Устройство и подключение питания светодиодной ленты

Сразу оговорюсь, что статья будет посвящена не только как обозначается светодиод на схеме, но и диодов как таковых, ввиду того, что они являются прародителями LED.

Обратимся к физике: диод – можно перевести как «двухэлектродный». Издревле электроника строилась на электровакуумных приборах и именно оттуда телевизионные лампы носили названия как: диоды, триоды, пентоды и т.п.

Вообще полупроводниковые диоды изобретены в начале 20 века и использовались для «различения» детектирования радиосигналов. Название диодов построено по количеству электродов (ножек прибора) – диоды (два), триод (три) и т.д.

—> —>

Главное свойство любого диода – характеристика проводимости. Обозначение диода на схеме позволяет определить направление тока. Движение тока всегда будет совпадать со стрелкой на Условно-Графическом Обозначении. УГО – элемент (значок) которым обозначается диод на схеме. Рассмотрим ряд наиболее распространенных видов полупроводников на схеме от других подобных элементов.

Введение

Но начнем немного издалека… Каждый молодой специалист, который приходит в проектирование, начинает либо со складывания чертежей, либо с чтения нормативной документации, либо нарисуй «вот это» по такому примеру. Вообще, нормативная литература изучается по ходу работы, проектирования.

Невозможно прочитать всю нормативную литературу, относящуюся к твоей специальности или, даже, более узкой специализации. Тем более, что ГОСТ, СНиП и другие нормативы периодически обновляются. И каждому проектировщику приходится отслеживать изменения и новые требования нормативных документов, изменения в линейках производителей электрооборудования, постоянно поддерживать свою квалификацию на должном уровне.

Помните, как Льюиса Кэролла в «Алисе в Стране Чудес»?

Это я не к тому, чтобы поплакаться «как тяжела жизнь проектировщика» или похвастаться «смотрите, какая у нас интересная работа». Речь сейчас не об этом. Учитывая такие обстоятельства, проектировщики перенимают практический опыт от более опытных коллег, многие вещи просто знают как делать правильно, но не знают почему. Работают по принципу «Здесь так заведено».

Порой, это достаточно элементарные вещи. Знаешь, как сделать правильно, но, если спросят «Почему так?», ответить сразу не сможешь, сославшись хотя бы на название нормативного документа.

В этой статье я решил структурировать информацию, касающуюся условных обозначений, разложить всё по полочкам, собрать всё в одном месте.

Общие сведения о полярности светодиода и почему это важно

Светодиоды – это полупроводниковые приборы, которые при подаче напряжения пропускают ток только в одном направлении. Они являются низковольтными компонентами. Обладают следующими хаpaктеристиками:

• двумя контактами – положительным и отрицательным;
• полярностью – это способность пропускать ток в одном направлении.

Работает устройство от постоянного напряжения. Если его неправильно включить, может выйти из строя. Поломка происходит из-за того, что при несоблюдении полярности кристалл испытывает значительную нагрузку в течение длительного времени и деградирует.

На электронной схеме светоизлучающий диод графически маркируется как значок обычного диода, помещенный в кружок, с двумя стрелками, направленными наружу. Стрелки указывают на способность излучать свет.

Графические обозначения в электрических схемах

В части графических обозначений в электрических схемах ГОСТ 2.702-2011 ссылается на три других ГОСТ:

• ГОСТ 2.709-89 «ЕСКД. Обозначения условные проводов и контактных соединений электрических элементов, оборудования и участков цепей в электрических схемах».
• ГОСТ 2.721-74 «ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения»
• ГОСТ 2.755-87 «ЕСКД. Обозначения условные графические в электрических схемах. Устройства коммутационные и контактные соединения».

Условные графические обозначения (УГО) автоматов, рубильников, контакторов, тепловых реле и прочего коммутационного оборудования, которое используется в однолинейных схемах электрических щитов, определены в ГОСТ 2.755-87.

Однако, обозначение УЗО и дифавтоматов в ГОСТ отсутствует. Думаю, в скором времени он будет перевыпущен и обозначение УЗО будет добавлено. А пока, каждый проектировщик изображает УЗО по собственному вкусу, тем более, что ГОСТ 2.702-2011 это предусматривает. Достаточно привести обозначение УГО и его расшифровку в пояснениях к схеме.

