Alma38.ru

Электро Свет
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электроника для всех

Включить-выключить. Схемы управления питанием

С батарейным питанием все замечательно, кроме того, что оно кончается, а энергию надо тщательно экономить. Хорошо когда устройство состоит из одного микроконтроллера — отправил его в спячку и все. Собственное потребление в спящем режиме у современных МК ничтожное, сравнимое с саморазрядом батареи, так что о заряде можно не беспокоиться. Но вот засада, не одним контроллером живо устройство. Часто могут использоваться разные сторонние периферийные модули которые тоже любят кушать, а еще не желают спать. Прям как дети малые. Приходится всем прописывать успокоительное. О нем и поговорим.

▌Механическая кнопка
Что может быть проще и надежней сухого контакта, разомкнул и спи спокойно, дорогой друг. Вряд ли батарейку раскачает до того, чтобы пробить миллиметровый воздушный зазор. Урания в них для этого не докладывают. Какой нибудь PSW переключатель то что доктор прописал. Нажал-отжал.

Вот только беда, ток он маленький держит. По паспорту 100мА, а если запараллелить группы, то до 500-800мА без особой потери работоспособности, если конечно не клацать каждые пять секунд на реактивную нагрузку (катушки-кондеры). Но девайс может кушать и поболее и что тогда? Приматывать синей изолентой к своему хипстерскому поделию здоровенный тумблер? Нормальный метод, мой дед всю жизнь так делал и прожил до преклонных лет.

▌Кнопка плюс
Но есть способ лучше. Рубильник можно оставить слабеньким, но усилить его полевым транзистором. Например вот так.

Тут переключатель просто берет и поджимает затвор транзистора к земле. И он открывается. А пропускаемый ток у современных транзисторов очень высокий. Так, например, IRLML5203 имея корпус sot23 легко тащит через себя 3А и не потеет. А что-нибудь в DPACK корпусе может и десяток-два ампер рвануть и не вскипеть. Резистор на 100кОм подтягивает затвор к питанию, обеспечивая строго определенный уровень потенциала на нем, что позволяет держать транзистор закрытым и не давать ему открываться от всяких там наводок.

▌Плюс мозги
Можно развить тему управляемого самовыключения, таким вот образом. Т.е. устройство включается кнопкой, которая коротит закрытый транзистор, пуская ток в контроллер, он перехватывает управление и, прижав ногой затвор к земле, шунтирует кнопку. А выключится уже тогда, когда сам захочет. Подтяжка затвора тоже лишней не будет. Но тут надо исходить из схемотехники вывода контроллера, чтобы через нее не было утечки в землю через ногу контроллера. Обычно там стоит такой же полевик и подтяжка до питания через защитные диоды, так что утечки не будет, но мало ли бывает…

Или чуть более сложный вариант. Тут нажатие кнопки пускает ток через диод на питание, контроллер заводится и сам себя включает. После чего диод, подпертый сверху, уже не играет никакой роли, а резистор R2 эту линию прижимает к земле. Давая там 0 на порту если кнопка не нажата. Нажатие кнопки дает 1. Т.е. мы можем эту кнопку после включения использовать как нам угодно. Хоть для выключения, хоть как. Правда при выключении девайс обесточится только на отпускании кнопки. А если будет дребезг, то он может и снова включиться. Контроллер штука быстрая. Поэтому я бы делал алгоритм таким — ждем отпускания, выбираем дребезг и после этого выключаемся. Всего один диод на любой кнопке и нам не нужен спящий режим 🙂 Кстати, в контроллер обычно уже встроен этот диод в каждом порту, но он очень слабенький и его можно ненароком убить если вся ваша нагрузка запитается через него. Поэтому и стоит внешний диод. Резистор R2 тоже можно убрать если нога контроллера умеет делать Pull-down режим.

▌Отключая ненужное
Можно сделать и по другому. Оставить контроллер на «горячей» стороне, погружая его в спячку, а обесточивать только жрущую периферию.

