Сверхяркий светодиод - теория и практика: июля 2009

Светодиоды в автомобиле - как применять ? Многие автолюбители хотели бы заменить штатные лампочки накаливания в авто на светодиоды. Преимущество последних несомненно - низкий ток потребления, долговечность, более высокая светоотдача, отсутствие нагрева. Приятно оставить включенными габариты и поутру обнаружить, что аккумулятор и не думал разряжаться. Эта статья поможет самостоятельно произвести замену и избежать типичных ошибок. Первое, что вы должны усвоить, прежде чем приступить к процедуре замены – светодиод – это не лампочка. Будьте аккуратны и внимательны, ремонт электрооборудования авто в результате ваших неправильных действий – штука малоприятная. Это, впрочем, касается не только светодиодов, но и любых действий с электропроводкой, будь то установка усилителя или доп-сигналов. Но, тем не менее, не боги горшки обжигают, ничего сложного в подобной замене нет, любой человек с прямыми руками способен произвести ее самостоятельно. *Основные позиции, которые нам нужно усвоить:* 1. Напряжение в бортовой сети авто. Обычно это 12-13 в при заглушенном двигателе и 13-14,5 в при заведенном. 2. Напряжение питания типичного светодиода – 3,5 в. В зависимости от цвета это может быть 2,5-4 в. Типовой ток маломощного светодиода – 20 мА, мощного – 350 мА. 3. Не все светодиоды, в отличие от лампочки, освещают пространство вокруг себя. Это нужно учесть при замене индикаторных ламп. При покупке следует обратить внимание на тип линзы или, если есть возможность, спросить у продавца. Узконаправленные светодиоды имеют на конце маленькую линзу. Вообще, постарайтесь проверить это при покупке. 4. У светодиода, как и у аккумулятора, есть плюс и минус.
Вам должно быть понятно, что просто взять и включить светодиод в бортовую сеть авто – это значит гарантированно его сжечь.
Поэтому есть несколько вариантов. 1. В продаже продаются светодиодные панельки, так называемые кластеры, они рассчитаны на питание 12в. Их можно просто подключить к бортовой сети и радоваться красивым огонькам. Но есть неприятная особенность – при изменении оборотов двигателя будет меняться интенсивность свечения светодиодов. Незначительно, но заметно глазу. К тому же, по факту, нормально они светят при напряжении выше 13в, поэтому если у вас низкое напряжение в бортовой сети, светить кластеры будут тускло. 2. Включить светодиоды последовательно, цепочкой. То есть сцепить нужное количество между собой, а оставшиеся два крайних вывода – к бортовой сети. Нетрудно подсчитать, что для 12-14в понадобится 3 светодиода. В сумме они дадут 3,5х3=10,5 в. Как говорилось выше, у светодиода есть плюс и минус. Соединение последовательно – это когда плюс одного соединяется с минусом следующего и так далее до конца цепочки. Но напрямую их подключать все еще нельзя, нужно последовательно с вашей цепочкой включить резистор - примерно 100 Ом, 0,5 вт. Они продаются в любом магазине для радиолюбителей. Этот способ страдает тем же недостатком, что и предыдущий – изменение интенсивности свечения при изменении оборотов. Тем не менее, пользуясь этой схемой вы можете подключить любое количество светодиодов, собирая их цепочками по 3 шт. с резистором и включая параллельно. Вообще, номинал резистора вычисляется по закону Ома. Но если вы не в ладах с формулами, применяйте простое правило: если включаете 1 светодиод - резистор нужен 500 Ом, если два - 300 Ом, три - 100 Ом. При этом дальше можете не читать. :) Но потратив полчаса на изучение простой формулы, вы научитесь правильно подбирать значения резисторов, а значит ваши светодиоды будут светить долго и правильно. Могу заверить, что не нужно быть академиком, постараюсь разьяснить подробно и понятно. Вам понадобятся : 1. Прибор-измеритель напряжения, тока и сопротивления, в простонародье "Цешка" или "Мультиметр". Продается в магазинах радиолюбителей, электротоваров и на китайских рынках. Стоит от 50 рублей. Рекомендую купить цифровой, с ним понятнее. Этой штукой вы сможете произвести все нужные измерения, если, конечно, изучите инструкцию ;). 