Светодиод в автомобиле: инструкция, как подключить самому, маркировка и характеристика,

Подключение светодиода в автомобиле своими руками: знание — сила

Светодиодный свет на сегодняшний день является популярным способом освещения не только в квартирах, но и современных автомобилях. Диоды могут использоваться как для установки в ДХО и противотуманные фары, так и для ближнего света, а также обустройства освещения в салоне машины. Подробнее о том, что представляет светодиод, как подключить его своими руками и какие бывают виды таких лампочек, вы сможете узнать из этого материала.

Характеристики светодиодов

Светодиоды представляют собой диоды, который могут светиться в случае протекания через них тока. Свет светодиодной ленты или лампочки зависит от того, какие добавки были использованы при создании проводника. К примеру, желтое и красное освещение, а также оттенки этих цветов, возможны в результате добавления в проводник фосфора, алюминия, индия и гелия. Если в проводник добавляется люминофор голубого свечения, то цвет диода будет белым. На сегодняшний день в продаже можно найти лампы десятков различных цветов и оттенков, но их цвет зависит не от цвета корпуса самого диода, а непосредственно от химических добавок.

Конструкция источника освещения с выводом плюс и минус

Также следует отметить, что диодные элементы в прозрачном корпусе могут светиться при подключении в автомобиле абсолютно любым цветом.

Такое освещение имеет множество достоинств, среди которых:

• если сравнивать с обычными лампочками накаливания, то в данном случае уровень энергопотребления будет в десять раз меньше;
• довольно высокий ресурс эксплуатации, который может составить до десяти лет беспрерывной работы;
• также такие лампы очень прочны и практически не восприимчивы к вибрациям и ударам;
• огромное разнообразие цветов и оттенков;
• возможность функционирования при низком напряжении;
• диодные устройства в целом экологически чисты и безопасны с пожарной точки зрения — такие конструкции не содержат ядовитых элементов, соответственно, они не греются, а значит, возгорания исключаются.

Маркировка

Что касается основных характеристик и маркировки, то об этом расскажем далее. Кристалл диодного компонента монтируется в рефлектор, который изначально задает необходимый угол рассеивания. Этот световой поток проходит через специальный корпус, выполненный из эпоксидной смолы, а когда он доходит до линзы, он сразу же рассеивается. Причем рассеивается он на угол, который зависит от конструкции линзы, он может составлять от 5 до 160 градусов.

Таблица маркировки осветительных источников

Что касается маркировки, то такие диодные элементы можно условно разделить на два типа:

1. Видимого излучения. Обычно используются в качестве индикаторов, а также источников подсветки в различных устройствах и девайсах.
2. Инфракрасного диапазона. Такие устройства применяются в ПДУ, датчиках, контроллерах, а также всевозможных приемо-передаточных устройствах, работающих в инфракрасном диапазоне.

В любом случае, такие источники освещения маркируются при помощи цветового кода. Для начала следует выявить тип диода в соответствии с его конструкцией, а потом уточнить его по маркировке, приведенной в таблице.

Руководство по подключению

Теперь предлагаем узнать, как осуществляется включение светодиода после подключения плюса и минуса, какую схему для этого использовать можно, а какую — нельзя.

В случае с автомобилем, двенадцативольтовая бортовая сеть позволяет реализовать большие возможности в плане подключения плюса и минуса. Если производится реализация схемы в авто, то она может быть последовательной по три элемента. Большее количество деталей, как правило, в сеть уже не включаются, поскольку необходимо помнить о снижении уровня напряжения под нагрузкой. К примеру, если оно даже снизится незначительно, на один вольт, до 11 В, то это может стать причиной большой потери потока света. При обустройстве схемы и подключении плюса можно использовать резистор, но если его нет под рукой, то специалисты рекомендуют применять в таких случаях низковольтный драйвер.

Его использование обусловлено тем, что он также функционирует от двенадцативольтовой сети и также он оснащается специальным регулятором напряжения на выходе. Кроме того, драйвер должен иметь и настройку ампер, что позволит оптимально распределить ток и обеспечить качественное освещение. Кроме того, его конструкция значительно проще, чем если сравнивать с подключением к бытовой сети, такая цепь исключает необходимость использования дополнительного трансформатора, только дроссель.

Как известно, несмотря на то, что автомобильная электроцепь имеет 12 вольт, при запущенном моторе параметр напряжения может варьироваться в районе 13.5-15 вольт. Однако, если в системе происходят скачки, то этот параметр может увеличиться до 30 вольт. При отключенном силовом агрегате уровень напряжения должен составлять в районе 12-13 вольт, в данном случае все зависит от того, насколько заряжена аккумуляторная батарея.

Так что при обустройстве схемы в любом случае нужно использовать стабилизатор либо стабилизированный блок питания. Тем более, что продукты китайского производства с трудом переносят скачки напряжения, поскольку в целом качество проводника на кристалле оставляет желать лучшего. Если же вы используете более качественные, фирменные варианты источников освещения, то они могут функционировать и без стабилизаторов, для них это безопасно (автор видео — канал KAR AutoCity).

Процедура установки диодных элементов в автомобиль может отличаться, в зависимости от того, какую схему вы хотите обустроить и как вы ее будете подключать.

