Подключение светодиода 12в в авто
Подключение светодиодов в автомобиле
Привет всем читателям моего БЖ!
Многие у меня спрашивают про подключение светодиодов в ботовую сеть автомобиля, про подключение бегущих повротников и прочее… Решил написать этот пост, ибо надоело все это рассказывать в личке.
1) Чем питается светодиод? Током? Напряжением?
Многие ошибочно думают, что светодиоды питаются напряжением. Они ошибаются. Видя в описании светодиода, например, «20 мА, 3.4 В» люди думают, что светодиод работает от 3.4 Вольт.
Давайте разберемся. Светодиод питается током (из примера выше — 20 мА). Если он получит свой ток, то на нём потеряется 3.4 Вольта. Т.е.: подаем на светодиод 12 вольтр, ток 20 миллиампер, после светодиода напряжение будет уже 12-3.4=8.6 вольт. Проясняется картинка?))) Если подключим ещё один светодиод — 8.6-3.4=5.2 Вольт. Ага) Ещё один? Легко! 5.2-3.4=1.8 вольт. Ещё один? А вот хрен! А куда девать эти 1.8 вольт? Кто помнит школьный курс физики, то напряжение будет рассеиваться в виде тепла на резисторе (это я уже своими словами написал).
Чем же стабилизировать ток и напряжение для светодиода?
а) Линейные стабилизаторы напряжения.
К таковым относятся всякие 78L05, 78L12 и прочие (в том числе и отечественные аналоги — КРЕНки). Очевидный минус — чтобы получить 12 вольт нужно как минимум на 1.5 вольта больше подать. Подали меньше — меньше получили. А если из 14.5 вольт надо получить 5? Вроде и должны получить, но куда девать остальные вольты? Правильно — превращать в тепло. А если и за стабилизатором много чего подключено, то получится не плохой такой утюг.
б) Всеми любимая LM317
По сути — тоже самое. Но можно настраивать под свои хотели обвязкой в виде резисторов. А опять таки, куда излишкам напряжения деваться? Превращаться в тепло. Попробуйте подать на LM’ку без радиатора 12 вольт, а на выходе получить 3. Врядли вы продержите на ней палец более 5 секунд…
в) стабилизаторы тока. PT4115
В наше время много где встречается это драйвер (да, именно это микросхема называется драйвером). Какая у него суть: в зависимости от резисторов в его обвязке он стабилизирует ток. По даташиту посчитали, поставили — получили что хотим. Надо ток 300 мА — ставим резюк, катушку, все остальное, — получаем на выходе ток 300 мА. Подали 12 вольт — остальное, не нужное светодиоду, рассеялось в виде тепла. Круто? Не особо, но уже интереснее. В принципе, запитывал светодиод от 14 вольт, когда на нём падение напряжения 3 вольта, драйвер был холодный. Могёт, умеет, практикует.
г) Резистор обыкновенный.
Сейчас многие начнут писать «Я подключил ленту в авто напрямую, без всяких стабилизаторов! Гавно, а не пост!» Подключили — молодцы, работает — «пацаны вообще ребята»
3) Подключение бегущий поворотников.
Хотим подключить мощные светодиоды (до 1 Ампера) — юзаем вот эту схему. На каждый светодиод ставим свой драйвер тока.
Хотим менее мощные светодиоды? Тогда вот так
Как подключить светодиод к 12В постоянного тока
Среди большинства осветительных элементов особую популярность завоевали светодиоды 12 Вольт (LED). Маленькие лампочки потребляют минимум электроэнергии. При этом дают широкий спектр цветов освещения и служат до 40 000 часов.
Особенности подключения LED лампочек
Внешний вид светодиодов
Сфера применения светодиодов достаточно широка — от производства ТВ техники до подсветок в жилых, коммерческих помещениях. Однако способы подключения маленьких ламп известны не каждому мастеру. Все выделяют три метода монтажа LED:
Принципы подключения
Вольт-амперная характеристика светодиода
Для установки LED ламп существует несколько важных принципов, которых следует придерживаться:
На каждые 12 В можно подключать не более 6 светодиодов.
Виды источников питания
Бестрансформаторный блок питания
Каждый светодиод 12В должен подключаться только к источнику питания с таким же напряжением. Причем ИП обязан иметь стабилизированный выходной ток. Проще всего и желательно подсоединять LED к таким источникам питания на 12 В:
Стоимость нового ИП на 12 Вольт зависит от варианта исполнения (наличие корпуса или его отсутствие) и от мощности, исчисляемой в Ваттах.