Выделив для нее отдельную шину питания. Но тут надо учесть, что есть такая вещь как паразитное питание. Т.е. если вы отключите питание, например, у передатчика какого, то по шине SPI или чем он там может управляться пойдет питание, поднимется через защитные диоды и периферия оживет. Причем питания может не хватить для его корректной работы из-за потерь на защитных диодах и вы получите кучу глюков. Или же получите превышение тока через порты, как результат выгоревшие порты на контроллере или периферии. Так что сначала выводы данных в Hi-Z или в Low, а потом обесточивайте.

▌Выкидываем лишнее
Что-то мало потребляющее можно запитать прям с порта. Сколько дает одна линия? Десяток миллиампер? А две? Уже двадцать. А три? Параллелим ноги и вперед. Главное дергать их синхронно, лучше за один такт.

Правда тут надо учитывать то, что если нога может отдать 10мА ,то 100 ног не отдадут ампер — домен питания не выдержит. Тут надо справляться в даташите на контроллер и искать сколько он может отдать тока через все выводы суммарно. И от этого плясать. Но до 30мА с порта накормить на раз два.

Главное не забывайте про конденсаторы, точнее про их заряд. В момент заряда кондера он ведет себя как КЗ и если в вашей периферии есть хотя бы пара микрофарад емкостей висящих на питании, то от порта ее питать уже не следует, можно порты пожечь. Не самый красивый метод, но иногда ничего другого не остается.

Читайте так же:
Одноклавишный выключатель legrand valena цвет слоновая кость

▌Одна кнопка на все. Без мозгов
Ну и, напоследок, разберу одно красивое и простое решение. Его несколько лет назад набросил мне в комменты uSchema это результат коллективного творчества народа на его форуме.

Одна кнопка и включает и выключает питание.

При включении, конденсатор С1 разряжен. Транзистор Т1 закрыт, Т2 тоже закрыт, более того, резистор R1 дополнительно подтягивает затвор Т1 к питанию, чтобы случайно он не открылся.

Конденсатор С1 разряжен. А значит мы в данный момент времени можем считать его как КЗ. И если мы нажмем кнопку, то пока он заряжается через резистор R1 у нас затвор окажется брошен на землю.

Это будет одно мгновение, но этого хватит, чтобы транзистор Т1 распахнулся и на выходе появилось напряжение. Которое тут же попадет на затвор транзистора Т2, он тоже откроется и уже конкретно так придавит затвор Т1 к земле, фиксируясь в это положение. Через нажатую кнопку у нас С1 зарядится только до напряжения которое образует делитель R1 и R2, но его недостаточно для закрытия Т1.

Отпускаем кнопку. Делитель R1 R2 оказывается отрезан и теперь ничто не мешает конденсатору С1 дозарядиться через R3 до полного напряжения питания. Падение на Т1 ничтожно. Так что там будет входное напряжение.

Схема работает, питание подается. Конденсатор заряжен. Заряженный конденсатор это фактически идеальный источник напряжения с очень малым внутренним сопротивлением.

Жмем кнопку еще раз. Теперь уже заряженный на полную конденсатор С1 вбрасывает все свое напряжение (а оно равно напряжению питания) на затвор Т1. Открытый транзистор Т2 тут вообще не отсвечивает, ведь он отделен от этой точки резистором R2 аж на 10кОм. А почти нулевое внутреннее сопротивление конденсатора на пару с его полным зарядом легко перебивает низкий потенциал на затворе Т1. Там кратковременно получается напряжение питания. Транзистор Т1 закрывается.

Тут же теряет питание и затвор транзистора Т2, он тоже закрывается, отрезая возможность затвору Т1 дотянуться до живительного нуля. С1 тем временем даже не разряжается. Транзистор Т2 закрылся, а R1 действует на заряд конденсатора С1, набивая его до питания. Что только закрывает Т1.

Отпускаем кнопку. Конденсатор оказывается отрезан от R1. Но транзисторы все закрыты и заряд с С1 через R3 усосется в нагрузку. С1 разрядится. Схема готова к повторному включению.

Вот такая простая, но прикольная схема. Вот тут еще полно реализаций похожих схем. На сходном принципе действия.

Спасибо. Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics. Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто. Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!

А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок.

