Підключення світлодіодів в авто. Схеми. Поради.

а як той опір підбирати?

 

Де можна купити діоди? А то в мене така ідея вже давно тільки часу за діодами шукати немає.

 

В принципі є два способи, один теоретичний інший практичний. Почнем з теорії.

1. Користуючись старим добрим законом Ома, який U=I*R. Наприклад маємо світлодіод, напруга живлення якого 3,5в, струм споживання при цьому 20мА=0,02А. Припустимо, що напруга живлення в бортовій електромережі при працюючому генераторі =14в. Тоді потрібно погасити на резисторі 14-3,5=10,5в. Оскільки резистор підключається послідоно зі світлодіодом, то і струм через нього повинен протікати 20мА. Знову ж таки за законом Ома, наш резистор має мати опір R=U/I=10,5в/0,02А=525 Ом. При 3 послідовно увімкнених світлодіодах потрібно буде погасити лише 14-(3*3,5)=3,5в, а при чотирьох, взагалі можливо нічого не прийдеться гасити. Все залежить від моделі світлодіода, дані потрібно питати у продавця. Широкий їхній вибір є у Львові на радіобазарі.
Ще раз повторюю, що вище наведені цифри не є еталоном і потрібно взнавати напругу і особливо струм у продавців, все вище лише алгоритм розрахунку для підставляння своїх даних.​

Якщо ліньки з тим всім бавитись - на радіобазарі вже є світлодіоди на 12в з резистором всередині​

 

ну и желательно брать с широкой диаграммой направленности

 

ENERGY ти все правильно розповів, тільки чому рахуєш напругу 10,5 В, якщо в мережі 14,2в. А ще яскравість діода практично не міняється при струмі від 15мА до 20мА. І тому я раджу ставити резистори 1кОм. Білі світлодіоди мають такий струм при напрузі 3,2В-3,4В, а червоні 2,4В-2,7В. Якщо поставиш навіть 4 світлодіода, вони досить швидко перегорять. Треба підключати всі світлодіоди паралельно і на кожний ставити опір 1кОм. Світлодіоди на 12В я ще не бачив, хача говорять на них дванадцятивольтові. В них стоїть резистор всередині і той резистор 340 Ом -430 Ом. Це реально на 6-8 вольт. А в бортовій мережі 13,8-14,2В. І тому ці світлодіоди будуть світити яскраво але не довго.

 

Євген в принципі згідний з тобою, що резистори слід брати трохи більшими, ніж вийшли при розрахунках - для підвищення надійності. А те що написано 10,5в - це правильно, адже це спадок напруги на резисторі, водночас спадок напруги на світлодіоді становитиме 3,5в (на малюнку пояснення) . В сумі виходять 14в (хоча взагалі при нормальному стані електромережі має бути здається 14,4в). З"єднувати всі 4 світлодіоди (якщо 4 дверки наприклад) паралельно, а послідовно до цього поставити один резистор не раджу. Якщо згорить один зі світлодіодів, то є велика ймовірність що за ними скоро відправляться і решта, через збільшення напруги на них. Дуже бажано не економити і поставити на кожен світлодіод свій резистор.

 

жжош
Паралельне зєднання діодів обумовлює однакову напругу на них хоть там 4 діода хоть 500! Згорання діодів не може за собою потягнути збільшення напруги отже так включати можна!

 

Твоє "жжош" заставило мене задуматись
І тут або ми говоримо про різні парарельні з"єднання. Або хтось з нас не правий.
Я говорив про . В цьому випадку якщо згорить один світлодіод (берем всі ті ж параметри що й раніше), напруга на них стане не 3,5в а 6,125в і я думаю їхня яскравість не довго радуватиме око.
А ти напевно говорив про , і тоді також правий.

 

Energy, я дійсно мав на увазі паралельне підключення світлодіодів і на кожний світлодіод треба ставити обмежуючий резистор (твій малюнок №2). А на рахунок твоїх розрахунків ти не правий, правильно намалював схему тільки забув що світлодіод це також опір. Два послідовно включених опори в мережі, де струм має дорівнювати 15-20мА. I=U/R1+R2, це фізика за 6 чи 7 клас. Крім того твій перший малюнок теж правильний. Ніколи напруга не збільшиться, якщо навіть три діода перегорять, просто резистор в цьму випадку має бути трохи більшої потужності. Але так підключати незручно тому що дріт також має свій опір а довжина дротів в тебе навряд чи буде однаковою, і тому падіння напруги на дротах буде різним і струм відповідно на світлодіодах буде відрізнятись. Краще поставити резистор на кожний світлодіод.

