Maintenant, l'éclairage LED est devenu très populaire. Le fait est que cet éclairage est non seulement suffisamment puissant, mais également rentable. Les LED sont des diodes semi-conductrices dans une coque en époxy.
Au départ, ils étaient assez faibles et chers. Mais plus tard, des diodes blanches et bleues très brillantes ont été mises en production. À ce moment-là, leur prix sur le marché avait baissé. À l'heure actuelle, il existe des LED de presque toutes les couleurs, ce qui explique leur utilisation dans divers domaines d'activité. Il s'agit notamment de l'éclairage de différentes pièces, du rétroéclairage des écrans et des panneaux, de l'utilisation sur les panneaux de signalisation et les feux de circulation, à l'intérieur et dans les phares des voitures, dans les téléphones portables, etc.
Description
Les LED consomment peu d'électricité, ce qui fait qu'un tel éclairage remplace progressivement les sources lumineuses préexistantes. Dans les magasins spécialisés, vous pouvez acheter divers articles basés sur l'éclairage LED, allant d'une lampe conventionnelle et d'une bande LED,se terminant par des panneaux LED. Leur point commun est que leur raccordement nécessite un courant de 12 ou 24 V.
Contrairement aux autres sources lumineuses qui utilisent un élément chauffant, celle-ci utilise un cristal semi-conducteur qui génère un rayonnement optique lorsqu'un courant est appliqué.
Pour comprendre les schémas de connexion des LED à un réseau 220V, vous devez d'abord dire qu'il ne peut pas être alimenté directement à partir d'un tel réseau. Par conséquent, pour travailler avec des LED, vous devez suivre une certaine séquence de connexion à un réseau haute tension.
Propriétés électriques des LED
La caractéristique courant-tension d'une LED est une ligne raide. Autrement dit, si la tension augmente au moins un peu, le courant augmentera fortement, ce qui entraînera une surchauffe de la LED avec son épuisement ultérieur. Pour éviter cela, vous devez inclure une résistance de limitation dans le circuit.
Mais il est important de ne pas oublier la tension inverse maximale autorisée des LED de 20 V. Et si elle est connectée à un réseau à polarité inversée, elle recevra une tension d'amplitude de 315 volts, soit 1,41 fois plus que l'actuel. Le fait est que le courant dans le réseau 220 volts est alternatif et qu'il ira d'abord dans un sens, puis dans le sens inverse.
Afin d'empêcher le courant de se déplacer dans le sens opposé, le circuit de commutation des LED doit être le suivant: une diode est incluse dans le circuit. Il ne passera pas de tension inverse. Dans ce cas, la connexion doit être parallèle.
Un autre schéma pour connecter la LED au réseau 220volt consiste à installer deux LED dos à dos.
En ce qui concerne l'alimentation secteur avec une résistance d'extinction, ce n'est pas la meilleure option. Parce que la résistance dégagera une forte puissance. Par exemple, si vous utilisez une résistance de 24 kΩ, la dissipation de puissance sera d'environ 3 watts. Lorsqu'une diode est connectée en série, la puissance sera réduite de moitié. La tension inverse aux bornes de la diode doit être de 400 V. Lorsque deux LED opposées s'allument, vous pouvez mettre deux résistances de deux watts. Leur résistance devrait être deux fois moindre. Ceci est possible lorsqu'il y a deux cristaux de couleurs différentes dans un boîtier. Habituellement, un cristal est rouge et l'autre est vert.
Lorsqu'une résistance de 200 kΩ est utilisée, une diode de protection n'est pas nécessaire car le courant de retour est faible et ne détruira pas le cristal. Ce schéma de connexion des LED au réseau a un inconvénient - la petite luminosité de l'ampoule. Il peut être utilisé, par exemple, pour éclairer un interrupteur de pièce.
Du fait que le courant dans le réseau est alternatif, cela évite de gaspiller de l'électricité pour chauffer l'air avec une résistance de limitation. Le condensateur fait le job. Après tout, il passe du courant alternatif et ne chauffe pas.
Il est important de se rappeler que les deux demi-cycles du réseau doivent traverser le condensateur pour qu'il laisse passer le courant alternatif. Et comme la LED ne conduit le courant que dans un sens, il est nécessaire de mettre une diode normale (ou une autre LED supplémentaire) dans le sens opposé.parallèle à la LED. Ensuite, il sautera la deuxième mi-temps.
