Як підключати світлодіоди - Автосхеми, схеми для авто, своїми руками
Багато автовласників хотіли б замінити прості лампочки на світлодіоди, їхнє освітлення це; - перше - дуже низький струм споживання, друге - надійність і довговічність, третє - більш висока світловіддача в порівнянні з простою лампочкою і четверта відсутність нагріву. Якщо ви раптом забули вимкнути габарити, а вранці прийшли в гараж і були приємно вражені, що акумулятор на розряджений.
Будьте уважні та обережні, ремонт електрообладнання в результаті ваших неправильних дій – штука не дуже приємна. Це стосується не тільки світлодіодів, але й інших будь-яких дій з електропроводкою автомобіля. Проте нічого складного в подібній заміні немає, будь-яка людина здатна зробити її самостійно, прочитавши цю статтю.
Основи, які нам потрібно засвоїти:
Перше - Напруга в мережі автомобіля зазвичай це 12 - 13,5 Вольт при заглушеному двигуні і 13 - 14,5 В при заведеному двигуні.
Друге – Напруга живлення звичайного світлодіода – 3,5 вольта. Залежно від кольору та маркування – це значення може бути таким – для червоних та жовтих світлодіодів – 2 – 2,5 вольта; для зелених, синіх, білих - 3-3,8 вольт. Струм малопотужного світлодіода – 20 мА, а потужного досягає до 350 мА. (Але це дуже мало)
Третє – не всі світлодіоди, якщо порівнювати з лампочками, висвітлюють простір навколо себе. Це необхідно враховувати наприклад, коли змінюєш індикаторні лампи, наприклад, в панелі приладів. Коли купуєте світлодіод, потрібно звернути увагу на тип лінзи або просто запитати у продавця (якщо звичайно він у цьому сам розбирається). Вузконаправлені світлодіоди, майже всі, мають наприкінці невелику збільшувальну лінзу. Моя порада, купіть різних світлодіодів і перевірте самі, які вам більше підійдуть.
Четверте - Світлодіод має плюс і мінус, як і акумулятор. Мінус у нього це-катод, плюс - анод, ось як виглядають на схемах:
Якщо ви правильно зрозуміли, то просто взяти і встромити в бортову мережу, отже, просто спалити його. Хочете в цьому переконатися? Спробуйте підключити будь-який світлодіод безпосередньо до акумулятора. Він гарно спалахне, задимиться та згорить. Зате матимете уявлення, як це відбувається.
У продажу, на сьогоднішній день, є світлодіодні панельки, вони ще називаються кластерами, ось ці кластери розраховані на 12 вольт. Їх можна відразу взяти та підключити до бортової мережі автомобіля та радіти як вони гарно горять. Але є одне "але" - при зміні оборотів двигуна, відповідно і змінюватиметься їх яскравість.
Не дуже помітно звичайно, але видно… До того ж, нормально вони світять тільки при напрузі 12,5 вольт, і якщо у вас низька напруга в мережі авто, кластери горітимуть тьмяно. Склад кластера це — ланцюжок світлодіодів та резисторів. На кожні 3 світлодіоди — один резистор, який потрібен для гасіння зайвої напруги.
Світлодіодні стрічки, за принципом, влаштовані практично також, і якщо вам треба, наприклад, відрізати якийсь шматок, невеликого розміру, подивіться на стрічку, там ви побачите ті місця, де її можна відрізати. Зазвичай це 3 світлодіоди та 1 резистор, і можна різати…
Друге — Можна самому зробити ланцюжок із послідовно з'єднаних між собою кластерів і два висновки до живлення. Але будь-які світлодіоди можна вирахувати… Наприклад, якщо вони для 12-14 вольт, то нам знадобиться 3 світлодіоди. У сумі вони дадуть 3,5 х3 = 10,5 вольт. Послідовне з'єднання – це коли плюс першого світлодіода з'єднується з мінусом наступного діода тощо…
Але, їх поки що підключати ще не можна,Необхідно також послідовно включити в ланцюжок резистор, що гасить - номіналом 100-150 Ом, і потужністю 0,5 Вт. Резистори можна придбати у будь-якому магазині радіодеталей.
Але цей спосіб має недолік, про який ми говорили вище - це зміна світіння при зміні обертів двигуна. Але цим способом можна користуватися ... Якщо вам треба поставити більше 3 діодів (у ланцюжку), то тут вже доведеться з'єднувати паралельно.
Паралельно - це означає з'єднувати кілька ланцюжків (3 діода + резистор - один ланцюжок), плюс ланцюжка треба з'єднувати обов'язково з плюсом наступного ланцюжка, а також мінус до мінуса. Номінал резистора, можна вирахувати згідно із законом Ома. Якщо ви не товаришуєте з Омом, то можна застосувати таке правило: якщо включаєте один світлодіод — то резистор треба 500 Ом, якщо 2, то 300 Ом, 3 світлодіоди — 150 Ом. Але краще все ж таки почитайте закон Ома, щоб не наробити помилок.
