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将 LED 连接到 12 伏

发布时间:2021 年 7 月 28 日
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LED 是一种可靠的元件,只有正确安装才能有效工作。打开 12 伏 LED 时应特别小心。因此,必须存在限流电阻,我们不能忘记极性,以及在一个链中使用相同的二极管。

这是什么

LED长期以来一直是流行的照明设备。这是由于它们出色的能源效率和较长的使用寿命(与传统灯泡相比)。此外,随着这些物品产量的增加,价格继续下跌。

主要优点:

  • 耐用性 - 长达 10 年的持续发光;
  • 强度——不怕冲击和震动;
  • 品种 - 许多尺寸和颜色的发光;
  • 低功耗 - 比具有类似特性的传统灯泡经济约 10 倍;
  • 防火安全 - 由于功耗低,它们不会过热,因此不会引起火灾。

LED(发光二极管)是发光二极管的缩写。从学校物理课上就知道它是极地的。因此,如果不观察极性,LED 将无法工作,也有烧毁的可能(会发生击穿)。半导体结构的反向击穿电压为4-5伏。同时,它仍然可以在正确连接的情况下工作,但是会在其中开始破坏性过程,这将显着降低使用寿命。

特写镜头
LED元件特写

简单地说,发光二极管 (LED) 是一种半导体器件,当电流通过它时会发光。因为光是在固体半导体材料中产生的,所以 LED 被描述为固态器件。术语“固态照明”将此技术与其他使用加热灯丝(白炽灯和卤钨灯)以及气体放电(荧光灯)的光源区分开来。

如何选择连接到 12 伏的 LED

根据具体任务选择所需的二极管类型。市场上有很多选择,从指示器到重型。要照亮汽车仪表板上的按钮和指示灯,您可以使用低功率二极管。为了照亮公寓或汽车的内部,使用简单的超亮照明。为了安装在头部光学器件、汽车的日间头灯或手电筒中,安装了大功率 LED。

从技术角度来看,对功率和电流消耗没有限制。主要是二极管的电压不超过电源的电压。

一个重要的因素是外壳的大小和形状。根据用途,可以使用圆形封装二极管或表面安装部件(SMD)。这一切都取决于需求和任务。

什么二极管可以接12伏

LED 几乎没有电压限制。因此,几乎其中任何一个都可以连接到 12 伏。最主要的是遵守规则。 LED 灯泡通常需要 1.5 到 3.5 伏特,具体取决于颜色和亮度。如果您在商店柜台上看到一个 12 伏的发光二极管,那么实际上您会得到一个由几个串联的晶体组成的组件。

连接选项

是时候熟悉基本的连接选项了。

到一个电阻

将 LED 连接到 12 伏
典型接线图。

正如我们在上面已经发现的那样,LED 具有极性。因此,它连接到直流电源。最常见的类型消耗大约 10-20 mA。事实上,这是该部分的主要特点。第二个参数表示电压降。对于普通的 LED,它在 2-4 V 的范围内。

唯一正确的连接方案是使用限流电阻。它是根据欧姆定律选择的。电阻计算为源电压和电压降之间的差除以最大二极管电流和安全系数(通常为 0.75)的乘积。

欧姆定律:“电路部分中的电流量与施加到该部分的电压成正比,与其电阻成反比。”

还需要计算电阻的功率。它使用一个简单的公式计算:源电压与电压降之差的平方除以电阻(以欧姆为单位)。

多个 LED 的串联

将 LED 连接到 12 伏
串行连接示意图。

串行连接是在一行中安装两个或多个 LED。该电路还使用单个限流电阻。计算公式与单个二极管类似,但电压降是相加的。

例如,让我们以 3 伏和 20 毫安的理论白色 LED 为例。我们串联三个单元。因此,我们的电压降总和将为 9 伏。剩余的三伏电压除以 0.02 安培的电流强度,可靠性系数为 0.75。结果,我们发现我们需要一个 200 欧姆的电阻。