Lorsque le circuit de connexion de la LED au réseau 220 volts est éteint, la tension restera sur le condensateur. Parfois même pleine amplitude à 315 V. Cela menace d'un choc électrique. Pour éviter cela, en plus du condensateur, il est également nécessaire de prévoir une résistance de décharge de forte valeur qui, si elle est déconnectée du réseau, déchargera instantanément le condensateur. Une petite quantité de courant traverse cette résistance pendant le fonctionnement normal sans la chauffer.
Pour protéger contre le courant de charge pulsé et comme fusible, nous mettons une résistance à faible résistance. Le condensateur doit être spécial, conçu pour un circuit à courant alternatif d'au moins 250 V ou 400 V.
Le schéma de séquençage des LED implique l'installation d'une ampoule à partir de plusieurs LED connectées en série. Pour cet exemple, une contre-diode suffit.
Étant donné que la chute de tension aux bornes de la résistance sera moindre, la chute de tension totale aux bornes des LED doit être soustraite de la source d'alimentation.
Il est nécessaire que la diode installée soit conçue pour un courant similaire au courant traversant les LED, et la tension inverse doit être égale à la somme des tensions sur les LED. Il est préférable d'utiliser un nombre pair de LED et de les connecter dos à dos.
Il peut y avoir plus de dix LED dans une chaîne. Pour calculer le condensateur, vous devez soustraire de la tension d'amplitude du réseau 315 V la somme de la chute de tension des LED. En conséquence, nous trouvons le nombre de chutestension aux bornes du condensateur.
Erreurs de connexion LED
- La première erreur est lorsque vous connectez une LED sans limiteur, directement à la source. Dans ce cas, la LED échouera très rapidement, en raison du manque de contrôle sur la quantité de courant.
- La deuxième erreur consiste à connecter des LED installées en parallèle à une résistance commune. En raison du fait qu'il y a une dispersion des paramètres, la luminosité des LED sera différente. De plus, si l'une des LED tombe en panne, le courant de la deuxième LED augmentera, ce qui risque de l'éteindre. Ainsi, lorsqu'une seule résistance est utilisée, les LED doivent être connectées en série. Cela vous permet de laisser le même courant lors du calcul de la résistance et d'ajouter les tensions des LED.
- La troisième erreur est lorsque des LED conçues pour différents courants sont allumées en série. Cela fait que l'un d'eux brûle faiblement, ou vice versa - s'use.
- La quatrième erreur est d'utiliser une résistance qui n'a pas assez de résistance. De ce fait, le courant traversant la LED sera trop important. Une partie de l'énergie, à une tension de courant surestimée, est convertie en chaleur, entraînant une surchauffe du cristal et une réduction significative de sa durée de vie. La raison en est les défauts du réseau cristallin. Si la tension actuelle augmente encore plus et que la jonction p-n chauffe, cela entraînera une diminution du rendement quantique interne. Par conséquentla luminosité de la LED chutera et le cristal sera détruit.
- La cinquième erreur est d'allumer la LED à 220V, dont le circuit est très simple, en l'absence de limitation de tension inverse. La tension inverse maximale autorisée pour la plupart des LED est d'environ 2 V, et la tension de demi-cycle inverse affecte la chute de tension, qui est égale à la tension d'alimentation lorsque la LED est éteinte.
- La sixième raison est l'utilisation d'une résistance dont la puissance est insuffisante. Cela provoque un fort échauffement de la résistance et le processus de fonte de l'isolant qui touche ses fils. Ensuite, la peinture commence à brûler et sous l'influence des températures élevées, la destruction se produit. En effet, la résistance ne dissipe que la puissance pour laquelle elle a été conçue.
Schéma pour allumer une LED puissante
Pour connecter des LED puissantes, vous devez utiliser des convertisseurs AC / DC qui ont une sortie de courant stabilisée. Cela éliminera le besoin d'une résistance ou d'un circuit intégré de pilote de LED. En même temps, nous pouvons réaliser une connexion LED simple, une utilisation confortable du système et une réduction des coûts.
Avant d'allumer des LED puissantes, assurez-vous qu'elles sont connectées à une source d'alimentation. Ne connectez pas le système à une source d'alimentation sous tension, sinon les voyants échoueront.
5050 LED Caractéristiques. Schéma de câblage
Les LED basse consommation incluent également les LED à montage en surface (SMD). Ils sont le plus souvent utilisés pourboutons de rétroéclairage dans un téléphone portable ou pour une bande LED décorative.