Как определить полярность светодиода
Определение полярности светодиода по внешнему виду
Все светодиоды на 12 вольт (белые, красные, синие и других цветов) имеют анод и катод (полярности). Их нужно учитывать при подключении LED. Определить полярности можно одним из способов:
Иногда мастера определяют полярность LED при помощи батарейки. Но это кропотливо. Лучше воспользоваться вышеприведенными методами.
Способы подключения светодиодов к ИП на 12 вольт
Подключение светодиода через стабилизатор напряжения
Чтобы подключить светодиод к 12 вольтам, если его напряжение всего 3В, придется компенсировать излишки в размере 9 Вольт через резистор или стабилитрон (что неэффективно), либо подключать лед лампы последовательно по три штуки сразу.
Красные и желтые LED можно подсоединять сразу по пять штук, поскольку падение из напряжения ниже 2,2 Вольт.
Перед тем как рассчитать резистор, нужно выяснить рабочее напряжение каждой лампочки. Его измеряют самостоятельно или выясняют информацию из технической документации.
Светодиоды на 12 В подключают только через стабилизатор. Если речь идет о подсоединении ленты ламп в ИП, важно знать, что у них есть ограничительный резистор, рассчитанный на каждую групп из нескольких LED.
Последовательное подключение
Последовательное подключение светодиодов
Если мастер выполняет подключение светодиода 12 Вольт по последовательной схеме, лампы собирают в цепочку. При этом катод каждого предыдущего элемента припаивают к аноду каждого следующего.
При такой схеме сборки через все лампочки проходит ток величиной 20 мА. Уровень напряжения здесь же складывается из сумм падения Вольт на каждой из них. Таким образом, в одну цепь запрещено подключать произвольное количество лампочек.
Если нужно последовательно подключить большое количество светодиодных ламп, нужно брать источник питания с большими показателями по напряжению и мощности.
К недостаткам последовательного подключения относят:
В качестве примера последовательного подключения можно рассмотреть стандартную ёлочную гирлянду. При поломке одного элемента она перестает работать вся. Поэтому нужно найти отошедший контакт и снова спаять его.
Алгоритм действий
Соединение светодиодов необходимо производить с учетом полярности
Чтобы подключить светодиод к 12В постоянного тока, нужно усвоить основной алгоритм действий:
Контакты после завершения работ тщательно изолируют.
Сколько светодиодов можно подключить к 12 Вольт
Чтобы выяснить, сколько светодиодов можно подключить к 12 В, необходимо поделить Uпит на Uпад. Либо разрешено исходить из среднего значения 2 Вольта на каждую лампочку. Таким образом на каждые 12 В разрешено монтировать не больше 6 LED. Если учесть, что какая-то часть напряжения (примерно 2 В) обязательно должна уходить к гасящему резистору, количество диодов уменьшится на один.
Напряжение светодиода не всегда равно 2 В. К тому же при подключении и соединении ЛЕД стоит учитывать оттенок свечения лампочки и его яркость. Для определения точного количества ламп на один БП двенадцать Вольт можно воспользоваться специальной программой.
Распространенные ошибки
Светодиоды постепенно будут выходить из строя, поскольку рабочий ток у каждого разный
Часто мастера допускают ошибки при монтаже LED. Самые актуальные из них:
Если учитывать эти ошибки и выполнять подсоединение светодиодов правильно, декоративная подсветка, которую мастер решил встроить дома, будет работать долго и исправно.
Урок замены лампочек на 12 вольтовые светодиоды для автомобиля своими силами
Светодиоды для автомобиля 12 вольт представляют собой относительно новый источник освещения, который стал использоваться повсеместно не так давно. Наши соотечественники выбирают диоды из-за их эстетической красоты, а также более высокого ресурса эксплуатации. Подробнее о том, как производится подключение диодных элементов и что нужно при этом учитывать — читайте ниже.
Что необходимо учесть автолюбителю перед заменой?
Чтобы своими руками правильно, используя схему подключения, подсоединить светодиодные лампочки, в первую очередь нужно разобраться с основной информацией. Для начала нужно понимать, что 12-вольтовый моргающий автомобильный диод — это не лампа.
