LED-ების ფართო გამოყენება გასული საუკუნის 60-იანი წლების შუა ხანებიდან იწყება. მას შემდეგ ამ მოწყობილობამ მრავალი ცვლილება განიცადა. დღეს კი, როდესაც LED-ები საგრძნობლად დაეცა ფასი, მათი პოპულარობა მომხმარებელთა შორის მნიშვნელოვნად გაიზარდა. LED-ების გამოყენებით რეალიზებული განათება ათი ნაბიჯით უსწრებს ინკანდესენტურ ნათურებს და ფლუორესცენტური განათების მოწყობილობებს - ისინი ბევრჯერ უფრო ეკონომიური, საიმედო და გამძლეა.
რა არის LED და როგორ მუშაობს
LED არის მოწყობილობა, რომელიც იყენებს p-n შეერთების თვისებებს და ასხივებს ფოტონებს, გარდაქმნის ელექტრო დენს სინათლის გამოსხივებად, რაც ხდება ელექტრონებისა და ხვრელების საპირისპირო კომბინაციისას p-n შეერთების რეგიონში. ანუ, LED-ების შეერთების აუცილებელი პირობა ბზინვარების წარმოებისთვის არის p-n შეერთება, რომელიც წარმოადგენს ორი ნახევარგამტარის კონტაქტს სხვადასხვა ტიპის გამტარობით. ამ მიზნებისათვისნახევარგამტარული კრისტალები დამუშავებულია, ერთის მხრივ, მიმღები მინარევებით, ხოლო მეორეს მხრივ, დონორის მინარევებით. ამ შემთხვევაში სინათლის გამოსხივებისთვის აუცილებელია ხილული დიაპაზონის სინათლის კვანტების ენერგიის სიახლოვე LED-ის აქტიური რეგიონის ზოლთან. გარდა ამისა, კრისტალი უნდა შეიცავდეს დეფექტების უმნიშვნელო რაოდენობას, რის გამოც ელექტრონებისა და ხვრელების საპირისპირო კომბინაცია p-n შეერთების მიდამოში ხდება რადიაციის გარეშე.
როგორ დაკავშირება?
LED-ების დაკავშირება ექვემდებარება პოლარობის მკაცრ დაცვას. ამ მიზნებისათვის, LED- ების გამოსავალს აქვს შესაბამისი სახელები: ანოდი და კათოდი. შესაბამისად - პლუს და მინუს.
LED-ს შეუძლია ასხივოს სიკაშკაშე მხოლოდ მაშინ, როცა პირდაპირ ჩართულია. როცა ისევ ჩართავთ, ის სამუდამოდ იშლება.
რადგან LED-ს შეუძლია ასხივოს შუქი მხოლოდ გარკვეული ძაბვისა და დენის მნიშვნელობებზე, შეზღუდვის წინააღმდეგობა უნდა იყოს შეტანილი გაყვანილობის დიაგრამაში.
როგორ დავაკავშიროთ LED 220V?
როგორ არის შესაძლებელი ამის გაკეთება? LED-ის დაკავშირება 220 ვ დენის წყაროსთან სულაც არ არის ისეთი მარტივი, როგორც ერთი შეხედვით ჩანს. პრობლემის არსი მდგომარეობს მოწყობილობის ტექნიკურ მახასიათებლებში, რომლის მოქმედება ემყარება კრისტალებში დენის გავლის პრინციპს, რის შედეგადაც ისინი იწყებენ ბზინვარების გამომუშავებას. ამ პრინციპის შესასრულებლად საჭიროა სხვა მოწყობილობა - დრაივერი, რომლის ამოცანაა აკონტროლოს დენის მიწოდება კრისტალზე. ამავდროულად, დრაივერი ზღუდავს მას გამოყენებული LED-ების კონკრეტული მოდელებისთვის საჭირო რაოდენობით.
სხვა შემთხვევაშიLED-ების შეერთება ხორციელდება უშუალოდ 220 ვ ძაბვაზე და გამოიყენება მაშინ, როდესაც LED უნდა გამოიყურებოდეს დაბალი სიმძლავრის ინდიკატორად და როდესაც მხოლოდ ერთი ან რამდენიმე ელემენტია ჩართული კავშირში. უმეტეს შემთხვევაში, LED გამოიყენება როგორც სინათლის წყარო და დაკავშირებულია დრაივერის მეშვეობით, რომელსაც უკვე აქვს ყველა საჭირო პარამეტრი მოწყობილობის ნორმალური მუშაობისთვის.
LED არ ანათებს, თუ მასზე გამოყენებული ძაბვა ნაკლებია საჭირო მნიშვნელობაზე. მეორეს მხრივ, თუ ასეთი ძაბვა აღემატება სასურველ მნიშვნელობას, მოწყობილობა მარცხდება. ასეთი შემთხვევების თავიდან ასაცილებლად, LED-ის დასაკავშირებლად გამოიყენება დენის შემზღუდველი რეზისტორი.
დაახლოებითი დრაივერის კავშირის დიაგრამა დეკორატიული LED განათებისთვის ნაჩვენებია ქვემოთ.
