Dekorera med lysdioder och beräkna seriemotstånd

Dekorera med lysdioder och beräkna seriemotstånd: seriemotstånd

LED sparar el, vilket knappast är något att skaka och vad alla vet. Men de erbjuder många fler fördelar.

lysdioder komma ut med en mycket låg spänning och strömså att alla säkert kan hantera, smaka, hantverk och dekorera med dem. Med några grundläggande färdigheter kan du redan skapa bra dekorationer och ljuseffekter. Expertis inom el eller elektronik är inte nödvändig för detta. En låg värmeffekt gör det möjligt att dessutom använda lysdioder i områden.

En särskild fördel tillhandahålls av RGB-LED. De kan visa olika färger, så att även med en LED olika färger kan visas och blandas. Ansökningsområdet är obegränsat, vilket många hobbyister visar och bloggare bevisar i sina projekt.

På den här sidan vill vi ge grundläggande kunskaper, som alla borde kunna genomföra små projekt med LED.

Vad är en LED och hur fungerar det?

Förkortningsdioden står för ljusdiodsdiod (tyska: ljusdiod) eller kortljusdiod. Det är ett halvledarelement så att den bara låter strömmen strömma i en riktning. Var därför alltid uppmärksam på polariseringen av en LED. Om även en LED är inkopplad felaktigt i rad, avbryter den kretsen och kan inte tända.

En ljusdiod har två anslutningar - anoden (positiv polen) och katoden (negativ polen) - genom vilken strömmen flyter. Inuti LED är en halvledare, vanligtvis gjord av en galliumförening, som omvandlar den applicerade energin till ljus när elektronerna passerar genom. Designen spelar en mindre roll här. Ljusdioder är tillgängliga i den välkända rundformen, i olika diametrar, men även i funktionella och specifika vinklar.

Den lysande färgen bestäms av det använda halvledarelementet och bandgapet (övergången av elektronerna i LED), med vilken alla primära färger och ultraviolett eller infrarött ljus kan genereras. Vitt ljus kan skapas genom att blanda flera primära färger eller genom att filtrera blått ljus. Djupare kunskap är inte nödvändig för egna hantverk, eftersom LED-lampor erbjuds i alla färger och färdiga RGB-LED kan blandas med kostnadseffektiv fjärrkontroll i varje färg.

Varm vit och kall vit säger inget om värmen som avges

Många anhängare av LED som vardagsrumsbelysning klaga på att LED-lampor har en onaturlig ljusfärg. De håller fast vid gamla glödlampor eftersom du inte vill ge upp det vanliga ljuset.

Dekorera med lysdioder och beräkna seriemotstånd: lysdioder

Varm vit halogenfläck och kall vit LED-punkt

Lysets färg kallas tekniskt färgtemperatur och uttrycks i Kelvin. Den sträcker sig från 1000 K (rött ljus) genom gult till blått med ca 12000 K. Det naturliga dagsljuset är cirka 5000 till 5500 K och skiljer sig åt mellan morgon, middag och eftermiddagssol. Ljuset på en vanlig glödlampa är dock cirka 2700 K. och förefaller därför gulaktigt. Detta område kallas varmvitt eftersom ljuset utstrålar en trevlig värme. Det kan dock inte kallas naturligt ljus.

Naturligt, å andra sidan, producerar neutralt vitt ljus med ca 3300 till 5000 K. Den har fortfarande en liten gul / rödaktig glöd, men kommer mycket nära dagsljuset. Som dagsljus eller kaltweis är LED-lampor utsedda från en färgtemperatur från 5000 K. Här är färguppfattningen mellan ren vit på ca 6500 K upp till en kallblå på över 10000 K. Så vem vill optimalt representera dagsljuset utnyttjade kalla vita lysdioder, vilket enligt undersökningar ökar produktiviteten på jobbet. Gulaktigt och varmt vitt ljus utstrålar mer av en mysig atmosfär och är därför avkopplande eller till och med trött.

Lysdioder finns i alla färgtemperaturer och kan därför ersätta den vanliga glödlampan utan problem. Om du vill ha en absolut exakt utbyte bör du dock bara tillgripa märkesvaror, eftersom den angivna färgtemperaturen kan ha olika egenskaper och endast indikationen varmvit täcker redan ett stort spektrum av ett eventuellt färgutseende. Hårddefinierad är en sådan färgspecifikation för glödlampor inte. Pålitlig är bara den exakta indikationen på färgtemperaturen i Kelvin.

Polariteten vid anslutning av en LED är viktig!

