Een LED is een betrouwbaar element dat alleen doeltreffend zal werken als het correct wordt geïnstalleerd. De 12-volt LED moet met bijzondere voorzichtigheid worden aangesloten. Zo moet er bijvoorbeeld een stroombegrenzende weerstand aanwezig zijn, mag de polariteit niet worden vergeten en moet het gebruik van identieke diodes in dezelfde schakeling worden vermeden.

Wat is het?

LED's zijn al lang een populaire verlichtingsarmatuur. Dit is te danken aan hun uitstekende energie-efficiëntie en lange levensduur (in vergelijking met conventionele gloeilampen). Bovendien blijven de prijzen dalen naarmate de productie van deze producten toeneemt.

Belangrijkste voordelen:

Duurzaamheid - tot 10 jaar continue verlichting;
robuust - wordt niet beïnvloed door schokken en trillingen;
Verscheidenheid - vele maten en kleuren van luminescentie;
Laag stroomverbruik - ongeveer 10 keer zuiniger dan een gewone gloeilamp met vergelijkbare kenmerken;
brandveiligheid - door hun lage stroomverbruik raken ze niet oververhit en kunnen ze dus geen brand veroorzaken.

LED (light emitting diode) is een afkorting voor lichtemitterende diode. Het is bekend van schoolfysica dat het polair is. LED's werken niet als de polariteit wordt omgedraaid of ze kunnen doorbranden (defect raken). De omgekeerde doorslagspanning van een halfgeleiderstructuur bedraagt 4-5 volt. Het kan nog werken als het goed is aangesloten, maar het zal destructief worden en dit zal de levensduur aanzienlijk verkorten.

LED-element close-up

Eenvoudig gezegd is een lichtgevende diode (LED) een halfgeleider die oplicht wanneer er elektrische stroom doorheen wordt geleid. Omdat licht wordt opgewekt in een vast halfgeleidermateriaal, worden LED's omschreven als halfgeleiderelementen. De term "halfgeleiderverlichting" onderscheidt deze technologie van andere bronnen die gebruik maken van verwarmde gloeidraden (gloei- en wolfraamhalogeenlampen) en gasontlading (fluorescentielampen).

Hoe kies je een LED voor aansluiting op 12 volt

Het vereiste type diodes wordt geselecteerd op basis van specifieke taken. Er zijn vele varianten op de markt, van indicator tot heavy-duty. Diodes met een laag vermogen kunnen worden gebruikt om knoppen en knipperlichten in het dashboard van een auto te verlichten. Eenvoudige, zeer heldere dioden worden gebruikt voor de binnenverlichting van flats of auto's. Krachtige leds worden geïnstalleerd in koplampen, dagrijlichten van auto's of in zaklantaarns.

Vanuit technisch oogpunt zijn er geen beperkingen inzake vermogen en stroomverbruik. Het belangrijkste is dat de diodespanning niet hoger mag zijn dan de voedingsspanning.

Een belangrijke factor is de grootte en de vorm van de behuizing. Afhankelijk van de toepassing kunnen ronde of SMD (surface mounted) diodes worden gebruikt. Het hangt allemaal af van de behoefte en de toepassing.

Welke diodes kunnen worden aangesloten op 12 volt

LED's hebben praktisch geen spanningsbeperking. Je kunt dus bijna elke LED op 12 volt aansluiten. Het belangrijkste is dat je je aan de regels houdt. LED-lampen hebben gewoonlijk tussen 1,5 en 3,5 volt nodig, afhankelijk van kleur en helderheid. Als u in de winkel een 12 volt LED ziet liggen, krijgt u in feite een assemblage van meerdere kristallen in serie aangeboden.

aansluitmogelijkheden

Het is een goed moment om je vertrouwd te maken met de basis verbindingsmogelijkheden.

Naar een enkele weerstand

Een typisch verbindingsschema.

Zoals we hierboven hebben vastgesteld, is de LED gepolariseerd. Daarom wordt hij aangesloten op een constante spanningsbron. De meest voorkomende types verbruiken ongeveer 10-20 mA. Dit is in wezen het belangrijkste kenmerk van het onderdeel. De tweede parameter is de spanningsval. Voor conventionele LED's ligt dit tussen 2-4 V.

De enige juiste aansluiting is met een stroombegrenzende weerstand. Hij moet worden gekozen volgens de wet van Ohm. De weerstand wordt berekend als het verschil tussen de bronspanning en het spanningsverlies, gedeeld door het product van de maximale stroom van de diode en de veiligheidsfactor (gewoonlijk 0,75).

Ohm's wet: "de hoeveelheid stroom in een circuitgedeelte is recht evenredig met de spanning die op dat gedeelte wordt aangelegd, en omgekeerd evenredig met de weerstand ervan".

Het is ook nodig het vermogen van de weerstand te berekenen. Het wordt berekend met een eenvoudige formule: het verschil van de bronspanning en het spanningsverlies in het kwadraat gedeeld door de weerstand in ohm.

Verschillende LED's in serie schakelen

Aansluitschema in serie.

Seriebedrading is de installatie van twee of meer LED's op één rij. Ook deze schakeling maakt gebruik van een enkele stroombegrenzende weerstand. De berekeningsformule is dezelfde voor een enkele diode, maar de spanningsval wordt opgeteld.

Laten we onze theoretische witte LED voor 3 volt en 20 mA als voorbeeld nemen. We verbinden drie eenheden in serie. Dus de som van onze spanningsval zal 9 volt zijn. De resterende drie volt delen we door een stroom van 0,02 ampère met een betrouwbaarheidsfactor van 0,75. Als resultaat vinden we dat we één weerstand van 200 ohm nodig hebben.

