Схема прозвонки на светодиодах: Пробник-индикатор для электрика своими руками: описание схемы

Безопасный сайт

Магазин с

Уверенность

Лучше всего смотреть по номеру:

Internet Explorer

или

Mozilla Firefox

Светодиодные цепи

Наша цель — предоставить обзор основных Типы цепей, используемых для питания светодиодов. Принципиальные схемы или схемы, которые ниже нарисованы с использованием стандартных электронных символов для каждого компонента. Определения символов следующие:

Символ светодиода является стандартным символом для диода с добавление двух маленьких стрелок, обозначающих излучение (света). Отсюда и название свет излучающий диод (светодиод). «А» указывает на анод или плюс (+) соединение, а «С» — катод, или минусовое (-) соединение. У нас есть уже говорил, но стоит повторить: светодиодов строго устройств постоянного тока и не будет работать с использованием переменного тока (переменного тока). текущий). При питании светодиода, если источник напряжения точно не соответствует напряжения устройства светодиода, последовательно со светодиодом должен быть включен «ограничительный» резистор. Без этого ограничительного резистора светодиод бы моментально выгорают.

В приведенных ниже схемах мы используем символ батареи для обозначения питания. источник. Питание может быть легко обеспечено блоком питания или колесом. подхваты с трассы на макете. Каким бы ни был источник, главное — это должны быть постоянными и хорошо отрегулированными, чтобы предотвратить колебания перенапряжения, вызывающие повреждение светодиоды. Если источник напряжения должен питаться от контактных датчиков, мост следует использовать выпрямитель, чтобы светодиоды получали только постоянный ток и не менялись. полярность.

Символы переключателей довольно просты. Однополюсный, однопозиционный (SPST) переключатель — это просто функция включения-выключения, в то время как SPDT (двойной) переключатель позволяет маршрутизировать между двумя разными цепями. Он может использоваться как однопозиционный переключатель, если одна сторона ни к чему не подключена. кнопка представляет собой контактный выключатель мгновенного действия.

Символ конденсатора, который мы здесь используем, относится к электролитическому или конденсатор поляризованного типа. То есть он должен использоваться в цепи постоянного тока и подключен правильно (плюсовое подключение к плюсовому напряжению), иначе будет поврежден. Для наших целей он используется для мгновенного хранения, чтобы помочь «сгладить» колебания напряжения питания, вызванные небольшими потерями в виде колес собирая мощность на грязных участках трассы или пробелах на стрелочных переводах. Поляризованные конденсаторы классифицируются по различному максимальному напряжению постоянного тока. Всегда используйте конденсатор, номинальное значение которого безопасно превышает максимальное напряжение, ожидаемое в вашем приложение.

Основная схема

Это очень просто. Схема с одним светодиодом строительный блок, на котором основаны все наши другие примеры. Для правильной работы должны быть известны значения трех компонентов. Напряжение питания (Вс), светодиод устройства рабочее напряжение (Vd) и рабочий ток светодиода (I). С этими известными, используя вариант закона Ома, можно определить правильный ограничительный резистор (R). Формула:

Пример работы по этой формуле можно найти на нашем Страница с советами по разводке мостов. Просмотрите шаг 7 для деталей.

На схеме выше у нас есть и ограничительный резистор, и переключатель, подключенный к положительной (+) стороне цепи. Мы сделали это, чтобы соблюдать «стандартные электротехнические приемы» при работе с «горячими» (плюсовая) сторона цепи, а не минусовая (-) или «земляная» сторона. схема на самом деле функционировала бы адекватно в любом случае, но стандартная безопасность практики рекомендуют «отключение» на «горячей» стороне, чтобы свести к минимуму возможность электрического замыкания проводов на другие «заземленные» цепи.

Цепи с двумя или более светодиодами

Цепи с несколькими светодиодами делятся на две основные категории; параллельные цепи и последовательные цепи. Третий тип, известный как последовательно-параллельная схема представляет собой комбинацию первых двух и также может быть весьма полезно в проектах по моделированию.

Общие правила для параллельных и последовательных цепей светодиодов могут быть заявлено следующим образом:

1. В параллельной цепи, напряжение одинаково для всех компонентов (светодиодов), но ток делится через каждый.

2. В последовательной цепи, ток тот же, но напряжение делится.