Vid anslutning, var alltid uppmärksam på LED: s polaritet.

  • Positiv pol anod (kort ben)
  • Negativ polskatod (långt ben, flattning vid LED)

Var försiktig när du väljer rätt strömförsörjning

I nästan alla applikationer LED-lamporna drivs med en 12 V strömförsörjning och ytterligare seriemotstånd. Dock bör man ta hand om när man väljer strömförsörjning.

Dekorera med lysdioder och beräkna seriemotstånd: dekorera

Stabiliserad strömförsörjning för lysdioder på Amazon.de

Inte varje 12V-nätaggregat kommer alltid att leverera 12V. Enkla, ostabiliserade nätaggregat kommer endast att nå cirka 12V under den angivna potentialbelastningen. Utan belastning kan den levererade spänningen vara mycket högre och även lätt nå 16V. Eftersom LED-lamporna endast har en mycket låg belastning (ström) kan de bli överväldigade med den levererade 16 V-enheten snabbt. Även om detta inte automatiskt betyder att de brinner omedelbart, kommer för mycket stress att leda till ökat slitage, snabb förlust av ljusstyrka och sedan till för tidig död.

Ljusdioder får endast användas med en stabiliserad nätaggregat. Stabiliserade kraftaggregat kompenserar för olika belastningar. Oavsett om de är i viloläge eller under maximal belastning, ger de alltid den angivna spänningen. När det är överbelastat kan det naturligtvis sluta, vilket faktiskt minskar ljusstyrkan hos lysdioderna, men är inte skadlig eller minskar LED-lampans livslängd. Stabiliserade kraftaggregat kostar lite mer än enkelt och många elektroniska nätadaptrar är redan stabiliserade idag utan särskild märkning. Användningen av gamla lager bör dock undvikas till varje pris.

Hur beräknas serieresistensen hos en LED?

Ljusdioder kräver endast en mycket låg spänning, som i grunden beror på ljusfärgen, men kan vara lite annorlunda på grund av olika kvaliteter och produktionsmetoder. Använd LED med mindre än högspänning. En lägre spänning minskar ljusstyrkan, som kan kompenseras genom att öka antalet. Å andra sidan leder för hög spänning till snabb slitage och för tidig förlust av LED.

Nödvändig spänning beroende på LED-färg

infraröda lysdioderröda lysdiodergula / gröna lysdioderblå / vita lysdioderultravioletta lysdioder
1,2 - 1,8 V1,6-2,2 V1,9 - 2,5V2,7 - 3,5 V3,1 - 4,5 V

Värdena som anges i tabellen formulär bara en riktlinje. I princip bör lysdioderna användas för att bedöma det datablad där en optimal driftspänning är specificerad som bildar ett medelvärde mellan en god ljusstyrka och en optimal livslängd.

Dekorera med lysdioder och beräkna seriemotstånd: seriemotstånd

LED-laddningsberäkning i enkel krets

För att hindra lysdioder enligt egna idéer är det nödvändigt för att känna till egenskaperna hos de använda lysdioderna och den använda strömförsörjningen. Detta är det enda sättet att beräkna det korrekta seriemotståndet hos en LED. Följande exempel visar hur man beräknar serieresistensen hos en LED.

Ges typiska data en LED:

  • grön LED
  • Driftsström 20 mA
  • Driftspänning 2.5V

Börjar med en 12V nätaggregat och de grundläggande reglerna i den enkla kretsen, förbrukar lysdioden 2,5V och resterande 9,5V måste annars "bortskaffas". Detta bortskaffande tar över seriemotståndet. Beräkningen (förlustberäkning) följer den enkla formeln R = U / I, vilket betyder: seriemotstånd = spänning vid seriemotståndet / använt ström av lysdioden. I det angivna exemplet resulterar detta i: serieresistens = 9,5 V / 0,02 A = 475 Ω. Eftersom inte alla värden är tillgängliga som motstånd, bör du alltid ta till nästa större. I exemplet skulle detta vara ett motstånd med 560 Ω. I stället för 20 mA mottager LED-lampan 17 mA, vilket endast påverkar ljusstyrkan minimalt men ökar livslängden.

Dekorera med lysdioder och beräkna seriemotstånd: beräkna

Vorwiderstandsberechnung med flera lysdioder

skall en enda LED ansluten till en 12V nätaggregat, Naturligtvis måste seriemotståndet absorbera mycket spänning (strömförlust), som omvandlas till värme och därigenom förloras. Det är mer meningsfullt att ansluta så många lysdioder i serie att seriemotståndet kan vara så litet som möjligt. Beräkningen görs på ett liknande sätt.