 

Ну наразі Євген ми дійшли згоди лише в одному, що найкраща схема для використання - це коли кожен світлодіод підключений через свій резистор. Що і радим нашим одноклубникам!
Але розставимо всі крапки над і.

Але все ж я впевнений, що якщо підключити по першій схемці, при згорянні одного і більше світлодіодів всі решта згорять також ОБОВЯЗКОВО. Та й резистор навпаки треба брати для випадку коли всі світлодіоди ще цілі ), бо коли згорять через нього буде текти менший струм!

При таких довжинах проводів різниця між їхніми опорами буде меншою ніж різнобій в параметрах світлодіодів, та й струми дуже малі, спадки напруги на проводах через це також мікроскопічні.
Фізику вроді в школі знав добре

 

Energy, вибач, але ми з тобою взагалі ніякої згоди не дійшли, і давати поради в цих питаннях я б тобі не рекомендував. Передивись фізику за 6-7 клас. А якщо не зрозумієш збери цю нехитру схемку і звичайним тестером заміряй напруги і струм, надіюсь ти знаєш різницю. Удачі.

 

Євген, повторюю - фізику знав добре (і знаю), та й моя професія безпосередньо повязана з електричними колами. Тому мінімальні поради я думаю в стані давати
Цікавий момент, що люди, мої знайомі, які також більш-менш орієнтуються в електротехніці, також спершу, не розібравшись, мені доводили, що мол напруга не може збільшуватися бо то ж паралельне з"єднання!!! Але ручка і папір все прояснили.
Заміть одне - якщо горить світлодіод, зменшується струм (бо менше навантаження), збільшується опір (бо чим менше паралельних ланок тим він більший), відповідно і напруга АЖ НІЯК НЕ ЗАЛИШИТЬСЯ ТАКОЮ Ж.
А якщо на практиці і без апаратури, є найпростіша перевірка - вмикаєш вдома в 220в лампочку + два потужних споживачі (нехай по 1-2кВт). Потім один споживач відключаєш, лампа стане світити трохи яскравіше і тим яскравіше - чим гірша в тебе проводка (гарно видно на старій алюмінієвій)! В цьому випадку цим R, що на схемі, виступає наша проводка.
Невже Ти навіть з таким не погодишся?!:shok:

 

Все - таки я не погоджуся. ( В споре рождается истина (с) )
Я зрозумів що енерджі пише про опір діодів і це його основний аргумент проте приклад з обігрівачами був приведений не правильно. Потрібно було взяти і ввімкнути 3 лампочки і 1 обігрівач. При виключенні однієї лампи на решті 2-х ми різницю яскравості не побачим )
Крім того ми головний опір розраховуєм на такий номінал що дозволяє світити одному діоду а вже скільки ми їх там паралельно втикнем за опором то вже інше питання. Але якщо їх там 4 і один згорить то збільшення напруги буде мінімальне і горіти ніхто не буде. Якщо ЕНЕРДЖІ зі мною не згоден надалі то прошу привести реальні розрахунки.

 

Ми говоримо про різне. Якщо ми розрахуємо опір на один світлодіод, а потім паралельно увімкнемо хоча б ще один світлодіод. То звичайно вони не згорять, але і горіти будуть слабше, тому що напруга на кожному зменшиться з 3,5в до 1,925в, струм також приблизно удвічі зменшиться через кожний світлодіод. Смисл тоді паралельно ставити світлодіоди, якщо вони будуть світити у два рази менше ?!

... і поки всі крім одного не згорять, доти там не буде 3,5в!
А я говорив про інше - коли оптимально підібрати один резистор під 4 паралельно з"єднаних світлодіоди, так щоб напруга на них була 3,5в, якщо один просто від"єднається (згорить) напруга зросте майже 1,5 рази - далі думаю здогадаєтесь що буде.