3. В последовательной цепи, сумма всех напряжений светодиодов не должна превышать 90% напряжения питания к обеспечить стабильную светоотдачу светодиодов.

4. В последовательной цепи, все светодиоды должны иметь одинаковые характеристики напряжения (Vd) и тока (I).

Параллельная схема светодиодов

Выше показаны два примера одной и той же схемы. Рисунок 1 на слева — схематическое изображение трех светодиодов, соединенных в параллельно батарее с переключателем для их включения или выключения. Вы заметите, что в этой схеме у каждого светодиода свой ограничительный резистор и напряжение питания стороны этих резисторов соединены вместе и выведены на плюс батареи терминал (через коммутатор). Также обратите внимание, что катоды трех светодиодов соединены вместе и направлены на отрицательную клемму аккумулятора. Эта «параллельность» соединение компонентов — это то, что определяет схему.

Если бы мы построили схему точно так, как показано на рисунке 1, с проводами, соединяющими устройства, как показано на схеме (перемычки между резисторами и перемычками между катодными соединениями), мы необходимо учитывать токопроводящую способность провода, который мы выбираем. Если проволока слишком маленькая, может произойти перегрев (или даже плавление).

Во многих случаях на этом веб-сайте мы показываем примеры Светодиоды подключены с использованием нашего магнитного провода № 38 с покрытием. Мы выбрали этот размер провода для очень конкретные причины. Он достаточно мал (диаметр 0,0045 дюйма, включая изоляцию). покрытие), чтобы выглядеть как прототип провода или кабеля в большинстве проектов, даже в Z-Scale, и он достаточно большой, чтобы подавать ток на осветительные устройства 20 мА (например, наши светодиоды) с дополнительным запасом прочности 50%. Как указано, одножильный медный провод № 38 имеет номинальный рейтинг 31,4 мА и максимальный рейтинг 35,9ма. Мы могли бы выбрать Провод #39 с номинальным значением тока 24,9 мА, но мы чувствовали, что это не безопасно допускайте колебания значений резисторов или отдельных светодиодов. Кроме того, немного меньший диаметр (0,004 дюйма вместо 0,0045 дюйма), вероятно, не подойдет. сделать заметную разницу в моделировании.

Вернемся к рисунку 1; вы можете видеть в этом примере текущее требование для каждой пары светодиод/резистор, добавляется к следующей и следует правило параллельной цепи (№1) выше. Мы не могли безопасно использовать наш магнитный провод № 38 для этого. вся схема. Например, перемычка с нижнего катода светодиода на минус клемма аккумулятора будет нести 60 мА. Наш провод быстро перегревался и возможно плавление, вызывающее разомкнутую цепь. Для этого причине, рис. 1 — это лишь простой способ « схематично » изображают как компоненты должны быть подключены для правильной работы схемы.

В реальной жизни наш настоящий проект электропроводки выглядел бы скорее как Рисунок 2. В этом случае мы можем смело использовать наш провод №38 для всего, кроме соединение между плюсовой клеммой аккумулятора и выключателем. Здесь нам понадобится по крайней мере, провод № 34 (79,5 мА), но мы, вероятно, будем использовать что-то вроде радио Изолированный обмоточный провод Shack #30. Он недорогой, легкодоступный и будет нести 200 мА (номинальное значение). Достаточно большой для нашего приложения. Также, мы, вероятно, не стали бы припаивать три резистора вместе на одном конце, поскольку мы показали, мы просто использовали бы другой кусок этого #30, чтобы соединить их общие заканчивается вместе и к выключателю.

Модели железных дорог могут стать сложными с точки зрения электрики. всевозможные требования к проводке для таких вещей, как питание трека, коммутация, освещение, сигнализация, ДКК и т.д.; каждый с различными потенциальными текущими потребностями. Чтобы помочь вам в планировании таких вещей, таблица общих проводов (сплошная медная одножильные) размеры и их текущие несущие способности доступны здесь.