Тепер трохи детальніше. Вам знадобляться:
Розглянемо приклад. Допустимо у нас є білий світлодіод і його треба підключити до авто… Напруга живлення даного світлодіода 3,5 вольт, струм - 20 мА.
Перше - Що потрібно зробитице виміряти напругу там, де ми її збираємося встановлювати. Сама напруга в різних частинах автомобіля (на різних роз'ємах) може бути різною ... Отже включаємо прилад в режим вимірювання напруги і вимірюємо. Припустимо у нас вийшло 13 вольт.
Друге – віднімаємо з 13 вольт напругу світлодіода (3,5 вольт). І отримуємо 9,5 вольт. Струм у нашу формулу треба підставляти в амперах, в одному ампері 1000 міліампер, тобто 20 мА це 0,02 Ампера. Також за формулою обчислюємо опір: 9,5 / 0,02 = 475 Ом.
Для того, щоб наш резистор не грівся, треба обчислити його потужність. Для цього нам потрібно помножити напругу, яку гасить резистор - 9,5 в, на струм, що проходить через нього - 0,02 ам. 9,5 множимо на 0,02 = 0,19 Вт. Звичайно беремо трохи із запасом - тобто 0,5-1 ват.
Щоб поміряти струм у ланцюзі. Потрібно включити наш «мультиметр» у режимі вимірювання струму у розрив між резистором та світлодіодом (тобто з'єднувати треба послідовно). Для цього треба встановити диск перемикання на мультиметрі на 10А, і встромити червоний щуп у гніздо з написом 10А. Він повинен нам показати 20 міліампер або трохи менше. У резисторів та світлодіодів є невеликий розкид параметрів, тому струм може трохи відрізнятися.
Чим більше струм, тим яскравіше світитиме наш світлодіод, але це може позначитися на терміні його служби. Тому для звичайних світлодіодів не потрібно встановлювати струм вище 20 мікроампер, середнє — 18мА.
Ось так тепер ви дізналися з вищеописаного, як можна підключити будь-яку кількість світлодіодів в будь-якому місці автомобіля. Потрібно тільки знати напругу і струм, і далі дотримуватися формули.напруги зворотної полярності. Підключати треба катод діода до анода світлодіода.
Далі- ми дізнаємося як під'єднати світлодіоди, щоб обороти двигуна не впливали на їхню яскравість… Звичайно найправильнішим буде включити світлодіоди через стабілізатор. Стабілізатор служить для стабілізації напруги та обмежування струму, таким чином, можна приєднати хоч кіловольт, а світлодіод все одно світитиме нормально.
Для стабілізації струму використовують прилади, їх називають драйверами. Ось найпростіший драйвер – схема на мікросхемі-стабілізаторі LM317. Головна перевага цієї мікросхеми – її дуже важко спалити.
Нам знадобиться мікросхема та трививідний стабілізатор напруги.
Занадто докладно не писатиму, тож нам треба змінний резистор 0,5 кОм. Далі треба припаяти середнє виведення резистора до будь-якого крайнього. Включаємо мультиметр, ставимо в режим вимірювання опору. Потім підключаємо до дротів резистора, який паяли, і заміряємо опір . Обертанням резистора треба домогтися, щоб він нам показав 500 Ом (або близько того). Це треба для того, щоб не спалити світлодіод при надто маленькому опорі резистора. Далі збираємо та паяємо ланцюг, ще раз все перевіряємо та підключаємо.
Прилад вмикаємо в режим вимірювання струму. Починаємо обертати змінний резистор і досягаємо свідчень у 20 мА. Потім відключаємо ланцюг і вимірюємо опір резистора і впаюємо замість нього звичайний резистор з таким же опором. Ось і весь ваш перший у житті драйвер зібраний.
Він у нас має обмеження за максимальним струмом в межах 1-1,5 А. Якщо будете включати багато світлодіодів, то тоді, беріть резистор більшої потужності.
Якщо в процесі роботи мікросхема стає гарячою, топотрібно зробити для неї тепловідведення або радіатор. Ще один наш нюанс — корпус автомобіля це «мінус» акумулятора, а підкладка нашої мікросхеми (корпус) — зі своєю другою ніжкою. Тому не можна кріпити її на кузов, тобто маси без прокладки.
Сама мікросхема влаштована так, що вона знижує напругу, яка подається на світлодіод, на 2-3 вольти. Тому вихідна напруга цього драйвера буде 11-12 вольт. Але його головний плюс він легкий у збиранні.