Connecter une LED à 12 volts
La LED est un élément fiable qui ne fonctionnera efficacement que s'il est correctement installé. L'allumage de la LED 12 volts doit être fait avec un soin particulier. Ainsi, une résistance de limitation de courant doit être présente, il ne faut pas oublier la polarité, ainsi que l'utilisation des mêmes diodes dans une chaîne.
Ce que c'est
Les LED sont depuis longtemps des luminaires populaires. Cela est dû à leur excellente efficacité énergétique et à leur longue durée de vie (par rapport aux ampoules classiques). De plus, les prix continuent de baisser à mesure que la production de ces articles augmente.
Principaux avantages:
- durabilité - jusqu'à 10 ans d'éclat continu ;
- force - pas peur des chocs et des vibrations;
- variété - plusieurs tailles et couleurs de lueur;
- faible consommation d'énergie - environ 10 fois plus économique qu'une ampoule classique aux caractéristiques similaires ;
- sécurité incendie - en raison de leur faible consommation d'énergie, ils ne surchauffent pas et ne peuvent donc pas provoquer d'incendie.
LED (diode électroluminescente) est l'abréviation de diode électroluminescente. Il est connu du cours de physique de l'école qu'il est polaire. Par conséquent, la LED ne fonctionnera pas si la polarité n'est pas respectée et il est également possible qu'elle brûle (une panne se produira). La tension de claquage inverse de la structure semi-conductrice est de 4 à 5 volts. Dans le même temps, il peut toujours fonctionner avec la connexion correcte, cependant, des processus destructeurs y commenceront, ce qui réduira considérablement la durée de vie.
En termes simples, une diode électroluminescente (DEL) est un dispositif semi-conducteur qui brille lorsqu'un courant électrique le traverse. Étant donné que la lumière est générée dans un matériau semi-conducteur solide, les LED sont décrites comme des dispositifs à semi-conducteurs. Le terme "éclairage à semi-conducteurs" distingue cette technologie des autres sources qui utilisent des filaments chauffants (incandescent et tungstène-halogène) ainsi que des décharges de gaz (lampes fluorescentes).
Comment choisir une LED à brancher sur 12 volts
Le type de diodes requis est sélectionné en fonction de tâches spécifiques. Il existe de nombreuses options sur le marché, de l'indicateur au poids lourd. Pour éclairer les boutons et les indicateurs du tableau de bord d'une voiture, vous pouvez utiliser des diodes de faible puissance. Pour éclairer l'intérieur d'un appartement ou d'une voiture, de simples super lumineux sont utilisés.Pour l'installation dans l'optique de tête, les phares diurnes des voitures ou les lampes de poche, des LED puissantes sont installées.
D'un point de vue technique, il n'y a aucune restriction sur la puissance et la consommation de courant. L'essentiel est que la tension de la diode ne dépasse pas la tension de l'alimentation.
Un facteur important est la taille et la forme du boîtier. Selon le but, des diodes rondes ou des pièces montées en surface (SMD) peuvent être utilisées. Tout dépend des besoins et des tâches.
Quelles diodes peuvent être connectées à 12 volts
Il n'y a pratiquement aucune limite de tension pour les LED. Par conséquent, presque n'importe lequel d'entre eux peut être connecté à 12 volts. L'essentiel est de respecter les règles. Les ampoules LED nécessitent généralement de 1,5 à 3,5 volts selon la couleur et la luminosité. Si vous voyez une diode électroluminescente de 12 volts sur le comptoir du magasin, alors en fait on vous propose un assemblage de plusieurs cristaux connectés en série.
Possibilités de connexion
Il est temps de se familiariser avec les options de connexion de base.
à une résistance
Comme nous l'avons déjà découvert ci-dessus, la LED a une polarité. Par conséquent, il est connecté à une alimentation en courant continu. Les types les plus courants consomment environ 10-20 mA. En fait, c'est la principale caractéristique de la pièce. Le deuxième paramètre indique la chute de tension. Pour les LED ordinaires, il se situe dans la plage de 2 à 4 V.
Le seul schéma de connexion correct est avec une résistance de limitation de courant. Il est sélectionné selon la loi d'Ohm. La résistance est calculée comme la différence entre la tension de la source et la chute de tension divisée par le produit du courant de diode maximal et du facteur de sécurité (généralement 0,75).
Loi d'Ohm : "La quantité de courant dans une section de circuit est directement proportionnelle à la tension appliquée à cette section, et inversement proportionnelle à sa résistance."
Il est également nécessaire de calculer la puissance de la résistance. Elle est calculée à l'aide d'une formule simple : la différence entre la tension de la source et la chute de tension au carré, divisée par la résistance en ohms.
Connexion en série de plusieurs LED
La connexion en série est l'installation de deux LED ou plus dans une rangée. Ce circuit utilise également une seule résistance de limitation de courant. La formule de calcul est similaire pour une seule diode, mais la chute de tension est additionnée.
Prenons par exemple notre LED blanche théorique à 3 volts et 20 mA. Nous connectons trois unités en série. Ainsi, la somme de notre chute de tension sera de 9 volts. Le reste de trois volts est divisé par l'intensité du courant de 0,02 ampère avec un facteur de fiabilité de 0,75. En conséquence, nous découvrons que nous avons besoin d'une résistance de 200 ohms.
