การใช้ LED อย่างแพร่หลายเริ่มขึ้นในช่วงกลางทศวรรษที่ 60 ของศตวรรษที่ผ่านมา ตั้งแต่นั้นมา อุปกรณ์นี้ได้รับการเปลี่ยนแปลงมากมาย และวันนี้เมื่อ LED ลดราคาลงอย่างมาก ความนิยมในหมู่ผู้บริโภคก็เพิ่มขึ้นอย่างมาก แสงสว่างที่เกิดขึ้นจากการใช้ LED นั้นล้ำหน้ากว่าหลอดไส้และอุปกรณ์แสงจากหลอดฟลูออเรสเซนต์ถึงสิบขั้น ซึ่งประหยัดกว่า เชื่อถือได้ และทนทานกว่าหลายเท่า
LED คืออะไรและทำงานอย่างไร
LED เป็นอุปกรณ์ที่ใช้คุณสมบัติของจุดเชื่อมต่อ p-n และปล่อยโฟตอน แปลงกระแสไฟฟ้าเป็นรังสีแสง ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อการรวมกันของอิเล็กตรอนและรูในบริเวณทางแยก p-n นั่นคือเงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการเชื่อมต่อ LED เพื่อสร้างการเรืองแสงคือจุดเชื่อมต่อ p-n ซึ่งเป็นหน้าสัมผัสของสารกึ่งตัวนำสองตัวที่มีการนำไฟฟ้าต่างกัน เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ผลึกเซมิคอนดักเตอร์จะได้รับการบำบัดด้วยสิ่งเจือปนของตัวรับในมือข้างหนึ่ง และสิ่งเจือปนของผู้บริจาคในอีกทางหนึ่ง ในกรณีนี้ สำหรับการเปล่งแสง ความใกล้เคียงของพลังงานของควอนตัมแสงของช่วงที่มองเห็นได้พร้อมช่องว่างแถบของพื้นที่แอคทีฟของ LED เป็นสิ่งจำเป็น นอกจากนี้ คริสตัลจะต้องมีข้อบกพร่องจำนวนเล็กน้อยเล็กน้อย เนื่องจากการรวมกันแบบย้อนกลับของอิเล็กตรอนและรูในบริเวณจุดเชื่อมต่อ p-n เกิดขึ้นโดยไม่มีการแผ่รังสี
เชื่อมต่ออย่างไร
การเชื่อมต่อของ LEDs อยู่ภายใต้การปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดของขั้ว เพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ เอาต์พุตของ LED มีชื่อที่เหมาะสม: แอโนดและแคโทด ตามนั้น - บวกและลบ
ไฟ LED สามารถเปล่งแสงได้เมื่อเปิดโดยตรงเท่านั้น เมื่อคุณเปิดอีกครั้ง มันจะล้มเหลวอย่างถาวร
เนื่องจาก LED สามารถเปล่งแสงได้เฉพาะค่าแรงดันและกระแสที่แน่นอน จึงต้องเพิ่มความต้านทานที่จำกัดลงในแผนภาพการเดินสายไฟ
จะเชื่อมต่อ LED กับ 220V ได้อย่างไร
ทำได้ยังไง? การเชื่อมต่อ LED กับแหล่งจ่ายกระแสไฟ 220 V นั้นไม่ง่ายอย่างที่คิด สาระสำคัญของปัญหาอยู่ในลักษณะทางเทคนิคของอุปกรณ์ซึ่งการทำงานจะขึ้นอยู่กับหลักการของการส่งผ่านกระแสผ่านคริสตัลอันเป็นผลมาจากการที่พวกเขาเริ่มที่จะเรืองแสง เพื่อให้เป็นไปตามหลักการนี้ จำเป็นต้องมีอุปกรณ์อื่น - ไดรเวอร์ซึ่งมีหน้าที่ควบคุมการจ่ายกระแสไฟให้กับคริสตัล ในเวลาเดียวกัน คนขับจะจำกัดจำนวนที่ต้องการสำหรับ LED บางรุ่นที่ใช้