Идеальный диод для подключения резервного источника питания

Когда несколько источников питания постоянного тока, или батарей, необходимо подключить к общей нагрузке, простейшим решением будет использование диодов Шоттки. Смещенные в прямом направлении диоды, образуя схему «или» между всеми источниками питания и нагрузкой, обеспечивают переключение источников без провалов и помех. При этом неисправные, маломощные или закороченные источники не забирают никакого тока от остальных.

Высоконадежные встраиваемые источники питания TPI и TXM производства Traco: делаем правильный выбор

К сожалению, тепло, выделяемое диодами, не всегда можно отвести от схемы. Предлагаемая схема разработана для того, чтобы решить эту проблему. Схема рассчитана на резервный источник питания с напряжением 50 В.

Диодное «или» можно заменить N-канальным MOSFET транзистором. Для полноценной имитации схемы диодного «или» транзистор должен выключаться при обратном смещении диода. Для этого затвор MOSFET мы подключим к выходу операционного усилителя, который будет подавать на затвор низкое напряжение, когда напряжение на стоке больше, чем на истоке (Рис. 1).

Рисунок 1.Идеальный диод с элементами схемы, обеспечивающей контроль времени выключения. Тестовые точки 1 и 2 на принципиальной схеме соответствуют каналам 1 и 2 осциллографа.

Для предупреждения генерации в моменты переключения, входы ОУ смещены на 60 мВ один относительно другого за счет асимметрии плеч делителей. Это небольшое напряжение смещения можно рассматривать, как эквивалент прямого падения напряжения у реального диода. Основная схема содержит совсем немного деталей, но идеальный диод на основе MOSFET требует тщательного контроля. В отличие от обычного диода, мы должны рассмотреть вопросы устойчивости, переходные процессы и оценить работоспособность схемы во всем диапазоне входных напряжений.

Необходимо обеспечить устойчивость цепи обратной связи, которая включает в себя мощный MOSFET. Емкость его затвора добавляет в передаточную характеристику полюс, который может стать причиной неустойчивости при слишком малой нагрузочной способности ОУ или при большой емкости затвора. Чем большей емкостной нагрузкой способен управлять ОУ, тем дальше смещается полюс за пределы полосы рабочих частот усилителя, переставая влиять на устойчивость схемы.

Кроме того, необходимо уделить переходным процессам. Идеальный диод медленнее, чем реальный, что может быть причиной выхода транзистора из строя из-за поглощения чрезмерной энергии во время переключения. Если прямой ток нарастает быстро, транзистору ничего не угрожает, так как его встроенный диод практически мгновенно ограничивает напряжение на транзисторе на уровне менее 1 В. Спустя несколько микросекунд, высокий уровень на выходе ОУ открывает транзистор, и падение напряжения становится еще меньше.

Читайте так же:
Чтобы не задевали выключатель

Однако, если переключение тока с прямого на обратный происходит очень быстро, обратный ток будет течь до тех пор, пока ОУ не закроет MOSFET. Выделяемая в это время мощность может оказаться небезопасной для транзистора. Поэтому ОУ должен обладать достаточным быстродействием.

Проверить отклик схемы на быстрое переключение можно с помощью двух источников питания и сопротивления нагрузки 10 Ом. (Еще раз взгляните на Рис. 1). В то время, когда через идеальный диод в нагрузку поступает ток от источника 1, закоротите источник механическим выключателем SW1. Чтобы полностью выключить MOSFET после замыкания выключателя, усилителю потребуется порядка 30 мкс. При этом, пиковое значение обратного тока может достигать 300 А, однако, импульсная энергия не превысит 0.15 Дж, что укладывается в пределы, допустимые для транзистора. На Рис. 1 показаны контрольные точки, а на Рис. 2 – осциллограммы напряжений в этих точках непосредственно после замыкания SW1.

Рисунок 2.На осциллограммах показаны формы тока и напряжения непосредственно после замыкания выключателя SW1. Ось X: 10 мкс/дел.; ось Y: канал 1, lDS – 200 А/дел., канал 2, VDS – 20 В/дел.

И, наконец, необходимо позаботиться о безопасности схемы во всем диапазоне входных напряжений. Если напряжение питания ОУ опустится до уровня порогового напряжения MOSFET, или ниже, идеальный диод никогда не откроется, и будет рассеивать такую же мощность, как и реальный диод. Установив транзистор на радиатор, можно обеспечить защиту схемы, но такое решение не всегда приемлемо. В таком случае, в схему надо добавить компаратор, контролирующий напряжение питания, и силовой ключ. (На нашей схеме они не показаны).