Ниже представлен универсальный вариант этапов сборки, который позволит вам правильно все сделать:

1. Перед тем, как производить сборку, ознакомьтесь с технической документацией. Вы должны точно знать характеристики источников освещения, в частности, сколько вольт в вашей цепи будет подавать каждый LED.
2. Следующим этапом будет составление схемы подключения. Вариантов таких схем в Сети достаточно много, вы без проблем сможете найти что-то для себя. При составлении схемы учтите напряжение питания в электросети.
3. Далее, вам необходимо будет вычислить уровень потребляемой мощности цепи в целом.
4. Когда вы сделаете это, необходимо будет подобрать либо стабилизатор, либо соответствующий блок, либо драйвер, который подойдет для вашей электросхемы по мощности. Также не лишним будет правильно рассчитать резистор на тот случай, если вы планируете использовать питание со стабилизированным напряжением.
5. Затем вам нужно найти правильную полярность на элементах источников освещения. Вы должны точно знать, где плюс, а где — минус. Используя паяльник и расходный материал (олово, канифоль), припаяйте провода к плюсу и минусу, после чего можно подключить источник питания (то есть кабель от бортовой сети). Подключение в данном случае будет зависеть от ваших целей — если вы хотите, чтобы освещение работало при включенном зажигании, то нужно протянуть кабель именно от зажигания.
6. После того, как провода будут припаяны, необходим надежно и плотно вмонтировать диодные элементы на радиатор и зафиксировать их. Далее, собранная конструкция подключается к бортовой сети авто. Если при подключении ничего не перегорело, то проверьте на всякий случай параметр потребления энергии, нагрев диодных элементов, а также ток, который они потребляют. Если ток оказался более высоким или более низким, чем вы планировали, то этот показатель следует подкорректировать.
   Учтите, хоть диоды и нормально переносят вибрации и удары, все компоненты схемы должны быть надежно зафиксированы. Это позволит предотвратить неисправности в работе источников освещения, а также появление посторонних звуков, обусловленных тряской незакрепленных элементов.

Видео «Как сделать стабилизатор напряжения для светодиодов своими руками»

Чтобы предотвратить перегорание диодных источников света, можно попытаться своими руками сделать соответствующий стабилизатор, подробная инструкция приведена на видео (автор ролика — канал Создано в Гараже).

Как подключать светодиоды

Многие автовладельцы хотели бы заменить простые лампочки на светодиоды, их освещение это; – первое – очень низкий ток потребления, второе – надежность и долговечность, третье – более высокая светоотдача по сравнению с простой лампочкой и четвертое отсутствие нагрева. Если вы вдруг забыли выключить габариты, а утром пришли в гараж и были приятно удивлены, что аккумулятор не разряжен.

Как подключать светодиоды

Эта статья расскажет вам как самостоятельно заменить автомобильные лампочки на светодиоды и избежать ошибок. Хочу сказать- не пытайтесь сразу выкидывать лампочки и сувать на их место светодиоды, ничего хорошего из этого не выйдет…

Будьте внимательны и аккуратны , ремонт электрооборудования в результате ваших неправильных действий – штука не очень приятная. Это касается не только светодиодов, но и других, любых действий с электропроводкой автомобиля. Но, тем не менее, ничего сложного в подобной замене нет, любой человек способен произвести ее самостоятельно, прочитав данную статью.

Основы, которые нам нужно усвоить:

Первое —— Напряжение в сети автомобиля обычно это 12 – 13,5 Вольт при заглушенном движке и 13 – 14,5 В при заведенном двигателе.

Второе ——- Напряжение питания обычного светодиода – 3,5 вольта. В зависимости от цвета и маркировки – это значение может быть таким – для красных и желтых светодиодов – 2 – 2,5 вольта.; для зеленых , синих, белых – 3-3,8 вольт. Ток маломощного светодиода – 20 мА, а мощного достигает до 350 мА. (Но это очень мало)

Третье ——- Не все светодиоды,если сравнивать с лампочками, освещают пространство вокруг себя. Это нужно учитывать к примеру, когда меняешь индикаторные лампы, к примеру, в приборной панели. Когда покупаете светодиод нужно обратить внимание на тип линзы или просто спросить у продавца (если конечно он в этом сам разбирается). Узконаправленные светодиоды, практически все, имеют на конце маленькую увеличительную линзу. Мой совет, купите разных светодиодов и проверьте сами какие вам больше подойдут.

Четвертое ——- У светодиода, есть плюс и минус, как и у аккумулятора. Минус у него это- катод, плюс – анод, вот как выглядят на схемах :

Если вы правильно поняли, то просто взять и воткнуть в бортовую сеть, значит просто сжечь его. Хотите в этом убедиться ? Попробуйте подключить любой светодиод напрямую к аккумулятору. Он красиво вспыхнет, задымится и сгорит. Зато будете иметь представление, как это происходит.

Подключаем светодиоды

Первое – В продаже, на сегодняшний день, есть светодиодные панельки, они ещё называются кластерами, вот эти кластеры рассчитаны на 12 вольт. Их можно сразу взять и подключить к бортовой сети автомобиля и радоваться как они красиво горят. Но есть одно “но”– при изменении оборотов двигателя, соответственно будет и меняться их яркость.

Не очень заметно конечно, но видно… К тому же, нормально они светят только при напряжении 12,5 вольт, и если у вас низкое напряжение в сети авто, кластеры будут гореть тускло. Состав кластера это – цепочка светодиодов и резисторов. На каждые 3 светодиода – один резистор, который нужен для гашения лишнего напряжения.

Светодиодные ленты, по принципу, устроены практически также, и если вам надо, к примеру отрезать какой-то кусок, небольшого размера, посмотрите на ленту, там вы увидите те места, где ее можно отрезать. Обычно это 3 светодиода и 1 резистор, и можно резать…

Второе – Можно самому сделать цепочку из последовательно соединенных между собой кластеров и два вывода к питанию Но любые светодиоды можно высчитать…К примеры если они для 12-14 вольт, то нам понадобится 3 светодиода. В сумме они дадут 3,5х3=10,5 вольт. Последовательное соединение– это когда плюс первого светодиода соединяется с минусом следующего диода и так далее…

Но, их пока подключать еще нельзя, нужно также последовательно включить в цепочку гасящий резистор – номиналом 100-150 Ом, и мощностью 0,5 Вт. Резисторы можно приобрести в любом магазине радиодеталей.

Но данный способ имеет недостаток, о котором мы говорили выше – это изменение свечения при смене оборотов двигателя. Но этим способом можно пользоваться…Если вам надо поставить больше 3 диодов(в цепочке), то тут уже придеться соединять паралельно.

