Návod k zapojení LED SMD spolu se super-kondenzátory
Vydáno: 23.9.2013V předešlém příspěvku – ZDE – se zmiňujeme o možnosti použít k osvětlení vagonů LED SMD v kombinaci se super-kondenzátorem. Během dne se ozvalo několik čtenářů, kteří se ptali na schéma zapojení a na výpočet rezistorů.
Schéma je velmi jednoduché a je prezentováno na obr. 1. Zapojení je možné jak pro analogový provoz, tak i digitální provoz (DCC) s trvalým svícením. Usměrnění zajišťuje dioda např. 1N4007 SMD.
Obr. 2 – Schéma osazení
S ohledem na konstrukci super-kondenzátorů, které snesou napájení jen 3,3V, je nutné věhovat pozornost instalaci rezistorů, které jednak chrání LED SMD, a jednak i samotný super-kondenzátor.
Počítání rezistorů je jednoduché, ale dalo by se říci „dvoustupňové“. Nejdříve se spočítaji hodnoty rezistorů, které budou chránit LED SMD. Bude záležet na jejich počtu v obvodu. Dejme tomu, že máme v zapojení tři LED SMD žluté barvy. Tato LED SMD má úbytek napětí 2V a chceme, aby jí protékal proud 20mA (0,02A). Pak se super-kondenzátorem na 3,3V bude výpočet pro R2, R3 a R4 následující:
R2,3,4 = (3,3 – 2)/0,02 = 65 ohmů
Protože ale máme zapojené tři LED SMD paralelně, bude proud trojnásobný, tj. 60mA = 0,06A. Při napájení z DCC počítáme raději napětí 20V. Takže při použití cit. kondenzátoru (3,3V) bude potřebné zapojit následující rezistor R1:
R1 = (20 – 3,3)/0,06 = 278R
A to je vlastně všechno. Ve specializovaném obchodě lze zakoupit rezistory s nejblížšími hodnotami 68R, resp. 300R. V praxi je ovšem u těchto jednoduchých obvodů s LED typické, že hodnoty odporů je možné měnit v relativně velkém rozsahu, obvykle v závislosti na tom, jak subjektivně vnímáme svítivost LED té které barvy. Také existují LED s různou svítivostí. Proto doporučujeme si nejprve vyzkoušet jaký proud diodou nám bude vyhovovat. Pro moderní vysocesvítivé diody je to mnohem méně, než je definované maximum.
Obr. 3 – Svítící modul
Obvod pro měření proudu si můžeme sestavit celkem jednoduše. Budeme potřebovat: měřící přístroj se schopností měřit proud alespoň do 20mA, proměnný rezistor (potenciometr), diodu a zdroj napětí (postačí 3 tužkové baterie). Ke kladnému pólu zdroje připojíme jezdec potenciometru (prostřední kolík), k jednomu krajnímu kolíku připojíme ampérmetr, druhou svorku připojíme na anodu LED a katodu připojíme na záporný pól zdroje. Nastavíme optimální jas a sledujeme, aby hodnota proudu nepřesáhla povolené maximum pro danou LED. Změřenou hodnotu proudu pak použijeme do výpočtu.
Obr. 4 – Schéma zapojení měření proudu protékajícího přes LED.
Poznámka: Při tomto zapojení potenciometru je třeba nastavit otočnou hřídel zcela vlevo, ale není vhodné točit až do pravé krajní pozice… Při použití baterie 9V coby zdroje napětí je vhodná hodnota potenciometru min. 2k ohmy, i větší
Schéma Fulda, foto hlav
_____________________________________
Poznámka: Pro ty, co nedávali v hodinách elektrotechniky na strojařské průmyslovce pozor (jako já), je určen tento odkaz – ZDE. hlav
Rubrika: Elektronika, TECHNIKA, ZPRÁVY
25.9.2013 at 15:22
Chcel by som len upozorniť, že ak má rezistorom R1 s hodnotou 278 Ohmov tiecť konštantný prúd 60 mA, mal by byť dimenzovaný na výkon (tepelnú stratu) P = I^2 * R = 0,06*0,06*278 = 1 W. SMD rezistory veľkosti 1206 sú štandardne dimenzované na 0,25 W, ešte menšie rezistory 0805 na 0,125 W, čo je niekoľkonásobne menej. Toto teplo sa vyžiari do prostredia vagónu a ak rezistor naňho nie je dimenzovaný, môže aj zhorieť. Zo skúseností viem, že postačujúci prúd jednou vysokosvietivou bielou diódou na osvetlenie vagóna je 0,2 mA, teda 100x menej, ako jej maximálna hodnota. Rezistor R1 by mal tak podľa vzorca v článku hodnotu až 83 kOhm, čo by pri úplne vybitom kondenzátore spôsobilo jeho pomalé nabíjanie a teda po túto dobu by nesvietili ani LEDky. V tomto prípade by bolo vhodné celú schému upraviť.