Как правильно подключать светодиоды в цепь?
Как подключить светодиоды в сети автомобиля «для чайников». Подробное описание как рассчитывается сопротивление, как компонуется цепь.
Любитель тюнинга потратил несколько часов на то, чтобы снять и разобрать фару. Сверлил в отражателе дырки под диоды, устанавливал их, обильно заливая герметиком, паял, собирал фару обратно, ставил на место и….отъездив трое суток увидел, что половина диодов сгорела! Эта драматичная история знакома многим автомобилистам.
Именно из за таких моментов появляются рассказы «знающих людей» о том, что диоды делают некачественными о том, что существуют прекрасные диоды из США с ценой в 10-15 раз дороже, но зато очень надёжные.
Это не так! При правильном подключении даже самый простые светодиоды будут служить долгие годы или даже десятилетия. В действительности – в некоторых иномарках производства ранних 90х годов в приборной панели, дверных ручках и других местах стоят малоэффективные устаревшие индикаторные диоды, ни один из которых так и не перегорел за время эксплуатации.
Именно об этом пойдёт речь в нашей статье.
У светодиодов и светодиодной ленты есть 2 «врага»:
1) Неправильно рассчитанное сопротивление.
2) Перепады напряжения в цепи
Начнем с первого. На всякий случай постараемся упрощённо рассказать о том, что такое сопротивление и как его рассчитать. Дело в том, что каждый элемент электрической цепи(в том числе и светодиоды) рассчитан на некоторые параметры тока. Если ток меньше нужного – элемент может работать хуже, если больше, то может повредиться. Это напоминает ситуацию, когда большой поток воды сносит и ломает мост через реку. Что нужно сделать, чтобы уменьшить поток? Поставить плотину! В случае с электрической цепью роль плотины как раз выполняет сопротивление, а именно – резисторы. Если подобрать их правильно, то они доведут параметры тока в цепи до нужных нам.
Теперь рассмотрим самый простой способ расчета конфигурации цепи.
Предположим реальный случай. Вы захотели выполнить светодиодный тюнинг фары и для этих целей приобрели 40 диодов на каждую фару, чтобы сделать красивую контурную обводку по краю отражателя.
Будем считать что мы пользуемся вот такими диодами-это самый не дорогой и самый популярный вариант для таких целей.
Открываем эту ссылку. Эта программа в режиме онлайн строит цепи из диодов исходя из наших задач.
Заполняем данные.
В поле Source voltage нужно ввести вольтаж вашей сети. Внимание – тут главный подвох! Не известно почему абсолютное большинство людей считает что в сети автомобиля напряжение 12 вольт. Но это не так!
Оно практически всегда 13,2-14,2 вольт! Поэтому рассчитывать лучше всего исходя из напряжения 13,7 вольт.
Далее заполняем поле diode forward voltage. Сюда вписываем значение которое указано в описании к диодам(вот здесь). Среднее значение там 3,5 вольт.
Затем приступаем к полю diode forward current (mA). Данные берём там же где и вольтаж. 30mA
Количество диодов 40.
Жмём Design my array
И получаем нашу схему!
Как видите нужно включать диоды в цепь по три штуки и добавлять резисторы.
Необходимая величина сопротивления резисторов подписана. Если конкретно такого у вас нет, можно взять резистор с чуть большим сопротивлением.
Также видно, что последний диод попадает в цепь один, если это кажется вам не удобным, то просто добавьте 2 диода и пересчитайте.
С первой проблемой разобрались. Теперь ко второй!
Как известно, напряжение в сети автомобиля испытывает скачки. Не у всех моделей и марок авто, но у многих! Лучше перестраховаться и поставить в цепь такой стабилизатор напряжения. Он отсекает все скачки, удерживая напряжение на уровне 12 вольт. Соответственно, если вы используете такой элемент, то и цепь нужно рассчитывать исходя из такого вольтажа(указывать в программе не 3,7 а 12 вольт.).
Кстати у программы есть вариант для расчета сопротивления к одиночному диоду.
Источник: Лаборатория lights-market.ru
Материал полезен?