Chaque diode à une résistance séparée
Dans ce circuit, chaque LED est connectée au plus et au moins de l'alimentation. Malgré le fait que des circuits avec une résistance commune peuvent être trouvés sur le Web, en pratique, une telle solution n'est pas pratique. Même dans le même lot, les diodes diffèrent en termes de consommation de courant et de chute de tension. En conséquence, nous obtenons une intensité différente de la lueur des diodes. La résistance est calculée pour chaque diode séparément.
Comment connaître la polarité d'une LED
En regardant une diode électroluminescente ronde ordinaire, vous pouvez voir que ses deux sorties ont des longueurs différentes. Ainsi la cathode et l'anode sont désignées.L'anode est plus longue et est connectée à la sortie positive de la batterie ou de l'alimentation, et la cathode au négatif.
De plus, la cathode de certains types de boîtiers peut être marquée d'un petit trait de scie. Il y a des exceptions, il vaut donc toujours la peine d'étudier les instructions pour une diode particulière.
Comment se connecter au 12 volts
Le schéma de connexion d'une LED à une source d'alimentation 12 V ne diffère pas du schéma standard, mais il est nécessaire calculer la résistance et la puissance de la résistance. Pour vérifier ou pré-tester le montage, une résistance de 1 kΩ suffit.
Par exemple, prenons le type de LED le plus courant - blanc avec un courant maximum de 20 mA. En fait, la tension ne joue pas un rôle particulier. L'essentiel est que le courant ne dépasse pas les paramètres maximaux autorisés. La chute de tension, selon le modèle, est de 1,8 à 3,6 V. Pour la commodité des calculs, nous prenons 3 volts.
Résistance pour LED
Nous calculons les paramètres:
- La différence entre la tension d'alimentation et la chute de tension est de 12-3=9.
- Le produit du courant maximum (ampères) et du facteur de fiabilité est 0,02*0,75=0,015.
- Nous calculons la résistance (kΩ) - 9 / 0,015 \u003d 600 (kΩ).
Calcul de la puissance de la résistance :
- La différence entre la tension d'alimentation et la chute de tension est de 12-3=9.
- Selon la formule, nous mettons au carré - 9 * 9 \u003d 81.
- Nous divisons par la résistance de la résistance en ohms - 81/600 \u003d 0,135 W.
Ainsi, la résistance MRS25 (0,6 W, 600 Ohm, ± 1%) est idéale pour nous. À la mi-2020, son coût est d'environ 8 roubles. Habituellement, il n'est pas nécessaire de calculer la puissance de la résistance. Cependant, il est important de le faire pour tester une future version.
Connexion de diodes LED puissantes à 12V
Lors de la connexion de cristaux puissants modernes ou de leurs assemblages, le principe ne change pas. Une résistance d'extinction doit également être présente dans le circuit. Par exemple, vous pouvez prendre la LED, qui est populaire dans les salles de marché chinoises. Il s'agit d'un assemblage de plusieurs cristaux connectés en parallèle. La consommation de courant est de 350 mA et la tension est toujours de 3,4 volts.
En substituant les paramètres dans nos formules, nous pouvons facilement découvrir que nous devons installer une résistance avec une résistance de 32 ohms et une puissance de 2,2 watts.
Connexion efficace à une adresse IP
Ci-dessus, nous avons déjà découvert qu'un nombre illimité de LED peut être alimenté par une seule source d'alimentation. L'essentiel est d'avoir suffisamment de puissance. Cependant, connecter simplement des ampoules en parallèle avec une résistance pour chacune d'elles est inefficace. Nous avons vu au point précédent que plus des 2/3 de la puissance est dissipée dans la résistance de limitation de courant. Par conséquent, la question se pose souvent de savoir combien de LED peuvent être connectées à 12 V.
La connexion la plus efficace à 12 volts est une chaîne de trois LED en série avec une résistance. Toutes les bandes LED alimentées par une alimentation 12 V sont produites selon le même schéma.
Problèmes de connexion
Schéma de principe de connexion LED :
- N'utilisez pas de résistance de limitation de courant. Étant donné que trop de courant traversera la LED, elle tombera bientôt en panne.
- Connexion série sans résistance. Même si vous pensez que l'alimentation de quatre résistances 3V dans un réseau 12V est une bonne idée, vous vous trompez. En raison du faible contrôle de la force actuelle, les éléments sont rapidement détruits.
- Utilisation d'une résistance lors de la connexion de diodes en parallèle. En raison des différences de caractéristiques, les diodes brilleront avec des intensités différentes. Augmente le taux de destruction.
Nous vous conseillons de regarder une vidéo sur le sujet : Le bon branchement des LED.
Conclusion
La fiabilité des LED est bien supérieure à celle des lampes à incandescence et des modèles à décharge, mais uniquement lorsqu'elles sont correctement connectées. Par conséquent, nous ne devons pas oublier la nécessité d'une résistance de limitation de courant, qui est sélectionnée sous une forme simple. La polarité est également obligatoire, en particulier lors du montage de la diode sur un réseau 12 volts.