อย่างอื่นการเชื่อมต่อของไฟ LED จะดำเนินการโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้า 220 V และใช้เมื่อ LED ควรมีลักษณะเป็นตัวบ่งชี้พลังงานต่ำและเมื่อมีองค์ประกอบเพียงหนึ่งหรือสองสามองค์ประกอบที่เกี่ยวข้องในการเชื่อมต่อ ในกรณีส่วนใหญ่ LED จะใช้เป็นแหล่งกำเนิดแสงและเชื่อมต่อผ่านไดรเวอร์ที่มีพารามิเตอร์ที่จำเป็นทั้งหมดสำหรับการทำงานปกติของอุปกรณ์อยู่แล้ว
ไฟ LED จะไม่ติดสว่างหากแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับมันน้อยกว่าค่าที่กำหนด ในทางกลับกัน หากแรงดันไฟฟ้าดังกล่าวเกินค่าที่ต้องการ อุปกรณ์จะล้มเหลว เพื่อหลีกเลี่ยงกรณีดังกล่าว จะใช้ตัวต้านทานจำกัดกระแสเพื่อเชื่อมต่อ LED
แผนภาพการเชื่อมต่อไดรเวอร์โดยประมาณสำหรับไฟ LED ตกแต่งแสดงอยู่ด้านล่าง
คุณสมบัติหลักของไดรเวอร์คือการแปลงกระแสสลับที่ไหลในเต้ารับในครัวเรือนทั่วไป และเป็นผลให้กระแสคงที่ถูกส่งไปยัง LED
การเชื่อมต่อแบบอนุกรมของ LED
การเชื่อมต่อของอุปกรณ์ดังกล่าวมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง การเชื่อมต่อ LED หลายดวงพร้อมกันทำได้ดีที่สุดแบบอนุกรม การเชื่อมต่อนี้จะช่วยลดการใช้พลังงานและช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อจำนวนมากได้ในเวลาเดียวกัน แต่ในขณะเดียวกัน ไฟ LED ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมทั้งหมดต้องเป็นชนิดเดียวกัน และแหล่งจ่ายไฟต้องมีกำลังไฟเพียงพอและสามารถจ่ายไฟได้ตามที่ต้องการ
การเชื่อมต่อไฟ LED ตามหลักการนี้ค่อนข้างง่าย ไดโอดเชื่อมต่อเป็นอนุกรม ตัวอย่างที่โดดเด่นของการเชื่อมต่อดังกล่าวคือพวงมาลัยต้นคริสต์มาสธรรมดา
การเชื่อมต่อ LED ของ Arduino
จะแก้ปัญหายังไงให้ไฟ LED เปิดปิดเป็นช่วงๆ 1 วินาที? สเก็ตช์ที่เรียกว่าสามารถช่วยเราได้ - โปรแกรมที่สร้างขึ้นในสภาพแวดล้อม Arduino Arduino เป็นนักออกแบบอิเล็กทรอนิกส์และเป็นแพลตฟอร์มที่สะดวกสบายซึ่งได้กลายเป็นที่นิยมใช้กันมากที่สุดในหมู่ผู้ที่ชื่นชอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เนื่องจากระบบนี้ค่อนข้างเรียบง่ายและใช้งานง่าย อุปกรณ์ที่ใช้ Arduino สามารถควบคุมตัวกระตุ้นต่างๆ โดยเฉพาะ LED