Параллельно – это значит соединять несколько цепочек (3 диода+резистор–одна цепочка), плюс цепочки надо соединять обязательно с плюсом следующей цепочки, и также минус к минусу. Номинал резистора, можно высчитать по закону Ома. Если вы не дружите с Омом то, можно применить такое правило: если включаете один светодиод – то резистор надо 500 Ом, если 2, то 300 Ом, 3 светодиода – 150 Ом. Но лучше всё же почитайте закон Ома, чтобы не наделать ошибок.

Теперь немного по-подробней. Вам понадобятся :

тестер

Первое – Прибор-измеритель или просто сказать”Мультиметр”. Можно купить практически везде… Только не надо покупать самый дорогой, чем проще тем вам будет понятней. Им можно будет произвести все нужные измерения, но сначало, конечно надо немного изучить по инструкции как им пользоваться.
Второе – Немного о Законе Ома для электрической цепи, то есть для вашего
светодиода и резистора, будет такая формула R=U/I .

Где R – это сопротивление резистора, U – напряжение, которое нам надо погасить, и I – это ток в цепи. То есть, объесняю, для того чтобы получить сопротивление гасящего резистора, надо взять и разделить напряжение, на ток, который нужно получить.

Рассмотрим пример.

Допустим у нас есть белый светодиод и его надо подключить к авто… Напряжение питания данного светодиода 3,5 вольт, ток – 20 мА.

Первое – Что нужно сделать это измерить напряжение в том месте, где мы его собираемся устанавливать. Само напряжение в разных частях автомобиля (на разных разъёмах)может быть разным…
Итак включаем прибор в режим измерения напряжения и производим замер.
Допустим у нас вышло 13 вольт.

Второе – Вычитаем из 13 вольт напряжение светодиода (3,5 вольт). И получаем 9,5 вольт. Ток в нашу формулу надо подставлять в амперах, в одном ампере 1000 миллиампер, то есть 20 мА это 0,02 Ампера. Также по
формуле вычисляем сопротивление : 9,5/0,02=475 Ом .

Для того чтобы наш резистор не грелся, надо вычислить его мощность. Для этого нам нужно умножить напряжение, которое гасит резистор – 9,5 в, на ток, который проходит через него – 0,02 ам. 9,5 умножаем на 0,02= 0,19 ватт. Конечно берём чуть с запасом – то есть 0,5-1 ватт.

Чтобы померить ток в цепи. Надо включить наш “мультиметр” в режиме измерения тока в разрыв между резистором и светодиодом (то есть соединять надо последовательно). Для этого надо установить диск переключения на мультиметре на “10А”, и воткнуть красный щуп в гнездо с надписью “10А”. Он должен нам показать 20 миллиампер или немного меньше. У резисторов и светодиодов есть небольшой разброс параметров, поэтому ток может немного отличаться.

Чем больше будет ток, тем ярче будет светить наш светодиод, но это может сказаться на сроке его службы. Поэтому для обычных светодиодов не нужно устанавливать ток выше 20 микроампер, среднее значение – 18мА.

Вот так теперь вы узнали, из вышеописанного, как можно подключить любое количество светодиодов в любом месте автомобиля. Нужно только знать напряжение и ток, и далее следовать формуле.Ещё к дополнению, можно подключать параллельно светодиоду простой диод, практически любого типа, он избавит нас от напряжения обратной полярности. Подключать надо катод диода к аноду светодиода.

Дальше—– мы узнаем как подсоеденить светодиоды, чтобы обороты двигателя не влияли на их яркость…
Конечно самым правильным будет включить светодиоды через стабилизатор. Стабилизатор служит для стабилизирования напряжения и ограничивания тока, таким образом, можно подсоединить хоть киловольт, а светодиод всё равно будет светить нормально.

Для стабилизации тока используются приборы, их называют драйверами. Вот самый простой драйвер – схема на микросхеме-стабилизаторе LM317. Главное достоинство этой микросхемы – её очень трудно спалить.

Нам потребуется микросхема и трехвыводной стабилизатор напряжения.

Слишком подробно не буду писать, итак нам надо переменный резистор 0,5 кОм. Дальше надо припаять средний вывод резистора к любому крайнему. Включаем свой мультиметр, ставим в режим измерения сопротивления. Потом подключаем к проводам резистора, который паяли, и замеряем сопротивление . Вращением резистора надо добиться, чтобы он нам показал 500 Ом (или около того). Это надо для того, чтобы не спалить светодиод при слишком маленьком сопротивлении резистора. Дальше собираем и паяем цепь, ещё раз всё проверяем и подключаем.

Прибор включаем в режим измерения тока. Начинаем вращать переменный резистор и добиваемся показаний в 20 мА. Потом отключаем цепь и замеряем сопротивление резистора и впаиваем вместо него обычный резистор с таким же сопротивлением. Вот и все ваш первый в жизни драйвер собран.

Он у нас имеет ограничение по максимальному току в пределах 1-1,5 А, Если будете включать много светодиодов, то тогда, берите резистор большей мощности.

Если в процессе работы микросхема становится горячей – то нужно сделать для нее теплоотвод или радиатор. Ещё один нюанс наша – корпус автомобиля это “минус” аккумулятора, а подложка нашей микросхемы (корпус) – со своей второй ножкой. Поэтому нельзя крепить ее на кузов , то есть массы без прокладки.

Сама микросхема устроена так, что она снижает напряжение, которое подается на светодиод, на 2-3 вольта.
Поэтому выходное напряжение у этого драйвера будет 11-12 вольт. Но его главный плюс он легок в сборке.
Ну вот будем надеяться, что у вас всё получилось, если что не понятно, пишите в комментариях или на форуме .

Как правильно устанавливать светодиоды на машину

Установка светодиодов на машину вместо традиционных лампочек накаливания имеет массу преимуществ. Проблема состоит в том, что получить их возможно только лишь при условии правильного подключения. Как правило, подключенные абы как светодиоды быстро перегорают, что с учетом их стоимости по сравнению с теми же лампочками накаливания – не очень приятно. В статье детально рассмотрена данная проблема, а также простыми словами рассказано, как ее обойти.