Поделитесь с друзьями:
Вам понадобится:
Интересные видеообзоры
Видео-обзор биксеноновых линз
Видео-обзор светодиодных ламп для автомобиля
Видео обзор зеркала с видеорегистратором и камерой заднего вида
Отзыв Дениса.
HUD проектор от Lights-market.ru
Моноколесо подробный видео-обзор
Ангельские глазки. Какие лучше? Видео обзор
Установка головного устройства на ВАЗ 2112 Видео!
Гибкий светодиодный неон. Видео
Видео-инструкция. Камера заднего вида на ВАЗ 2112
Новые товары
КЛАССИЧЕСКАЯ ГИРЛЯНДА ELMARTO 3М 20 СВЕТОДИОДОВ НА БАТАРЕЙКАХ
238 руб
Большая неоновая вывеска Hot coffee
7 000 руб
Неоновая инсталляция Ферзь
5 800 руб
Неоновая инсталляция Шахматный Конь
5 800 руб
Неоновая инсталляция Шахматный король
5 800 руб
Diotec.
Защита цепей электропитания автомобилей от напряжения обратной полярностиАвтомобильные электронные схемы должны быть защищены от входного отрицательного напряжения. Такая ситуация может возникнуть во время обслуживания автомобиля при его запуске, когда аккумуляторная батарея подключена неправильно. Обратная полярность напряжения может вызвать прохождение отрицательного тока через электронные схемы, в этом случае и короткого промежутка времени достаточно, чтобы вызвать необратимое повреждение датчиков, контроллеров и других чувствительных кремниевых компонентов. Помня об этом, разработчики оборудования должны принять соответствующие меры, чтобы сохранить автомобильные электронные блоки управления (ЭБУ) невредимыми в случае возникновения напряжения обратной полярности. В этом документе предложены три различные топологии схем защиты от подачи напряжения обратной полярности.
1. Диод в цепи питания
Самый простой способ заблокировать прохождение отрицательного тока — это установить диод, включенный последовательно с батареей.
Пока разность напряжений между анодом и катодом диода положительна и превышает указанное прямое напряжение (рис. 1), диод смещен в прямом направлении, и ток течет в цепь нагрузки. Как только полюса батареи меняются местами (рис. 2), диод смещается в обратном направлении, и прохождение отрицательного тока блокируется.
При выборе диода для защиты от обратной полярности разработчики должны учитывать несколько критериев:
VF: прямое падение напряжения на диоде при прямом смещении. Типичные значения для стандартных выпрямительных диодов находятся в диапазоне 0,7−1,1 В. Чтобы уменьшить рассеиваемую мощность (VF∙I) во время работы, разработчики могут использовать диод Шоттки, который предлагает VF ниже 0,5 В. Кроме того, низкий VF обеспечит больший запас мощности для защищаемой цепи при холодном запуске, когда напряжение на разъемах питания ЭБУ может упасть до 4 В или ниже.
IFAV: максимальный средний прямой ток диода — это максимальный ток, который диод может выдержать длительное время в состоянии прямого смещения.
IFAV должен быть выше, чем максимальный ток нагрузки защищаемой цепи. Из соображений терморегулирования и увеличения срока службы необходимо учитывать достаточный запас прочности.
VDC: Напряжение блокировки постоянного тока — это напряжение, для блокировки которого предназначен диод. VDC будет подаваться от катода диода к аноду во время возникновения напряжения обратной полярности. По этой причине VDC должно быть выше, чем максимальное напряжение батареи, ожидаемое при обратной полярности.
Корпус диода: современные автомобильные блоки управления стремятся производить с компонентами для поверхностного монтажа (SMD), насколько это возможно. Diotec предлагает широкий спектр стандартных диодов и диодов Шоттки в корпусах SMD. При выборе корпуса конструкторы должны учитывать размер платы и тепловые характеристики корпуса. Параметры RthA (тепловое сопротивление перехода кристалл-окружающая среда) и RthT (тепловое сопротивление перехода кристалл-корпус компонента) в техническом описании (datasheets) помогут рассчитать повышение температуры диода на основе прямого падения напряжения и тока нагрузки.
