0 
Как только на отечественном рынке появились светодиоды, сразу же начал расти ассортимент и светодиодных ламп для автомобилей. Так, дневные ходовые огни большинства машин – это те самые светодиоды. Наверняка, в скором времени даже основное освещение будет заменено на приборы, способные преобразовать обычный электрический ток в световое освещение. Да, таковым устройством и являются светодиоды.
- 1. Некоторые нюансы из основ автоэлектрики: с чем придется иметь дело?
- 2. Как подключить один светодиод через резистор?
- 3. Пробуем подключить несколько светодиодов с использованием резистора
- 4. Особенности подключения параллельных цепочек со светодиодами
- 5. Как подключить светодиодную ленту
- 6. Практические рекомендации о том, как осуществлять выбор светодиодов
Скорее всего, с переходом человечества исключительно на электромобили, именно данный тип освещения будет наиболее распространен. Ведь основное их преимущество – это возможность экономить не только бензин, но и аккумуляторный заряд. Если Вы читаете эту статью, то, скорее всего, уже успели оценить такую выгоду на себе. Если же нет, мы собираемся Вас познакомить с процессом подключения светодиодов.
1. Некоторые нюансы из основ автоэлектрики: с чем придется иметь дело?
Именно по этой причине любой автомеханик посоветует Вам обратиться за установкой автоэлектрики к специалисту с наличием опыта и соответствующего образования. То есть, несмотря на то, что мы собираемся ознакомить Вас с особенностями подключения светодиодов в автомобиле, мы ни в коем случае не призываем Вас делать это самостоятельно!
Небольшое теоретическое отступление из учебников по физике и автомеханике
Если Вы собираетесь иметь дело со светодиодами, Вам должно быть известно, что напряжение бортовой сети обычного легкового автомобиля обычно колеблется от 12 до 14,5 Вольт. Зависит это колебание от того, в каком состоянии находится двигатель – работает или остановлен.
А вот типичные характеристики наиболее распространенных и доступных светодиодов:
- напряжение падения для обычного белого светодиода равно 3,2 В, для красного и желтого оно может колебаться от 2 до 2,5 В, для синих и зеленых – от 3 до 3,8 В;
- рабочий ток 20мА или 0,02А. Именно ток «питает» светодиоды, поэтому его обязательно необходимо ограничивать, чтобы не допустить перегорания.
Эти показатели Вам будут необходимы при выборе и установке светодиодов. Особенно важно их учитывать в том случае, если Вы собираетесь устанавливать светодиоды в дополнение к установленным ранее.
Но что же стоит понимать под понятием «падение напряжения»? Это постепенное уменьшение напряжения в сети, которое происходит по причине его «употребления» различными устройствами. Таким устройством как раз и является светодиод. На примере эта ситуация будет выглядеть следующим образом: если падение напряжения светодиода равно 3,2 В, и он подключен к источнику в 12 В, то напряжение в сети после этого светодиода снизится до 8,8 В. То есть, светодиод в любом случае съест только свою норму напряжения
А вот ток необходимо в любом случае «задавать», то есть ограничить. Сделать это можно при помощи специальных резисторов. Также, многие делают специальную запитку светодиода, подключая его через драйвер. Итак, представим, что у нас есть бортовая электрическая сеть автомобиля с колебаниями напряжения от 12 до 14,5 В. Чтобы ни в коем случае не допустить перегорания светодиода, необходимо вести расчеты исходя из самого высокого показателя. То есть, учитывать показатель 14,5 В.
Дальнейшие расчеты будет напрямую зависеть от того, какое количество светодиодов Вы собираетесь подключать. Рассмотрим отдельно подключение одного, двух и целой ленты этих устройств.
2. Как подключить один светодиод через резистор?
Итак, продолжаем наши расчеты. Если уровень исходного напряжения равен 14,5 В, то от этого числа нам необходимо вычесть напряжение питания того светодиода, который мы собираемся использовать. К примеру, это светодиод с уровнем падения напряжения 3,2 В, что позволяет нам получить результат в 11,3 В. То есть, на это напряжение нам необходимо распределить 20мА тока, при этом не допустив перегорания светодиода. Как это сделать? Вспоминать закон Ома! Его нам необходимо применить непосредственно к тому участку нашей электрической цепи, где мы и будем устанавливать резистор и светодиод. Формула следующая:
R=U/I
• R – сопротивление, оказываемое резистором;
• U – уровень напряжения, который нужно погасить;
• I – показатель тока в цепи (только в Амперах, 1А=1000мА).