Преимущества светодиодных источников света

Сегодня еще не все автолюбители по достоинству смогли оценить преимущества светодиодных источников света. А заключаются они в следующем:

1. Лучшая автономность. Если сравнить лампочку накаливания и светодиодную сборку с одинаковой силой свечения, то первая потребляет из бортовой сети в 5-10 раз больше энергии, чем вторая. Это означает, что при заглушенном двигателе (когда не работает генератор) оставленная включенной LED подсветка проработает от АКБ в 5-10 раз дольше.
2. Меньший нагрев. Светодиоды тоже способны греться, но в целом, если они подключены не по китайской схеме (на износ), то тепла они излучают гораздо меньше, чем лампы накаливания. А это положительно влияет на безопасность, а также сохраняет светорассеивающие элементы от пожелтения и помутнения.
3. Снижение нагрузки. Если заменить на светодиодные все лампочки накаливания в автомобиле, то за счет снижения нагрузки на генератор можно даже немного топлива сэкономить. Если кто не знал, то при включенном ближнем свете с традиционными лампочками, топлива уходит на 5% больше, чем при выключенном.
4. Компактность. За счет этого преимущества светодиоды можно аккуратно спрятать в машине практически везде (в нижней части дверей, в бардачке и так далее), обеспечив, при этом, яркую подсветку какого-либо пространства.
5. Разнообразие цветов. Если лампочки накаливания способны светить только желтоватым светом, то светодиоды могут быть и белыми, и желтыми, и синими, и красными. Дополнительных светофильтров применять для этого уже нет надобности.
6. Нечувствительность к вибрациям. Одно из самых актуальных для автомобиля преимуществ, так как от вибрации у ламп накаливания просто-напросто отваливается нить. У светодиодов ничего такого нет – их можно трясти сколь угодно сильно, и им ничего не будет.
7. Долговечность. Если лампочки накаливания, в среднем, рассчитаны на работу в течение 1000 часов, то LED продукция способна безотказно прослужить около 10 000 часов, что, на минуточку, аж в 10 раз больше.

Опять же, подчеркнем, что все вышеописанные преимущества доступны только тогда, когда светодиоды в авто своими руками подключены правильно. Но к этому мы еще вернемся.

Недостатки LED

А перед этим пройдемся вкратце по недостаткам светодиодов в случае использования их в автомобиле вместо традиционных лампочек накаливания:

1. Высокая цена. Любые «новые» технологии стоят дороже устаревших по умолчанию. Несмотря на то, что первые светодиоды появились намного раньше, чем многие из нас, они до сих пор гораздо дороже, чем традиционные лампочки накаливания. При этом, в технологии их изготовления нет ничего такого, что заставляло бы производителей так задирать ценник. Повышенная цена в данном случае – это плата за преимущества, которые рассмотрены выше.
2. Сложности с подключением. Если обычную лампочку накаливания достаточно просто вставить в цоколь, то с подключением светодиодов придется повозиться. Они не «переваривают» отклонений по току и напряжению, что в автомобильной бортовой сети – явление вполне естественное.
3. Направленное свечение. В силу своего устройства любой светодиод большую часть света отдает в том направлении, в котором направлен его кристалл. Исправить этот недостаток можно только за счет применения рассеивающих линз или путем установки нескольких разнонаправленных светодиодов.
4. Не всегда качественное исполнение. Это один из самых больших недостатков современной LED продукции. Найти сегодня действительно качественные светодиоды практически невозможно. В большинстве случаев, даже при правильном подключении, светят они далеко не 10 000 часов. По этой причине покупать откровенно дешевые светодиоды – бессмысленно. Никакой экономии от такой покупки вы не получите.
5. Перегрев. То, что выше позиционировалось, как преимущество, в случае с так называемыми светодиодами для поверхностного монтажа – не работает. Такие элементы греются, и требуют эффективного охлаждения. А все потому, что производитель пытается выжать как можно больше света из светодиодов все меньших и меньших размеров.

В итоге получается, что для того, чтобы избежать недостатков, и получить все преимущества светодиодной продукции, необходимо, во-первых, покупать качественные дорогие светодиоды, а во-вторых – правильно их подключать.

Особенности подключения светодиодов в авто своими руками

В первую очередь, разберемся, почему перегорают светодиоды на автомобиле. Этому есть несколько причин:

• дешевая подделка;
• неправильное подключение;
• перегрев.

И если решение первой и последней причин вполне очевидное, то правильное подключение нуждается в более детальном рассмотрении.

Характеристики светодиодов

При подключении светодиодов в машине всегда нужно начинать с их характеристик. Их можно узнать несколькими способами – по описанию там, где покупаем, либо путем самостоятельных измерений. Последний вариант рассмотрен ниже.

В плане правильного подключения нас интересуют всего две характеристики:

1. Номинальный ток.
2. Падение напряжения.

Рассмотрим для начала один простой светодиод, допустим, белого цвета. Как правило, ток, при котором такие светодиоды светят ярко и долго, составляет порядка 20 мА или 0,02 А. Если на такой светодиод подать ток выше указанного, то он быстро деградирует и перестанет светить. Если же меньший – то он будет либо тусклее светить, либо вовсе не подаст признаков жизни.

Падение напряжения указывает на то, на сколько вольт понизится напряжение после прохождения тока через светодиод. В случае с нашим белым светодиодом это падение напряжения составит около 3 В.

Подключение обычных светодиодов

Теперь посмотрим, что будет, если подключить наш светодиод к бортовой сети, в которой при работающем двигателе поддерживается напряжение 14,5 В, а ток ограничен только пусковыми возможностями АКБ (700 А примерно). При таком подключении на светодиоде упадет законных 3 В, а оставшийся потенциал 14,5 – 3 = 11,5 В останется без какой-либо нагрузки. В результате произойдет то же самое, что и в случае, если мы соединим между собой два провода, на концах которых есть 11,5 В. Запомните: светодиод ток в цепи никак не ограничивает!