Ти може не побачиш відчутної зміни яскравості, тому що напруга може змінитися на 1-2В, але вона збільшиться (це як у фільмі ДМБ "... ты его не видиш - а он есть..." ). Пропоную забрати обігрівач і обійтися 2-3 потужними 0,5кВт лампочками.
Розрахунками можу легко довести, планується навіть відео експеремента забацати, лишилось лише дешевих світлодіодів купити, щоб не жалко якщо згорять, незважаючи на думки Євгена і Саші

 

Energy, ти мені вибач, але якщо ти добре знаєш фізику, то хоч нікому не кажи, хто тобі її викладав. Ще раз кажу збери цю нехитру схемку і звичайним тестером заміряй напруги і струм. А взагалі всі світлодіоди крім тих що мають всередині генератор, характеризуються струмом, і задавати їм треба не напругу, а струм.
Якщо чогось не розумієш-спитай, а не сперечайся і я тобі поясню. Більше з тобою я не буду сперечатись-нема з ким, та і бажання теж нема.

 

Ну відео експеримент це круто але я просив РЕАЛЬНІ ЦИФРИ і РОЗРАХУНКИ! )))

Якщо ти представиш реальні цифри і експеримент в якому згорає два світлодіода через вимкнення третього то я тобі компенсую його.
СпАртівний інтірєс )))
Суть експерименту який я тобі відшкодую на 200%:
Отже ми маєм резистор включений послідовно з трьома паралельно включеними світлодіодами. На відео таке коло горить близько хвилини. Обрізаєм кусачками 1 світлодіод (с понтом він згорів) і за 30 сек мають згоріти решта 2 світлодіоди. Підтверджуєш експеримент розрахунками !ОБОВЯЗКОВО! і отримуєш від мене +1 до рейтингу, 100% грошове відшкодування за діоди і провід і + 100% вартості в пивному еквіваленті... Сподіваюсь резистор не згорить )))))))
+ отримуєш визнання одноклубників у справах електрики.

У разі якщо довести свою правоту не вдасться то попрошу визнати це.

Бажаю удачі.

 

Ну дізнався, що Євген безпосередньо пов"язаний зі світлодіодами (якщо інформатори нічого не напутали), тому в мене закрадаються все більші сумніви, що ми один одного не зрозуміли і говоримо про різні речі.:shok: Або хтось дійсно не знає фізику
2 Sasa з експерементом трохи почекаємо, а от розрахунки будуть завтра, максимум в понеділок. Просто можливо вже на цьому етапі зясуємо хто помиляється і не доведеться збирати схемку.
Але заради визнання одноклубників варто мені постаратися, та й помилку свою визнаю, якщо така буде
Р.S. Я надіюсь кусок решітки я все ж отримаю від Тебе

 

нічого проти немаю )

тю, я тобі телефон вже давно кинув в ПП і сказав що за самовивоз забирай. Ну не можу ж я тобі її додому привезти і ще заплатити щоб ти її забрав, правда!? )))

 

Та я ж не про то ). Просто шось з часом важко останні дні, тому ще не і дзвонив

 

вставлю свои 5 копеек.




