Поради щодо відновлення працездатності новорічних гірлянд. Світлодіоди для дилетантів або DIY-Новорічна гірлянда з мінімальними знаннями електроніки На скільки вольт лампочки в радянській гірлянді

Де взяти новорічну гірлянду? Звичайно, в магазині – вибір їх невеликий, але вже одноразових китайських, дякувати Богу, достатньо. Але якщо вже ми вирішили дружити з паяльником, чому б не зібрати її самим, а заразом і набратися трохи практики з теорією? Якщо все ж таки зважилися, то настав час спробувати.

Насамперед, визначимося з лампочками. Їх має бути, звісно, ​​багато. Інакше що то за гірлянда? Скільки – залежатиме від нашого бажання та можливостей. Накидаємо схему нашої гірлянди:

Припустимо, ми вирішили живити гірлянду від розетки (220 В). Якщо всі лампочки однотипні (на одну напругу і один струм, написані на цоколі кожного приладу), то згідно із законом Ома на кожній лампочці впаде певна, але однакова напруга.

4 лампочки – кожній дістанеться 220/4 = 55 В. 10 лампочок – 220/10 = 22 В. Ось уже й гірлянда, оскільки у продажу є лампочки на 24 Вольти. Вловили сенс?

Змінюючи їхню кількість, легко зібрати гірлянду з лампочок, розрахованих на будь-яку напругу! Єдина, як я вже казав, умова - лампи повинні бути однотипними, інакше напруга на них розподілиться по-різному і гірлянда, швидше за все, згорить.

Тепер побудуємо завдання від зворотного. У нас завалялась жменя ламп на 6.3 Ст. Скільки їх потрібно? Швиденько ділимо 220 на 6.3 = 35 штук. Щоб гірлянда попрацювала і рік, і п'ять і десять, має сенс збільшити кількість ламп штук до 40. У цьому випадку кожній лампочці дістанеться 5.5 вольт, всі вони горітимуть не так яскраво, але дуже довго. А неяскраво – не біда. Нам потрібно гарно, а не яскраво.

А якщо в нашому розпорядженні немає 40 ламп, можна обійтися меншим числом? Цілком. Згадаймо - він проводить струм в один бік і не проводить в інший. Адже в розетці у нас напруга і якщо підключити гірлянду через діод, він пропустить одну напівхвилю і затримає іншу. В результаті на гірлянді буде половина напруги мережі – 110 В. Значить, число ламп можна сміливо зменшити вдвічі!

• Фактично амплітудне значення залишиться на рівні 220 В, а вдвічі зменшиться напруга, що діє, і середній струм через лампи, але для простоти розуміння будемо вважати, що зменшиться напруга, що, втім, і покаже будь-який вольтметр.

Фактично амплітудне значення залишиться на рівні 220 В, а вдвічі зменшиться напруга, що діє, і середній струм через лампи, але для простоти розуміння будемо вважати, що зменшиться напруга, що втім і покаже будь-який вольтметр.

Єдина проблема – правильно підібрати діод, щоб він витримав струм та напругу. Напруга у нас 220 В, струм написаний на цоколі лампи – при послідовному з'єднанні буде для всіх один. Припустимо, 0.1А. Значить нам потрібен діод, що витримує зворотну напругу не нижче 300 (для запасу) і струм в районі 0.2 А (теж для запасу).

Відкриваємо довідник з діодіві дивимося, які з тих, що доступні для нас, підійдуть. КД243Г, КД247В, КД105А, КД127А, 1N4004 … Вибір величезний. Оскільки наш діод працюватиме в ланцюзі змінного струму, то навіть не має значення полярність його підключення! Нарізаємо шматочки дроту, споюємо всі лампочки послідовно, добре ізолюємо їх цоколі, включаємо в діод схему і наша гірлянда готова.

Увага! Конструкція має живлення від мережі, а тому КОЖНА лампочка знаходиться під небезпечною для життя напругою! Ретельно ізолюйте всі струмопровідні частини ламп і перепаюйте тільки відключивши гірлянду від електричної мережі!

Часи, коли світлодіоди використовували лише як індикатори включення приладів, давно минули. Сучасні світлодіодні прилади можуть повністю взаємозамінити лампи розжарювання в побутових, промислових та побутових приладах. Цьому сприяють різні властивості світлодіодів, знаючи які можна правильно підібрати LED-аналог. Використання світлодіодів, враховуючи їх основні параметри, відкриває різноманітні можливості у сфері освітлення.

Світлодіод (позначається СД, СІД, LED в англ.) є приладом, в основі якого лежить штучний напівпровідниковий кристалик. При пропусканні крізь нього електроструму створюється явище випромінювання фотонів, що зумовлює світіння. Дане світіння має дуже тонкий спектр діапазону, і колір його залежить від матеріалу напівпровідника.

Світлодіоди з червоним і жовтим світінням виробляють з неорганічних напівпровідникових матеріалів на базі арсеніду галію, зелені та сині виготовляють на основі індію-галію-нітриду. Щоб збільшити яскравість світлового потоку використовують різні присадки або застосовують багатошаровий метод, коли шар чистого нітриду алюмінію розміщують між напівпровідниками. В результаті утворення в одному кристалі декількох електронно-діркових (p-n) переходів, яскравість його світіння зростає.

Розрізняють два типи світлодіодів: для індикації та освітлення. Перші використовують для індикації включення до мережі різних приладів, а також як джерела декоративного підсвічування. Вони являють собою кольорові діоди, поміщені в корпус, що просвічується, кожен з них має чотири висновки. Прилади, що випромінюють інфрачервоне світло, використовують у пристроях для дистанційного керування приладами (пульт дистанційного керування).