5050 Les LED (taille du corps: 5 x 5 mm) sont des sources lumineuses à semi-conducteurs, dont la tension directe est de 1,8 à 3,4 V et la force du courant continu pour chaque cristal peut atteindre 25 mA. La particularité des LED SMD 5050 est que leur conception se compose de trois cristaux, qui permettent à la LED d'émettre plusieurs couleurs. Elles sont appelées LED RVB. Leur corps est en plastique résistant à la chaleur. La lentille diffuse est transparente et remplie de résine époxy.
Pour que les LED 5050 durent le plus longtemps possible, elles doivent être connectées en série aux résistances nominales. Pour une fiabilité maximale du circuit, il est préférable de connecter une résistance distincte pour chaque chaîne.
Schémas pour allumer les LED clignotantes
La LED clignotante est une LED avec un générateur d'impulsions intégré. Sa fréquence de flash est de 1,5 à 3 Hz.
Malgré le fait que la LED clignotante soit assez compacte, elle contient une puce génératrice à semi-conducteur et des éléments supplémentaires.
Quant à la tension de la LED clignotante, elle est universelle et peut varier. Par exemple, pour la haute tension, c'est 3-14 volts, et pour la basse tension, c'est 1,8-5 volts.
En conséquence, les qualités positives d'une LED clignotante incluent, outre la petite taille et la compacité du dispositif de signalisation lumineuse, également une large plage de tension admissible. De plus, il peut émettre différentes couleurs.
Dans des types de clignotement séparésLes LED sont intégrées dans environ trois LED multicolores, qui ont des intervalles de clignotement différents.
Les LED clignotantes sont également très économiques. Le fait est que le circuit électronique d'allumage de la LED est réalisé sur des structures MOS, grâce auxquelles une unité fonctionnelle séparée peut être remplacée par une diode clignotante. En raison de leur petite taille, les LED clignotantes sont souvent utilisées dans les appareils compacts qui nécessitent de petits éléments radio.
Dans le diagramme, les LED clignotantes sont indiquées de la même manière que les LED ordinaires, la seule exception étant que les lignes des flèches ne sont pas simplement droites, mais en pointillés. Ainsi, ils symbolisent le clignotement de la LED.
À travers le corps transparent de la LED clignotante, vous pouvez voir qu'elle se compose de deux parties. Là, sur la borne négative de la base de cathode, il y a un cristal de diode électroluminescente, et sur la borne d'anode, il y a une puce d'oscillateur.
Tous les composants de cet appareil sont connectés à l'aide de trois cavaliers dorés. Pour distinguer une LED clignotante d'une LED normale, il suffit de regarder le boîtier transparent dans la lumière. Là, vous pouvez voir deux substrats de la même taille.
Sur un substrat se trouve un cube cristallin émetteur de lumière. Il est fabriqué en alliage de terres rares. Afin d'augmenter le flux lumineux et la focalisation, ainsi que de former le diagramme de rayonnement, un réflecteur parabolique en aluminium est utilisé. Ce réflecteur dans la LED clignotante est plus petit que dans la normale. C'est parce qu'en seconde périodele boîtier contient un substrat avec un circuit intégré.
Ces deux substrats sont reliés entre eux au moyen de deux ponts en fil doré. Quant au corps de la LED clignotante, il peut être en plastique mat diffusant la lumière ou en plastique transparent.
Étant donné que l'émetteur de la LED clignotante n'est pas situé sur l'axe de symétrie du corps, il est nécessaire d'utiliser un guide de lumière diffuse coloré monolithique pour le fonctionnement d'un éclairage uniforme.
La présence d'un boîtier transparent ne se retrouve que dans les LED clignotantes de grand diamètre, qui ont un diagramme de rayonnement étroit.
Le générateur de LED clignotantes se compose d'un oscillateur maître haute fréquence. Son travail est constant et la fréquence est d'environ 100 kHz.
Avec le générateur de haute fréquence, un diviseur sur les éléments logiques fonctionne également. Il divise à son tour la haute fréquence jusqu'à 1,5-3 Hz. La raison d'utiliser un générateur haute fréquence avec un diviseur de fréquence est que le fonctionnement d'un générateur basse fréquence nécessite un condensateur avec la plus grande capacité pour le circuit de temporisation.