В цепи потечет ток, который в соответствии с законом Ома будет равен напряжению, разделенному на сопротивление. Светодиод в расчет не берем, так как его сопротивление сравнительно маленькое. Допустим, сопротивление проводов, которыми светодиод подключен к батарее, составляет 1 Ом (на самом деле меньше). При напряжении 11,5 В по цепи, включая и наш светодиод (ток в любой точке цепи всегда одинаковый), потечет ток, равный 11,5 В / 1 Ом = 11,5 А. Как видим, это в 575 раз превышает номинальный ток, при котором светодиод может нормально светиться. При таком подключении он сгорает моментально.

Как мы можем уменьшить ток в этой цепи? Один из самых простых способов – увеличить сопротивление ее сопротивление этому току. К примеру, если вместо рассмотренного выше 1 Ома оно будет 100 Ом, то ток в цепи потечет уже 11,5 В / 100 Ом = 0,115 А или 115 мА. А это уже намного ближе к номинальному току нашего светодиода, чем 11,5 А.

Таким образом, подобрав сопротивление и добавив его в цепь, мы обеспечим для нашего светодиода оптимальный для его работоспособности ток. С вопросом, как рассчитать сопротивление (резистор) для светодиода – проблем нет. Авторы предлагают поделить 11,5 В на 0,02 А и дело в шляпе – вам нужен резистор сопротивлением 575 Ом.

Проблема в том, что большинство источников в Интернете начинаются именно с этого. И незнакомый с электроникой пользователь путается на первом же шаге, не понимая, почему надо рассчитывать сопротивление не для 3 В, которые падают на светодиоде, а именно для оставшихся (не упавших) 11,5 В.

Но теперь в свете представленных объяснений это должно быть понятно. Потому переходим к более сложным ситуациям. Это необходимо, поскольку один единственный светодиод в машине мало кто подключает, так как светит он откровенно слабо, и его даже для нормальной подсветки бардачка не хватит.

Подключим теперь два светодиода последовательно, учитывая, что на каждом из них упадет по 3 В, а ток в любой точке цепи – одинаковый. В итоге двух светодиодах будет падать напряжение 6 В, а для оставшихся 14,5 В – 6 В = 8,5 В рассчитываем сопротивление. Делим это напряжение на нужный нам ток и получаем 8,5 В / 0,02 А = 425 Ом.

Теперь три. На них в сумме упадет уже 9 В. А значит остаток 14,5 В – 9 В = 5,5 В делим на ток 0,02 А и получаем сопротивление 275 Ом.

Четыре. Общее падение напряжения составит 12 В. На остаток 2,5 В берем резистор 2,5 В / 0,02 А = 125 Ом.

Что делать, если нам надо больше светодиодов? Все просто. Нужно использовать любую цепочку из вышеописанных, и подключать их параллельно. Но обязательно для каждой такой цепочки должен быть свой резистор. Именно по этой причине в популярных сегодня светодиодных лентах светодиоды собраны в небольшие сегменты из 3-4 светодиодов со своим резистором.

Подключение светодиодных лент

Кстати, о птичках, то есть, о светодиодных лентах. Несмотря на то, что у них уже есть свои сопротивления, ограничивающие ток, подключать их напрямую к бортовой сети автомобиля все равно нежелательно. Дело в том, что рассчитано все это на напряжение 12 В, а в машине, как мы знаем – 14,5 В. И тут начинаются пляски с бубном.

Проблема заключается в том, что обычным маленьким резистором погасить эти оставшиеся 14,5 В – 12 В = 2,5 В уже не получится. И вот почему. Допустим, вы хотите организовать подсветку в багажном отделении, установив в нем метр светодиодной ленты, на которой имеется 60 светодиодов. Мощность такого отрезка может составлять около 14 Вт. Это значит, что она при 12 В будет потреблять ток 14 Вт / 12 В = 1,16 А. Ток в цепи одинаковый везде, а потому такой же потечет и через наш резистор. Рассчитаем его номинал. Для этого 2,5 В делим на 1,16 А и получаем всего 2,1 Ом. При таком сопротивлении, напряжении и токе несложно подсчитать, что на резисторе будет рассеиваться мощность около 3 Вт. Чтобы он не сгорел от перегрева, он должен быть рассчитан на такую мощность. А это уже не обычные резисторы, а специфические – керамические или алюминиевые. Они побольше и подороже.

Теоретически, можно обойтись и маленькими дешевыми резисторами. Но в таком случае придется резать ленту на кусочки, и к каждую из них подсоединять через свой резистор. Но это нецелесообразно, потому вряд ли кто-то так делает.

Драйверы для светодиодной продукции

Чтобы не использовать керамический или алюминиевый резистор, и не заморачиваться с расчетом и поиском требуемого номинала, можно подключать светодиодные ленты, лампы-кукурузки и другие LED источники в автомобиле через драйвер. Он представляет собой маленькую плату, которая автоматически поддерживает на выходе напряжение 12 В независимо от скачков в бортовой сети.

Драйверов таких сегодня бесчисленное множество, и стоят они (если на небольшую мощность) буквально копейки. Подбирать их необходимо с учетом того, какой ток будет потреблять та или иная подключенная нагрузка. Через такие драйверы желательно подключать абсолютно все «светодиодное» в машине. И дневные ходовые огни, и фары головного света, и задние фонари, и любые подсветки. При этом, подключить все вышеперечисленное на один драйвер не получится. Опять же, из-за мощности. Обойтись одной платой можно только в случае с несколькими маломощными нагрузками.

Итог

Светодиодное освещение в машине – это современно, экономично, эстетично и довольно надежно. Но чтобы получить эти, и другие преимущества LED технологии, светодиоды должны быть качественными и правильно подключенными. Сделать это, как понятно из рассмотренного материала, не так уж и сложно. Особенно, если разобраться в теме, а не пытаться подключать LED методом «научного тыка». Да. Многие лампы и ленты будут работать и без всяких драйверов. Но, к сожалению, недолго.

Как подключить светодиод к 12 вольтам: варианты подключения диода к аккумулятору в авто, какой нужен для этого резистор, схема включения

Для световой индикации дома или в машине хочется использовать надежные и экономичные источники света, но не все знают, как подключить светодиод на 3-3,5 В (или несколько) к 12 вольтам автомобильного аккумулятора (на самом деле может быть 14 или больше). Первое предположение – требуется снижение напряжения. Но это не единственное условие – необходимо учитывать так же вольтаж, мощность и ток лампы.