每个二极管到一个单独的电阻器

将 LED 连接到 12 伏
并联示意图。

在这个电路中,每个 LED 都连接到电源的正极和负极。尽管可以在网上找到具有一个通用电阻器的电路,但实际上这种解决方案是不切实际的。即使在同一批次中,二极管的电流消耗和电压降也不同。结果,我们得到了不同强度的二极管发光。单独计算每个二极管的电阻。

如何找出LED的极性

看一个普通的圆形发光二极管,你可以看到它的两个输出有不同的长度。因此指定了阴极和阳极。阳极较长,连接到电池或电源的正极输出,阴极连接到负极。

此外,某些类型的外壳上的阴极可以用小锯切标记。也有例外,因此始终值得研究特定二极管的说明。

如何连接到 12 伏

将 LED 连接到 12 伏
视觉连接图。

将 LED 连接到 12 V 电源的方案与标准方案没有区别,但有必要 计算电阻的阻值和功率.要检查或预测试组件,一个 1 kΩ 电阻器就足够了。

例如,让我们以最常见的 LED 类型为例——最大电流为 20 mA 的白色 LED。事实上,电压并没有起到什么特殊的作用。最主要的是电流不超过最大允许参数。电压降,取决于型号,从 1.8 到 3.6 V。为了计算方便,我们取 3 V。

LED 电阻

将 LED 连接到 12 伏
电阻计算公式。

我们计算参数:

  • 电源电压与压降之差为12-3=9。
  • 最大电流(安培)与可靠性因数的乘积为0.02*0.75=0.015。
  • 我们计算电阻 (kΩ) - 9 / 0.015 \u003d 600 (kΩ)。
将 LED 连接到 12 伏
计算功率的公式。

电阻功率计算:

  • 电源电压与压降之差为12-3=9。
  • 根据公式,我们平方 - 9 * 9 \u003d 81。
  • 我们除以电阻器的电阻以欧姆为单位 - 81/600 \u003d 0.135 W。

因此,MRS25 电阻器(0.6 W,600 Ohm,± 1%)非常适合我们。截至 2020 年中期,其成本约为 8 卢布。通常不需要计算电阻的功率。但是,这样做对于测试未来的构建很重要。

将强大的 LED 二极管连接到 12V

在连接现代强力晶体或其组件时,原理不会改变。电路中还必须有一个淬灭电阻器。例如,您可以采取在中国交易大厅流行的LED。这是几个平行连接的晶体的组合。电流消耗为 350 mA,电压仍为 3.4 伏。

代入我们公式中的参数,我们可以很容易地发现,我们需要安装一个电阻为 32 欧姆、功率为 2.2 瓦的电阻。

高效连接一个 IP

上面我们已经发现,一个电源可以为无限数量的 LED 供电。最重要的是有足够的力量。然而,简单地将灯泡与每个灯泡并联一个电阻器是低效的。我们从前一点看到,超过 2/3 的功率消耗在限流电阻上。因此,经常会出现一个问题,即有多少 LED 可以连接到 12 V。

最有效的 12 伏电压连接是一串三个 LED 与一个电阻器串联。所有由 12 V 电源供电的 LED 灯条都是按照相同的方案生产的。

连接问题

将 LED 连接到 12 伏
LED的连接示意图。

LED连接示意图:

  1. 不要使用限流电阻。由于过多的电流会通过 LED,它很快就会失效。
  2. 无电阻串联。即使您认为将四个 3V 电阻器馈入 12V 网络是一个好主意,您也错了。由于对电流强度控制不力,元素迅速被破坏。
  3. 二极管并联时使用一个电阻。由于特性的不同,二极管会以不同的强度发光。增加破坏率。

我们建议您观看有关以下主题的视频:正确连接 LED。

结论

LED 的可靠性远高于白炽灯和气体放电模型,但前提是连接正确。因此,我们千万不要忘记需要一个限流电阻,它以简单的形式选择。极性也是强制性的,尤其是在将二极管安装到 12 伏网络时。

注释:
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