2. Закон Ома для участка электрической цепи. R=U/I . Где R - сопротивление добавочного резистора, U - напряжение, которое нужно погасить, I - ток в цепи. Рассмотрим пример. У нас есть простой белый светодиод, который нам нужно подключить к бортовой сети автомобиля. Напряжение такого светодиода 3,5 в, ток - 20 мА. 1. Замеряем напряжение в той точке, к которой мы собираемся подключить светодиод. Дело в том, что напряжение в бортовой сети разное. На аккумуляторе может быть 13 вольт, а на прикуривателе - 13,5 и т.д. Поэтому определитесь заранее, куда будете подключать. Включите прибор в режим измерения напряжения и произведите замер. Допустим, это 13 в. 2. Вычитаем из 13 в напряжение светодиода. Получаем 9,5 в. Ток в формулу подставляется в амперах, то есть в нашем случае 20 мА - 0,02 А. Пользуясь формулой вычисляем сопротивление : 9,5/0,02=475 Ом. То есть нам нужно сказать продавцу в магазине радиотоваров "Мне нужен резистор 475 Ом 0,5 Вт". Купив искомое, подключаем и радуемся :) Чтобы уж окончательно убедиться в правильности расчетов, можете померять ток в цепи. Для этого нужно включить мультиметр в режиме измерения тока (см. инструкцию к прибору) в разрыв между резистором и светодиодом. Он должен показать 20 миллиампер или меньше. У резисторов и светодиодов есть разброс параметров, поэтому ток может отличаться в обе стороны, но незначительно. Если значение от 15 до 23 мА - нормально. Чем больше ток, тем ярче светит светодиод, но тем меньше срок его службы. Поэтому для обычных светодиодов не рекомендуют устанавливать ток выше 20 мА, оптимально - 18мА. Самый лучший способ подбора нужного сопротивления - использовать переменный резистор. Но это уже сложнее :) Вышеприведенная информация позволит произвести подключение любого количества маломощных и мощных светодиодов, достаточно знать их рабочие напряжение и ток и подставлять их в формулу. Для самых пытливых :) Дальнейшая информация служит для продвинутых любителей, которые закон Ома уже освоили. Нет предела совершенству, и вам уже мало просто зажечь светодиоды - хочется, чтобы они светили равномерно, не завися от оборотов двигателя. Самое правильное включение светодиодов – через стабилизатор тока. Светодиод - это полупроводниковый прибор, который питается током, а не напряжением. Поэтому, если вы стабилизируете и ограничите ток, протекающий через него, то можете подключить хоть киловольт, светодиод будет светить нормально. А от режима работы зависит как долго светодиод будет светить не теряя яркости. Для стабилизации тока используются приборы, называемые драйверами. Простейший драйвер - схема на мс LM317. Испугались ? Ничего :) В сущности, требуются две детали - сама микросхема - трехвыводной стабилизатор напряжения, включенный в режиме стабилизации тока и резистор. Чтобы не вдаваться в теорию, действия следующие - приобретаем переменный резистор 0,5 кОм. Это такая штуковина с тремя выводами и крутилкой. Как и микросхема, он продается все в том же "Радиолюбителе" за смешные деньги. Припаиваем провода к среднему выводу и одному из крайних, неважно какому. Включаем мультиметр в режим измерения сопротивления. Подключаем к проводам прибор и замеряем сопротивление. Вращением стержня добиваемся максимального показания, то есть 500 Ом. Собираем цепь. Внимание! Внимательно проверьте правильность соединений перед подключением ? Проверили ? Точно ? Прибор включаем в режим измерения тока. Вращением движка переменного резистора добиваемся показаний прибора 20 мА. Отключаем цепь, замеряем сопротивление резистора и впаиваем вместо него обычный резистор полученного измерением номинала. Вуаля! Вы только что собрали свой первый светодиодный драйвер :) Он имеет ограничение по току в пределах 1,5 А, поэтому при подключении большого количества светодиодов : во первых, используйте резистор большей мощности. Во-вторых, потрогайте микросхему. Если горячая - имеет смысл прикрепить ее к радиатору. Не забывайте, что корпус авто имеет электрический контакт с "-" аккумулятора, а подложка микросхемы - со своей второй ножкой. Поэтому крепить ее на кузов без изолирующей прокладки - плохая идея. Если у вас все получилось - добро пожаловать в увлекательный мир радиоэлектроники, ведь вряд ли вы теперь остановитесь :) (с) Юрий Рубан, leds22.narod.ru. Вопросы и критика приветствуется на kulibin1999@mail.ru

Светодиоды в автомобиле - как применять ?