В жилых помещениях чаще всего используются светодиоды на 3 вольта, в автомобиле – 6 или 12 вольт.

Схема подключения имеет всего 2 варианта: через драйвер или резистор.

Какие светодиоды можно подключить к 12 Вольтам

Продавцы уверяют, что продают светодиоды, которые возможно подключить к источнику питания на 12 В. На самом деле это утверждение некорректно. У лед-лампочки нет строго определенного рабочего вольтажа, поэтому можно говорить только об источнике света, изготовленном из диодов.

Следует определить, что происходит в лед-лампочке во время свечения. В данном процессе самые важные 2 параметра: максимальный и рабочий (необходимый для свечения) ток. Они учитываются в производстве лед-матриц, но не при выборе источника тока.

Напряжение на лампочке чаще всего от 1,5 до 3,5 вольт, цифра зависит от цвета лампочки. Меньшее значение – красные диоды, самое большое – сверхяркие. Светящийся диод на 12 вольт – это матрица (сборка), в состав которой может входить любое количество кристаллов, соединенных последовательно. Подобных цепочек может быть несколько, они соединяются друг с другом параллельно.

Важно! Если кто-то говорит, что лампа предназначена для 12 вольт, на самом деле это значит, что последовательная диодная цепочка тратит 12 В при свечении.

Подключение сверхярких и мощных led к 12 В

В мощных и сверхярких светодиодах при свечении напряжение снижается на 3,5 вольт, среднее потрeбление тока 350 мА, мощность от 1 W. Автомобильный аккумулятор не подходит для прямого подключения такого источника света. Самый простой выход из ситуации – последовательно подключить к цепочке сопротивление, гасящее вольтаж. Это значит, что требуется расчет его параметров.

Сопротивление: R=(Uпит. – Uд)/Iд.

Мощность сопротивления: P=I2*R

Если купить деталь с полученной мощностью трудно, необходимо выбрать детали, дающие нужные показатели при параллельном подключении.

Интересно! Эта схема не очень рациональная, так как 2/3 мощности тратится сопротивлением на создание тепла.

Сколько диодов можно подключить к сети с напряжением 12 В

Возникает вопрос, сколько светодиодов можно включить в такую схему, чтобы мощность не тратилась на тепло. На самом деле много. Из какого-то количества диодов создаются последовательные цепочки, которые подключаются к одному гасящему вольтаж элементу.

Для расчета сопротивления используется формула: R=(Uпит. – nUд)/Iд, где n- количество ламп.

Для подключения к аккумулятору в авто целесообразно использовать цепочки из 3-х элементов (или количества, кратного трем: 6, 9, 12). На трех диодах вольтаж упадет на 10,5 В (в среднем), резистору достанется 1,5 В.

Чтобы подключить 4 элемента, их нужно сгруппировать по парам, каждую из них запитать через резистор и соединить параллельно.

Важно! Для повышения точности расчетов используются калькуляторы, доступные в сети интернет.

Как подключить led к 3 или 5 Вольтам

Маломощные светодиоды хорошо функционируют, если их подключить к блоку питания с напряжением 5 и даже 3 вольта. Сопротивление рассчитывается по той же формуле, но резистор заменяется драйвером. В нем теряется меньше вольтажа, в магазине можно купить готовый.

Самый популярный источник питания при изготовлении лент на 5 вольт, которые используются в качестве ночников – зарядные устройства от старых мобильных телефонов. Лампочки следует подключать параллельно (для последовательного соединения требуется 6 вольт).

3 вольта можно получить из батарейки на 1,5 вольт при помощи специальной микросхемы. Она может повышать как ток, так вольтаж. При втором варианте диод необходимо подключить к сопротивлению.

Интересно! Готовую китайскую плату можно купить за 100 руб., она повышает вольтаж батарейки.

Как правильно включить диод в электрическую схему автомобиля

Схема подключения светодиодов к аккумулятору автомобиля 12 вольт не отличается от схемы для любого другого источника питания, имеющего такое же напряжение. Используется один из двух способов – через резистор или через стабилизатор (специальную микросхему). Однако необходимо учесть, что напряжение 12 вольт – условная величина. Чаще бывает 14 В и даже больше (до 17 В). Скачки обусловлены отсутствием в автомобиле стабилизатора. При расчетах в формулу нужно вставлять именно такие цифры.

Включением резистора из цепочки убирается часть напряжения, которое может вывести из строя светодиод. Основной недостаток этой схемы – превращение невостребованного тока в тепло. Это требует установки сопротивления на радиатор, что создает дополнительные сложности. Кроме того, резистор не контролирует напряжение. Если оно падает, снижается свечение лампы, если значительно повышается, лампочка может сгореть.

При использовании стабилизатора микросхема тоже излишний вольтаж превращает в тепло. Основное преимущество этого варианта – способность поддерживать определенный уровень напряжения. Это значит, что при необходимости подключить несколько лампочек, общая мощность которых меньше мощности стабилизатора, используется параллельное соединение. К микросхеме тоже необходимо подключить радиатор.

• найти в документах или измерить вольтаж led-лампочки (лампочек);
• составить схему;
• рассчитать и купить резистор (драйвер);
• найти полярность ножек led-лампочки;
• припаять компоненты;
• установить на радиаторы led-лампочку и резистор;
• подключить аккумулятор.

Желательно измерить напряжение и ток, чтобы вовремя скорректировать показатели.

Если что-то не так, придется подбирать другой светодиод.

Расчет резистора на примере одного светодиода

Можно на примере посмотреть, какой нужен резистор для конкретного светодиода, чтобы подключить его к аккумулятору автомобиля (12-14, 5 В). При расчетах используется более высокий показатель вольтажа.

Если лампа потрeбляет 3,3 В, то на сопротивление остается 14,5-3,3=11,2 В.

Для тока 20 мА: R = 11,2/0,02 = 560 Ом.