Elke diode aan een aparte weerstand

Dit is een schematisch diagram van een parallelle aansluiting.

In deze schakeling is elke LED aangesloten op de plus en min van de voeding. Hoewel het mogelijk is op het web schema's met één gemeenschappelijke weerstand te vinden, is deze oplossing in de praktijk niet zinvol. Zelfs in één partij verschillen de diodes wat stroomverbruik en spanningsval betreft. Als gevolg daarvan zal de intensiteit van de diodes verschillend zijn. De weerstand wordt voor elke diode afzonderlijk berekend.

Hoe de polariteit van een LED te weten komen

Als u naar een normale ronde lichtgevende diode kijkt, zult u zien dat de twee pennen niet even lang zijn. Dit duidt op een kathode en een anode. De anode is langer en wordt verbonden met de positieve uitgang van de batterij of voeding en de kathode met de negatieve uitgang.

Ook kan de kathode op sommige typen behuizingen worden gemarkeerd met een kleine zaagsnede. Er zijn uitzonderingen, dus het is altijd de moeite waard de instructies voor een bepaalde diode te lezen.

Hoe aansluiten op 12 volt

Duidelijk bedradingsschema.

Het aansluitschema voor het aansluiten van een LED op een 12V voeding wijkt niet af van het standaard schema, maar het is wel nodig om Bereken de weerstand en het vermogen van de weerstand. Voor het controleren of vooraf testen van de assemblage is een enkele weerstand van 1kΩ voldoende.

Voor het voorbeeld nemen wij het meest voorkomende type LED, een witte LED met een maximale stroom van 20mA. In principe speelt de spanning geen grote rol. Het belangrijkste is dat de stroom de maximaal toegestane parameters niet mag overschrijden. Het spanningsverlies ligt tussen 1,8V en 3,6V, afhankelijk van het model. Voor het gemak van de berekening nemen we 3 volt.

Weerstand voor LED's

Berekeningsformule weerstand.

Bereken de parameters:

Het verschil tussen de voedingsspanning en het spanningsverlies is 12-3=9.
Product van maximale stroom (ampère) en betrouwbaarheidsfactor - 0,02*0,75=0,015.
Bereken de weerstand (kohm) - 9/0,015 = 600 (kohm).

De formule voor het berekenen van het vermogen.

Berekening van het vermogen van de weerstand:

Het verschil tussen de voedingsspanning en de spanningsval is 12-3=9.
Volgens de formule, laten we het kwadrateren - 9*9=81.
Gedeeld door de weerstand van de weerstand - 81/600 = 0,135 W.

We zijn dus bij uitstek geschikt voor een MRS25-weerstand (0,6W, 600 Ohm, ±1%). Vanaf medio 2020, kost het ongeveer 8 roebel. Normaal gesproken is het niet nodig het wattage van de weerstand te berekenen. Het is echter belangrijk dit te doen om de toekomstige assemblage te testen.

Aansluiten van hoog vermogen LED diodes op 12V

Bij het aansluiten van moderne hoog-vermogen kristallen of hun assemblages verandert het principe niet. Er moet ook een blusweerstand in het circuit aanwezig zijn. Een populaire LED op Chinese marktplaatsen kan als voorbeeld worden gebruikt. Het is een assemblage van verschillende parallel geschakelde kristallen. Hij verbruikt 350 mA en de spanning is nog steeds 3,4 volt.

Wanneer we de parameters in onze formule invoeren, komen we er gemakkelijk achter dat we een weerstand nodig hebben met een weerstand van 32 ohm en een vermogen van 2,2 watt.

Efficiënte aansluiting op één enkele voeding

We hebben hierboven al gezien dat je een onbeperkt aantal LED's van stroom kunt voorzien met één voeding. Het belangrijkste is dat er genoeg vermogen is. Het is echter inefficiënt om de lampen gewoon parallel te schakelen met een weerstand voor elke lamp. Uit het vorige punt hebben we gezien dat meer dan 2/3 van het vermogen wordt gedissipeerd door de stroombegrenzende weerstand. Daarom rijst vaak de vraag hoeveel leds er in totaal op 12 volt kunnen worden aangesloten.

De meest efficiënte aansluiting op 12 volt wordt beschouwd als een keten van drie LED's in serie met een enkele weerstand. Dezelfde schakeling wordt gebruikt voor alle LED-strips die op een 12-volt voeding werken.

Problemen met de bedrading

Schakelschema voor het aansluiten van de LED's.

Schakelschema voor het aansluiten van de LED's:

Gebruik geen stroombegrenzende weerstand. Als er te veel stroom door de LED gaat, zal deze het snel begeven.
Bedrading in serie zonder een weerstand. Zelfs als u denkt dat het een goed idee is om vier weerstanden van 3 volt in een netvoeding van 12 volt te steken, hebt u het mis. Door de slechte stroomregeling zullen de elementen snel verslechteren.
Dezelfde weerstand gebruiken als de diodes parallel zijn geschakeld. Door de verschillen in karakteristieken zullen de diodes met verschillende intensiteit schijnen. De breuk zal toenemen.

Wij raden u aan een video te bekijken over het onderwerp: Juiste aansluiting van LED's.

Conclusie

De betrouwbaarheid van leds is veel hoger dan die van gloei- en ontladingslampen, maar alleen als ze goed zijn aangesloten. Men mag dus niet vergeten dat er een stroombegrenzende weerstand nodig is, die volgens een eenvoudige vorm wordt gekozen. Het is ook verplicht de polariteit in acht te nemen, vooral wanneer de diode in een 12-volt circuit wordt gemonteerd.