Дополнительно к ГОСТ 2.755-87 для полноты схемы понадобится использование изображений из ГОСТ 2.721-74 (в основном для вторичных цепей).

Все обозначения коммутационных аппаратов построены на четырех базовых изображениях:

с использованием девяти функциональных признаков:

Основные условные графические обозначения, используемые в однолинейных схемах электрических щитов:

​

Обозначения проводов, шин в электрических щитах определяется ГОСТ 2.721-74.

Тестирование с применением мультиметра или аккумулятора

Хорошо, если под рукой есть мультиметр. Тогда определение полярности светодиода произойдет за одну минуту. Выбрав режим омметра (измерение сопротивлений), нетрудно произвести следующее действие. Приложив щупы к ножкам светодиода, производится замер сопротивления. Красный провод должен подключаться к плюсу, а черный – к минусу.

При правильном включении прибор выдаст значение, примерно равное 1,7 кОм, и будет наблюдаться свечение. При обратном включении на дисплее мультиметра отобразится бесконечно большая величина. Если проверка показывает, что в обе стороны диод показывает малое сопротивление, то он пробит, и его следует утилизировать.

В некоторые приборах существует специальный режим. Он предназначен для проверки полярности диода. Прямое включение будет сигнализировать подсветкой диода. Этот метод подходит для красных и зеленых полупроводников.

Синие и белые светодиоды выдают индикацию только при напряжении более 3 вольт, поэтому нельзя достигнуть нужного результата. Для их тестирования можно использовать мультиметры типа DT830 или 831, в которых предусмотрен режим определения характеристик транзисторов.

Используя PNP-часть, один вывод светодиода вставляют в коллекторное гнездо, второй – в эмиттерное отверстие. В случае прямого подключения появится индикация, инверсионное включение не даст подобного эффекта.

Как определить полярность светодиода, если под рукой нет мультиметра? Можно прибегнуть к обычной батарейке или аккумулятору. Для этого понадобится еще любой резистор. Это нужно для защиты светодиода от пробоя и выхода из строя. Последовательно соединенный резистор, величина сопротивления которого должна быть примерно 600 Ом, позволит ограничить ток в цепи.

И еще несколько советов:

• если известна полярность светодиода, впредь нельзя подавать на него обратное напряжение. В противном случае есть вероятность пробоя и выхода из строя. При правильной эксплуатации светодиод будет служить исправно, так как он долговечен, а также его корпус хорошо защищен от попадания влаги и пыли;
• некоторые типы светодиодов чувствительны к воздействию статического электричества (синие, фиолетовые, белые, изумрудные). Поэтому их нужно предохранять от влияния «статики»;
• при тестировании светодиода мультиметром желательно это действие произвести быстро, касание к выводам должно быть кратковременным, чтобы избежать пробоя диода и вывода его из строя.

Тип колбы и цоколя

Предлагаемые покупателям светодиодные лампы различаются формой и размерами колбы. Данные параметры определяются конкретными значениями на коробке.

Рисунок 2. Типы колб

Наиболее популярные маркировки колб и их расшифровка:

• A– традиционная форма, напоминающая грушу (схожа с лампами накаливания);
• C – форма свечи;
• R – напоминает гриб;
• G – шарообразная колба;
• T – трубчатая конструкция;
• P– сферическая форма.

Для подсоединения прибора в осветительную систему используется цоколь. Самыми популярными считаются традиционные цоколи с маркировкой «Е». В них предусмотрено соединение с патроном при помощи резьбы.

Рисунок 3. Цоколи осветительных приборов

Рядом с буквой стоит цифра, определяющая диаметр резьбы. Многие приборы имеют цоколь с сокращением Е27. Они подойдут для замены традиционных ламп накаливания. Чуть менее распространены модели с аббревиатурой Е14, предполагающей уменьшенный диаметр резьбы.

В уличных фонарях часто можно встретить приборы с цоколем увеличенного диаметра Е40. Сама колба в этом случае также значительно увеличивается.

Маркировки «G» и «U» можно расшифровать как штырьковое соединение с патроном. Следующая за буквой цифра означает расстояние между двумя штырьками. Такие модели чаще всего встречаются в потолочных светильниках.

Нередко помещения оснащаются светодиодными светильниками в качестве дополнительной подсветки. При этом используются накладные приборы с цоколем типа «GX53».