В області освітлення використовують світлодіоди, що випромінюють біле світло. За кольором розрізняють світлодіоди з холодним білим, нейтральним білим та теплим білим світінням. Існує класифікація застосовуваних освітлення світлодіодів за способом монтажу. Маркування світлодіода SMD означає, що пристрій складається з алюмінієвої або мідної підкладки, на якій розміщений кристалик діода. Сама підкладка знаходиться в корпусі, контакти якого з'єднані з контактами світлодіода.

Інший тип світлодіодів позначається OCB. У такому приладі однією платі розміщується безліч кристалів, покритих люмінофором. Завдяки такій конструкції досягається велика яскравість свічення. Таку технологію використовують при виробництві з великим світловим потоком відносно малої площі. У свою чергу це робить виробництво світлодіодних ламп найбільш доступним та недорогим.

Зверніть увагу! Порівнюючи лампи на SMD і COB світлодіодах можна відзначити, що перші піддаються ремонту шляхом заміни світлодіода, що вийшов з ладу. Якщо лампа не працює на COB світлодіодах, доведеться змінювати всю плату з діодами.

Характеристики світлодіодів

Вибираючи для освітлення відповідну світлодіодну лампу, слід враховувати параметри світлодіодів. До них відносять напругу живлення, потужність, робочий струм, ефективність (світловіддача), температуру світіння (колір), кут випромінювання, розміри, термін деградації. Знаючи основні параметри, можна буде легко вибрати прилади для отримання того чи іншого результату освітленості.

Величина струму споживання світлодіода

Як правило, для звичайних світлодіодів передбачено силу струму величиною 0,02А. Проте бувають світлодіоди, розраховані на 0,08А. До таких світлодіодів відносять потужніші прилади, у пристрої яких задіяні чотири кристали. Вони розташовані в одному корпусі. Оскільки кожен із кристалів споживає по 0,02А, у сумі один прилад споживатиме 0,08А.

Стабільність роботи світлодіодних пристроїв залежить від величини струму. Навіть незначне збільшення сили струму сприяє зниженню інтенсивності випромінювання (старіння) кристала та збільшенню колірної температури. Це зрештою призводить до того, що світлодіоди починають відливати синім кольором і передчасно виходять з ладу. А якщо показник сили струму збільшується суттєво, світлодіод одразу перегорає.

Щоб обмежити струм, що споживається, в конструкціях LED-ламп і світильників передбачені стабілізатори струму для світлодіодів (драйвери). Вони перетворюють струм, доводячи його до необхідної світлодіодів величини. Якщо потрібно підключити окремий світлодіод до мережі, потрібно використовувати струмообмежувальні резистори. Розрахунок опору резистора для світлодіода виконують з огляду на його конкретні характеристики.

Корисна порада! Щоб правильно підібрати резистор, можна скористатися калькулятором розрахунку резистора для світлодіода, розміщеним в Інтернеті.

Напруга світлодіодів

Як дізнатися напругу світлодіодів? Справа в тому, що параметра напруги живлення у світлодіодів немає. Натомість використовується характеристика падіння напруги на світлодіоді, що означає величину напруги на виході світлодіода при проходженні через нього номінального струму. Значення напруги, вказане на упаковці, відображає якраз падіння напруги. Знаючи цю величину, можна визначити напругу, що залишилася на кристалі. Саме це значення береться до уваги під час розрахунків.

Враховуючи застосування різних напівпровідників для світлодіодів, напруга кожного з них може бути різною. Як дізнатися, на скільки Вольт світлодіод? Визначити можна за кольором світіння приладів. Наприклад, для синіх, зелених та білих кристалів напруга становить близько 3В, для жовтих та червоних – від 1,8 до 2,4В.

При використанні паралельного підключення світлодіодів ідентичного номіналу з величиною напруги в 2В можна зіткнутися з наступним: в результаті розкидання параметрів одні випромінюючі діоди вийдуть з ладу (згорять), інші будуть дуже слабко світитися. Це відбудеться через те, що зі збільшенням напруги навіть на 0,1В спостерігається збільшення сили струму, що проходить через світлодіод, в 1,5 рази. Тому так важливо стежити, щоб струм відповідав номіналу світлодіода.

Світловіддача, кут світіння та потужність світлодіодів

Порівняння світлового потоку діодів з іншими джерелами світла проводять, враховуючи силу випромінювання, що видається ними. Прилади розміром близько 5 мм діаметром дають від 1 до 5 лм світла. У той час як світловий потік лампи розжарювання 100Вт становить 1000 лм. Але при порівнянні необхідно враховувати, що у звичайної лампи світло розсіяне, а у світлодіода - спрямований. Тому необхідно брати до уваги кут розсіювання світлодіодів.

Кут розсіювання різних світлодіодів може становити від 20 до 120 градусів. При освітленні світлодіоди дають яскравіше світло по центру і знижують освітленість до країв кута розсіювання. Таким чином, світлодіоди краще висвітлюють конкретний простір, використовуючи при цьому менше потужності. Однак якщо потрібно збільшити площу освітленості, у конструкції світильника використовують лінзи, що розсіюють.

Як визначити потужність світлодіодів? Щоб визначити потужність світлодіодної лампи, яка потрібна для заміни лампи розжарювання, необхідно застосовувати коефіцієнт, що дорівнює 8. Так, замінити звичайну лампу потужністю 100Вт можна світлодіодним приладом потужністю не менше 12,5Вт (100Вт/8). Для зручності можна скористатися даними таблиці відповідності потужності ламп розжарювання та LED-джерел світла:

При використанні світлодіодів для освітлення дуже важливим є показник ефективності, який визначається ставленням світлового потоку (лм) до потужності (Вт). Зіставляючи ці параметри у різних джерел світла, отримуємо, що ефективність лампи розжарювання становить 10-12 лм/Вт, люмінесцентної – 35-40 лм/Вт, світлодіодної – 130-140 лм/Вт.

