia; funciona constantemente; su frecuencia, según diversas estimaciones, fluctúa alrededor de 100 kHz. Junto con el generador de RF, funciona un divisor en elementos lógicos, que divide la alta frecuencia a un valor de 1,5-3 Hz. El uso de un generador de alta frecuencia junto con un divisor de frecuencia se debe al hecho de que la implementación de un generador de baja frecuencia requiere el uso de un condensador con una gran capacitancia para el circuito de sincronización.
Para llevar la alta frecuencia a un valor de 1-3 Hz, se utilizan divisores en elementos lógicos, que son fáciles de colocar en un área pequeña del cristal semiconductor.
Además del oscilador maestro de RF y el divisor, se fabrican una llave electrónica y un diodo protector sobre el sustrato semiconductor. Para los LED parpadeantes, diseñados para una tensión de alimentación de 3 a 12 voltios, también se incorpora una resistencia limitadora. Los MSD de bajo voltaje no tienen resistencia limitadora. Se requiere un diodo protector para evitar daños al microcircuito cuando se invierte la energía.
Para un funcionamiento confiable y a largo plazo de los MSD de alto voltaje, es conveniente limitar el voltaje de suministro a 9 voltios. Con un aumento de voltaje, aumenta la potencia disipada del MSD y, en consecuencia, el calentamiento del cristal semiconductor. Con el tiempo, el calor excesivo puede hacer que el LED parpadeante se degrade rápidamente.
Puede comprobar de forma segura la capacidad de servicio de un LED parpadeante utilizando una batería de 4,5 voltios y una resistencia de 51 ohmios conectada en serie con el LED, con una potencia de al menos 0,25 vatios.
El estado del diodo IR se puede comprobar utilizando la cámara de un teléfono móvil.
Encendemos la cámara en modo de disparo, atrapamos el diodo en el dispositivo (por ejemplo, el control remoto), presionamos los botones en el control remoto, el diodo IR que funciona en este caso debería parpadear.
En conclusión, conviene prestar atención a cuestiones como la soldadura y el montaje de los LED. Éstas también son cuestiones muy importantes que afectan a su viabilidad.
Los LED y los microcircuitos temen la estática, la conexión incorrecta y el sobrecalentamiento; la soldadura de estas piezas debe realizarse lo más rápido posible. Debe utilizar un soldador de baja potencia con una temperatura de punta de no más de 260 grados y soldar durante no más de 3 a 5 segundos (recomendaciones del fabricante). No será superfluo utilizar pinzas médicas al soldar. El LED se lleva con unas pinzas más arriba del cuerpo, lo que proporciona una eliminación adicional del calor del cristal durante la soldadura.
Las patas del LED deben doblarse con un radio pequeño (para que no se rompan). Como resultado de las intrincadas curvas, las patas en la base de la caja deben permanecer en la posición de fábrica y deben estar paralelas y no tensas (de lo contrario, se cansará y el cristal se caerá de las patas).