Цепь последовательного подключения светодиодов

Эта схема представляет собой простую последовательную цепь для питания трех светодиодов. Вы заметите два основных различия между этим и параллельной схемой. Все светодиоды имеют общий ограничительный резистор, и светодиоды соединены анод-катод в «гирляндной цепи». Следуя правилу № 2 выше, формула, которую мы будем использовать для определения нашего ограничительного резистора, является еще одним вариантом формулы, которую мы использовали выше. Формула ряда для приведенной выше схемы будет пишется так:

Единственная реальная разница здесь в том, что наш первый шаг — добавить напряжения устройства для количества светодиодов, которые мы используем вместе, затем вычтите это значение от нашего напряжения питания. Затем этот результат делится на ток наших устройств (обычно 20 мА или 0,020). Просто, да? Не забудьте также учитывайте правило №3. То есть умножьте ваше напряжение питания на 90% (0,9) и сделайте Убедитесь, что сумма напряжений всех устройств (светодиодов) не превышает этого значения. Это вот и все, почти…

Нам нужно знать, какой провод мы собираемся использовать, так что какой ток можно ожидать от такой схемы? Ну, в параллельная схема выше, для трех светодиодов по 20 мА каждый, мы бы потребляли 60 мА у батареи. Итак… 60 мА? Неа. Реально чуть меньше 20 мА для всех трех светодиодов! Назовем его 20 для простоты.

Другой способ изложения правил 1 и 2 выше:

1. В параллельной цепи напряжение устройства постоянно, но ток, необходимый для каждого устройства, суммируется для получения общего тока.

2. В последовательной цепи ток устройства постоянен, но требуемое напряжение представляет собой сумму напряжений всех устройств (сложенных вместе).

Давайте рассмотрим несколько примеров с использованием 9-вольтовой батареи (или блок питания):

Пример №1

Мы хотим подключить два наших сверхбелых светодиода 2×3 последовательно.

1. Сначала определяем напряжение устройства, которое составляет 3,6 вольта и сложите вместе для двух светодиодов (3,6 + 3,6 = 7,2).

2. Теперь, когда у нас есть эта сумма, давайте удостоверимся, что она не нарушает правило №3. 80% от 9 вольт составляет 7,2 вольта (0,8 х 9 = 7,2). Суммы равны. Мы не превышает 90%, поэтому мы можем продолжить.

3. Затем мы вычитаем эту сумму 7,2 из нашего напряжения питания (9 вольт) и получите результат 1,8 (это часть Vs-Vd).

4. Затем мы делим 1,8 на ток нашего устройства, который составляет 20 мА, или .02. Наш ответ 90. Поскольку резистор 90 Ом не является стандартным, мы выберем следующее наибольшее значение (100 Ом). Это немного более высокое сопротивление ничего не даст. разница в яркости светодиодов.

5. Наконец, поскольку наша текущая ничья составляет всего 20 мА, мы могли бы использовать наш провод #38 для всего, если захотим.

Пример №2

Мы хотим соединить четыре красных светодиода Micro последовательно. Что резистор мы должны использовать?

1. Находим напряжение устройства должно быть 1,7 вольта. Для четырех светодиодов это будет 6,8 вольт (4 x 1,7 = 6.8).

2. Теперь, когда у нас есть это сумму, давайте удостоверимся, что она не нарушает правило №3. 90% от 9 вольт это 7,2 вольта (0,8 х 9 = 7,2). И 6,8 — это меньше , чем 7,2. Да, мы в порядке.

3. Далее мы вычитаем это 6,8 от нашего напряжения питания (9 вольт) и получаем результат который равен 2,2 (это часть Vs-Vd).

4. Наконец делим 2,2 ток нашего устройства, который составляет 20 мА или 0,02. Наш ответ 110. Как оказалось, 110 Ом — это стандартное сопротивление резистора, поэтому нам не нужно выбирать ближайший резистор. доступно более высокое значение (никогда не выбирайте более низкое значение!). Мы будем использовать 110 Ом 1/8. резистор 1% Вт.

Пример №3

Мы хотим подключить три наших сверхбелых микро-светодиода. вместе в серии.