Эквивалент диода был сконструирован для источников питания с напряжением между 40 и 60 В, и током до 10 А. Замена обычного диода Шоттки его эквивалентом снижает рассеиваемую мощность с 7 Вт до менее чем 1 Вт, позволяя отказаться от принудительного охлаждения диода.

Как зажечь два 3-х ваттных светодиода от одной батарейки

Использование светодиодов становится обычным явлением. Их применяют для создания основного или сигнального освещения, декоративной подсветки. Возможности светильников еще не достаточно раскрыты, и многие любители постоянно экспериментируют, открывая новые стороны этих устройств. Одной из самых полезных особенностей является низковольтное питание, делающее исследования безопасными, доступными для детей и подростков. Рассмотрим один из вопросов, часто возникающих у начинающих пользователей — как подключить светодиод к батарейке, насколько это возможно и эффективно.

К каким батарейкам можно подключать светодиод

Согласно теории, источником питания для LED могут быть любые батареи или аккумуляторы. Просто, одни нуждаются в дополнительных схемах, а другие способны почти без посторонней помощи давать энергию для работы элемента. Главная задача — определить, на сколько хватит энергии аккумулятора.

Для того, чтобы грамотно подключить LED элемент, надо предварительно выполнить кое-какие расчеты. Время работы источника можно определить по формуле:

T = (C * Uбат)/(Uled * Iled)

  • T — время работы батарейки;
  • C — емкость источника (А/час);
  • Uбат — напряжение батарейки;
  • ULED — напряжение питания светодиода;
  • ILED — ток рассеивания светодиода.

Проще говоря, время работы можно найти, разделив работу батарейки на мощность светодиода. Однако, эта формула показывает состояние на данный момент времени. По мере расходования заряда ситуация будет меняться, что данной формулой не учитывается. Поэтому при разработке схем принято рассчитывать на емкость батареи, составляющую 10-30 % от номинала. Используя формулу и учитывая запас емкости источника, можно определить, сколько батареек того или иного типа надо для подключения LED компонентов.

Зажигаем светодиод от одной батарейки

Представляю вашему вниманию, на мой взгляд самую правильную схему блок-генератора. На просторах интернета можно найти кучу подобных схем, но львиная доля от них — либо содержат не те компоненты, либо не содержат нужных компонентов вообще. Я предлагаю простую схему из доступных компонентов, которую можно собрать хоть навесным монтажом и она будет работать!

Данная схема представлена ниже:

Самая важная часть схемы — это трансформатор, который мотается на ферритовом кольце. Я предлагаю мотать данный трансформатор на кольце габаритами 10x6x4.5, однако вы можете выбрать любое попавшееся под руку ферритовое кольцо приблизительно сходных размеров. Достать их можно из энергосберегающих ламп или из блока питания ПК. Обмотка трансформатора делается медной лакированной проволокой диаметром 0.45 мм. Обе обмотки должны быть в 10-20 витков каждая, оптимально — 15 витков. Обмотки не должны перекручиваться, витки должны лежать максимально плотно друг к другу. Как видно на схеме — конец первой обмотки соединяется с началом второй.

Небольшие пояснения к схеме:

  • Конденсатор C1 должен быть емкостью не менее 47 мкФ
  • В качестве VD1 нужно обязательно использовать диод Шоттки по двум причинам: во-первых, схема работает с частотами около 20-30кГц; во-вторых, именно диод Шоттки обеспечит минимальное падение напряжения. Подойдет как 1N5819, так и 1N5818
  • Транзистор VT1 можно заменить на любой маломощный NPN — идеально подойдут КТ3102, BC547, 2N3904 и т.д.
  • Светодиод HL1 — любой светодиод с напряжением питания 2.5-3.3 В, идеально подошел белый светодиод 5 мм, 3 В, 20мА
  • R1 и R2 — мощностью не меньше 1/4 Вт
  • R2 можно подобрать в диапазоне 47-100 Ом, он обязателен, как токоограничивающий резистор светодиода
  • S1 — абсолютно любая кнопка
Читайте так же:
Панели пвх монтаж с выключателями