Подключение светодиодов к бортовой сети на 12 вольт должно производиться с учетом некоторых моментов:
Светодиоды с разными цоколями
Чтобы правильно подобрать диодные элементы на 12в, нужно ориентироваться в их разновидностях, а делятся они между собой по мощности:
Схема подключения диода в авто
Инструкция по подключению светодиодов
Как подключить светодиод в свой автомобиль? Какое сопротивление для светодиода нужно подобрать? Нужно ли использовать резисторы?
Ниже расскажем, как должен подключаться диодный модуль:
Параллельный способ подключения
Чтобы подключить светодиод к 12 вольтам параллельным способом, выполните следующие действия (рассмотрен пример с диодным элементом на 3.5 вольта и током 20 мА):
Фотогалерея «Схемы подключения диодов»
Заключение
Что нужно учесть, чтобы система работала правильно:
Цена вопроса
Стоимость диодов отличается в зависимости от их типа и предназначения. К примеру, за одну лампу головного освещения автовладельцу придется выложить от 300 до 5 тысяч рублей. Обычные диоды для установки в приборную панель стоят около 75 копеек за штуку. Отрезок диодной ленты длиной 30 см будет стоить около 600 рублей.
Видео «Особенности подключения диодных ламп в авто»
Что нужно учесть и каких ошибок нельзя допустить — рекомендации от специалиста по подключению диодных источников освещения приведены на видео ниже (автор — канал Радиолюбитель).
Подключение светодиода к 12 вольтам
Светодиод – это надежный элемент, который будет эффективно работать лишь в том случае, если правильно установить его. Включение светодиода на 12 вольт должно осуществляться особенно внимательно. Так, обязательно должен присутствовать токоограничивающий резистор, нельзя забывать о полярности, а также об использовании одинаковых диодов в одной цепочке.
Что это такое
Светодиоды уже давно стали популярными осветительными приборами. Это связано с их отличной энергоэффективностью и большим сроком службы (в сравнении с обычными лампочками). Кроме того, цены продолжают падать по мере увеличения производства данных изделий.
LED (light emitting diode) – это аббревиатура, обозначающая светоизлучающий диод. Из школьного курса физики известно, что он полярен. Поэтому светодиод не будет работать, если не соблюдается полярность, а также есть вероятность его сгорания(случится пробой). Обратное напряжение пробоя полупроводниковой структуры составляет 4-5 вольт. При этом он все равно может заработать при правильном подключении, однако в нем начнутся деструктивные процессы, что значительно снизит срок службы.
Проще говоря, светоизлучающий диод (LED) является полупроводниковым устройством, которое светится при прохождении через него электрического тока. Поскольку свет генерируется в твердом полупроводниковом материале, светодиоды описываются как твердотельные устройства. Термин «твердотельное освещение» отличает эту технологию от других источников, которые используют подогреваемые нити (лампы накаливания и вольфрам-галогеновые), а также газоразрядные (флуоресцентные лампы).
Как выбрать светодиод для подключения к 12 вольтам
Необходимый вид диодов подбирают исходя из конкретных задач. На рынке существует множество вариантов, от индикаторных до сверхмощных. Для подсветки кнопок и индикаторов на панели приборов в авто можно использовать маломощные диоды. Для подсветки интерьера квартиры или машины применяют простые сверхъяркие. Для установки в головную оптику, дневные головные огни автомобилей или в фонарики устанавливают мощные светодиоды.
С технической точки зрения нет каких-либо ограничений по мощности и потребляемому току. Главное, чтобы напряжение диода не превышало напряжение источника питания.
Важным фактором является размер и форма корпуса. В зависимости от предназначения могут использоваться диоды в круглом корпусе или детали поверхностного монтажа (SMD). Все зависит от потребности и задач.
Какие диоды можно подключить к 12 вольтам
Варианты подключения
Самое время ознакомиться с основными вариантами подключения.
К одному резистору
Как мы уже выяснили выше, светодиод имеет полярность. Поэтому он подключаетсяк источнику питания постоянного напряжения. Самые распространенные виды потребляют около 10-20 мА. По сути – это главная характеристика детали. Вторым параметром указывают падение напряжения. Для обычных светодиодов оно находится в пределах 2-4 В.
Единственная правильная схема подключенияосуществляется с токоограничивающим резистором. Он подбирается по закону Ома. Сопротивление рассчитывается как разница напряжения источника и падения напряжения, деленная на произведение максимального тока диода и коэффициента надежности (обычно равен 0,75).
Закон Ома: «величина тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к этому участку, и обратно пропорциональна его сопротивлению».