В нашем случае эта формула будет выглядеть следующим образом:
R=11,3/0,02=565Ом
Полученный результат – это номинал резистора, который нам необходимо подключить к сети, чтобы не допустить перегорание светодиода. Но здесь у Вас может возникнуть небольшая загвоздка: самый близкий по номиналу резистор, который Вам, скорее всего, удастся найти в специальном магазине, будет равен 560Ом. Вот его и стоит брать. Его мощность при этом должна составлять 0,25Вт. Такой резистор можно смело подключать в цепь к светодиоду. ОЧЕНЬ ВАЖНО, чтобы на анод Вы подали плюс, а на катод – минус. Сами понимаете, что если не соблюдать подобное требование – Ваш светодиод сразу же перегорит.
Еще несколько нюансов:
- резистор необходимо припаивать к светодиоду. Пайка является наиболее надежным соединением, особенно с учетом тряски, которая создается при езде на автомобиле (ни в коем случае не выполняйте пайку с включенным напряжением);
- продолжительность пайки контакта не должна превышать 3с, иначе перегорит светодиод. Для удержания контакта рекомендуется использовать пинцет, который значительно рассеет тепло от паяльника.
- не менее важно изолировать все открытые контакты при помощи изоленты или термоусадочной трубки, что поможет Вам избежать короткого замыкания.
Теперь можете смело проводить проверку с помощью амперметра. Если его подключить к цепи, то на циферблате Вы обязательно увидите показатель в 20мА (стрелка может немного колебаться, но в этом нет ничего страшного). Показатель тока может незначительно отличаться, если его замерять с обоих сторон нашей цепи. Связано это с тем, что у резистора и светодиода разный сброс параметров, хотя разница эта малозначима. Нормой будет считаться показатель от 15 до 23мА.
Вполне логично, что чем выше уровень тока в цепи, тем ярче будет светить наш светодиод. Однако, этим самым будет сокращаться срок его службы. Это объясняет причину, по которой мы в начале статьи рекомендовали не пускать на светодиод ток свыше 20мА.
3. Пробуем подключить несколько светодиодов с использованием резистора
Если у Вас все же получилось самостоятельно справиться с подключением одного светодиода, то теперь можно переходить к более сложной задаче – подключению двух светодиодов. Основная сложность – это, опять же, проведение расчетов и правильный выбор транзистора.
Итак, расчеты. Имеется исходное напряжение, равное 14,5 В. От этого числа нам нужно вычесть напряжение питания уже двух светодиодов, то есть 6,4 В. В результате получаем показатель 8,1 В. Опять используем закон Ома, в который подставляем ток 20мА.
R=8,1/0,02=405Ом
Вот и все. Теперь осталось отправиться в радиомагазин и приобрести транзистор, номинал которого будет равен 405Ом. Самый близкий номинал, который Вам смогут предложить – это транзистор с 430Ом. В этом случае его мощность не должна быть ниже, чем 0,25Вт.
Последующие этапы подключения такого транзистора и двух светодиодов ничем не отличаются от тех, которые мы уже описали выше для одного светодиода. Проверка тока в сети покажет тот же результат, что и при подключении одного светодиода. Связано это с тем, что оба светодиода являются идентичными друг другу.
4. Особенности подключения параллельных цепочек со светодиодами
Вышеописанные указания помогут Вам подключить в один ряд даже три светодиода, а вот вставлять в него четвертый-пятый-шестой – это не всегда логично. Иногда намного проще пустить несколько параллельных цепочек, что создаст более яркое освещение. Как это сделать, мы и собираемся Вам поведать.
Все, что нужно для достижения нашей цели, – это всего лишь соединить между собой плюсы и минусы каждой цепочки. То есть, если количество цепочек равно трем, то мы должны соединить с одной стороны три плюса, а с второй – три минуса. Значительно облегчает задачу и то, что в цепочках не обязательно должно быть одинаковое количество светодиодов: к цепочке с одним светодиодом можно смело подключать цепочку с двумя светодиодами, а к ним еще три соединенных между собой светодиода. Также практически нет ограничений и на количество подключаемых параллельно цепей. Зависит это число лишь от того, какое сечение провода, при помощи которого Вы соединяете цепи: чем оно больше, тем больше цепочек можно подсоединить. Свое влияние на этот фактор оказывает и то, какую мощность способна давать бортовая сеть для питания светодиодов. К счастью, потребление электроэнергии светодиодами совсем небольшое, поэтому проблем обычно не возникает даже тогда, когда водитель хочет сделать из машины сверкающую гирлянду. Если Вы подключили к сети одну цепочку, расход энергии будет равен 20мА, если три – то соответственно 60мА. Принцип тот же, что и при подключении бытовой техники в квартире: чем больше штекеров вставлено в розетку, тем больше расход.