Мощность: P=0,022 *560 = 0,2240 Вт.

Лучше купить резистор на 0,25 Вт. Припаять его можно как к аноду, так к катоду, если соблюдается полярность при подсоединении led-лампочки.

Основные выводы

При подключении светодиодной лампы к любому блоку питания учитывается:

• рабочий ток лампочки;
• сопротивление и мощность стабилизирующего элемента;
• для подключения к аккумулятору автомашины при расчетах используется не 12 В, а 14,5 В.

Схема подключения не меняется зависимости от мощности светодиода. При соединении с другими элементами схемы важно учесть полярность, так как ток в этих источниках света течет только в одном направлении.

Если используется драйвер, то перед подключением желательно проверить его мощность (особенно, если деталь китайская). Важно так же учесть, что падение напряжения на лед-лампах зависит от их цвета.

Светодиоды для авто своими руками

Многие автолюбители хотели бы заменить штатные лампочки накаливания в авто на светодиоды. Преимущество последних несомненно — низкий ток потребления, долговечность, более высокая светоотдача, отсутствие нагрева. Приятно оставить включенными габариты и поутру обнаружить, что аккумулятор и не думал разряжаться. Эта статья поможет самостоятельно произвести замену автомобильных лампочек на светодиоды своими руками и избежать типичных ошибок.

Основные позиции, которые нам нужно усвоить:

1. Напряжение в бортовой сети авто. Обычно это 12 — 13 В при заглушенном двигателе и 13 — 14,5 В при заведенном.

2. Напряжение питания типичного светодиода – 3,5 в. В зависимости от цвета это может быть : для желтых и красных светодиодов — 2 — 2,5 в.; для синих, зеленых, белых — 3-3,8 в. Типовой ток маломощного светодиода – 20 мА, мощного – 350 мА.
3. Не все светодиоды, в отличие от лампочек, освещают пространство вокруг себя. Это нужно учесть при замене индикаторных ламп, например, в приборной панели. При покупке следует обратить внимание на тип линзы или, если есть возможность, спросить у продавца. Узконаправленные светодиоды имеют на конце маленькую линзу. Вообще, постарайтесь проверить это при покупке, а еще лучше, купите и попробуйте несколько разных.
4. У светодиода, как и у аккумулятора, есть плюс и минус. Минус называется катодом, плюс — анодом, на схемах они изображаются так :

Вам должно быть понятно, что просто взять и включить

светодиод в бортовую сеть авто – это значит гарантированно его сжечь .

Подключаем светодиоды

1. В продаже продаются светодиодные панельки, так называемые кластеры, они рассчитаны на питание 12в. Их можно просто подключить к бортовой сети и радоваться красивым огонькам. Но есть неприятная особенность – при изменении оборотов двигателя будет меняться яркость свечения светодиодов в кластерах. Незначительно, но заметно глазу. К тому же, по факту, нормально они светят при напряжении около 12,5в, поэтому если у вас низкое напряжение в бортовой сети, светить кластеры будут тускло. Конструктивно кластер состоит из цепочки светодиодов и резистора. На каждые три светодиода — резистор, который гасит лишнее напряжение. Светодиодная лента устроена точно также, поэтому если вам надо отрезать кусок — посмотрите на ленту, на ней есть места, где ее можно резать. Обычно это те же три светодиода и резистор. Где попало резать нельзя 🙂

2. Включить светодиоды последовательно, цепочкой, то есть сделать самодельный кластер. То есть сцепить нужное количество между собой, а оставшиеся два вывода – к бортовой сети. Оговоримся, что речь идет о белых светодиодах. У светодиодов разного цвета напряжение разное. Нетрудно подсчитать, что для 12-14 в понадобится 3 светодиода. В сумме они дадут 3,5х3=10,5 в. Как говорилось выше, у светодиода есть плюс и минус. Соединение последовательно – это когда плюс одного соединяется с минусом следующего и так далее до конца цепочки.

Но напрямую их подключать все еще нельзя, нужно последовательно с вашей цепочкой включить гасящий лишнее напряжение резистор (сопротивление) — номиналом примерно 100-150 Ом, мощностью 0,5 Вт. Резисторы продаются в любом магазине для радиолюбителей.

Этот способ страдает тем же недостатком, что и предыдущий – изменением интенсивности свечения светодиодов при изменении оборотов. Небольшим, но неприятным. Тем не менее, пользуясь этой схемой вы можете подключить любое количество светодиодов, собирая их цепочками по 3 шт. с резистором и включая параллельно. Параллельно — это значит собрать несколько одинаковых цепочек, плюс каждой цепочки соединить с плюсом другой цепочки, минус — с минусом. Вообще, номинал резистора вычисляется по закону Ома. Но если вы не в ладах с формулами, применяйте простое правило: если включаете 1 светодиод — резистор нужен 500 Ом, если два — 300 Ом, три светодиода — 150 Ом. При этом дальше можете не читать. 🙂 Но потратив полчаса на изучение простой формулы, вы научитесь правильно подбирать значения резисторов, а значит ваши светодиоды будут светить долго и правильно. Могу заверить, что не нужно быть академиком, постараюсь разьяснить подробно и понятно. Вам понадобятся :

1. Прибор-измеритель напряжения, тока и сопротивления, в простонародье «Цешка» или «Мультиметр». Продается в магазинах радиолюбителей, электротоваров и на китайских рынках. Стоит от 50 рублей. Рекомендую купить цифровой, с ним понятнее. Этой штукой вы сможете произвести все нужные измерения, если, конечно, изучите инструкцию или статью «Мультиметр для «чайников».

2. Закон Ома для участка электрической цепи, то есть для вашего светодиода и резистора. R=U/I . Где R — сопротивление резистора, U — напряжение, которое нужно погасить, I — ток в цепи. То есть, чтобы получить сопротивление гасящего резистора, нужно разделить напряжение, которое нужно погасить, на ток, который нужно получить.

Рассмотрим пример. У нас есть простой белый светодиод, который нам нужно подключить к бортовой сети автомобиля. Напряжение питания такого светодиода приблизительно 3,5 в, ток — 20 мА.