รูปด้านล่างแสดงไดอะแกรมการเชื่อมต่อของ LED กับคอนโทรลเลอร์ Arduino ซึ่งอุปกรณ์เชื่อมต่อกับเอาต์พุตที่แปด ต้องคำนึงถึงข้อเท็จจริงนี้เมื่อตั้งโปรแกรมตั้งค่าพารามิเตอร์ที่จำเป็น
การเชื่อมต่อแบบขนาน
การเชื่อมต่อแบบขนานของ LEDs ถูกใช้กันอย่างแพร่หลายโดยประชากรในชีวิตประจำวัน - ในจอแสดงผล LED หรือเมทริกซ์ LED
ไฟ LED มีความคลาดเคลื่อนทางเทคโนโลยีในมูลค่าของการลดแรงดันไฟตรง ดังนั้นกระแสต่าง ๆ จะไหลผ่านพวกเขา ในกรณีนี้ ความเข้มของแสงก็จะแตกต่างกันไป ซึ่งดวงตาของมนุษย์จะรับรู้ว่าเป็นความสว่างที่แตกต่างกัน ด้วยเหตุผลนี้ กระแสจะต้องเท่ากันด้วยตัวต้านทานบัลลาสต์
รูปแสดงไดอะแกรมการเชื่อมต่อแบบขนานไฟ LED ในทางเดียว ในเวลาเดียวกันตัวเลือก "a" นั้นผิดพลาดไม่แนะนำให้ใช้ในทางปฏิบัติ ตัวเลือก "b" ที่ถูกต้องคือตัวต้านทานบัลลาสต์
การเชื่อมต่อตนเอง
การเชื่อมต่อ LED ที่ต้องทำด้วยตัวเองจะต้องดำเนินการตามกฎทั้งหมด สำหรับการเชื่อมต่อ จำเป็นต้องใช้สายไฟขนาดเล็ก เนื่องจากความต้านทานของสายไฟดังกล่าวจะเกือบเท่ากับความต้านทานของไฟ LED ในกรณีนี้ ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าแรงดันไฟฟ้าลดลงขึ้นอยู่กับความยาวของสายไฟ ด้วยเหตุนี้ อุปกรณ์จ่ายไฟจึงอยู่ใกล้กับอุปกรณ์ LED หรือใช้แหล่งจ่ายไฟสำหรับ LED ที่มีแรงดันเอาต์พุต 24 V, 36 V หรือ 48 V ในทางกลับกัน ผู้ผลิตแถบ LED จะผลิตแถบ LED สำหรับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน:
เชื่อมต่อกับ 1.5 V ด้วยการเชื่อมต่อนี้ ไฟ LED ซึ่งส่วนใหญ่มีแรงดันไฟฟ้าในการทำงานเกิน 1.5 V จำเป็นต้องมีแหล่งพลังงานอย่างน้อย 3.2 V ในกรณีนี้ ตัวสร้างการปิดกั้นจะใช้สำหรับเชื่อมต่อกับตัวต้านทาน ทรานซิสเตอร์และหม้อแปลง
- เชื่อมต่อกับ 5 V. การเชื่อมต่อของ LED นี้เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อตัวต้านทานที่มีความต้านทานในช่วง 100-200 โอห์ม
- ต่อไฟ 9 V. พาวเวอร์ซัพพลายนี้ไม่ค่อยได้ใช้ต่อไฟ LED. ส่วนใหญ่แล้ว ไดโอดสามตัวเชื่อมต่อแบบอนุกรมที่มีกระแสไฟทำงาน 20 mA
- การเชื่อมต่อถึง 12 V. รวมถึงการกำหนดประเภทของหน่วย, การค้นหาพิกัดกระแส, แรงดันไฟและการใช้พลังงาน. ในกรณีของการเชื่อมต่อดังกล่าว จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานซึ่งวางอยู่บนส่วนใดส่วนหนึ่งของวงจรไฟฟ้า
- การต่อไฟ 220 V. ด้วยการเชื่อมต่อนี้ จำเป็นต้องจำกัดระดับกระแสไฟที่จะผ่าน LED รวมทั้งลดระดับของแรงดันไฟ LED ย้อนกลับ เนื่องจากวิธีนี้เท่านั้นที่จะเป็น เป็นไปได้ที่จะป้องกันการพังทลาย ระดับปัจจุบันถูกจำกัดโดยตัวต้านทาน ตัวเก็บประจุ หรือตัวเหนี่ยวนำ