Светодиоды обладают многими достоинствами, так то : долговечность,виброустойчивость,экономичность,малые габариты. Эти несомненные плюсы привлекают,но зачастую не реализуются на практике в виду не совсем полного понимания работы этих устройств.
Светодиод-в первую очередь необходимо рассматривать как нелинейный полупроводниковый прибор,а не как обычный аналог лампы накаливания.
Полупроводниковые диоды имеют нелинейную зависимость прямого тока от напряжения на его выводах. До достижения порогового напряжения на его выводах-ток через прибор минимален, диод закрыт.но по достижению порогового напряжения диод открывается, ток резко возрастает.
Для наглядности приведены вольт-амперные характеристики (ВАХ) обычного кремниевого диода и светодиодов
Эта характеристика даёт понять нам,что светодиод имеет малое дифференциальное сопротивление в диапазоне рабочих токов. Небольшое приращение напряжения приводит к резкому росту тока через прибор. Отличия от ламп накаливания, имеющих чисто активное сопротивление (как следствие-практически прямую ВАХ) ,как говорится –налицо.
Поэтому использование светодиодов напрямую от источника напряжения, без токоограничительных или токостабилизирующих устройств настоятельно не рекомендуется. Не лишним будет упомянуть и зависимость порогового напряжения от температуры,с повышением температуры оно снижается.
На рис1 приведена простейшая схема включения светодиода с ограничением тока через светодиод резистором. Расчёт схемы довольно прост. Зная (справочные данные) номинальный рабочий ток через светодиод и падение напряжения на нём нетрудно рассчитать номинал резистора R1 и его мощность.
R1=(Uвх-Uпад):Iном
Мощность рассеивания резистора=(Uвх-Uпад)*Iном
Где:
Uвх –входное напряжение
Uпад-падение напряжения на светодиоде при номинальном токе
Iном-номинальный рабочий ток светодиода. Практически выбор резистора выглядит так
- Имеем красный «среднестатистический» светодиод, с падением напряжения ~1.9в,рабочим током 10ма,максимальным-20ма ,источник питания-бортовая сеть автомобиля,мотоцикла(12-14.2в). оговоримся-точность расчёта на результат при одиночном включении светодиода фактически не влияет.округлим для простоты расчёта падение напряжения до 2в.
Итак: (12в-~2в):0.01А=1000ом(1Ком), мощность(12в-~2в)*0.01А =0.1вт
Проверяем не выйдет ли за пределы допустимого рабочего тока при максимальном напряжении в бортсети : (14.2в- ~2в):1000=0.0122А(12.2 ма), что много меньше максимально допустимого 20ма. Следовательно выбираем резистор 1к, 0.125вт(или больше)
При необходимости использования нескольких светодиодов в качестве группового излучателя света целесообразно их последовательное включение-сокращается кол-во резисторов,возрастает общий кпд схемы. Прямое параллельное включение нескольких светодиодов с одним резистором нежелательно.
При параллельном соединении токи светодиодов складываются,при последовательном-складывается падение напряжений на светодиоде.
При последовательном включении в изначальную формулу проставляем не падение напряжения одиночного светодиода, а сумму падений на группе последовательно включённых светодиодов.
R1=(Uвх-Uпад*N):Iном где N-количество последовательно включённых светодиодов.
Но тут необходимо небольшое отступление-на практике,как в вышеописанном примере,питающие напряжения редко бывают стабильны,увлекатся большим количеством последовательно включённых светодиодов (для бортсети 12в-это на мой взгляд более 4 шт красных, (с падением ~2в)) нецелесообразно, ибо приведёт к увеличению нижнего диапазона питающих напряжений, большому колебанию тока и соответственно яркости свечения светодиодов.
Пример с бортсетью 12в мы рассмотрели выше,при колебаниях напряжения 12-14.2в ток через светодиод составил 10-12.2ма.
Например взять крайний случай-использование 4-х светодиодов в подобной бортсети,включенных последовательно с токоограничительным резистором.
Имеем выходные расчётные данные такими: сопротивление резистора 400ом,ток 10-15.5ма. колебания тока уже составят более 50%,это уже будет визуально довольно заметно
Как вариант-использование вместо токоограничительных резисторов-источника тока.
Намеренно не будем рассматривать стабилизаторы тока на дискретных элементах,ибо выйдем за рамки одной статьи
Современные микросхемы стабилизаторов напряжения (LM317 и её клоны-кр142ен12,ен22,ld1083-ld1085 итд) превосходно справляются с этой задачей.
Использование данной микросхемы (DA1) в таком режиме отображено на рис2.
Резистор R1 задаёт общий ток светодиодов. Расчёт схемы прост.R1=1.25(это напряжение стабилизации мс):I. I-тут общий ток нескольких веток светодиодов.
для запитки одной «ветки» cветодиодов с током 10 ма R1 cоставит 1.25:0.01=125ом.
