Witam wszystkich.
Zasilanie diody LED jest stosunkowo proste. Należy przyłożyć do jej zacisków napięcie o określonej wartości, co wywoła przepływ prądu o wartości odpowiedniej dla danej diody. Prąd zależy od napięcia, będzie więc większy przy większym napięciu (niekorzystne z punktu widzenia żywotności elementu) oraz mniejszy przy mniejszej wartości napięcia (mniejsza jasność).
Pozwolę sobie przyjąć następujące parametry zasilania dla LED-ów o poszczególnych kolorach:
- 1,6V - 1,8V dla koloru czerwonego, pomarańczowego i żółtego,
- 2,2V - 2,4V dla zielonego,
- 3V - 4V dla niebieskiego i białego,
- 20mA.
Ważna jest też polaryzacja zasilania. Gdy zamienimy bieguny, nie popłynie przez element prąd, wskutek czego nie będzie on świecił. W przypadku podłączenia odwrotnie zasilania, pomimo braku przepływu prądu, przy określonej wartości napięcia może dojść do uszkodzenia złącza. O ile w przypadku diod prostowniczych wartość ta jest dosyć duża (nawet kilkaset czy kilka tysięcy wolt), to diody LED mogą zostać uszkodzone już powyżej 5V, więc uznajmy tę wartość za progową. O tym wspomnę jeszcze podczas opisywania zasilania diod LED prądem zmiennym.
Poniższy rysunek przedstawia dwa podstawowe układy połączeń kilku diod LED:
W przypadku połączenia równoległego wszystkie diody będą miały przyłożone takie samo napięcie, natomiast prąd przepływający przez źródło zasilania będzie równy sumie prądów wszystkich diod. Przykład: zasilimy dwie diody czerwone napięciem 1,8V, pobór prądu jednej wyniesie 18mA, drugiej 21mA, czyli ze źródła popłynie prąd 39mA.
Jeżeli podłączymy diody tak jak na rysunku obok, czyli szeregowo, to przez wszystkie popłynie jednakowy prąd a suma spadków napięcia na poszczególnych diodach będzie równa napięciu zasilania. Przykład: łączymy diodę zieloną i żółtą, poczym zasilamy napięciem równym 4V. Na diodzie żółtej odłoży się napięcie 1,7V, na zielonej 2,3V, a prąd w układzie wyniesie 19mA (w obydwu przypadkach dane wyssane z palca, ale możliwe
).
Diody możemy łączyć w ten sposób, aby rozłożyć napięcia zasilające. Poniższy obrazek ilustruje przykładową sytuacje, w której rozłożyliśmy po pięć czerwonych diod szeregowo, co nam daje 9V/5=1,8V na diodę przy przepływie około 20mA, po czym pięć takich układów połączyliśmy równolegle, co daje 5*20mA=100mA poboru z baterii 9V.
Teraz postaram się rozwiązać kwestię „pozbycia” się nadmiaru napięcia. Poniższy rysunek ilustruje dwa sposoby:
Pierwszy sposób polega na wpięciu w szereg z diodami rezystora. Jego wartość wyznaczymy poprzez podzielenie wartości nadmiaru napięcia poprzez wartość prądu płynącego przez układ.
Na przykład, jeżeli chcemy zasilić dwie żółte diody przy pomocy baterii 9V, to założymy, że na każdą diodę potrzebujemy 1,7V. Na dwie więc potrzeba 1,7*2=3,4V. Nadmiar wyniesie 9V-3,4V=5,6V. Potrzebna rezystancja to 5,6V/20mA=5,6V/0,02A=280. Teraz szukamy rezystora o zbliżonej wartości i gotowe.
Drugi sposób polega na wpięciu szeregowo diod prostowniczych (cena od kilku do kilkudziesięciu groszy za sztukę w przypadku standardowych elementów o niewygórowanych parametrach). Spadek napięcia na diodzie krzemowej wynosi 0,7V. Spadek więc wyniesie n*0,7V, gdzie n to ilość diod prostowniczych.
Na przykład, jeżeli chcemy zasilić trzy zielone diody przy pomocy baterii 9V, to założymy, że na każdą diodę potrzebujemy 2,3V, co więc da nam 2,3*3=6,9V na trzy diody. Musimy wyeliminować 9V-6,9V=2,1V. 2,1V/0,7V=3, wyszło więc dokładnie trzy sztuki. Niewielkie odchylenia w wartości napięcia możemy przyjąć, gdyż nie spowodują katastrofy.
Możemy również zasilić diodę (diody) LED prądem zmiennym. Przy zasilaniu prądem o częstotliwości 50Hz będzie ona zasilona prawidłowo przez 1/50 sekundy, po czym przez 1/50 sekundy będzie zasilona odwrotnie. Należy jednak pamiętać, że podczas gdy dioda nie przewodzi (bieguny zasilania są podłączone odwrotnie) nie płynie prąd w układzie. Więc gdy do obniżenia napięcia zastosujemy rezystor, podczas zasilania ze zmienioną polaryzacją, na rezystorze nie odłoży się napięcie (U=I*R, gdy I=0 to U=0). Zaowocuje to tym, że całe napięcie zasilające zostanie odłożone na diodzie LED i może doprowadzić do jej uszkodzenia. Ale jest na to sposób:
Wystarczy równolegle z diodą LED wpiąć drugą diodę LED lub diodę prostowniczą. To zależy czy potrzebujemy zasilić jedną diodę, czy kilka. Prąd w układzie będzie płyną wówczas w obydwu połówkach okresu zasilania, co spowoduje, że na rezystorze odłoży się napięcie.
To chyba tyle jeżeli chodzi o proste zasilanie diod LED. Jak sobie coś jeszcze przypomnę to dopiszę. Można jeszcze do tego celu stosować różne układy, od prostych stabilizatorów napięcia, które pomogą wyeliminować zmniejszanie się napięcia zasilającego z powodu wyczerpywania się baterii, po układy sterujące pracą diod, przykładem może być miganie kierunkowskazu w modelu.
Pozdrawiam
;