Схема неприхотлива и запускается без дополнительной настройки. Стоит помнить, что схему нельзя запускать без нагрузки — светодиода, иначе выходное напряжение схемы будет превышать 50 В и многие компоненты могут выйти из строя, со светодиодом же напряжение проседает до 2.5-3 В

Частые ошибки при сборки схемы:

  • Исключение из цепи конденсатора напрямую повлияет на продолжительность жизни светодиода. Конденсатор выполняет сглаживающую функцию, без него светодиод станет мерцать с частотой 20-30кГц
  • Замена диода Шоттки на обычный выпрямительный диод. Причины описаны выше.
  • Замена транзистора на мощный низкочастотный NPN. Схема попросту не будет работать, или будет работать нестабильно.
  • Исключение из цепи резистора R2 повлечет уменьшение срока жизни светодиода
  • При включении схемы без нагрузки (светодиода) из строя могут выйти транзистор, конденсатор и диод Шоттки
Список радиоэлементов
ОбозначениеТипНоминалКоличествоПримечаниеМагазинМой блокнот
VD1Диод Шоттки1N58191Поиск в магазине ОтронВ блокнот
VT1Биполярный транзисторКТ315Г1Поиск в магазине ОтронВ блокнот
HL1СветодиодБелый, 3 В1Поиск в магазине ОтронВ блокнот
TR1Трансформатор на ферритовом кольце15 витков1Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R1Резистор1 кОм1Поиск в магазине ОтронВ блокнот
R2Резистор47 Ом1Поиск в магазине ОтронВ блокнот
C1Электролитический конденсатор47 мкФ, 25 В1Поиск в магазине ОтронВ блокнот
S1Кнопка1Поиск в магазине ОтронВ блокнот
Добавить все
  • Светодиод
  • Трансформатор

Подключение от 3 В батарейки

Батарейка напряжением 3 вольта может служить источником питания светодиода без дополнительных элементов. Его можно подключить напрямую, главным условием будет соблюдение полярности. Поскольку для LED чаще всего требуется больше 3 В, свечение будет слегка приглушенным. Удобнее всего подключить элемент к дисковому аккумулятору напряжением 3 В (такие установлены в компьютерах). Светодиод подключают через выключатель и упаковывают в небольшой корпус. Подобным образом часто изготавливают миниатюрные фонарики для подсветки замков и прочих объектов.

Можно изготовить небольшой преобразователь, к которому одновременно можно подключить 5 или 6 LED элементов. Для этого понадобится регулятор тока светодиодных ламп LM3410, вход которого присоединяют к аккумулятору 3 вольта, а на выходе появляется 24 В. Микросхема позволяет плавно регулировать яркость свечения LED элементов.

Как подключить от 9В батарейки Крона

«Крона» имеет относительно небольшую емкость и не очень подходит для питания мощных светодиодов. Максимальный ток такой батареи не должен превышать 30 – 40 мА. Поэтому к ней лучше подключить 3 последовательно соединенных светоизлучающих диода с рабочим током 20 мА. Они, как и в случае подключения к батарейке 3 вольта не будут светить в полную силу, но зато, батарея прослужит дольше.

В одном материале трудно осветить все многообразие способов подключения светодиодов к батареям с различным напряжением и емкостью. Мы постарались рассказать о самых надежных и простых конструкциях. Надеемся, что этот материал будет полезен как начинающим, так и более опытным радиолюбителям.

Основные выводы

Светодиод можно подключить к любой батарейке, но методика будет отличаться в зависимости от параметров источника:

  • для элементов АА или ААА (1,5 В) потребуется сборка усилителя, что для неподготовленного человека представляет определенную сложность;
  • батарейки на 3 В можно подключать к светодиодам напрямую, без промежуточных элементов;
  • элементы «Крона» лучше всего подключать к сборке 3 или 4 LED.

Для пользователей с небольшим опытом проще всего выбирать аккумуляторы на 3 В. Это не потребует изготовления дополнительных устройств или схем. Можно обойтись без паяльника, применяя сигнальные элементы-скрепки. Свои варианты, как можно подключить светодиоды к батарейке, излагайте в комментариях.