Если Вам интересно, то такой же простой формулой можно определить и мощность всех подключенных светодиодов. Для этого используется простая формула, которую все мы проходили в классе 6-7-ом:
P=U x I
Не будем отходить от уже определенных чисел и используем то же самое значение напряжения в 14,5 Вольта. Что же касается тока, то допустим, что мы подключили к одной сети 10 цепочек, потребление каждой из которых составляет 20мА, или же 0,02 А (не забываем, что в формулу нужно подставлять только Амперы). Таким образом, в совокупности все цепочки потребляют 10х0,02=0,2Ампера. Подставляем полученные числа в формулу:
P=14,5 x 0,2 = 2,9 Вт
5. Как подключить светодиодную ленту
Многие автолюбители используют светодиодные ленты для того, чтобы изменить внешний вид своего автомобиля. Но такой тюнинг в любом случае несет и практическое значение, поскольку света в автомобиле много не бывает. Правда, если ленту неправильно подключить, срок ее службы будет очень коротким. Чтобы не допустить подобного, стоит воспользоваться простыми советами:
1. Наиболее удобное напряжение бортовой сети – это 14,5 В. Если подключить к такой сети двенадцативольтовую светодиодную ленту, то срок ее службы будет совсем не долгим. Как не допустить этого? Установить ее через микросхему стабилизатора 7812. Благодаря ней можно будет не только ограничить, но и стабилизировать напряжение до 12 В. Также, она спокойно выдерживает нагрузки до 1,5А. Но возможно это все только в том случае, если микросхема будет охлаждаться. При этом очень важно, чтобы температура радиатора в радиусе 1см не превышала показателя в 40°С.
К такой микросхеме можно без страха подключать около 3-х метров светодиодной ленты, потребляемая мощность которой на один метр составляет всего 4,8 Вт. Эту цифру должен назвать Вам продавец ленты. Если же ее потребление составляет 9,6 Вт на 1 м, то больше чем 1,5 метра такой ленты микросхема 7812 не выдержит.
Что делать, если Вы хотите подключить больше ленты? Просто установить еще одну или несколько микросхем, к каждой из которых необходимо будет подключить отдельный кусок ленты. Но сразу же монтировать светодиодную ленту не стоит. Сначала попробуйте ее подключить к микросхеме стабилизатора, чтобы проверить ее работоспособность. Если все хорошо, и вы решите перейти к процессам монтажа и пайки, - не забудьте отключить питание бортовой сети.
2. Касательно самой светодиодной ленты, необходимо учитывать наличие трех ее видов, которые выделяются на основании ее влагозащищенности. Первый из них является полностью открытым, то есть такая лента совсем не способна противостоять влаге. Второй отличается наличием силиконового покрытия, что незначительно, но все же увеличивает защиту от попадания воды. Ну а третий вид – это полностью герметичная лента. Чаще всего для автомобилей используют именно вторые, так как они отличаются более низкой стоимостью.
Непосредственное крепление светодиодной ленты должно базироваться на следующих аспектах:
- желательно не допускать перегибания, поскольку это может стать причиной выхода из строя ее отдельных сегментов;
- крепление и приклеивание ленты рекомендуется осуществлять при теплой температуре воздуха, предварительно прогрев и просушив салон автомобиля;
- поверхность, к которой Вы собираетесь прикрепить ленту, очень важно предварительно очистить от загрязнений (иначе лента может отвалиться уже на второй день
- крепить светодиодную ленту лучше всего при помощи фирменного двустороннего скотча;
- после наклеивания на скотч, края ленты необходимо заделать бесцветной силиконовой герметикой.
6. Практические рекомендации о том, как осуществлять выбор светодиодов
Каким бы хорошим автоэлектриком Вы ни были, работоспособность светодиодов и срок их эксплуатации в первую очередь зависит от их самих, а вернее, от их качества. Ни для кого не секрет, что сегодня на авторынке полно китайского контрафакта, даже внешний вид которого иногда отпугивает покупателей. Но все же, привлекает нас к нему цена, которая совсем не обещает качество. Таким образом, чтобы правильно установить светодиоды, их необходимо правильно выбрать. Для этого мы собираемся познакомить Вас с наиболее распространенными их типами.
Самыми популярными являются три следующих типа светодиодов:
1. High Power. Это самый дорогой тип светодиодов, которые обладают повышенной мощностью – от 1 до 5W. Их выбирают из-за высокой светоотдачи (200lumen) и наличия от 1 до 6 кристаллов.
2. Super bright SMD. Являются наиболее популярными среди автолюбителей, поскольку, несмотря на ценовую доступность, качество этого изделия остается высоким. Зачастую их выпускают на чипе 5050.
3. Super Flux. Относительно недорогие светодиоды, оптические характеристики которых значительно уступают двум предыдущим типам. Их используют в автомобильных лампах.
Надеемся, что наши советы были для Вас ценными и помогли разобраться со светодиодами для автомобиля. Но все же, мы продолжаем настаивать на том, чтобы Вы самостоятельно не пытались их подключать. Знания Вам обязательно пригодятся, но в этом деле рациональнее обратиться к специалисту.