Многие автолюбители хотели бы заменить штатные лампочки накаливания в авто на светодиоды. Преимущество последних несомненно - низкий ток потребления, долговечность, более высокая светоотдача, отсутствие нагрева. Приятно оставить включенными габариты и поутру обнаружить, что аккумулятор и не думал разряжаться. Эта статья поможет самостоятельно произвести замену и избежать типичных ошибок.

Первое, что вы должны усвоить, прежде чем приступить к процедуре замены – светодиод – это не лампочка. Будьте аккуратны и внимательны, ремонт электрооборудования авто в результате ваших неправильных действий – штука малоприятная. Это, впрочем, касается не только светодиодов, но и любых действий с электропроводкой, будь то установка усилителя или доп-сигналов. Но, тем не менее, не боги горшки обжигают, ничего сложного в подобной замене нет, любой человек с прямыми руками способен произвести ее самостоятельно.

Основные позиции, которые нам нужно усвоить:

1. Напряжение в бортовой сети авто. Обычно это 12-13 в при заглушенном двигателе и 13-14,5 в при заведенном.

2. Напряжение питания типичного светодиода – 3,5 в. В зависимости от цвета это может быть 2,5-4 в. Типовой ток маломощного светодиода – 20 мА, мощного – 350 мА.

3. Не все светодиоды, в отличие от лампочки, освещают пространство вокруг себя. Это нужно учесть при замене индикаторных ламп. При покупке следует обратить внимание на тип линзы или, если есть возможность, спросить у продавца. Узконаправленные светодиоды имеют на конце маленькую линзу. Вообще, постарайтесь проверить это при покупке.

4. У светодиода, как и у аккумулятора, есть плюс и минус.

Вам должно быть понятно, что просто взять и включить светодиод в бортовую сеть авто – это значит гарантированно его сжечь.

Поэтому есть несколько вариантов.

1. В продаже продаются светодиодные панельки, так называемые кластеры, они рассчитаны на питание 12в. Их можно просто подключить к бортовой сети и радоваться красивым огонькам. Но есть неприятная особенность – при изменении оборотов двигателя будет меняться интенсивность свечения светодиодов. Незначительно, но заметно глазу. К тому же, по факту, нормально они светят при напряжении выше 13в, поэтому если у вас низкое напряжение в бортовой сети, светить кластеры будут тускло.

2. Включить светодиоды последовательно, цепочкой. То есть сцепить нужное количество между собой, а оставшиеся два крайних вывода – к бортовой сети. Нетрудно подсчитать, что для 12-14в понадобится 3 светодиода. В сумме они дадут 3,5х3=10,5 в. Как говорилось выше, у светодиода есть плюс и минус. Соединение последовательно – это когда плюс одного соединяется с минусом следующего и так далее до конца цепочки.

Но напрямую их подключать все еще нельзя, нужно последовательно с вашей цепочкой включить резистор - примерно 100 Ом, 0,5 вт. Они продаются в любом магазине для радиолюбителей.

ruban

Этот способ страдает тем же недостатком, что и предыдущий – изменение интенсивности свечения при изменении оборотов. Тем не менее, пользуясь этой схемой вы можете подключить любое количество светодиодов, собирая их цепочками по 3 шт. с резистором и включая параллельно. Вообще, номинал резистора вычисляется по закону Ома. Но если вы не в ладах с формулами, применяйте простое правило: если включаете 1 светодиод - резистор нужен 500 Ом, если два - 300 Ом, три - 100 Ом. При этом дальше можете не читать. :) Но потратив полчаса на изучение простой формулы, вы научитесь правильно подбирать значения резисторов, а значит ваши светодиоды будут светить долго и правильно. Могу заверить, что не нужно быть академиком, постараюсь разьяснить подробно и понятно. Вам понадобятся :

1. Прибор-измеритель напряжения, тока и сопротивления, в простонародье "Цешка" или "Мультиметр". Продается в магазинах радиолюбителей, электротоваров и на китайских рынках. Стоит от 50 рублей. Рекомендую купить цифровой, с ним понятнее. Этой штукой вы сможете произвести все нужные измерения, если, конечно, изучите инструкцию ;).

2. Закон Ома для участка электрической цепи. R=U/I . Где R - сопротивление добавочного резистора, U - напряжение, которое нужно погасить, I - ток в цепи.