4 lysdioder på 2,5 V kräver vardera totalt 10 V., så att seriemotståndet bara är 2 V kvar. Strömmen förblir opåverkad i en serieanslutning vid 20 mA eller 0,02 A.

Spänning vid seriemotståndet Total spänning - LED spänning

12V - 4 x 2,5V = 2V

Seriemotstånd Spänning på seriemotståndet / driftströmmen

2 V / 0,02 A = 100 Ω

Prestanda beräkning av nödvändig strömförsörjning

För att använda många fler lysdioder, En parallellkoppling av flera sådana serier (4 LEDs + 100 Ω seriemotstånd) kan ske. Seriemotståndet krävs i varje enskild rad. Antalet möjliga rader är begränsat av strömförsörjningens kraft, eftersom radenes strömförbrukning lägger till. Om strömförsörjningen har en specificerad effekt på 600 mA, resulterar detta i en effekt (12 V x 0,6 A) på 7,2 W. En LED-array (12 V x 0,02 A) kräver 0,24 W. Därför, På denna strömförsörjning används totalt 30 sådana rader med fyra lysdioder. Detta resulterar i ett ståtligt antal 120 LED. Antalet möjliga rader kan också beräknas baserat på den angivna effekten. Om nätaggregatet har 600 mA och kräver en 20 mA LED-matris, kommer beräkningen 600 mA / 20 mA att resultera i 30 rader av fyra lysdioder vardera.

Dekorera med lysdioder och beräkna seriemotstånd: seriemotstånd

Många lysdioder i en krets

En sådan beräkning bör givetvis aldrig utgå från strömförsörjningens fulla belastning. De angivna 600 mAna refererar i de flesta fall till en topp och inte till en kontinuerlig belastning. För att inte överväldiga strömförsörjningen är för säkerhet med 3/4 av den beräknade effekten beräknad. Detta lämnar ca 450 mA, de 22 raderna av fyra lysdioder ska fungera enkelt.

Är det önskade antalet lysdioder fasta, kan vändas om bara beräkna den önskade strömförsörjningen. Om exempelvis fyra LED-lampor i varje rad kräver 200 lysdioder, beräknas den nödvändiga strömförsörjningen enligt följande:

200 lysdioder / 4 lysdioder per rad = 50 rader av 4 lysdioder vardera

50 rader med 4 lysdioder x 20 mA = 1000 mA (1 A)

Den önskade strömförsörjningen borde följaktligen ha minst en kraft på 1 A. Baserat på ett strömförsörjningsutnyttjande på cirka 75% skulle en strömförsörjning med cirka 1,3 A vara nödvändig för att inte överbelasta detta i kontinuerlig drift.

Dekorationer med LED-belysning

Efter all teori och nödvändiga beräkningar, som kan variera beroende på sin egen erfarenhet, eftersom omgivnings temperaturen ibland kan spela en obetydlig roll, följer självklart själva den verkliga skötseln. Det finns inga gränser för idéerna och det är omöjligt att räkna upp alla applikationsexemplar. LED-projekt kommer från dekorativa idéer, men också från en nödvändig belysning, som vårt exempel på bandsågshow.

Dekorera med lysdioder och beräkna seriemotstånd: lysdioder

Installation av en belysning på en bandsåg

Dekorera med lysdioder och beräkna seriemotstånd: beräkna

Barnbilar med trådlös skruvmejsel och LED-belysning

Dekorera med lysdioder och beräkna seriemotstånd: beräkna

Egentillverkning av köksljus

Dekorera med lysdioder och beräkna seriemotstånd: beräkna

Självbyggd skrivbordslampa med LED-ränder

Liknande sidor

  • Trädgårdsljus, uteplatsbelysning och stigbelysning
  • Konstruktionsmanual för en modern LED-ljusbåge
  • LED - LED lyser framtiden
  • Utforma terrassen - anvisningarna
  • Dekorera julgran med ljus - trädstearin för julgran
  • Lampa: Energibesparande glödlampa, glödlampa, LED-lampa, Hallogenlampa och neonrör
  • LED- och ljusdioder - Litteratur för belysningsdesign i huset och trädgården
  • Individuellt upplysta levande utrymmen med LED-ränder
  • Test: BenQ ScreenBar E-läsning LED-lampa
  • Beräkna stålvikten
  • Carving pumpa
  • LED-lampor
  • Gartenleuchte
  • strålkastare
  • bite indikatorer

Video Board: Bedårande Barn feat. Peter Jezewski - Varje Liten Del (2018)