Как подключить от пальчиковой батарейки АА 1,5В

К сожалению, не существует простого способа запитать светодиод от одной пальчиковой батарейки. Дело в том, что рабочее напряжение светоизлучающих диодов обычно превышает 1.5 В. Для сверхьярких светодиодов эта величина лежит в диапазоне 3.2 – 3.4В. Поэтому для питания светодиода от одной батарейки потребуется собрать преобразователь напряжения. Ниже приведена схема простого преобразователя напряжения на двух транзисторах с помощью которого можно питать 1 – 2 сверхъярких LED с рабочим током 20 миллиампер.

Схема подключения

Если у вас обычная лампа накаливания из фонарика или гирлянды, то полярность здесь особой роли не играет. В случае, когда имеется светодиод, тогда нужно знать какой конец цеплять к плюсу, а какой к минусу. О простой схеме подключения диода можно узнать здесь.

После сбора цепи световое устройство будет стабильно работать

Обратите внимание на то какое напряжение она потребляет. Если 1,5 вольт, то для того чтобы она загорелась потребуется одна пальчиковая батарейка

Соответственно если имеется 3 v, тогда используйте 2 элемента питания типа АА.

Но что делать если осветительный прибор на 6,3 вольта, как на рисунке ниже? В этом случае наша лампочка тоже будет светится от двух и даже одной батарейки, но гораздо хуже.

Читайте так же:
Чем отличается выключатель от кнопки

Таким образом подключение элемента питания с малым напряжением, к нагрузке с повышенным потреблением энергии отразиться в слабой работе устройства.

Здесь легко и интересно общаться. Присоединяйся!

Можно. Но вот светиться она не будет. А если подсоединить через инвертор 12 вольт в 220, тогда будет

подключить можно всё, что угодно а вот светить она скорее всего не будет (нужно 12 в 220 преобразовывать)

да, но светить она не будет, так как очень мало напряжения! 220 v —-> 12 V

только если преобразовать напряжения!

Можно, но через инвертор 12-220.

Светить не будет, проше с того же авто 12-вольтную, а еще лучше светодиодный фонарь на 12 в, намного дольше светить будет.

Можно. Вреда не будет. Пользы тоже.

Нить накала едва нагреется – скорее всего, это даже не будет видно. А чтобы иметь очень хорошее освещение от автомобильного аккумулятора – надо купить светодиодной ленты и напрямую подключить ее к клеммам аккумулятора (лучше, конечно, через выключатель) , соблюдая полярность. Трёх метров самой дешевой ленты мне хватило для вполне полноценного освещения комнаты в 10. 12 кв. метров. Потребляет же она всего 1 А – одной зарядки аккумулятора хватает на десятки часов.

Можно, не сгорит, но тлеть будет.

Можно, через преобразователь напряжения 12/220. Причём лампу накаливания и «сберегайку» можно питать постоянным током. Но лампу на 220 к аккумулятору на 12В подключать нет смысла, потому что выпускаются лампы специально на 12В, причём «сберегайки» и светодиодные тоже. Проще всего найти в магазине лампу накаливания на 12В. Есть разной мощности – от 25 до 100Вт, колба и цоколь как у обычных на 220, обозначаются МО12-40, МО12-60 и т. п. (вторая цифра – мощность).

Рубрики

  • Импульсные источники питания (6)
  • Немного теории (21)
  • Практические примеры (17)
  • Светодиоды и светильники (4)
  • Справочные материалы (7)
  • Электромонтажные работы (4)

Лампу 220вольт зажечь от батарейки

Почему светится светодиодная выключенная люстра?

Поскольку, выключатель люстры разрывает только один провод, то величины токов протекающих в цепи достаточно, чтобы зажечь светоиды. Кроме того может быть причиной наведенная ЭДС от источника сильного электромагнитного напряжения, расположенного поблизости или ЭДС самоиндукции.

Лампа/люстра Чижевского – это миф физиков или реально работающий прибор для создания хорошего воздуха?

1 5 · Хороший ответ

Какие лампы можно подключать к диммеру?