1. Замеряем напряжение в той точке, к которой мы собираемся подключить светодиод. Дело в том, что напряжение в бортовой сети разное. На аккумуляторе может быть 13 вольт, а на прикуривателе — 13,5 и т.д. Поэтому определитесь заранее, куда будете подключать. Включите прибор в режим измерения напряжения и произведите замер. Допустим, это 13 в. Запишите на бумажке.

2. Вычитаем из 13в напряжение питания светодиода (3,5в). Получаем 9,5 в. Ток в формулу подставляется в амперах, в одном ампере 1000 миллиампер, то есть в нашем случае 20 мА — 0,02 А. Пользуясь формулой вычисляем сопротивление :

Чтобы резистор при работе не грелся, вычисляем его мощность. Для этого надо умножить напряжение, которое гасит резистор — 9,5 вольт, на ток, который через него проходит — 0,02 ампера. 9,5х0,02= 0,19 ватт. Лучше брать резистор с запасом — 0,5-1 ватт.

То есть нам нужно сказать продавцу в магазине радиотоваров «Мне нужен резистор 475 Ом 0,5 или один ватт.». Можно использовать номинал и побольше, только светить светодиоды будут тусклее. Поменьше — будет ярче, но ему это может не понравиться.

Купив искомое, подключаем и радуемся 🙂 Чтобы уж окончательно убедиться в правильности расчетов, можете померять ток в цепи. Для этого нужно включить мультиметр в режиме измерения тока (см. инструкцию к прибору) в разрыв между резистором и светодиодом. Если инструкция потеряна — не беда. Установите диск на метку «10А», и переключите красный щуп в гнездо с подписью «10А».

Он должен показать 20 миллиампер или меньше. У резисторов и светодиодов есть разброс параметров, поэтому ток может отличаться в обе стороны, но незначительно. Если значение от 15 до 23 мА — нормально. Чем больше ток, тем ярче светит светодиод, но тем меньше срок его службы. Поэтому для обычных светодиодов не рекомендуют устанавливать ток выше 20 мА, оптимально — 18мА. Самый лучший способ подбора нужного сопротивления — использовать переменный резистор. Но это уже сложнее 🙂

Вышеприведенная информация позволит произвести подключение любого количества маломощных и мощных светодиодов, достаточно знать их рабочие напряжение и ток и подставлять их в формулу.
Очень полезно бывает подключить параллельно светодиоду обычный диод любого типа в обратной полярности, то есть катодом диода к аноду светодиода. Это защитит ваш светодиод от напряжения обратной полярности. Особенно это актуально для отечественных автомобилей почтенного возраста.

Для самых пытливых 🙂 — первый светодиодный драйвер для авто

Дальнейшая информация служит для продвинутых любителей, которые закон Ома уже освоили. Нет предела совершенству, и вам уже мало просто зажечь светодиоды — хочется, чтобы они светили равномерно, не завися от оборотов двигателя.

Самое правильное включение светодиодов – через стабилизатор тока. Светодиод — это полупроводниковый прибор, который питается током, а не напряжением. Поэтому, если вы стабилизируете и ограничите ток, протекающий через него, то можете подключить хоть киловольт, светодиод будет светить нормально. А от режима работы зависит как долго светодиод будет светить не теряя яркости. Для стабилизации тока используются приборы, называемые драйверами. Простейший драйвер — схема на микросхеме-стабилизаторе LM317. Главное достоинство этой микросхемы для начинающих — ее очень трудно спалить 🙂

Испугались ? Ничего 🙂 В сущности, требуются две детали — сама микросхема — трехвыводной стабилизатор напряжения, который мы включим в режим стабилизации тока, и резистор. Чтобы не вдаваться в теорию, действия следующие — приобретаем переменный резистор сопротивлением 0,5 кОм. Это такая штуковина с тремя выводами и крутилкой. Как и микросхема, он продается все в том же «Радиолюбителе» за смешные деньги. Можно и вовсе выковырять из ненужного бытового прибора. Припаиваем провода к среднему выводу и одному из крайних, неважно какому. Включаем мультиметр в режим измерения сопротивления. Подключаем к проводам прибор и замеряем сопротивление резистора. Вращением стержня добиваемся максимального показания, то есть 500 Ом (или около того). Это чтобы не сжечь светодиод при слишком низком сопротивлении резистора.

Собираем цепь. Внимание! Внимательно проверьте правильность соединений перед подключением ? Проверили ? Точно ?

Прибор включаем в режим измерения тока. Вращением движка переменного резистора добиваемся показаний прибора 20 мА. Отключаем цепь, замеряем сопротивление резистора и впаиваем вместо него обычный резистор с таким же сопротивлением. Вуаля! Вы только что собрали свой первый светодиодный драйвер 🙂 Он имеет ограничение по максимальному току в пределах 1-1,5 А, поэтому при подключении большого количества светодиодов : во первых, используйте резистор большей мощности. Во-вторых, потрогайте микросхему. Если горячая — имеет смысл прикрепить ее к радиатору. Не забывайте, что корпус авто имеет электрический контакт с «минусом» аккумулятора, а подложка микросхемы (корпус) — со своей второй ножкой. Поэтому крепить ее на кузов без изолирующей прокладки — плохая идея. Еще один нюанс — сама микросхема снижает максимальное напряжение, которое можно подать на светодиод, на два-три вольта. Поэтому больше 11-12 вольт вы при таком драйвере не получите. Но зато он простой и первое представление о правильном подключении светодиодов в авто вам даст 🙂 К слову сказать, на этой же микросхеме + пара деталей можно собрать регулируемый блок питания 1,5-30 в., что бывает очень полезно в автомобиле. Схем включения в интернете множество.
В общем, если у вас все получилось — добро пожаловать в увлекательный мир радиоэлектроники, ведь вряд ли вы теперь остановитесь.

(с) Юрий Рубан, led22.ru. Вопросы и критика приветствуются в разделе «Светодиоды в авто» на форуме «Светлый угол»