Рассмотрим пример. У нас есть простой белый светодиод, который нам нужно подключить к бортовой сети автомобиля. Напряжение такого светодиода 3,5 в, ток - 20 мА.

1. Замеряем напряжение в той точке, к которой мы собираемся подключить светодиод. Дело в том, что напряжение в бортовой сети разное. На аккумуляторе может быть 13 вольт, а на прикуривателе - 13,5 и т.д. Поэтому определитесь заранее, куда будете подключать. Включите прибор в режим измерения напряжения и произведите замер. Допустим, это 13 в.

2. Вычитаем из 13 в напряжение светодиода. Получаем 9,5 в. Ток в формулу подставляется в амперах, то есть в нашем случае 20 мА - 0,02 А. Пользуясь формулой вычисляем сопротивление :

9,5/0,02=475 Ом.

То есть нам нужно сказать продавцу в магазине радиотоваров "Мне нужен резистор 475 Ом 0,5 Вт".

Купив искомое, подключаем и радуемся :) Чтобы уж окончательно убедиться в правильности расчетов, можете померять ток в цепи. Для этого нужно включить мультиметр в режиме измерения тока (см. инструкцию к прибору) в разрыв между резистором и светодиодом.

Он должен показать 20 миллиампер или меньше. У резисторов и светодиодов есть разброс параметров, поэтому ток может отличаться в обе стороны, но незначительно. Если значение от 15 до 23 мА - нормально. Чем больше ток, тем ярче светит светодиод, но тем меньше срок его службы. Поэтому для обычных светодиодов не рекомендуют устанавливать ток выше 20 мА, оптимально - 18мА. Самый лучший способ подбора нужного сопротивления - использовать переменный резистор. Но это уже сложнее :)

Вышеприведенная информация позволит произвести подключение любого количества маломощных и мощных светодиодов, достаточно знать их рабочие напряжение и ток и подставлять их в формулу.

Для самых пытливых :)

Дальнейшая информация служит для продвинутых любителей, которые закон Ома уже освоили. Нет предела совершенству, и вам уже мало просто зажечь светодиоды - хочется, чтобы они светили равномерно, не завися от оборотов двигателя.

Самое правильное включение светодиодов – через стабилизатор тока. Светодиод - это полупроводниковый прибор, который питается током, а не напряжением. Поэтому, если вы стабилизируете и ограничите ток, протекающий через него, то можете подключить хоть киловольт, светодиод будет светить нормально. А от режима работы зависит как долго светодиод будет светить не теряя яркости. Для стабилизации тока используются приборы, называемые драйверами. Простейший драйвер - схема на мс LM317.

Испугались ? Ничего :) В сущности, требуются две детали - сама микросхема - трехвыводной стабилизатор напряжения, включенный в режиме стабилизации тока и резистор. Чтобы не вдаваться в теорию, действия следующие - приобретаем переменный резистор 0,5 кОм. Это такая штуковина с тремя выводами и крутилкой. Как и микросхема, он продается все в том же "Радиолюбителе" за смешные деньги. Припаиваем провода к среднему выводу и одному из крайних, неважно какому. Включаем мультиметр в режим измерения сопротивления. Подключаем к проводам прибор и замеряем сопротивление. Вращением стержня добиваемся максимального показания, то есть 500 Ом. Собираем цепь. Внимание! Внимательно проверьте правильность соединений перед подключением ? Проверили ? Точно ?

Прибор включаем в режим измерения тока. Вращением движка переменного резистора добиваемся показаний прибора 20 мА. Отключаем цепь, замеряем сопротивление резистора и впаиваем вместо него обычный резистор полученного измерением номинала. Вуаля! Вы только что собрали свой первый светодиодный драйвер :) Он имеет ограничение по току в пределах 1,5 А, поэтому при подключении большого количества светодиодов : во первых, используйте резистор большей мощности. Во-вторых, потрогайте микросхему. Если горячая - имеет смысл прикрепить ее к радиатору. Не забывайте, что корпус авто имеет электрический контакт с "-" аккумулятора, а подложка микросхемы - со своей второй ножкой. Поэтому крепить ее на кузов без изолирующей прокладки - плохая идея. Если у вас все получилось - добро пожаловать в увлекательный мир радиоэлектроники, ведь вряд ли вы теперь остановитесь :)

(с) Юрий Рубан, leds22.narod.ru. Вопросы и критика приветствуется на kulibin1999@mail.ru