Цветовая маркировка резисторов

Первые полосы у резисторов обозначают цифры. Каждой цифре присвоен определенный цвет:

После цифр следует множитель (у резисторов с тремя и четырьмя полосками — третья полоса, у резисторов с пятью и шестью полосками — четвертая полоса). Множитель умножает или делит число, полученное из цифр предыдущих полосок на определенный коэффициент. После этого можно определить наминал сопротивления (Ом, кОм, МОм, ГОм).

Таблица соответствия множителя конкретному цвету полосы на корпусе резистора:

После множителя следует полоса обозначающая допуски (погрешность) данного сопротивления, где каждый цвет имеет свой допуск. У резисторов с тремя полосами погрешность всегда равна ±20%.

Таблица соответствия допуска конкретному цвету полосы на корпусе резистора:

В случае с шести полосным резистором, последняя полоса означает температурный коэффициент (ppm/ºC), где каждый цвет имеет также свое значение:

• Коричневый = 100 ppm/ºC.
• Красный = 50 ppm/ºC.
• Желтый = 25 ppm/ºC.
• Оранжевый = 15 ppm/ºC.
• Синий = 10 ppm/ºC.
• Фиолетовый = 5 ppm/ºC.
• Белый = 1 ppm/ºC.

Зная цветовую маркировку резисторов можно точно рассчитать их сопротивление. А упростить процесс подсчетов помогут специальные онлайн калькуляторы.

Световой поток

Световой поток – параметр мощности свечения ЛЕД прибора, измеряемый в люменах. Характеристика позволяет определить эффективность и экономичность конкретной модели в установленных условиях эксплуатации.

По световому потоку производится сравнение светодиодных приборов с лампами накаливания и другими источниками света. Для этого применяют особые таблицы.

Мощность светового потока в разы выше, чем у других источников света. Подбирая модели по этим параметрам, не стоит забывать о том, что после выработки времени эксплуатации светодиодные модели значительно теряют в яркости.

Рисунок 1. Показатели светового потока

Светодиод на плате

При сборке печатной платы радиомонтажники пользуются схемой и перечнем элементов спецификации. В соответствии с этим перечнем наносится специальная маркировка с указанием вида элемента и номера позиции его на схеме. Существуют международные стандарты обозначений на плате, которые повсеместно используются в импортной аппаратуре.

Обозначение светодиода на плате присутствует в виде графического изображения, буквенной кодировки и числа. Первое отображает в основном полярность полупроводника, буквы указывают на тип прибора, а число – на порядковый номер его в схеме и перечне.

Графическое обозначение светодиода на схеме платы идентично его изображению в чертеже, но может не содержать окружность вокруг значка диода. Буквенная кодировка выполнена заглавными латинскими буквами – LED (импортные схемы) и HL (отечественные). Число идет после букв либо внизу. Без числа невозможно определить параметры полупроводника, которые на плате не указывают за редким исключением.

SMD диоды

В SMD исполнении корпус диода иногда настолько мал, маркировка отсутствует вовсе. Характеристики приборов мало зависят от габаритов. Последние сильно влияют на рассеиваемую мощность. Больший ток проходит по цепи, большие размеры должен иметь диод, отводящий возникающее (закон Джоуля-Ленца) тепло. Сообразно написанному маркировка SMD диода может быть:

1. Полная.
2. Сокращенная.
3. Отсутствие маркировки.

SMD элементы в общем объеме электроники занимают примерно 80% объема. Поверхностный монтаж. Изобретенный способ электрического соединения максимально удобен автоматизированным линиям сборки. Маркировка диода SMD может не совпадать с наполнением корпуса. При большом объеме производства изготовители начинают хитрить, ставить внутрь вовсе не то, что нанесено условным обозначением. От большого количества несогласованных между собою стандартов возникает путаница использования выводов микросхем (для диодов – микросборки).

Корпус

Маркировка может включать 4 цифры, указывающие типоразмер корпуса. Прямо не соответствуют габаритам, поинтересуйтесь подробнее вопросом в ГОСТ Р1-12-0.062, ГОСТ Р1-12-0.125. Любителям, которым не по карману достать нормативные акты, проще использовать справочные таблицы. Держим в уме факт: корпусы SMD от фирмы к фирме способны мелочами отличаться, ведь каждый производитель подгадывает элементную базу под собственную продукцию. У Samsung от материнской платы стиральной машины одно расстояние, LG – другое. Габариты SMD корпусов потребуются разные, условия отвода тепла, прочие требования выполняются.

