Conexión de un LED a 12 voltios
El LED es un elemento confiable que funcionará de manera efectiva solo si se instala correctamente. El encendido del LED de 12 voltios debe hacerse con especial cuidado. Por lo tanto, debe estar presente una resistencia limitadora de corriente, no debemos olvidarnos de la polaridad, así como del uso de los mismos diodos en una cadena.
Lo que es
Los LED han sido durante mucho tiempo accesorios de iluminación populares. Esto se debe a su excelente eficiencia energética y su larga vida útil (en comparación con las bombillas convencionales). Además, los precios continúan cayendo a medida que aumenta la producción de estos artículos.
Ventajas principales:
- durabilidad: hasta 10 años de brillo continuo;
- fuerza - sin miedo a los golpes y vibraciones;
- variedad: muchos tamaños y colores de brillo;
- bajo consumo de energía: unas 10 veces más económico que una bombilla convencional de características similares;
- seguridad contra incendios: debido al bajo consumo de energía, no se sobrecalientan, por lo tanto, no son capaces de provocar un incendio.
LED (diodo emisor de luz) es una abreviatura de diodo emisor de luz. Se sabe por el curso de física de la escuela que es polar. Por lo tanto, el LED no funcionará si no se observa la polaridad, y también existe la posibilidad de que se queme (se producirá una avería). El voltaje de ruptura inversa de la estructura del semiconductor es de 4-5 voltios. Al mismo tiempo, aún puede funcionar con la conexión correcta, sin embargo, comenzarán procesos destructivos, lo que reducirá significativamente la vida útil.
En pocas palabras, un diodo emisor de luz (LED) es un dispositivo semiconductor que brilla cuando pasa una corriente eléctrica a través de él. Debido a que la luz se genera en un material semiconductor sólido, los LED se describen como dispositivos de estado sólido. El término "iluminación de estado sólido" distingue esta tecnología de otras fuentes que utilizan filamentos calentados (incandescentes y tungsteno-halógeno) así como descarga de gas (lámparas fluorescentes).
Cómo elegir un LED para conectar a 12 voltios
El tipo requerido de diodos se selecciona en función de tareas específicas. Hay muchas opciones en el mercado, desde indicador hasta servicio pesado. Para iluminar los botones e indicadores en el panel de instrumentos de un automóvil, puede usar diodos de baja potencia. Para iluminar el interior de un apartamento o automóvil, se utilizan simples súper brillantes.Para la instalación en ópticas de cabeza, faros diurnos de automóviles o linternas, se instalan LED potentes.
Desde un punto de vista técnico, no hay restricciones en el consumo de energía y corriente. Lo principal es que el voltaje del diodo no exceda el voltaje de la fuente de alimentación.
Un factor importante es el tamaño y la forma de la caja. Según el propósito, se pueden usar diodos de paquete redondo o piezas montadas en superficie (SMD). Todo depende de las necesidades y tareas.
¿Qué diodos se pueden conectar a 12 voltios?
Prácticamente no hay límite de voltaje para los LED. Por lo tanto, casi cualquiera de ellos se puede conectar a 12 voltios. Lo principal es seguir las reglas. Las bombillas de luz LED generalmente requieren de 1,5 a 3,5 voltios según el color y el brillo. Si ve un diodo emisor de luz de 12 voltios en el mostrador de la tienda, de hecho se le ofrece un conjunto de varios cristales conectados en serie.
Opciones de conexión
Es hora de familiarizarse con las opciones básicas de conexión.
a una resistencia
Como ya hemos descubierto anteriormente, el LED tiene polaridad. Por lo tanto, está conectado a una fuente de alimentación de CC. Los tipos más comunes consumen alrededor de 10-20 mA. De hecho, esta es la principal característica de la pieza. El segundo parámetro indica la caída de tensión. Para los LED ordinarios, está en el rango de 2-4 V.
El único esquema de conexión correcto es con una resistencia limitadora de corriente. Se selecciona de acuerdo con la ley de Ohm. La resistencia se calcula como la diferencia entre el voltaje de la fuente y la caída de voltaje dividida por el producto de la corriente máxima del diodo y el factor de seguridad (típicamente 0.75).
Ley de Ohm: "La cantidad de corriente en una sección del circuito es directamente proporcional al voltaje aplicado a esta sección e inversamente proporcional a su resistencia".
También es necesario calcular la potencia de la resistencia. Se calcula usando una fórmula simple: la diferencia entre el voltaje de la fuente y la caída de voltaje al cuadrado, dividida por la resistencia en ohmios.
Conexión en serie de varios LED
La conexión en serie es la instalación de dos o más LED en una fila. Este circuito también utiliza una única resistencia limitadora de corriente. La fórmula de cálculo es similar para un solo diodo, pero se suma la caída de voltaje.
Por ejemplo, tomemos nuestro LED blanco teórico a 3 voltios y 20 mA. Conectamos tres unidades en serie. Así, la suma de nuestra caída de tensión será de 9 voltios. El resto de tres voltios se divide por la intensidad de corriente de 0,02 amperios con un factor de fiabilidad de 0,75. Como resultado, descubrimos que necesitamos una resistencia de 200 ohmios.