Двух=62ом,трёх-41 итд.
Хорошо подходит данный стабилизатор для питания «сверхярких» светодиодов с током потребления от 20 ма и выше. Но не лишён и недостатков. Их надо учесть.
Первое, падение напряжение на стабилизаторе такого плана не должно быть меньше 2.5-3-х вольт. Ниже - теряет свои стабилизирующие свойства, ток падает. Неприятно,но не смертельно.
Второе: применяется смешанное соединение светодиодов. Тут есть даже пара подводных камней.точнее в параллельном включении веток светодиодов. Расчёт ведётся по сумме токов нескольких веток. В случае повреждения одной из ветки последовательно соединенных светодиодов-их ток распределяется на остальные ветви.
Не следует использовать светодиоды в таком включении на максимальном токе (если, естественно, количество веток больше 1 ), использовать надо строго одинаковые светодиоды и желательно из одной партии. естественно количество последовательно соединённых должно также совпадать. Но и тут может быть разница в токах разных ветвей. Разброс параметров ,при максимальных токах, приведёт к увеличению сверх расчётного тока через ту ветку, где будет наименьшее суммарное падение напряжения.
Светодиоды, особенно мощные – греются. И как мы знаем - с разогревом уменьшается их пороговое напряжение, что приводит к увеличению тока этой ветви. Выход один - вводить дополнительно последовательно с каждой цепью последовательно включённых светодиодов - резистор, номиналом единицы-десятки Ом (на схеме 2 R2`).
Если таки выходит необходимость использования резисторов с каждой веткой последовательно включённых светодиодов-то выходит использование стабилизатора тока не является необходимым. На схеме №3 DA1-обычный стабилизатор напряжения серий кр142ен5, LM7805-7808 или же регулируемые 317,1083-1085 со своими резисторами задающими вых напряжение. расчёт R1 производится как и по схеме №1,исходя из выходного стабилизированного питания мс.
При использовании микросхемных стабилизаторов напряжения и общем потребляемым током свыше 300ма –микросхемы требуют использования радиатора. Даб не углублятся в эти дебри-воспользуйтесь данными производителя этих микросхем (datasheets), оттуда же подчерпнёте и много другой полезной информации по этим микросхемам. Так то –максимальное напряжение на входе устройства,максимальный ток,рассеиваемая мощность итд.
От себя могу лишь вкратце охарактеризовать и дать рекомендации по использованию схем.
По рис 1 плюсы: начинает работать фактически от напряжения ,едва превышающего пороговое светодиода(ов,если последовательно),подходит к использованию на низких напряжениях питания,просто,примитивно.
Минусы… стабилизация тока отсутствует.
По рис 2 плюсы-стабилизация тока ,верхние значения входных напряжений могут быть весма большими-37в+сумма падений на светодиодах. Схема может содержать 1 мс и 1 резистор.и это при работе на … скажем 30 светодиодов
По рис 3. стабилизация тока косвенная.недостатки-использование и мс и резистора на каждую последовательную ветвь светодиодов. На 78й серии стаб имеет большое мин.падение напряжение(до 2.5в),фиксированные вых напряжения.Предпочтительнее 1083 с обвязкой.
В заключении хотелось бы напомнить-светодиоды ,микросхемы боятся статики,неправильного подключения и перегрева.пайка этих деталей должна быть максимально быстрая,не более 2 сек.
Было бы некорректно обойти вниманием светодиоды с интегрированным резистором,рассчитанные на подключение напрямую к источнику напряжения. Но в виду их малораспространенности ,дороговизны ,небольшой яркости- практическое использование под вопросом. Разве что в схемах индикации,где проблематично разместить доп внешний резистор.
Также не лишним будет упомянуть что разработаны и специальные микросхемы-драйвера светодиодов,осуществляющие стабилизацию тока светодиодов. Среди них есть как линейные стабилизаторы(мало отличающиеся по принципу действия от схемы №2),так и импульсные,имеющие повышенный кпд.
Но опять таки –имеют или узкую специализацию или малораспростаненны и дороги.
Для повышения кпд возможно использование неспециализированных распространённых микросхем импульсных стабилизаторов напряжения.например,таких как MC34063.схему включения можно почерпнуть из технической документации. Использование её в качестве источника тока не документировано,но вполне осуществимо.
Рекомендовал бы её включение, как понижающий стабилизатор, нагруженный на группу светодиодов с общим резистором,с которого берется напряжение обратной связи.

насчет лампочек- немного не корректный пример. более правильно будет так- включите 2 лампы паралельно и последовательно к ним еще одну ,посмотрите как светят , потом отсоедините одну паралельно-соед. и сравните....