Amener la haute fréquence jusqu'à 1-3 Hz nécessite la présence de diviseurs sur les éléments logiques. Et ils peuvent être appliqués assez facilement sur un petit espace d'un cristal semi-conducteur. Sur le substrat semi-conducteur, en plus du diviseur et de l'oscillateur haute fréquence maître, il y a une diode de protection et un interrupteur électronique. Contraignantla résistance est intégrée dans les LED clignotantes, qui sont conçues pour une tension de 3 à 12 volts.
DEL clignotantes basse tension
Quant aux LED clignotantes basse tension, elles n'ont pas de résistance de limitation. Lorsque l'alimentation est inversée, une diode de protection est nécessaire. Il est nécessaire pour éviter la défaillance du microcircuit.
Pour que les LED clignotantes haute tension fonctionnent longtemps et sans problème, la tension d'alimentation ne doit pas dépasser 9 volts. Si la tension augmente, la dissipation de puissance de la LED clignotante augmentera, ce qui entraînera un échauffement du cristal semi-conducteur. Par la suite, en raison d'un échauffement excessif, la dégradation de la LED clignotante commencera.
Lorsqu'il est nécessaire de vérifier l'état d'une LED clignotante, pour le faire en toute sécurité, vous pouvez utiliser une batterie de 4,5 volts et une résistance de 51 ohms connectées en série avec la LED. La puissance de la résistance doit être d'au moins 0,25 W.
Installation des LED
L'installation des LED est une question très importante car elle est directement liée à leur viabilité.
Étant donné que les LED et les microcircuits n'aiment pas l'électricité statique et la surchauffe, il est nécessaire de souder les pièces le plus rapidement possible, pas plus de cinq secondes. Dans ce cas, vous devez utiliser un fer à souder de faible puissance. La température de la pointe ne doit pas dépasser 260 degrés.
Lors de la soudure, vous pouvez également utiliser des pincettes médicales. Brucelles LEDest serré plus près du boîtier, ce qui crée une évacuation supplémentaire de la chaleur du cristal lors de la soudure. Pour que les pattes de la LED ne se cassent pas, elles ne doivent pas être trop pliées. Ils doivent rester parallèles les uns aux autres.
Afin d'éviter une surcharge ou un court-circuit, l'appareil doit être équipé d'un fusible.
Schéma pour allumer les LED en douceur
Le système d'allumage et d'extinction progressif des LED est populaire parmi d'autres, et les propriétaires de voitures qui souhaitent régler leurs voitures s'y intéressent. Ce schéma est utilisé pour éclairer l'intérieur de la voiture. Mais ce n'est pas sa seule application. Il est également utilisé dans d'autres domaines.
Un simple circuit de démarrage progressif à LED se composerait d'un transistor, d'un condensateur, de deux résistances et d'une LED. Il est nécessaire de choisir de telles résistances de limitation de courant qui peuvent faire passer un courant de 20 mA à travers chaque chaîne de LED.
Le circuit pour allumer et éteindre les LED en douceur ne sera pas complet sans condensateur. C'est lui qui lui permet de collectionner. Le transistor doit être de structure p-n-p. Et le courant sur le collecteur ne doit pas être inférieur à 100 mA. Si le circuit de démarrage progressif à LED est assemblé correctement, alors, en utilisant l'exemple d'un éclairage intérieur de voiture, les LED s'allumeront en douceur en 1 seconde, et après la fermeture des portes, elles s'éteindront en douceur.
Allumage alterné des LED. Diagramme
L'un des effets d'éclairage utilisant des LED consiste à les allumer une par une. C'est ce qu'on appelle le feu courant. Un tel schéma fonctionne à partir d'une alimentation électrique autonome. Pour sa conception, un interrupteur conventionnel est utilisé, qui alimente tour à tour chacune des LED.
Considérez un appareil composé de deux microcircuits et de dix transistors, qui constituent ensemble l'oscillateur maître, se contrôlent et s'indexent. A partir de la sortie de l'oscillateur maître, l'impulsion est transmise à l'unité de contrôle, qui est également un compteur décimal. Ensuite, la tension est appliquée à la base du transistor et l'ouvre. L'anode de la LED est connectée au positif de la source d'alimentation, ce qui conduit à une lueur.
La deuxième impulsion forme une unité logique à la prochaine sortie du compteur, et une basse tension apparaîtra sur la précédente et fermera le transistor, provoquant l'extinction de la LED. Ensuite, tout se passe dans le même ordre.
