Светодиодная подсветка.
Что нам понадобится: мультиметр (вольтметр, Омметр(если нету уверенности в номиналах сопротивлений, у них вообще есть цветовая маркировка)), провода (лучше разного цвета, чтобы не запутаться), паяльник, припой, канифоль (сосновая смола, можно так же флюс использовать) и собственно светодиоды нужного цвета.Несколько слов про светодиоды и как их подключать.
Следует соблюдать заводские параметры включения светодиода. Прежде чем куда-либо подсоединить светодиод надо выяснить его электрические параметры.
Немного физики. Напряжение 'U' измеряется в вольтах (В), ток 'I'- в амперах (А), сопротивление 'R' в омах (Ом). Закон Ома: U = R * I . Итак, мы решили включить светодиод. Рассмотрим наиболее популярные напряжения - 12 В (в продаже есть блоки питания, так же компьютерный блок питания замечательно держат 12В (черный земля или минус, желтый +12В)). А так же все примеры будут построены на 5мм светодиодах синего цвета (номинальный ток – 20мА, напряжение 3.0-3.6В, матовый или нет – не важно, это влияет только на направленность свечения). Так же в продаже есть 10мм светодиоды с аналогичными параметрами, только стоят дороже.
Все светодиоды имеют один главный электрический параметр, при котором обеспечивается его нормальная работа. Это ток ( I ) протекающий через светодиод. Светодиод нельзя назвать двух или трехвольтовым. У тех, кто все-таки посещал уроки физики в школе, сразу возникает логичный вопрос: если два светодиода абсолютно одинаковые и через оба протекает один и тот же ток, значит, и напряжение надо приложить одно и тоже к обоим. А вот и нет! Светодиод – это полупроводниковый прибор, которым характерна нелинейная вольтамперная характеристика. И если питать его напряжением (что НЕЛЬЗЯ делать), то при подачи на него 3.2В через в цепи будет течь ток 15-17мА (что в пределах нормы и даже немного меньше номинальных 20мА), а вот при 3.6В – уже может быть 25мА (при надлежащем охлаждении еще и поработает несколько часов), при 4В – 100мА, что приведет к немедленному сгоранию светодиода. Вот поэтому нужно в электрической цепи обеспечить протекание номинального тока для данного светодиода (20мА), причем это может быть при напряжении на светодиоде 3.0-3.6В. Технология изготовления кристаллов не позволяет сделать два светодиода с одинаковыми параметрами.
Так обозначается светодиод на схемах (дополнительно помечено где "+" и где "-")
Предположим у нас есть источник питания на 12В. Задача подключить светодиоды к источнику.
В цепи должен течь ток 20мА (0.02А), одному светодиоду при этом нужно около 3.5В. Значит можно последовательно с источником подключить светодиод и резистор (сопротивление), на котором будет падать остальные 12-3,5=8,5В. Вспоминаем, что ток в цепи должен быть 20мА, по закону Ома (U = I * R) получаем: R = U / I = 8.5/0.02 = 425 Ом. Но это всего один светодиод, и на резисторе идут большие потери. Если же последовательно подключим несколько (12/3,5 = 3,43, штуки не делимы, значит три), соблюдая полярность, то понадобится меньшее сопротивление и кпд нашей цепи сильно повысится. Повторяя аналогичные вычисления, получаем:
на каждом светодиоде 3.5В, в сумме 10.5
R = U / I = [U = 12 – 10.5 = 1.5] = 1.5/0.02 = 75 Ом
Схема такого подключения приведена на рисунке (по такой схеме сделан пример подсветки, см. ниже).
А что же если нужно подключить 20-30-100 светодиодов?
Да все то же самое, если есть источник только на 12В, то такие цепочки из трех светодиодов, каждая со своим сопротивлением(!), подключать нужно параллельно (ввиду разных параметров светодиодов в каждой цепочке должно быть собственное сопротивление, ограничивающее ток в цепи). Если 21 светодиод – то 7 таких цепочек, если 99 светодиодов – 33 цепочки по светодиода в каждой. (Отмечу, что к каждой цепочке вовсе не обязательно тянуть свой провод длинной в 5-10метров от источника, а можно как показано на схеме, уже непосредственно на месте разводить)
Как это было, на практике.
Кучка светодиодов была куплена. О том как крепить их уже и не задумываясь беру кабель-канал (можно не такой высокий, но если много проводов туда запихивать, то лучше примерно такого размера примерно 8х7мм). Поскольку светодиоды 5мм, то дырки удобно делать как раз 5мм сверлом, если не сильно стараться рассверливать дырку, то сидят хорошо, даже держаться, наружу не вываливаются ввиду своей конструкции. На фото собственно и показано кучка матовых светодиодов и кусочек кабель-канала уже с просверленными дырками.
Вставляем светодиоды (соблюдая полярность!), подгибаем ножки, оставлять их слишком длинными не целесообразно, так что лишнее обкусываем (1см вполне хватит для теплоотвода при работе и удобному припаиванию) В данном примере для удобства резистор перенесен и поставлен между светодиодами, где его ставить не принципиально, главное чтобы на каждую цепочку был свой резистор!
Припаяны провода к источнику.
Все залито "пластиком" из специального пистолета, можно так же герметиком промазать контакты, чтобы при попадании влаги не ржавели и служили долго.
Собственно изначально планировал только контакты залить, то так получилось, что увлекся и залил основательно, все щели промазал, и данная светодиодная "линейка" из трех светодиодов получилась совсем бронебойной, внутри полость с воздухов, поэтому в воде не тонет, работает и под водой, если утопить.
Собственно подключена к пританию.
Присоской прицеплена ко дну ведерка с водой, вода более ярко синяя, чем само ведерко.
И как забавное дополнение пару фоток уже в самом аквариуме.
Сообщение отредактировал Maxim: 08 марта 2010 - 14:03
- корректировка "битых" ссылок по просьбе автора