Колірна температура LED-джерел

Одним із важливих параметрів світлодіодних джерел є температура свічення. Одиниці виміру цієї величини – градуси Кельвіна (К). Слід зазначити, що всі джерела світла за температурою світіння поділяють на три класи, серед яких теплий білий має колірну температуру менше 3300 К, денний білий – від 3300 до 5300 К та холодний білий понад 5300 К.

Зверніть увагу! Комфортне сприйняття людським оком світлодіодного випромінювання безпосередньо залежить від колірної температури LED-джерела.

Колірна температура зазвичай вказується на маркування світлодіодних ламп. Вона позначається чотиризначним числом і літерою К. Вибір LED-ламп з певною колірною температурою залежить від особливостей застосування її для освітлення. Наведена нижче таблиця відображає варіанти використання світлодіодних джерел з різною температурою світіння:

Хвильова природа кольору дозволяє виразити колірну температуру світлодіодів, використовуючи довжину хвилі. Маркування деяких світлодіодних приладів відображає колірну температуру у вигляді інтервалу різних довжин хвиль. Довжина хвилі має позначення і вимірюється в нанометрах (нм).

Типорозміри SMD світлодіодів та їх характеристики

Зважаючи на розмір SMD світлодіодів, прилади класифікуються у групи з різними характеристиками. Найбільш популярні світлодіоди з типорозмірами 3528, 5050, 5730, 2835, 3014 та 5630. Характеристики SMD світлодіодів в залежності від розмірів різняться. Так, різні типи SMD світлодіодів відрізняються за яскравістю, колірною температурою, потужністю. У маркуванні світлодіодів перші дві цифри показують довжину та ширину приладу.

Основні параметри світлодіодів SMD 2835

До основних характеристик SMD світлодіодів 2835 відносять збільшену площу випромінювання. У порівнянні з приладом SMD 3528, який має круглу робочу поверхню, площа випромінювання SMD 2835 має прямокутну форму, що сприяє більшій світловіддачі при меншій висоті елемента (близько 0,8 мм). Світловий потік такого пристрою становить 50 лм.

Корпус світлодіодів SMD 2835 виконаний із термостійкого полімеру та може витримувати температуру до 240°С. Слід зазначити, що деградація випромінювання цих елементах становить менше 5% протягом 3000 годин функціонування. Крім того, прилад має досить низький тепловий опір переходу кристал-підкладка (4 С/Вт). Робочий струм у максимальному значенні – 0,18А, температура кристала – 130°С.

За кольором світіння виділяють теплий білий з температурою світіння 4000 К, денний білий – 4800 К, чистий білий – від 5000 до 5800 К і холодний білий з колірною температурою 6500-7500 К. Варто відзначити, що максимальна величина світінням, мінімальна – у світлодіодів теплого білого кольору. У конструкції приладу збільшено контактні майданчики, що сприяє кращому відводу тепла.

Корисна порада! Світлодіоди SMD 2835 можна використовувати для будь-якого типу монтажу.

Характеристики світлодіодів SMD 5050

У конструкції корпусу SMD 5050 розміщено три однотипні світлодіоди. LED джерела синього, червоного та зеленого кольору мають технічні характеристики, аналогічні кристалам SMD 3528. Значення робочого струму кожного із трьох світлодіодів становить 0,02А, отже сумарна величина струму всього приладу 0,06А. Щоб світлодіоди не вийшли з ладу, рекомендується не перевищувати цю величину.

LED прилади SMD 5050 мають пряму напругу величиною 3-3,3В та світловіддачу (мережевий потік) 18-21 лм. Потужність одного світлодіода складається із трьох величин потужності кожного кристала (0,7Вт) і становить 0,21Вт. Колір світіння, що випускається приладами, може бути білим у всіх відтінках, зеленим, синім, жовтим та кольоровим.

Близьке розташування світлодіодів різних кольорів в одному корпусі SMD 5050 дозволило реалізувати кольорові світлодіоди з окремим керуванням кожним кольором. Для регулювання світильників з використанням світлодіодів SMD 5050 використовують контролери, завдяки чому колір світіння можна плавно змінювати від одного до іншого через задану кількість часу. Зазвичай такі прилади мають кілька режимів керування та можуть регулювати яскравість свічення світлодіодів.

Типові характеристики світлодіода SMD 5730

Світлодіоди SMD 5730 – сучасні представники LED-приладів, корпус яких має геометричні розміри 5,7 х3 мм. Вони відносяться до надяскравих світлодіодів, характеристики яких стабільні та якісно відрізняються від параметрів попередників. Виготовлені із застосуванням нових матеріалів, ці світлодіоди відрізняються підвищеною потужністю та високоефективним світловим потоком. Крім того, вони можуть працювати в умовах підвищеної вологості, стійкі до перепадів температур та вібрації, мають тривалий термін служби.

Існує два різновиди приладів: SMD 5730-0,5 з потужністю 0,5Вт та SMD 5730-1 з потужністю 1Вт. Відмінною особливістю приладів є можливість їхнього функціонування на імпульсному струмі. Величина номінального струму SMD 5730-0,5 становить 0,15А, при імпульсній роботі пристрій може витримувати силу струму до 0,18А. Цей тип світлодіодів забезпечує світловий потік до 45 лм.