1. Напряжение устройства составляет 3,5 вольта. Так для трех светодиодов будет 10,5 вольт, и… у нас проблема. Эта величина не только нарушает вышеприведенное правило №3, но и превышает наше напряжение питания. В В этом случае наши светодиоды даже не загорятся. В этой ситуации, если нам нужно три из для этих светодиодов нам либо понадобится источник питания с напряжением не менее 11,67 вольт (вот что 10,5 будет 90%), иначе придется соединить только два последовательно и третий отдельно, со своим резистором (последовательно/параллельно, но об этом чуть позже). В этом случае мы будем иметь два типа цепей, соединенных вместе в общем источнике питания. Схема будет выглядят следующим образом:

Здесь снова мы можем использовать наш провод #38 для всего, кроме соединение между источником питания и выключателем. Чтобы определить, какое ограничение тут потребуются резисторы, просто рассчитываем каждый отрезок цепи в отдельности. Неважно, какой сегмент определяется первым, но мы сделаем один светодиод/резистор. Для этого воспользуемся нашей исходной формулой:

Мы знаем, что против (для этих примеров) составляет 9 вольт. И. мы знаю, что Vd составляет 3,5 вольта, а I — 20 мА. Итак, (9 — 3,5) = 5,5 0,020 = 275. Это не стандартный резистор, поэтому мы используйте здесь резистор на 300 Ом.

Теперь рассчитаем последовательную пару светодиодов. Формула для всего два светодиода будут:

Опять же, против составляет 9 вольт, поэтому 9 — (3,5 + 3,5) = 2 .020 = 100, и это стандарт номинал резистора. Были сделаны. Теперь мы можем подключить этот пример, и все будет работать должным образом.

Lighted Kato Amtrak Superliner с фонарями EOT

Вот схема легкового автомобиля, подключенного для освещения с помощью мостовой выпрямитель и емкость 600 мкФ для обеспечения На все светодиоды подается немерцающий постоянный ток со стабильной полярностью. Супер-белый светодиод освещает салон вагона, а два красных микросветодиода обеспечивают освещение в конце поезда. А Добавлен переключатель, чтобы при желании можно было отключить функцию EOT. Бег пример этой машины (с 800 мкф мерцания контроль) можно увидеть здесь.

Цепь светодиодов с последовательным/параллельным подключением

Здесь мы немного расширили наш пример №3 выше. У нас есть три группы последовательно-парных светодиодов. Каждый рассматривается как отдельная цепь для расчетных целях, но соединены между собой для общего источника питания. Если бы все это было нашим Micro Сверхбелые светодиоды, мы уже знаем все необходимое для построения этой схемы. Кроме того, мы знаем, что каждая последовательная пара будет потреблять 20 мА тока, поэтому итого на источнике питания будет 60мА. Довольно просто.

Что интересно в последовательно-параллельных схемах светодиодов, так это то, как легко вы можете увеличить количество огней на данном источнике питания. Возьми наш Например, импульсный блок питания N3500. Он обеспечивает 1 ампер (1000 мА) тока на 9 вольт.

Используя нашу параллельную схему ранее, мы могли  50 наших 2×3, или микро, или нано супер-белых светодиодов (или любая комбинация равным 50), каждый со своим ограничительным резистором, и этот небольшой источник питания справился бы. Этого, вероятно, будет достаточно для приличного размера города. Сейчас, если мы немного умнее, мы могли бы использовать несколько последовательных/параллельных цепей и легко увеличить это количество, по-прежнему используя только один запас. Если бы они все последовательно/параллельно, мы могли бы запустить 100 фары. Гипотетически, если бы мы Делая проект с использованием наших красных светодиодов N1012 Micro (напряжение устройства 1,7 вольт), мы может работать 400 светодиодов с нашим небольшим запасом. это красиво странный думал однако. Кто-нибудь в темных очках?

Для получения дополнительной информации об использовании нашего импульсного источника питания для вашего проекты макетов или диорам, нажмите здесь.

Не забывайте правило №4. При создании групп серий убедитесь, что требования к напряжению устройства и току очень похожи. Достаточно сказать, что смешение Светодиоды с большими перепадами напряжения устройства или требованиями по току в группа из той же серии будет , а не дают удовлетворительные результаты.

Наконец, проявите фантазию. Вы можете смешивать и сочетать. Серийные цепи, параллельные, однопроводные светодиоды, последовательные/параллельные цепи, белые группы, красные группы, желтый, зеленый, любой. Пока вы рассчитываете каждый случай для правильного ограничения сопротивления и следите за схемами подключения, чтобы определить правильный размер провода, освещение проекты будут работать с очень удовлетворительными результатами.

Еще одна вещь для тех из вас, кто чувствует себя некомфортно работая «от руки» с приведенными выше формулами, мы создали несколько калькуляторов чтобы сделать расчеты для вас.