Также необходимо вычислить мощность резистора. Она рассчитывается по простой формуле: разница напряжения источника и падения напряжения в квадрате, деленная на сопротивлениев омах.
Последовательное подключение нескольких LED
Последовательное подключение – это установка двух и более светодиодов в один ряд. В данной схеме также используется один токоограничивающий резистор. Формула расчета аналогична для единичного диода, но падение напряжения суммируется.
Для примера возьмем наш теоретический светодиод белого цвета на 3 вольта и 20 mA. Мы последовательно подключаем три единицы. Таким образом, сумма нашего падения напряжения составит 9 вольт. Остаток в три вольта делим на силу тока в 0.02 ампера с коэффициентом надежности 0,75. В результате мы узнаем что нам потребуется один резистор на 200 Ом.
Каждый диод к отдельному резистору
В данной схеме каждый светодиод подключается к плюсу и минусу источника питания. Несмотря на то, что в Сети можно найти схемы с одним общим резистором, на практике такое решение нецелесообразно. Даже в одной партии диоды различаются по параметрам потребляемого тока и падения напряжения. В итоге мы получим разную интенсивность свечения диодов. Сопротивление рассчитывается для каждого диода отдельно.
Как узнать полярность светодиода
Рассматривая обычный круглый светоизлучающий диод, можно заметить, что два его вывода имеют разную длину. Таким образом обозначается катод и анод. Анод длиннее и подключаетсяк положительному выходу батареи или блока питания, а катод к отрицательному.
Также катод на некоторых типах корпусов может быть обозначен небольшим спилом. Бывают и исключения, поэтому всегда стоит изучать инструкцию к конкретному диоду.
Как подключить к 12 вольтам
Схема подключения светодиода к источнику питания 12 В не отличается от стандартной, но необходимо рассчитать сопротивление и мощность резистора. Для проверки или предварительного тестирования сборки достаточно одного резисторана 1 кОм.
Для примера возьмем самый распространенный тип светодиода– белый с максимальной силой тока 20 мА. По сути, вольтаж не играет особой роли. Главное, чтобы ток не превышал максимально разрешенные параметры. Падение напряжения в зависимости от модели составляет от 1,8 до 3,6 В. Для удобства расчетов возьмем 3 вольта.
Сопротивление для светодиодов
Расчет мощности резистора:
Таким образом, нам идеально подойдет резистор MRS25 (0,6 Вт, 600 Ом, ± 1%). На середину 2020 года его стоимость составляет около 8 рублей. Обычно нет необходимости высчитывать мощность резистора. Тем не менее, это важно делать для проверки будущей сборки.
Подключение мощных LED диодов к 12В
При подключении современных мощных кристаллов или их сборок принцип не меняется. В цепи также должен присутствовать гасящий резистор. Для примера можно взять популярный на китайских торговых площадках светодиод. Это сборка из нескольких кристаллов, соединенных параллельно. Потребляемый ток составляет 350 mA, а напряжение по-прежнему 3,4 вольта.
Подставляя параметры в нашу формулы, мы легко узнаем, что нам потребуется установить резистор с сопротивлением 32 Ома и мощностью 2,2 Вт.
Эффективное подключение к одному ИП
Выше мы уже выяснили, что к одному источнику питания можно запитать неограниченное количество светодиодов. Главное, чтобы хватило мощности. Тем не менее, простое параллельное включение лампочек с резистором для каждой из них является неэффективным. Из предыдущего пункта мы увидели, что более 2/3 мощности рассеивается на токоограничивающем резисторе. Поэтому часто возникает вопрос, сколько всего светодиодов можно подключить к 12 в.
Наиболее эффективным подключением к 12 вольтам считается цепочки из трех последовательных светодиодов с одним резистором. По такой же схеме выпускаются все светодиодные ленты, работающие от блока питания на 12 В.
Проблемы при подключении
Принципиальная схема подключения светодиодов:
Советуем посмотреть видео на тему: Правильное подключение светодиодов.
Вывод
Надежность светодиодов гораздо выше ламп накаливания и газоразрядных моделей, но лишь при правильном подключении. Поэтому нельзя забывать о необходимости токоограничивающего резистора, который подбирается по простой форме. Также в обязательном порядке соблюдается полярность, особенно при монтаже диода к 12-вольтовой сети.