มาโฟกัสที่การเชื่อมต่อกับเครือข่าย 220 V กันเถอะ
หลักการเชื่อมราคาสูง
วิธีเชื่อมต่อ LED กับเครือข่าย 220 V? ดังที่ได้กล่าวไปแล้วสำหรับการประกอบอุปกรณ์ที่เหมาะสมที่สุด จำเป็นต้องมีไดรเวอร์ เนื่องจากเพื่อที่จะทำการเชื่อมต่อดังกล่าวและเพื่อให้อุปกรณ์สามารถทำงานได้อย่างเสถียร จึงจำเป็นต้องลดแอมพลิจูดของแรงดันไฟฟ้าและลดความแรงของกระแสไฟฟ้าด้วย เช่น การแปลงแรงดันไฟ AC เป็น DC ตัวแบ่งที่มีตัวต้านทานหรือโหลดแบบคาปาซิทีฟ รวมถึงตัวปรับความเสถียรต่างๆ สามารถช่วยแก้ปัญหานี้ได้
สวิตช์หลอดไฟ
สวิตช์ LED เชื่อมต่ออย่างไร? สำหรับเราแล้ว สวิตช์ไฟฟ้าในอพาร์ทเมนท์นั้นไม่ใช่เรื่องแปลกมาเป็นเวลานานแล้ว อย่างไรก็ตาม ความคืบหน้าไม่หยุดนิ่ง และผู้ผลิตอุปกรณ์ให้แสงสว่างได้ปรับปรุงสวิตช์ที่เราคุ้นเคยแล้วโดยการจัดหาไฟแบ็คไลท์ LED ให้กับพวกเขา เช่นอุปกรณ์ให้แสงสว่างเมื่อปิด ในระหว่างวันแน่นอนว่าการปรับปรุงดังกล่าวเป็นสิ่งที่มองไม่เห็น แต่ในตอนกลางคืน เรื่องเล็กๆ น้อยๆ นี้ดูเหมือนจะมีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษ การเชื่อมต่อสวิตช์กับ LED ไม่ใช่เรื่องยากเนื่องจากเป็นไปตามรูปแบบที่ง่ายมาก อย่างไรก็ตาม ข้อควรระวังด้านความปลอดภัยจำเป็นต้องปฏิบัติตามความแตกต่างบางประการ
ดังที่คุณเห็นจากไดอะแกรมที่นำเสนอ อุปกรณ์ประกอบด้วยสององค์ประกอบเท่านั้น - ตัวต้านทานที่จำกัดกระแส และที่จริงแล้วคือแหล่งกำเนิดแสง ความซับซ้อนและความขัดแย้งที่แปลกประหลาดอยู่ในความจริงที่ว่า LED ถูกวางไว้ในสวิตช์ 220 V AC ในเวลาเดียวกัน LED เองก็ได้รับการออกแบบสำหรับแรงดันคงที่ตั้งแต่ 2 ถึง 12 V อย่างไรก็ตาม เมื่อความแรงของกระแสไฟสูงกว่าส่วนนี้ของวงจรการเชื่อมต่อที่สามารถส่งผ่านได้มาก พลังงานส่วนเกินจะถูกแปลงเป็นความร้อน และหากไม่มีตัวต้านทานที่ด้านหน้าของ LED กระแสที่ไหลผ่านก็จะระเหยคริสตัลไดโอด มันคือทั้งหมดที่เกี่ยวกับตัวต้านทานซึ่งตัดกระแสส่วนใหญ่ออก
อัลกอริธึมการทำงาน
การต่อไฟ LED ในสวิตช์ทำได้หลายขั้นตอน:
- ปิดแหล่งจ่ายไฟโดยสมบูรณ์
- เราถอดสวิตช์ เราเชื่อมต่อองค์ประกอบเข้ากับขั้วตามแผนภาพด้านบน
- ในแผงสวิตช์ด้วยสว่านแบบบาง เจาะรูสำหรับเอาต์พุตของ LED
- ประกอบสวิตช์
- กำลังคืนแหล่งจ่ายไฟ
- กำลังใช้เครื่อง