Світлодіоди SMD 5730-1 працюють на постійному струмі 0,35А, при імпульсному режимі – до 0,8А. Ефективність світловіддачі такого приладу може становити до 110 лм. Завдяки термостійкому полімеру корпус приладу витримує температуру до 250°С. Кут розсіювання обох типів SMD 5730 дорівнює 120 градусів. Ступінь деградації світлового потоку становить менше 1% під час роботи протягом 3000 годин.

Характеристики світлодіодів Cree

Компанія Cree (США) займається розробкою та випуском надяскравих та найпотужніших світлодіодів. Одна з груп світлодіодів Cree представлена ​​серією приладів Xlamp, які поділяються на однокристальні та багатокристальні. Однією з особливостей однокристальних джерел є розподіл випромінювання з обох боків приладу. Ця інновація дозволила випускати світильники з великим кутом світіння, використовуючи мінімальну кількість кристалів.

У серії LED-джерел XQ-E High Intensity кут світіння становить від 100 до 145 градусів. Маючи невеликі геометричні розміри 1,6х1,6 мм, потужність надяскравих світлодіодів – 3 Вольти, а світловий потік – 330 лм. Це одна з нових розробок компанії Cree. Всі світлодіоди, конструкція яких розроблена на базі одного кристала, мають якісну передачу кольору в межах CRE 70-90.

Стаття на тему:

Як зробити або полагодити LED-гірлянду самостійно. Ціни та основні характеристики найпопулярніших моделей.

Компанія Cree випустила кілька варіантів багатокристальних LED-приладів із новітніми типами живлення від 6 до 72 Вольт. Багатокристальні світлодіоди поділяються на три групи, до яких входять прилади з високою напругою, потужністю до 4Вт та вище 4Вт. У джерелах до 4Вт зібрано 6 кристалів у корпусі типу MX та ML. Кут розсіювання складає 120 градусів. Купити світлодіоди Cree такого типу можна з білим теплим та холодним кольором світіння.

Корисна порада! Незважаючи на високу надійність та якість світла, купити потужні світлодіоди серії MX та ML можна за відносно невеликою ціною.

До групи понад 4Вт входять світлодіоди з кількох кристалів. Найгабаритнішими в групі є прилади потужністю 25Вт, що представлені серією MT-G. Новинка компанії – світлодіоди моделі XHP. Один із великих LED-приладів має корпус 7х7 мм, його потужність 12Вт, світловіддача 1710 лм. Світлодіоди з високою напругою живлення поєднують у собі невеликі габарити та високу світловіддачу.

Схеми підключення світлодіодів

Існують певні правила підключення світлодіодів. Враховуючи, що струм, що проходить через прилад, рухається тільки в одному напрямку, для тривалого і стабільного функціонування LED-приладів важливо враховувати не тільки певну напругу, але і оптимальну величину струму.

Схема підключення світлодіода до мережі 220В

Залежно від джерела живлення, що використовується, розрізняють два види схем підключення світлодіодів до 220В. В одному з випадків використовується з обмеженим струмом, у другому – спеціальна напруга, що стабілізує. Перший варіант враховує використання спеціального джерела із певною силою струму. Резистор в даній схемі не потрібен, а кількість світлодіодів, що підключаються, обмежується потужністю драйвера.

Для позначення світлодіодів на схемі застосовуються піктограми двох видів. Над кожним схематичним зображенням знаходяться дві невеликі паралельні стрілочки, спрямовані вгору. Вони символізують яскраве світло LED-приладу. Перед тим як підключити світлодіод до 220В, використовуючи блок живлення, необхідно в схему включити резистор. Якщо цю умову не виконати, це призведе до того, що робочий ресурс світлодіода суттєво скоротиться або він просто вийде з ладу.

Якщо при підключенні використовувати блок живлення, стабільним у схемі буде лише напруга. Враховуючи незначний внутрішній опір LED-приладу, увімкнення його без обмежувача струму призведе до згоряння приладу. Саме тому схему включення світлодіода вводять відповідний резистор. Слід зазначити, що резистори бувають з різним номіналом, тому слід правильно розраховувати.

Корисна порада! Негативним моментом схем увімкнення світлодіода в мережу 220 Вольт з використанням резистора стає розсіювання великої потужності, коли потрібно підключити навантаження з підвищеним споживанням струму. У цьому випадку резистор замінюють конденсатором, що гасить.

Як розрахувати опір для світлодіоду

При розрахунку опору для світлодіода керуються формулою:

U = IхR,

де U – напруга, I – сила струму, R – опір (закон Ома). Допустимо, необхідно підключити світлодіод з такими параметрами: 3В – напруга та 0,02А – сила струму. Щоб при підключенні світлодіода до 5 Вольтів на блоці живлення він не вийшов з ладу, треба забрати зайві 2В (5-3 = 2В). Для цього необхідно включити до схеми резистор із певним опором, який розраховується за допомогою закону Ома:

R = U/I.

Отже, відношення 2В до 0,02А становитиме 100 Ом, тобто. саме такий потрібен резистор.

Дуже часто буває, що, враховуючи параметри світлодіодів, опір резистора має нестандартне для приладу значення. Такі обмежувачі струму не можна знайти в точках продажу, наприклад, 128 або 112,8 Ом. Тоді слід використовувати резистори, опір яких має найближче значення порівняно з розрахунковим. При цьому світлодіоди функціонуватимуть не на повну силу, а лише на 90-97%, але це буде непомітно для ока і позитивно вплине на ресурс приладу.

В інтернеті представлено багато варіантів калькуляторів розрахунків світлодіодів. Вони враховують основні параметри: падіння напруги, номінальний струм, напруга на виході, кількість приладів у ланцюзі. Задавши в полі форми параметри LED-приладів та джерел струму, можна дізнатися про відповідні характеристики резисторів. Для визначення опору маркованих кольором струмообмежувачів також є онлайн розрахунки резисторів для світлодіодів.

Схеми паралельного та послідовного підключення світлодіодів

При складанні конструкцій з декількох LED-приладів використовують схеми включення світлодіодів у мережу 220 Вольт із послідовним або паралельним з'єднанням. При цьому для коректного підключення слід враховувати, що при послідовному включенні світлодіодів потрібна напруга є сумою падінь напруги кожного приладу. Тоді як при паралельному включенні світлодіодів складається сила струму.

Якщо в схемах використовуються LED-прилади з різними параметрами, для стабільної роботи необхідно розрахувати резистор для кожного світлодіода окремо. Слід зазначити, що двох абсолютно однакових світлодіодів немає. Навіть прилади однієї моделі мають незначні відмінності у параметрах. Це призводить до того, що при підключенні великої кількості в послідовну або паралельну схему з одним резистором, вони можуть швидко деградувати і вийти з ладу.

Зверніть увагу! При використанні одного резистора у паралельній чи послідовній схемі можна підключати лише LED-прилади з ідентичними характеристиками.

Розбіжність у параметрах при паралельному підключенні кількох світлодіодів, допустимо 4-5 шт., не вплине працювати приладів. А якщо в таку схему підключити багато світлодіодів, це буде поганим рішенням. Навіть якщо LED-джерела мають незначний розкид характеристик, це призведе до того, що деякі прилади випромінюватимуть яскраве світло і швидко згорять, а інші будуть слабо світитися. Тому при паралельному підключенні завжди слід використовувати окремий резистор для кожного приладу.

Що стосується послідовного з'єднання, то тут має місце економне споживання, так як весь ланцюг витрачає кількість струму, що дорівнює споживання одного світлодіода. При паралельній схемі споживання становить суму витрачання всіх включених у схему LED-джерел, включених у схему.

Як підключити світлодіоди до 12 Вольтів

У конструкції деяких приладів резистори передбачені ще на етапі виготовлення, що дає можливість підключення світлодіодів до 12 Вольт або 5 Вольт. Однак такі прилади не завжди можна знайти у продажу. Тому у схемі підключення світлодіодів до 12 вольт передбачають обмежувач струму. Насамперед необхідно з'ясувати характеристики світлодіодів, що підключаються.

Такий параметр, як пряме зниження напруги у типових LED-приладів становить близько 2В. Номінальний струм цих світлодіодів відповідає 0,02А. Якщо потрібно підключити такий світлодіод до 12В, то «зайві» 10В (12±2) необхідно погасити обмежувальним резистором. З допомогою закону Ома можна розрахувати йому опір. Отримаємо, що 10/0,02 = 500 (Ом). Таким чином, необхідний резистор з номіналом 510 Ом, який є найближчим рядом електронних компонентів Е24.

Щоб така схема працювала стабільно, потрібно обчислити потужність обмежувача. Використовуючи формулу, виходячи з якої потужність дорівнює добутку напруги та струму, розраховуємо її значення. Напруга величиною 10В множимо на струм 0,02А і отримуємо 0,2Вт. Таким чином, потрібний резистор, стандартний номінал потужності якого становить 0,25Вт.

Якщо в схему необхідно включити два LED-прилади, то слід враховувати, що напруга, що падає на них, буде становити вже 4В. Відповідно для резистора залишиться погасити вже не 10В, а 8В. Отже, подальший розрахунок опору та потужності резистора робиться на підставі цього значення. Розташування резистора у схемі можна передбачити будь-де: з боку анода, катода, між світлодіодами.

Як перевірити світлодіод мультиметром

Один із способів перевірки робочого стану світлодіодів – тестування мультиметром. Таким приладом можна діагностувати світлодіоди будь-якого виконання. Перед тим, як перевірити світлодіод тестером, перемикач приладу встановлюють у режимі «продзвінки», а щупи прикладають до висновків. При замиканні червоного щупа на анод, а чорного на катод, кристал повинен випромінювати світло. Якщо змінити полярність, на дисплеї приладу має відображатися показ «1».

Корисна порада! Перед тим як перевірити світлодіод на працездатність, рекомендується приглушити основне освітлення, тому що при тестуванні струм дуже низький і світлодіод випромінюватиме світло так слабо, що при нормальному освітленні цього можна не помітити.

Тестування LED-приладів можна провести, не використовуючи щупи. Для цього отвори, розташовані в нижньому куті приладу, анод вставляють в отвір з символом «Е», а катод – з вказівником «С». Якщо світлодіод у робочому стані – він має засвітитись. Цей метод тестування підходить для світлодіодів із досить довгими контактами, очищеними від припою. Положення перемикача за такого способу перевірки не має значення.

Як перевірити світлодіоди мультиметром, не випоюючи? Для цього необхідно припаяти до щуп тестера шматочки від звичайної скріпки. Як ізоляція підійде текстолітове прокладання, яке укладається між проводами, після чого обробляється ізолентою. На виході виходить своєрідний перехідник для підключення щупів. Скріпки добре пружні і надійно фіксуються в роз'ємах. У такому вигляді можна підключити щупи до світлодіодів, не випаюючи їх зі схеми.

Що можна зробити зі світлодіодів своїми руками

Багато радіоаматорів практикують складання різних конструкцій зі світлодіодів своїми руками. Зібрані самостійно вироби не поступаються якістю, інколи ж і перевершують аналоги виробничого виготовлення. Це можуть бути кольоромузальні пристрої, миготливі конструкції світлодіодів, вогні, що біжать, на світлодіодах своїми руками і багато іншого.

Складання стабілізатора струму для світлодіодів своїми руками

Щоб ресурс світлодіода не виробився раніше за визначений термін, необхідно щоб струм, що протікає через нього, мав стабільне значення. Відомо, що світлодіоди червоного, жовтого та зеленого кольору можуть справлятися з підвищеним навантаженням струму. У той час як синьо-зелені та білі LED-джерела навіть при невеликому навантаженні згоряють за 2 години. Таким чином, для нормальної роботи світлодіода необхідно вирішити питання щодо його живлення.

Якщо зібрати ланцюжок із послідовно або паралельно з'єднаних світлодіодів, то забезпечити їм ідентичне випромінювання можна в тому випадку, якщо струм, що проходить через них, матиме однакову силу. Крім того, імпульси зворотного струму можуть негативно вплинути на ресурс LED-джерел. Щоб цього не сталося, необхідно включити в схему стабілізатор струму для світлодіодів.

Якісні ознаки світлодіодних світильників залежать від драйвера, що застосовується – пристрою, яке перетворює напругу в стабілізований струм з конкретним значенням. Багато радіоаматорів збирають схему живлення світлодіодів від 220В своїми руками на базі мікросхеми LM317. Елементи для такої електронної схеми мають невелику вартість та такий стабілізатор легко сконструювати.

При використанні стабілізатора струму LM317 для світлодіодів регулюють струм в межах 1А. Випрямляч з урахуванням LM317L стабілізує струм до 0,1А. У схемі пристрою використовують лише один резистор. Його розраховують за допомогою онлайн-калькулятора опору для світлодіода. Для живлення підійдуть підручні пристрої: блоки живлення від принтера, ноутбука або іншої побутової електроніки. Складніші схеми збирати самостійно не вигідно, тому що їх простіше придбати в готовому вигляді.

ДХО зі світлодіодів своїми руками

Застосування на автомобілях денних ходових вогнів (ДХО) помітно підвищує видимість автомобіля у світлий час іншими учасниками дорожнього руху. Багато автолюбителів практикують самостійне складання ДХО з використанням світлодіодів. Один з варіантів - пристрій ДХО з 5-7 світлодіодів потужністю 1Вт та 3Вт на кожен блок. Якщо використовувати менш потужні LED-джерела, світловий потік не відповідатиме нормативам для таких вогнів.

Корисна порада! При виготовленні ДХО своїми руками, враховуйте вимоги ГОСТу: світловий потік 400-800 Кд, кут світіння у горизонтальній площині – 55 градусів, вертикальній – 25 градусів, площа – 40 см².

Для основи можна використовувати плату з алюмінієвого профілю із майданчиками для кріплення світлодіодів. Світлодіоди фіксуються на платі за допомогою теплопровідного клеючого складу. Відповідно до типу LED-джерел підбирається оптика. У цьому випадку підійдуть лінзи з кутом світіння 35 градусів. Лінзи встановлюються на кожен світлодіод окремо. Провід виводяться в будь-яку зручну сторону.

Далі виготовляється корпус для ДХО, який служить одночасно і радіатором. Для цього можна використовувати П-подібний профіль. Готовий світлодіодний модуль розміщують усередині профілю, закріпивши його на гвинтах. Весь вільний простір можна залити прозорим герметиком на силіконовій основі, залишивши лише лінзи. Таке покриття буде служити як вологозахист.

Підключення ДХО до живлення проводиться з обов'язковим використанням резистора, опір якого попередньо прораховується та перевіряється. Способи підключення можуть бути різними з огляду на модель автомобіля. Схеми підключення можна знайти в Інтернеті.

Як зробити, щоб світлодіоди блимали

Найбільш популярними миготливими світлодіодами, які можна купити в готовому вигляді, є прилади, регульовані рівнем потенціалу. Миготіння кристала відбувається за рахунок зміни живлення на висновках приладу. Так, двокольоровий червоно-зелений LED-прилад випромінює світло залежно від напрямку струму, що проходить по ньому. Ефект миготіння в RGB-світлодіоді досягається підключенням трьох висновків для окремого управління конкретною системою регулювання.

Але можна зробити миготливим і звичайний однобарвний світлодіод, маючи в арсеналі щонайменше електронних компонентів. Перед тим як зробити світлодіод, що миготить, необхідно вибрати працюючу схему, яка буде простою і надійною. Можна використовувати схему миготливого світлодіода, яка буде запитана від джерела з напругою 12В.

Схема складається з транзистора невеликої потужності Q1 (підійде високочастотний кремнієвий КТЗ 315 або його аналоги), резистора R1 820-1000 Ом, 16-вольтового конденсатора С1 ємністю 470 мкФ і LED-джерела. При включенні схеми конденсатор заряджається до 9-10В після цього транзистор на мить відкривається і віддає накопичену енергію світлодіоду, який починає блимати. Цю схему можна реалізувати лише у разі живлення джерела 12В.

Можна зібрати більш вдосконалену схему, яка працює за аналогією з транзисторним мультивібратором. У схему входять транзистори КТЗ 102 (2 шт.), резистори R1 і R4 по 300 Ом кожен, щоб обмежити струм, резистори R2 і R3 по 27000 Ом, щоб задавати струм бази транзистори, 16-вольтові полярні конденсатори. мкФ) і два LED-джерела. Ця схема живиться від джерела постійної напруги 5В.

Схема працює за принципом «пари Дарлінгтона»: конденсатори С1 і С2 поперемінно заряджаються і розряджаються, що спричиняє відкривання конкретного транзистора. Коли один транзистор віддає енергію С1, спалахує один світлодіод. Далі плавно заряджається С2, а струм бази VT1 ​​знижується, що призводить до закриття VT1 і відкриття VT2 і спалахує інший світлодіод.

Корисна порада! Якщо використовувати напругу живлення понад 5В, потрібно застосувати резистори з іншим номіналом, щоб унеможливити вихід з ладу світлодіодів.

Складання кольоромузики на світлодіодах своїми руками

Щоб реалізувати досить складні схеми музики на світлодіодах своїми руками, необхідно спочатку розібратися, як працює найпростіша схема музики. Вона складається з одного транзистора, резистора та LED-приладу. Таку схему можна запитати від джерела із номіналом від 6 до 12В. Функціонування схеми відбувається за рахунок каскадного посилення із загальним випромінювачем (емітером).

На базу VT1 надходить сигнал зі змінною амплітудою та частотою. У разі, коли коливання сигналу перевищують заданий поріг, транзистор відкривається і спалахує світлодіод. Мінусом цієї схеми є залежність миготіння від ступеня звукового сигналу. Таким чином ефект кольоромузики виявлятиметься лише за певної міри гучності звуку. Якщо звук збільшити. світлодіод весь час горітиме, а при зменшенні – трохи спалахуватиме.

Щоб досягти повноцінного ефекту, використовують схему музики на світлодіодах з розбивкою діапазону звуку на три частини. Схема із триканальним перетворювачем звуку живиться від джерела напругою 9В. Велику кількість схем музики можна знайти в інтернеті на різних форумах радіоаматорів. Це можуть бути схеми колірної музики з використанням одноколірної стрічки, RGB-світлодіодної стрічки, а також схеми плавного включення та вимкнення світлодіодів. Так само в мережі можна знайти схеми вогнів, що біжать, на світлодіодах.

Конструкція індикатора напруги на світлодіодах своїми руками

Схема індикатора напруги включає резистор R1 (змінний опір 10 кОм), резистори R1, R2 (1кОм), два транзистори VT1 ​​КТ315Б, VT2 КТ361Б, три світлодіоди – HL1, HL2 (червоні), HLЗ (зелений). X1, X2 – 6-вольтові джерела живлення. У цій схемі рекомендується використовувати LED-прилади з напругою 1,5В.

Алгоритм роботи саморобного світлодіодного індикатора напруги є наступним: коли подається напруга, світиться центральне LED-джерело зеленого кольору. У разі падіння напруги включається світлодіод червоного кольору, розташований ліворуч. Збільшення напруги змушує світитися червоний світлодіод, розміщений праворуч. При середньому положенні резистора всі транзистори будуть закриті, і напруга надійде лише на центральний зелений світлодіод.

Відкриття транзистора VT1 відбувається, коли повзунок резистора пересувають нагору, тим самим підвищуючи напругу. У цьому випадку надходження напруги на HL3 припиняється і воно подається на HL1. При переміщенні повзунка вниз (зниження напруги) відбувається закриття транзистора VT1 та відкриття VT2, що дасть живлення світлодіоду HL2. З незначною затримкою LED HL1 згасне, HL3 один раз майне і засвітиться HL2.

Таку схему можна зібрати, використовуючи радіодеталі від застарілої техніки. Деякі збирають її на текстолітовій платі, дотримуючись масштабу 1:1 з розмірами деталей, щоб усі елементи могли розміститися на платі.

Безмежний потенціал LED-освітлення дає можливість самостійно конструювати зі світлодіодів різні світлотехнічні прилади з відмінними характеристиками та досить низькою вартістю.

Настає Новий рік - і ось із коробок на світ дістаються ялинкові прикраси та гірлянди. І якщо іграшка просто вішається на обране для неї місце, з гірляндами бувають різні випадковості. Особливо це стосується дешевих варіантів. Кожен, хто хоч раз ремонтував це диво техніки, знає, що китайська гірлянда, схема якої проста, має деякі особливості.

Особливості гірлянди з Китаю

Найчастіше новорічна прикраса китайських майстрів приваблює приємною ціною (від 150 рублів за штуку) та яскравими вогниками, які блимають у кількох режимах. Чотири види лампочок, а іноді і світлодіодів, тішать око та гаманець. Правда, через деякий час один або відразу кілька кольорів перестають горіти. Причин може бути кілька, але факт залишається фактом – гірлянда вже не працює на всі 100%.

Якщо виріб зіпсувався, його необов'язково міняти на новий. Хоча в Новий рік і прийнято вступати у всьому новому, але наші руки створені не для нудьги. Невже складно поміняти лампочку, що перегоріла? Справа тут не в ціні та не в витраченому на ремонт часу. Справа в принципі. І кожна людина, яка вперше вирішила відремонтувати китайську гірлянду, починає дивуватися.

Непорозуміння

Найнеприємніший сюрприз при ремонті – тонкі жили проводів. Починаєш дивуватися, як усе це працює, і досі не розсипалося. Стає зрозумілою і ціна виробу, і надійність експлуатації. Це китайська гірлянда. Схема, ремонт та пошук розривів – ось ваша подальша доля. З'єднання проводків, природно, є слабким місцем. Тому починати пошук розриву слід з коробочки, що комутує.

Крім напрочуд тонких проводків, китайський виріб може порадувати швидким виходом з ладу тиристорів, що управляють колірними лініями, а також основним контролером. Для заміни несправних елементів найчастіше доводиться шукати вітчизняні аналоги чи переробляти схему цілком.

Види несправностей

Розглянемо деякі з можливих випадків, коли схема китайської гірлянди не знадобиться. З курсу електротехніки відомі лише 2 проблеми, пов'язані з неполадками електрики: коротке замикання та розрив ланцюга. У разі непрацюючої гірлянди потрібно шукати розрив. Допустимо, не горить синій колір. Можливо 2 варіанти:

• десь порвався провід, що з'єднує сині лампочки;
• перегорів один із елементів синього кольору.

Тепер слід знайти розрив або лампочку, що згоріла. Як правило, у цьому нам допоможе візуальний огляд. Найчастіше розрив видно неозброєним поглядом і ремонт на цьому швидко закінчується. Щоб з'єднати два кінці дроту, не потрібно навіть мати під рукою паяльник - допомагає найпростіше скручування. обов'язково необхідно замотати ізолентою.

Увага! Будь-який ремонт електричного виробу здійснюється без підключення до мережі.

Якщо розрив не видно, слід звернути увагу на коробочку з кнопочкою. Китайська гірлянда, схема якої не відрізняється від стандартної, має керуючий блок у плоскій коробочці. Відкрутивши 2 або більше гвинтиків, можна побачити маленьку друковану плату з декількома елементами. До неї підходить 2 дроти від вилки: фаза і нуль, а також 4 дроти з лампочками чотирьох різних кольорів. Розриви найчастіше відбуваються у місці з'єднання жил проводків.

Ціла низка несправностей пов'язана з порушенням роботи Тут може вийти з ладу сама кнопка перемикання режимів. "Лікується" така проблема чищенням контактів або повною заміною. Китайська гірлянда, схема якої є стандартною, обов'язково має у своєму складі контролер. Він також може зіпсуватися, і його також можна замінити. Слабкою ланкою може стати будь-який з 4 тиристорів - по одному на кожен колір.

Проблема заміни елементів

Вся проблема в тому, що лампи досить швидко застарівають, і знайти потрібний варіант китайського виробництва буває проблематично. І тут на допомогу приходить вітчизняна елементна база. Найголовніше – правильно підібрати аналог.

Для вибору аналога потрібного елемента важливо знати параметри китайського виробу. Часто на форумах шукають транзистори PCR406J. Китайська гірлянда, схема якої виконана на таких елементах, знайома. Тільки шуканий елемент насправді виявляється тиристором, яке російський аналог MCR100 практично ідентичний за параметрами.

У пошуках розриву ланцюга

Що робити, якщо розривів не виявлено? Схема китайської гірлянди проста. Усі лампочки з'єднані між собою послідовно. Значить, якщо не горить синя лінія, необхідно знайти як мінімум одну перегорілу. Є два варіанти.

• Перевірити послідовно всі елементи ланцюга.
• Шукати несправну лампочку поділом лінії навпіл. Знайшовши половину, яка не пропускає струм, потрібно розділити її ще раз навпіл. І так доти, доки не знайдеться неполадка. Після заміни лампи всі шматочки необхідно знову зібрати. Краще зробити це з паяльником, але можна обійтися скручуванням або ізолентою.

Другий спосіб можна не використовувати, якщо застосувати мультиметр із прикріпленими до кінців щупів тонкими голками. Однак жилки провідників, які застосовуються в китайських виробах, настільки тонкі, що можуть порватися навіть голкою.

Буває, що під рукою немає другої зіпсованої гірлянди та нової лампочки. І тут можна просто з'єднати два кінці разом. Це чревато підвищенням напруги на лампочках, що залишилися, так як за законами електротехніки в послідовному ланцюгу напруга ділиться порівну. Але якщо прибрати один або два елементи, це не позначиться на терміні служби. Незважаючи на те, що китайські, працює все на загальних принципах.

Світлодіодні гірлянди

Такі вироби останнім часом набули великого поширення. У зв'язку із цим на гірляндах замість лампочок з'явилися малопотужні елементи. Схема китайської мало відрізняється від стандартної. Але, враховуючи той факт, що світлодіод розрахований на набагато меншу напругу, у ланцюгу для мережі 220 В у кожного з них стоятиме резистор. В іншому варіанті на вході системи буде реалізовано понижувальний трансформатор.

Окрім звичної схеми, де елементи розташовані послідовно, існує схема китайської гірлянди на світлодіодах, розміщених паралельно. При такому варіанті навіть перегорання одразу кількох світлових елементів не внесе дисонансу у загальну картину.

Переваги світлодіодних виробів

Китайська гірлянда, схема якої побудована на світлодіодах, має цілу низку переваг.

• Економічність. Пов'язано це із малим споживанням електрики світлодіодами. Звідси одразу випливають дві наступні переваги.
• Довговічність. Термін служби світлодіодних виробів у два та більше разів перевищує термін служби ламп розжарювання.
• Безпека. Світлодіоди, на відміну ламп розжарювання, можуть нагрітися максимум до 60 градусів. Тому вони менш пожежонебезпечні, ніж їхні аналоги.
• Яскравість. Гірлянди на світлодіодах яскравіші та приємніші для очей.
• Морозостійкість. Світлодіодні вироби витримують зниження температури до 40 градусів морозу без зміни працездатності.
• Вологостійкість. Такі гірлянди можна використовувати для прикраси ванних кімнат та вологих оранжерів.

Світлодіодні китайські гірлянди дуже зручно використовуватиме прикраси вуличної частини будинку. Завдяки високій волого- та морозостійкості такі вироби будуть радувати око тривалий час без ремонту.

Висновок

Купуючи такий виріб, не завжди вдається порадувати себе та близьких якісною прикрасою. Іноді за яскравими вогниками та привабливою вартістю захована досить проста та дешева китайська гірлянда. Схема її буде легко вивчення і зручна застосування електротехнічних навичок. Ремонт виробу може принести моральне задоволення. Кожен сам визначає для себе, чи варто це часу та сил. А може, краще відразу взяти дорожчий варіант? Адже навіть китайські гірлянди за велику ціну набагато якісніші за свої дешеві "співвітчизниці". Вибір за вами!