Подключаем правильно светодиоды в автомобиле
В последние несколько лет, многие владельцы используют для стайлинга своего автомобиля различные типы светодиодов. Технологии изготовления светодиодов постоянно совершенствуются, но в большинстве случаев это не спасает светодиоды от их быстрого выхода из строя. Как следствие частично перегоревшие светодиоды в подсветке интерьера или например в LED задних фонарях (оригинальные фонари этим не страдают, т.к. имеют серьезную защиту и по току и по напряжению).
Грубо говоря, светодиоды можно условно поделить на два вида: маломощные и мощные. Первый вид широко используется в различных светодиодных лентах, матрицах, LED-лампах и в готовых световых приборах, таких как модернизированные фонари. Второй вид как правило используется в лампах головного света и в дневных ходовых огнях.
Объединяет все эти устройства одно. В подавляющем большинстве случаев все они рассчитаны на стабилизированный ток и напряжение, которые в бортовой сети автомобиля как правило не встречаются. Нормальное напряжение в автомобиле может колебаться от 11,7В при заглушенном двигателе, до 14,8В при заведенном двигателе.
Немного теории.
Напряжение (падение напряжения) типичного светодиода – 3,5В. В зависимости от цвета это может быть: для желтых и красных светодиодов — 2 — 2,5В; для синих, зеленых, белых — 3-3,8В. Типовой ток маломощного светодиода – 20мА, мощного – 350мА.
Светодиод питается током и у него нет такого параметра, как напряжение, но есть параметр падение напряжения. Т.е. какое напряжение на нем теряется. Если на светодиоде написано: 20мА 3,5В, то это значит что ему надо не больше 20 мА тока и при этом на нем потеряется 3,5В (т.е. напряжение после светодиода упадет на 3,5В).
Для ограничения тока на LED-устройства устанавливаются резисторы, но не стоит забывать, что устройства рассчитаны на напряжение ровно 12В и при возрастании напряжения, будет возрастать и ток. Как итог, светодиод быстро перегреется и сгорит.
Итак, как мы выяснили выше, простейшим драйвером (стабилизатором тока) является резистор и устройства рассчитаны на стабилизированное напряжение 12В, которые практически не встречается в бортовой сети автомобиля. Соответственно для маломощных диодов, которые массово используются в автомобилях, необходимо всего одно устройство — стабилизатор напряжения.
Проверенным и доступным на сегодняшний день является DC–DC понижающий преобразователь LM2596, который можно купить на Aliexpress за смешные 50₽. Принцип его работы очень прост. При подаче на вход этого импульсного стабилизатора напряжения до 40В, на выходе всегда будет ровно 12В (значение устанавливается вручную), а ток будут подаваться ровно такой, какой нужен для питания светодиодов.
Именно такие стабилизаторы напряжения я использую для LED-стайлинга своих автомобилей. Корпус подобрать не сложно. Я использую стандартные корпуса, купленные в магазине Чип и Дип. При желании корпус можно сделать герметичным для использования при всепогодных условиях.
Для питания мощных светодиодов, стабилизатора напряжения недостаточно и необходимо устанавливать драйвер (стабилизатор тока). Один из самых доступных готовых драйверов собран так-же на LM2596 и его так-же легко купить на Aliexpress. От DC-DC преобразователя отличается тем, что можно выставить не только стабилизированное напряжение на выходе, но и стабилизированный ток. Подбирая драйвер для мощных светодиодов, нужно обязательно учитывать его максимальный ток, иначе тока может просто не хватить или драйвер будет чрезмерно греться.
Как вариант, токовый драйвер можно собрать самостоятельно, например на основе микросхемы LM317. Схема максимально простая, но потребуется подбор резистора непосредственно под конкретное устройство, в зависимости от мощности установленных в него светодиодов.
Я уже серьезно заморочил голову некоторым читателям, поэтому подведем итог.
Если вы хотите продлить жизнь установленным в автомобиле светодиодам или последовательно-соединенным сборкам (кластерам), то следуйте простым правилам:
— для каждого светодиода или кластера необходимо использовать свой ограничитель тока: резистор (вполне достаточно для маломощных сборок) или драйвер (для мощных),
— для маломощных светодиодов или кластеров с током до 350мА, всегда ставим стабилизатор напряжения на каждую цепь,
— для мощных светодиодов или кластеров с током свыше 350мА, всегда ставим драйвер (стабилизатор тока) на каждую цепь.
При соблюдении этих простых правил, ваши светодиоды будут гореть долго и радовать вас своей магией света.
Всем удачи и добра.