Обычным диммером на 220в управляются лампы накаливания, галогенные лампы и светодиодные.

Как на ардуино сделать светодиодное освещение??

Это первый ответ автора, оцените его!

ищи в интернете Алекс Гивер (Alex gyver)

Там у него на эту тему много всего

в том числе и по освещению светодиодными лентами

особенно с помощью так называемых адресных диодных лент

Почему вместо кулеров не используют элементы пельтье?

Ну вообще-то их используют, хоть и достаточно мало. Проблема состоит в том, что в настоящее время не существует материалов которые бы достаточно эффективно охлаждали на эффекте Пельте при комнатных температурах. Кпд таких элементов очень мал, в лучшем случае несколько процентов и даже у вентилятора кпд лучше. А также существует масса других проблем: механиеская хрупкость, термическая стабильность, дороговизна таких элементов и прочее и прочее.

Как подключить светодиод к батарейке 1,5 В

Емкость любой батареи выражается в ампер-часах. Светодиоды же характеризуются рабочим током от десятков до сотен мА (миллиампер). Окунемся в физику и посчитаем на сколько хватит аккумулятора по формуле:

Сразу отмечу, что данный расчет будет приблизителен. Истинное время работы будет зависеть и от ряда других факторов. Состояния самой батареи, окружающей среды и т.д. Также тут не учитывается КПД и то, что всю емкость батареи использовать невозможно.

Схемы питания светодиодов

Использование светодиодов для освещения и индикации — это надежное и экономичное решение. Светодиоды имеют очень высокий КПД, надежны, экономичны, безопасны, долговечны в сравнении с лампами накаливания и люминесцентными лампами. В данной статье рассматриваются способы включения светодиодов. Описываются способы питания светодиода от компьютера .

Что такое светодиод и как он работает

Светодиод — это, во-первых, диод. И точно так же как у обычного диода, у светодиода есть два вывода (контакта питания): анод ( плюс ) и катод ( минус ). Это связано с тем, что светодиод является полупроводником, то есть, проводит электрический ток только в одну сторону (от анода к катоду), и не проводит в обратную (от катода к аноду).

Итак, для того, чтобы светодиод засветился, надо пропускать через него электрический ток в направлении от анода к катоду. Для этого следует подать на его анод положительное , а на катод — отрицательное напряжение.

Тут и начинается самое неприятное. Оказывается, что светодиод нельзя подключать к источнику питания напрямую, поскольку это приводит к немедленному сгоранию светодиода. Причина сего поведения кроется в следующем. Выражаясь простым бытовым языком, светодиод является очень жадной и неразумной личностью: получив неограниченное питание он начинает потреблять такую мощность, которую физически не способен выдержать.

Как мы все уже догадались, для нормальной работы светодиоду нужен строгий ограничитель. Именно с этой целью последовательно со светодиодом устанавливают резистор, который служит надежным ограничителем тока и мощности. Этот резистор называют ограничительным.

Читайте так же:
Установка узо или автоматические выключатели

Какие бывают светодиоды

Во-первых, светодиоды можно разделить по цветам: красный , желтый, зеленый , голубой , фиолетовый , белый. Большинство современных светодиодов выполнено из бесцветного прозрачного пластика, поэтому невозможно определить цвет светодиода не включив его.

Во-вторых, светодиоды можно разделить по номинальному току потребления. Широко распространены модели с током потребления 10 миллиампер (мА) и 20 мА. Следует помнить, что светодиод не в состоянии контролировать потребляемый ток. Именно поэтому мы вынуждены использовать ограничительные резисторы.

В-третьих, светодиоды можно разделить по такому параметру, как падение напряжения в открытом состоянии при номинальном токе. Несмотря на то, что про этот параметр нередко забывают — его влияние весьма и весьма значительно. Благодаря этому параметру иногда можно избавиться от ограничительного резистора.

Подключаем светодиод к компьютеру

Светодиод(ы) можно подключить к компьютеру разными способами.

Для подключения светодиодов в качестве простого освещения удобно использовать разъемы блока питания, выдающие 5 и 12 вольт. Для подключения светодиодов в качестве светомузыки удобно использовать LPT порт компьютера.

