Основні схеми світлодіодів
Найпростіший випадок:
Світлодіоди завжди повинні працювати з послідовним резистором, щоб струм був обмеженим (Зображення 1) . Занадто високий струм призводить до нагрівання світлодіода і скорочує термін його служби до негайного руйнування. Якщо напруга збільшується, сила струму зростає набагато швидше (в геометричній прогресії). Існують зручні онлайн-калькулятори для розрахунку правильного серійного опору, наприклад, цей за адресою http://www.leds.de/Widerstandrechner
Правильно:
Отже, схема входить Малюнок 3 переважно, оскільки він з однаковими зусиллями оптимально захищає світлодіод. Діод підключений антипаралельно до світлодіода, тобто зворотний і поруч з ним як так званий захисний діод. При змінному та постійному струмі ланцюг запобігає пошкодженню при зміні полярності. Діод також можна замінити світлодіодом (Рис.4)
Освітлення 1:
Автомобіль може бути освітлений двома світлодіодами та змінним струмом (Рис.4) обидва світлодіоди оптимально захищені. Для тих же світлодіодів достатньо загального резистора. При нормальній змінній частоті напруги (зазвичай 50 Гц для залізниць змінного струму або до 10 кГц для постійного струму) зміна світла ледве або не видно людському оку.
Світлодіоди ідеально підходять для побудови моделей через низьку напругу та низьке споживання енергії. Вони прості в установці і мають тривалий термін служби. Однак є над чим розглянути.
Не зовсім правильно - це також неправильно:
З джерелом змінного струму (напруга синусоїди або прямокутної хвилі, наприклад, з постійним струмом) полярність постійно змінюється. Оскільки світлодіод може переносити лише низьку напругу проти прямого напрямку, часто перед входом підключається діод, який дозволяє проходити лише “правильному” напрямку струму. (Малюнок 2) . Це працює, але це не оптимально, оскільки помилка у взаємодії між діодом та світлодіодом може призвести до передчасного виходу з ладу або руйнування світлодіода. Це навряд чи колись трапляється в компанії, але якщо ви можете зробити це краще простим способом, чому б і ні?.
Автоматична фара:
Рис.6 показує просте переключення фар з білого (світлодіоди 1 на 3) на червоний (світлодіоди 4 і 5), коли модельна залізниця експлуатується постійним струмом.
Кольорові світлодіоди мають різну пряму напругу. Кожен колір має особливу стійкість. Світлодіоди підключаються послідовно, щоб мінімізувати споживання енергії. Допуски на виробництво можуть впливати на колір світлодіода та пряму напругу. Це означає, що інші світлодіоди цієї серії іноді відчувають більший стрес або демонструють кольорові відмінності. У разі несправності світлодіода всі інші світлодіоди в рядку також вийдуть з ладу. Тому часто доцільно забезпечити кожен світлодіод резистором окремо.
Освітлення 2:
Світлодіоди можуть бути розташовані паралельно і послідовно. Послідовно вони споживають найменше електроенергії, паралельно власним опорам вони мають найдовший термін служби. Несправні світлодіоди також можна знайти швидше при паралельному підключенні.
У цьому прикладі два ряди з трьох світлодіодів кожен мають постійний струм. Ця схема підходить, наприклад, для будинків з декількома кімнатами або великих автомобілів. Якщо, навпаки, один експлуатувати всі шість світлодіодів паралельно, споживання енергії було б утричі більшим. Це як енергозберігаюча схема.
Краще обмежити струм:
Оскільки світлодіоди досить чутливо реагують на надмірні струми та пов'язане з цим нагрівання з меншим терміном служби і навіть руйнуванням, доцільно використовувати електронну схему замість обмеження струму через резистор. Для цього існують джерела постійного струму, які проводять лише певний постійний струм до світлодіода, хоча вхідна напруга може змінюватися в широкому діапазоні.
Ще однією перевагою цих ланцюгів є те, що надлишок струму не перетворюється на тепло на резисторі, тобто його не потрібно витрачати даремно. Для роботи світлодіодів використовується лише стільки енергії, скільки потрібно.