Tj: температура кристалла компонента. Сумма постоянно изменяющихся температуры окружающей среды и температуры, возникающей при рассеивании энергии на диоде, всегда должна быть ниже Tj. Приведенная ниже формула помогает рассчитать ожидаемое значение Tj для заданной температуры окружающей среды TA. Качественное соединение корпуса диода с металлической поверхностью (радиатором) повысит эффективность отвода тепловой энергии от корпуса диода.
ОШИБКА — 404 — НЕ НАЙДЕНА
- Главная
- ДОБРАТЬСЯ К ЧОППА
Наши серверные гномы не смогли найти страницу, которую вы ищете.
Похоже, вы неправильно набрали URL-адрес в адресной строке или перешли по старой закладке.
Возможно, некоторые из них могут вас заинтересовать?
Одновременный считыватель RFID SparkFun — M6E Nano
Нет в наличии SEN-14066
26
Избранное Любимый 45
Список желаний
Комплект камеры SparkFun Raspberry Pi Zero W
Нет в наличии КОМПЛЕКТ-16327
67,95 $
1
Избранное Любимый 11
Список желаний
SparkFun Pro Micro — RP2040
В наличии DEV-18288
10,95 $
2
Избранное Любимый 15
Список желаний
Ричлитовый лист
В наличии ПРТ-19798
$32,00
Избранное Любимый 0
Список желаний
Enginursday: новый сенсорный опыт со щитом Ктулху
13 февраля 2020 г.
Используя Arduino Shield and Electrode от Sapien LLC, мы можем расширить наши человеческие чувства.
Избранное Любимый 6
Станьте активнее с четырьмя новыми панелями PIR
25 марта 2021 г.
Четыре новых низкопрофильных пассивных инфракрасных датчика оптимизированы для небольших перемещений, чтобы обеспечить возможности обнаружения движения для приложений с постоянным питанием
Избранное Любимый 1
Лампа включения хлопка
28 ноября 2017 г.
Избранное Любимый 8
- Электроника SparkFun®
- 6333 Dry Creek Parkway, Niwot, Colorado 80503
- Настольный сайт
- Ваш счет
- Авторизоваться
- регистр
#4: Диодные схемы — веб-страница мистера Бриджера
Введение : Цель этой лаборатории — исследовать фундаментальные свойства диодов и затем применяйте их для построения различных полезных схем. А диод — это направленное устройство, которое нелинейно реагирует на приложенное напряжения (в отличие от предыдущих компонентов, которые мы рассматривали). Это может можно рассматривать как «одностороннее» устройство, позволяющее току течь только в Одно направление.
Дополнительный Необходимое оборудование : диоды, резисторы и разъемы.
Упражнение
№ 1. Чтобы проверить характеристики направленности диодов, подключите диод 914.
и резистор 1 кВт в серии , подключенный к источнику 5 Вольт
(прямо с вашей макетной платы). Обязательно заземлите конец
схема. Вы заметите, что на диоде есть полоска (см.
ниже). Если полоса справа, то ток может течь вправо
(и наоборот для левых). Выровняйте диод так, чтобы через него мог протекать ток.
схема. Используйте цифровой мультиметр для
измерьте падение напряжения на резисторе и на диоде. Как
большая часть 5 вольт теряется на диоде? Теперь измените направление
диод и убедитесь, что напряжение на резисторе теперь равно нулю.
914 Диоды с направленными полосами.
Упражнение № 2. Следующая диодная схема называется однополупериодным выпрямителем. схема показана ниже. Не учитывать 110 В ac до 6,3 В ac преобразователь — вы просто будете управлять своей схемой от Pasco синусоидой 6,3 В.
Схема однополупериодного выпрямителя
( Арт.
электроники , Horowitz & Hill)
Сборка
этой цепи, обращая особое внимание на заземленные сигналы (подключите
заземление усилителя мощности на землю макетной платы) и
направление диода. Настройте Data Studio для измерения входного сигнала
и выходной сигнал на отдельные области. Выходное напряжение от
вывод разомкнутого круга на землю.
Управляйте схемой сигналом 6,3 В 60 Гц.
(вы будете использовать синусоиду 60 Гц для все упражнения в этом разделе ).