მძღოლის მთავარი მახასიათებელია ცვლადი დენის გადაქცევა, რომელიც მიედინება ჩვეულებრივ საყოფაცხოვრებო განყოფილებაში და შედეგად, მუდმივი დენი მიეწოდება LED-ს.
LED-ების სერიული კავშირი
ასეთი მოწყობილობების კავშირს აქვს თავისი მახასიათებლები. რამდენიმე LED-ის ერთდროულად დაკავშირება საუკეთესოა სერიით. ეს კავშირი შეამცირებს ენერგიის მოხმარებას და საშუალებას მოგცემთ ერთდროულად დააკავშიროთ დიდი რაოდენობა. მაგრამ ამავდროულად, სერიებთან დაკავშირებული ყველა LED უნდა იყოს ერთი და იგივე ტიპის, ხოლო კვების წყაროს უნდა ჰქონდეს საკმარისი სიმძლავრე და შეეძლოს უზრუნველყოს საჭირო ძაბვა.
LED-ების დაკავშირება ამ პრინციპის მიხედვით საკმაოდ მარტივია. დიოდები დაკავშირებულია სერიაში. ასეთი კავშირის თვალსაჩინო მაგალითია ჩვეულებრივი ნაძვის ხის გირლანდა.
Arduino LED კავშირი
როგორ მოვაგვაროთ პრობლემა ისე, რომ LED ჩართოთ და გამორთოთ 1 წამის ინტერვალით? ამაში დაგვეხმარება ეგრეთ წოდებული ესკიზი – პროგრამა, რომელიც შექმნილია Arduino-ს გარემოში. Arduino არის ელექტრონული დიზაინერი და მოსახერხებელი პლატფორმა, რომელიც გახდა ყველაზე ფართოდ გამოყენებული ელექტრონიკის მოყვარულთა შორის, ვინაიდან ეს სისტემა საკმაოდ მარტივი და გამოსაყენებელია. Arduino-ზე დაფუძნებულ მოწყობილობებს შეუძლიათ აკონტროლონ სხვადასხვა აქტივატორები. კერძოდ, LED.
ქვემოთ მოყვანილი ფიგურა გვიჩვენებს LED-ის კავშირის დიაგრამას Arduino კონტროლერთან, რომელზედაც მოწყობილობა დაკავშირებულია მერვე გამოსავალთან. ეს ფაქტი გასათვალისწინებელია პროგრამირებისას, საჭირო პარამეტრების დაყენებისას.
პარალელური კავშირი
LED-ების პარალელური შეერთება ფართოდ გამოიყენება მოსახლეობის მიერ ყოველდღიურ ცხოვრებაში - ნებისმიერ LED ეკრანზე ან LED მატრიცაში.
LED-ებს აქვთ ტექნოლოგიური შეუსაბამობები პირდაპირი ძაბვის შემცირების მნიშვნელობაში. შესაბამისად მათში სხვადასხვა დინება გაივლის. ამ შემთხვევაში, სინათლის ინტენსივობაც შეიცვლება, რასაც ადამიანის თვალი განსხვავებულ სიკაშკაშედ აღიქვამს. ამ მიზეზით, დენები უნდა იყოს გათანაბრებული ბალასტური რეზისტორებით.
სურათზე ნაჩვენებია პარალელური კავშირის დიაგრამაLED-ები ერთი გზით. ამავდროულად, ვარიანტი „ა“მცდარია, მისი პრაქტიკაში გამოყენება არ არის რეკომენდებული. სწორი ვარიანტი "b" არის ბალასტური რეზისტორებით.
თვითკავშირი
გააკეთეთ საკუთარი ხელით LED კავშირი უნდა განხორციელდეს ყველა წესის დაცვით. დასაკავშირებლად აუცილებელია პატარა მავთულის გამოყენება იმის გამო, რომ ასეთი მავთულის წინააღმდეგობა თითქმის ტოლი იქნება LED- ების წინააღმდეგობას. ამ შემთხვევაში გამოცდილება გვიჩვენებს, რომ ძაბვა ეცემა მავთულის სიგრძის მიხედვით. ამ მიზეზით, კვების წყაროები განლაგებულია LED მოწყობილობების მახლობლად. ან ისინი იყენებენ კვების წყაროებს LED-ებისთვის გამომავალი ძაბვით 24 V, 36 V ან 48 V. თავის მხრივ, LED ზოლების მწარმოებლები აწარმოებენ მათ სხვადასხვა ძაბვისთვის:
დაკავშირება 1.5 ვ. ამ შეერთებით, LED-ებს, რომელთა ოპერაციული ძაბვა უმეტეს შემთხვევაში აღემატება 1.5 ვ-ს, სჭირდება მინიმუმ 3.2 ვ დენის წყარო. ამ შემთხვევაში, რეზისტორზე დასაკავშირებლად გამოიყენება დამბლოკავი გენერატორი. ტრანზისტორი და ტრანსფორმატორი
- დაკავშირება 5 V-ზე. LED-ის ეს კავშირი მოიცავს რეზისტორის დაკავშირებას, რომლის წინააღმდეგობაა 100-200 ohms დიაპაზონში.