Подключение светодиодов к блоку питания

Блок питания компьютера — это замечательный источник питания для светодиода или линейки из светодиодов, поскольку он вырабатывает стабилизированное напряжение +5 вольт (В) и +12 В.

Итак, разъем имеет четыре контакта, к которым подходят четыре же провода: два из них черные — это «ноль», один красный выдает напряжение +5 вольт, и один желтый выдает +12 вольт.

Рассмотрим схему подключения одного светодиода.

При питании от 5 В последовательно со светодиодом необходимо включить ограничительный резистор номиналом от 100 до 200 Ом.
При питании от 12 В последовательно со светодиодом требуется включить ограничительный резистор номиналом от 400 до 900 Ом.

Рассмотрим схему подключения двух светодиодов.

При питании двух светодиодов от 5 вольт, в схему надо включить резистор до 100 Ом. Некоторые светодиоды в такой схеме будут светиться слишком тускло (даже без резистора).
При питании двух светодиодов от 12 В, в схему надо включить резистор от 250 до 600 Ом.

Рассмотрим схему подключения трех и четырех светодиодов.

При питании трех светодиодов от 12 В, следует использовать резистор номиналом от 100 до 250 Ом.
Некоторые светодиоды в такой схеме включения будут светиться слишком тускло (даже без резистора).

Универсальный принцип расчета ограничительного резистора описан в статье «Методика расчета питания светодиода».

Выше приведены схемы последовательного включения светодиодов. Существуют также способы параллельного включения светодиодов. Обратите внимание, что под параллельным включением подразумевается схема в которой, когда аноды и катоды всех светодиодов непосредственно сходятся в две точки (два пучка).

Такие схемы, как правило, не экономичны и небезопасны, как для блока питания, так и для светодиодов. Кроме того, схемы параллельного включения более сложны в расчетах, требовательны к источнику питания, поэтому мы будем пользоваться ими только в особых случаях. Просто посмотрим как выглядит такая схема.

При паралельном включении светодиодов следует использовать только одинаковые светодиоды, с минимальным разбросом характеристик. Сопротивление ограничительного резистора должно быть рассчитано и подобрано с высокой степенью точности. В случае выхода из строя одного из светодиодов — остальные могут выгореть по очереди друг за другом в считанные минуты.

Рекомендую никогда не использовать эту схему включения светодиодов. Но если все же условия требуют параллельного включения то советую использовать следующий вариант.

Такая схема параллельного включения светодиодов практически избавлена от опасности последовательного выгорания светодиодов. В данном случае вместо ограничиельного резистора включено несколько обычных выпрямительных диодов разных марок (НЕ светодиодов).

Благодаря падению напряжения на этих диодах, до светодиодов доходит напряжение уже не 5 Вольт, а значительно меньше. Ограничительные диоды подбираются так, чтобы до светодиодов доходило напряжение равное их падению напряжения в открытом состоянии.

Эта схема используется используется автором для круглосуточного светодиодного освещения квартиры.

Подключение светодиодов к LPT порту

При питании светодиода от LPT порта необходимо последовательно со светодиодом можно включить резистор номиналом до 100 Ом. В большинстве случаев, при питании светодиода от LPT порта резистор бывает не нужен. LPT порт предварительно должен быть переведен в режим EPP. Подробное описание способа подключения светодиодов к LPT порту содержится в статье «LPT порт и 12 светодиодов».

Внимание! При подключении светодиодов к сети питания 220 вольт следует строго соблюдать меры по обеспечению электробезопасности.

При подключении светодиода к бытовой электросети переменного тока следует использовать ограничительный резистор номиналом 15 кОм для тока 10 мА или 30 кОм для тока 20 мА. Для дополнительной защиты светодиода в цепь можно дополнительно включить обычный диод. В этой схеме светодиод будет светиться лишь в полсилы.
В этой схеме светодиоды будут светиться в полную силу.

Обе схемы позволяют последовательно включить огромное количество светодиодов (до 70 штук).

Следует осознавать, что подключение светодиодов к розетке 220 В создает повышенную опасность поражения электрическим током.

Универсальный принцип расчета ограничительного резистора описан в статье «Универсальная методика рассчета питания светодиодов».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector