Založ si blog

Čo vplýva na životnosť LED žiaroviek – pokračovanie

Všimol som si, že niektorí by radi experimentovali so zapojením, preto som sa rozhodol napísať pokračovanie k článku. Vysvetlím, na aký účel slúži sériovo zapojený rezistor s diódou a akú hodnotu má tento rezistor mať.

Existuje viacero spôsobov zapojenia LED diód:

  1. Pomocou rezistora
  2. Pomocou prúdového zdroja
  3. PWM signálom

Prúdový zdroj

Ak prúdový zdroj zaťažíme akoukoľvek záťažou, obvodom bude tiecť stále rovnaký prúd. Neplatí to pri prúdovom zdroji vytvorenom odporom. Na prúd pri prúdovom zdroji vytvoreným odporom má vplyv kolísanie vstupného napätia. To sa dá jednoducho vyriešiť integrovaným stabilizátorom.

Prúdové zdroje môžu byť vytvorené pomocou:

  1. Integrovaných obvodov
  2. Tranzistormi
  3. Kondenzátorom
  4. Vhodným zapojením stabilizátora
  5. Tie najprimitívnejšie odporom, čo sa z teoretického hľadiska ani prúdovým zdrojom nedá nazvať, ale používa sa najčastejšie, lebo je to najlacnejšie.

Zapojenie LED diódy pomocou rezistora:

led 1

Pre výpočet rezistora platí vzťah:

led 2

Pre výkon rezistora platí:

led 3

Pre napätie na rezistore platí:

led 4

Príklad:

 

Chceme použiť LED diódu do auta.

  • Napätie autobatérie je 12,5 V. Pri dobíjaní jej napätie vzrastie na 14 V, preto budeme počítať z napájacím napätím 14 V.
  • Napätie zdroja UZ = 14 V
  • Maximálny prúd určený výrobcom LED je ID = 20 mA
  • Napätie na LED, ak LED prechádza elektrický prúd, je UD = 3,3 V. Určuje výrobca LED, alebo sa to môžme odmerať.

 

Dosadíme do vzorca:

led 5

Pre napájanie vysoko svietivej LED, ktorá ma spotrebu 20 mA, potrebujeme 535 ohm rezistor. Keďže sa taký nevyrába, použijeme najbližší možný 560 ohm. Vypočítali sme odpor s výkonom 0,214 W, použijeme najbližší 0,4 W. Výkon aj hodnotu stále dávame vyššiu, ako sme vypočítali.

Ak na zdroj zapojíme nejaký integrovaný stabilizátor napríklad LM7805 a jeho výstup použijeme ako zdroj na napájanie LED, potom dostaneme plnohodnotný prúdový zdroj.

 

Zapojenie LED na 230V

Zapojenie sa skladá zo 4 častí:

  1. Zapojenie sa skladá z kondenzátora, ktorý tvorí prúdový zdroj.
  2. Usmerňovača, ktorí je tam preto aby LED dióda neblikala na nízkej frekvencií okolo 25 Hz.
  3. Nárazového odporu, ktorý zamedzí zničeniu LED diódy pri zapínaní a vypínaní.
  4. Kondenzátora, ktorý vyhladzuje výstupné napätie, aby led neblikala na frekvencií 50 Hz.

Výpočet som zjednodušil, lebo tento približný výpočet postačuje pre praktické použitie. Na ukážku uvádzam aj jeden príklad.

Teória:

Najprv si vypočítame predradný odpor, ktorý by sme museli dosadiť do série z LED, ak by sme ju chceli pripojiť na 230V. Odpor vypočítame podľa vzťahu:

led 6

keďže odpor by mal veľmi veľké straty, namiesto odporu použijeme kondenzátor.

 

Pre kondenzátor platí vzťah: led 7 1Pre narázový odpor platí vzťah: led 7 2Výkon odporu vypočítame zo vzťahu: led 7 3Príklad:

Potrebujeme napájať LED diódu, ktorej parametre, podľa katalógového listu od výrobcu (nájdeme ho na internete) sú:

Napajacie napätie je Ud = 3,6V

Maximálny prúd  Id = 20mA

Špičkový prúd Iš = 350mA

Zdroj:

Napájacie napätie je U = 230V

Frekvencia je f = 50 Hz

Na základe vzťahov pre výpočet Rc a pre výpočet Cx po dosadení získavame vzťah :

led 8 1Pre narázový odpor platí vzťah:

led 8 2

Výkon na ktorý potrebujeme dimenzovať odpor je:

led 8 3Poznámka Id = IR, preto, že pri sériovom zapojení tečie všetkými súčiastkami rovnaký prúd.

 

Ak chceme pripojiť viac diód, pripájame ich do série, hodnota kondenzátora Cx sa nemení, mení sa len hodnota nárazového odporu Rn, maximálne 60 ks LED. Pri 60 LED je účinnosť najvyššia.  Pri 60 LED bude hodnota nárazového odporu daná vzťahom:

led 9led 10

Prajem vám veľa úspechov pri experimentovaní a minimálne množstvo zničeného materiálu. Môj článok je mnou overená teória.

Ak sa rozhodnete experimentovať, robíte to na vlastnú zodpovednosť, lebo pri zapojení LED na 230 V pracujete s nebezpečných sieťovým napätím.

Dotáciou občan neušetrí

04.02.2017

Pozeral som televízne noviny a odrazu som tam zbadal ľudí, ktorí vyzerali ako zmoknuté kurence a nechápali, prečo ľudia nevyužívajú dotáciu na zateplenie rodinného domu, keď je taká výhodná. viac »

Amerika je Amerika a Slovania sú Slovania, to je fakt

07.08.2016

Je veľmi zaujímavé pozorovať správanie sa ľudí. Ak sa na veci pozriem z nadhľadu, ako nezávislá osoba, zhodnotím fakty, dopracujem sa k veľmi zaujímavému výsledku. Človek je tvor, ktorý viac »

Ako obísť imobilizér v aute bez použitia počítača

01.07.2016

V rôznych debatách som si prečítal, že ukradnúť auto je jednoduché: „Zlodej vojde do auta, zapojí počítač, odstráni imobilizér a auto je jeho.“ Je to naozaj také jednoduché, alebo najväčšou viac »

Jaromír Čižnár

Generálny prokurátor Čižnár nechápe hystériu kotlebovcov

25.06.2017 14:52

Generálny prokurátor Jaromír Čižnár nechápe hystériu a kritiku kotlebovcov na to, že podal návrh na Najvyšší súd SR na rozpustenie ich strany.

Erdogan

Ankara je proti zrušeniu tureckej vojenskej základne v Katare

25.06.2017 14:29

Turecký prezident Recep Tayyip Erdogan odmietol výzvu, aby Turecko zrušilo vojenskú základňu na území Kataru.

prešov, mesto

Prešovčanom zrekonštruujú preťaženú križovatku

25.06.2017 14:22

Slovenská správa ciest (SSC) pripravuje rekonštrukciu križovatky na ceste prvej triedy I/20 v Prešove na ulici Solivarská.

Ján Richter

Kollár aj Richter podporujú štrajk vo Volkswagene

25.06.2017 14:19

Minister práce Ján Richer a poslanec Boris Kollár hovorili aj o poklese nezamestnanosti a o tom, čo robiť s dlhodobo nezamestnanými.

Štatistiky blogu

Počet článkov: 9
Celková čítanosť: 20594x
Priemerná čítanosť článkov: 2288x

Autor blogu

Kategórie