- დაკავშირება 9 ვ-ზე. ეს კვების წყარო ძალიან იშვიათად გამოიყენება LED-ების დასაკავშირებლად. ყველაზე ხშირად სამი დიოდი სერიულად არის დაკავშირებული 20 mA მოქმედი დენით.
- დაკავშირება12 V-მდე. მოიცავს დანადგარის ტიპის განსაზღვრას, ნომინალური დენის, ძაბვის და ენერგიის მოხმარების დადგენას. ასეთი შეერთების შემთხვევაში აუცილებელია რეზისტორის გამოყენება, რომელიც მოთავსებულია ელექტრული წრედის ნებისმიერ ნაწილზე.
- შეერთება 220 ვოლტთან. ამ შეერთებით საჭიროა შეიზღუდოს დენის დონე, რომელიც გაივლის LED-ზე, ასევე შემცირდეს საპირისპირო LED ძაბვის დონე, რადგან მხოლოდ ასე იქნება ეს. შესაძლებელია ავარიის თავიდან აცილება. მიმდინარე დონე შეზღუდულია რეზისტორებით, კონდენსატორებით ან ინდუქტორებით.
მოდით ყურადღება გავამახვილოთ 220 V ქსელთან დაკავშირებაზე.
მაღალ ტარიფებთან დაკავშირების პრინციპი
როგორ მივაერთოთ LED 220 V ქსელს? როგორც უკვე აღვნიშნეთ, მოწყობილობის ოპტიმალური აწყობისთვის საჭიროა დრაივერი, რადგან ასეთი კავშირის დასამყარებლად და მოწყობილობების სტაბილურად მუშაობისთვის აუცილებელია ძაბვის ამპლიტუდის შემცირება და დენის სიძლიერის შემცირება. როგორც გადაიყვანეთ AC ძაბვა DC-ად. გამყოფი, რომელსაც აქვს რეზისტორული ან ტევადობის დატვირთვა, ისევე როგორც სხვადასხვა სტაბილიზატორები, დაგეხმარებათ ამ პრობლემის მოგვარებაში.
ნათურის გადამრთველი
როგორ არის დაკავშირებული LED გადამრთველი? ჩვენთვის ბინებში ელექტროგადამრთველი დიდი ხანია არ არის კურიოზი. თუმცა, პროგრესი არ ჩერდება და განათების აღჭურვილობის მწარმოებლებმა უკვე გააუმჯობესეს ის კონცენტრატორები, რომლებსაც ჩვენ შევეჩვიეთ, უზრუნველყოფენ მათ LED განათებით. ასეთიმოწყობილობები უზრუნველყოფენ მათ განათებას, როდესაც გამორთულია. დღის განმავლობაში, ასეთი გაუმჯობესება, რა თქმა უნდა, შეუმჩნეველია. მაგრამ ღამით, ეს ერთი შეხედვით წვრილმანი არაჩვეულებრივად აქტუალურია. გადამრთველის LED-ით დაკავშირება არ არის რთული ამოცანა, რადგან ის ხორციელდება ძალიან მარტივი სქემის მიხედვით. თუმცა, უსაფრთხოების ზომები მოითხოვს გარკვეული ნიუანსების დაცვას.
როგორც წარმოდგენილი სქემიდან ხედავთ, მოწყობილობა შედგება მხოლოდ ორი ელემენტისგან - რეზისტორისგან, რომელიც ზღუდავს დენს და, ფაქტობრივად, სინათლის წყაროს. სირთულე და თავისებური პარადოქსი მდგომარეობს იმაში, რომ LED მოთავსებულია 220 V AC გადამრთველში. ამავდროულად, თავად LED-ი გათვლილია მუდმივ ძაბვაზე 2-დან 12 ვ-მდე. თუმცა, როდესაც დენის სიძლიერე ბევრად აღემატება კავშირის წრედის ამ მონაკვეთს, ჭარბი ენერგია გარდაიქმნება სითბოდ. და თუ LED-ის წინ არ იყო რეზისტორი, მაშინ მასში გამავალი დენი უბრალოდ აორთქლდება დიოდის კრისტალს. ეს ყველაფერი ეხება რეზისტორს, რომელიც წყვეტს დენის დიდ ნაწილს.
სამუშაო ალგორითმი
გამრთველში LED-ის შეერთება რამდენიმე ეტაპად მიმდინარეობს:
- სრულად გამორთეთ ელექტრომომარაგება.
- ვშლით ჩამრთველს, ვაკავშირებთ ელემენტებს მის ტერმინალებთან ზემოაღნიშნული სქემის მიხედვით.
- გამრთველის პანელში თხელი ბურღით, გაბურღეთ ხვრელი LED-ის გამოსასვლელად.
- გამრთველის აწყობა.
- აღდგება ელექტრომომარაგება.
- მოწყობილობის გამოყენება.