Сохраните одиночные трассы входных и выходных сигналов. Ваш вывод должен
выглядеть примерно так:
Выходной сигнал однополупериодного выпрямителя
Вы Теперь следует понять, почему это называется схемой однополупериодного выпрямителя. Объясните, как работает схема — что происходит с отрицательной частью синуса волна?
Упражнение №3: Следующим шагом является создание двухполупериодного выпрямителя. Схема показано ниже. После того, как цепь построена, подключите + и — сигналы от усилителя к цепи (на верхнем и нижние темные точки на ромбе). Это предохранит землю от сигнал отделен от общего заземления в цепи. Выходное напряжение измеряется от A до B через мостовой резистор.
Схема двухполупериодного выпрямителя
( Art of Electronics , Horowitz & Hill)
Наблюдать входные и выходные сигналы (включая изображения обоих) — почему это называется двухполупериодный выпрямитель? Как работает эта схема? Обратитесь к видео ниже, чтобы понять, как меняется ток в цепи:
youtube.com/embed/aCfAdIRRw7M?rel=0&wmode=opaque» frameborder=»0″ allowfullscreen=»true»> Если у вас проблемы с запуском схемы, обратитесь за помощью к инструктору. если ты обратите внимание, что любые диоды в лаборатории либо сильно нагреваются, либо дымят, отключите вашу цепь. Эти диоды «жареные». Наверняка, у вас проблема с заземлением или проблема с полярностью (диоды неправильное направление). Тщательно перенастройте схему, прежде чем вставлять больше диодов. Сгоревшие диоды следует выбросить — и не переживайте, диоды стоят недорого.
Схема зажима диода
( Art of Electronics , Horowitz & Hill)
Упражнение
#4: В этом упражнении вы создадите диодный зажим. Схема показана
выше. Постройте эту схему и проверьте вход и выход. Ты
потребуется использовать источник 5 Вольт от макетной платы — подключите его напрямую
к одному из разветвителей на макетной плате, чтобы легко
доступ. Убедитесь, что вы меняете амплитуду от 1 до 10 вольт.
Сохранить
ваши выходные сигналы и использовать их, чтобы объяснить, как работает эта схема и что
это относится к входному сигналу. Почему этот сорт называется «5
Вольт Зажим»?
Упражнение #5:
Один Тип искажения, используемый в музыкальной индустрии, включает двойное зажимание звука. вход, чтобы заставить синусоидальные волны стать прямоугольными. Как мы видели в предыдущий блок, прямоугольные волны имеют более сложный спектр Фурье частоты и, следовательно, звучат более искаженно. Синусоида, примерно преобразованный в прямоугольную волну с помощью зажима, может выглядеть примерно так, как выходной сигнал показано ниже:
«Обрезанная» синусоидальная форма выходного сигнала
Изменить
ваша схема зажима для создания этого типа двойного «обрезания»
вывод и сохранение выходных сигналов. Будет ли это работать для треугольной волны
Входы — попробовать и записать результаты? Подключите выходной сигнал к
усилитель и слушать искажения по мере увеличения амплитуды (и, следовательно,
увеличить отсечение).
Посмотрите на БПФ как для входа, так и для выхода
сигналов и обратите внимание на дополнительные всплески в обрезанной версии — объясните, как
это может привести к «желаемым» искажениям при игре на рок-гитаре.
соло? Примеры БПФ показаны ниже. Сделайте свой собственный для разных
количество отсечения и обсудить результаты — для каждого покажите форму волны и
БПФ рядом.
БПФ усеченной синусоиды
In помимо преобразования переменного тока в постоянный, зажимающего и искажающего звуковые сигналы и исправление, для каких других целей могут служить диоды? Как они могут защитить тонкая электроника? Как они могут устранить небольшое количество шума в цепь?
Ниже приведен еще один выходной сигнал. Входной сигнал представлял собой сигнал 10 Вольт 60 Гц.
Форма выходного сигнала таинственной цепи
Эта схема преобразует входной сигнал переменного тока примерно в выходной сигнал постоянного тока — задача, чрезвычайно полезная в электронике (подумайте, сколько у вас приборов, требующих преобразования переменного тока в постоянный).