Cada diodo a una resistencia separada
En este circuito, cada LED está conectado al más y al menos de la fuente de alimentación. A pesar de que se pueden encontrar circuitos con una resistencia común en la Web, en la práctica, esta solución no es práctica. Incluso en el mismo lote, los diodos difieren en términos de consumo de corriente y caída de voltaje. Como resultado, obtenemos una intensidad diferente del brillo de los diodos. La resistencia se calcula para cada diodo por separado.
Cómo saber la polaridad de un LED
Mirando un diodo emisor de luz redondo ordinario, puede ver que sus dos salidas tienen diferentes longitudes. Así se designan el cátodo y el ánodo.El ánodo es más largo y se conecta a la salida positiva de la batería o fuente de alimentación, y el cátodo a la negativa.
Además, el cátodo en algunos tipos de cajas se puede marcar con un pequeño corte de sierra. Hay excepciones, por lo que siempre vale la pena estudiar las instrucciones para un diodo en particular.
Cómo conectar a 12 voltios
El esquema para conectar un LED a una fuente de alimentación de 12 V no difiere del estándar, pero es necesario calcular la resistencia y la potencia de la resistencia. Para comprobar o probar previamente el conjunto, basta con una resistencia de 1 kΩ.
Por ejemplo, tomemos el tipo de LED más común: blanco con una corriente máxima de 20 mA. De hecho, el voltaje no juega un papel especial. Lo principal es que la corriente no exceda los parámetros máximos permitidos. La caída de tensión, según el modelo, es de 1,8 a 3,6 V. Para facilitar los cálculos, tomamos 3 voltios.
Resistencia para LED
Calculamos los parámetros:
- La diferencia entre la tensión de alimentación y la caída de tensión es 12-3=9.
- El producto de la corriente máxima (amperios) y el factor de confiabilidad es 0.02*0.75=0.015.
- Calculamos la resistencia (kΩ) - 9 / 0.015 \u003d 600 (kΩ).
Cálculo de la potencia de la resistencia:
- La diferencia entre la tensión de alimentación y la caída de tensión es 12-3=9.
- De acuerdo con la fórmula, elevamos al cuadrado - 9 * 9 \u003d 81.
- Dividimos por la resistencia de la resistencia en ohmios: 81/600 \u003d 0,135 W.
Por lo tanto, la resistencia MRS25 (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%) es ideal para nosotros. A mediados de 2020, su costo es de unos 8 rublos. Por lo general, no es necesario calcular la potencia de la resistencia. Sin embargo, es importante hacer esto para probar una compilación futura.
Conexión de potentes diodos LED a 12V
Al conectar cristales poderosos modernos o sus ensamblajes, el principio no cambia. Una resistencia de extinción también debe estar presente en el circuito. Por ejemplo, puede tomar el LED, que es popular en los pisos comerciales chinos. Este es un conjunto de varios cristales conectados en paralelo. El consumo de corriente es de 350 mA y el voltaje sigue siendo de 3,4 voltios.
Sustituyendo los parámetros en nuestras fórmulas, podemos encontrar fácilmente que necesitamos instalar una resistencia con una resistencia de 32 ohmios y una potencia de 2,2 vatios.
Conexión eficiente a una IP
Arriba, ya hemos descubierto que una fuente de alimentación puede alimentar una cantidad ilimitada de LED. Lo principal es tener suficiente potencia. Sin embargo, la simple conexión de bombillas en paralelo con una resistencia para cada una de ellas es ineficiente. Vimos en el punto anterior que más de 2/3 de la potencia se disipa en la resistencia limitadora de corriente. Por lo tanto, a menudo surge la pregunta de cuántos LED se pueden conectar a 12 V.
La conexión más eficiente a 12 voltios es una cadena de tres LED en serie con una resistencia. Todas las tiras de LED alimentadas por una fuente de alimentación de 12 V se producen de acuerdo con el mismo esquema.
Problemas de conexión
Diagrama esquemático de la conexión LED:
- No utilice una resistencia limitadora de corriente. Dado que pasará demasiada corriente a través del LED, pronto fallará.
- Conexión serie sin resistencia. Incluso si piensa que alimentar cuatro resistencias de 3V en una red de 12V es una buena idea, está equivocado. Debido al débil control de la fuerza actual, los elementos se destruyen rápidamente.
- Usar una resistencia al conectar diodos en paralelo. Debido a las diferencias en las características, los diodos brillarán con diferentes intensidades. Aumenta la tasa de destrucción.
Le recomendamos que vea un video sobre el tema: Conexión adecuada de los LED.
Conclusión
La fiabilidad de los LED es mucho mayor que la de las lámparas incandescentes y los modelos de descarga de gas, pero solo cuando se conectan correctamente. Por lo tanto, no debemos olvidarnos de la necesidad de una resistencia limitadora de corriente, que se selecciona de forma simple. La polaridad también es obligatoria, especialmente cuando se monta el diodo en una red de 12 voltios.