Визуальный метод определения полярности

Первый способ определения – визуальный. У диода два вывода. Короткая ножка будет катодом, анод у светодиода всегда длиннее. Запомнить легко, так как присутствует начальная буква «к» и в том и другом слове.

Когда оба вывода согнуты или прибор снят с другой платы, их длину бывает сложно определить. Тогда можно попробовать разглядеть в корпусе небольшой кристалл, который выполнен из прозрачного материала. Он располагается на небольшой подставке. Этот вывод соответствует катоду.

Также катод светодиода можно определить по небольшой засечке. В новых моделях светодиодных лент и ламп применяются полупроводники для поверхностного монтажа. Имеющийся ключ в виде скоса указывает на то, что это отрицательный электрод (катод).

Иногда на светодиодах стоит маркировка «+» и «-». Некоторые производители отмечают катод точкой, иногда линией зеленого цвета. Если нет никакой отметки или ее трудно разглядеть из-за того, что светодиод был снят с другой схемы, нужно произвести тестирование.

Обозначение параметров резистора с помощью цветовой маркировки

К данному способу маркировки прибегают в тех случаях, когда форма и размеры резистора не позволяют нанести буквенно-цифровой код. Положительным моментом можно считать тот фактор, что в случае обозначения характеристик таким образом, параметры детали хорошо считываются при любом положении резистора.

Цветовая маркировка регламентируется ГОСТом 28883-90. Именно в данном документе четко указано что количество цветовых маркеров не может быть меньше 3 и превышать 6. Чем больше полос нанесено на корпус детали, тем точнее можно интерпретировать его параметры и характеристики. Сложность считывания информации заключается в большом количестве их вариантов. Для исключения ошибочного определения данных резистора желательно воспользоваться декодером цветовой маркировки. Для начала необходимо уяснить что обозначает каждая полоса, нанесенная на корпус детали.

Рисунок 1

Из таблицы видно, что при цветовой маркировки резистора с 3 и 4 полосами, две первые обозначают целые цифры. При нанесении 5 и 6 полосок, числу соответствуют три линии. Теперь необходимо определиться какой цвет обозначает какую цифру. Это легко сделать, обратившись к следующей таблице.

Рисунок 2

Что такое множитель и его соответствие цвету

Так как отобразить точное значение сопротивления резистора не представляется возможным в силу разного количества разрядов, было принято решение ввести дополнительный цветовой маркер для обозначения числа на которое необходимо умножить первые 2 или 3 цифры в зависимости от общего количества полос (см. рисунок 1). Эти данные представлены в таблице значений множителя.

Рисунок 3

Рассмотрим два примера.

1. Имеется резистор, на котором нанесены три полосы в следующей последовательности: красный, зеленый и коричневый цвет. Согласно таблице, на рисунке 2 сопротивление будет 25 Ом, но при этом необходимо применить множитель 10 (см. рисунок 3). Общее значение для детали с такой маркировкой составит 250 Ом.
2. Есть резистор с маркировкой в виде 6 полос: оранжевая, синяя, белая, черная, серая и фиолетовая. Следовательно, первые три обозначают число 369 (рис. 1 и 2), четвертая говорит о том, что множитель будет равен 1. А вот 5 и 6 указывают на погрешность данной детали в % (см. рис. 4) и температурный коэффициент в (ppm/°C) (см. рис. 5). В итоге становиться понятно, что данный резистор имеет сопротивление 369 Ом, при этом погрешность находится, а пределах +/- 0,05%, а температурный коэффициент равен 5 ppm/°C.

Рисунок 4

Таблица расшифровки маркировки температурного коэффициента

Рисунок 5

Исходя из вышеизложенного можно отметить простую особенность, чем больше цветных маркеров нанесено на корпус резистора, тем больше информации можно о нем получить

Таким образом при наличии под рукой подобных таблиц легко определить все параметры резистора маркировка которого состоит из цветных полос, нанесенных на корпус детали. Полоса с которой начинается считывание, всегда смещена к одному из краев, что позволяет избежать неправильного толкования данных. При наличии под рукой доступа к Интернету можно воспользоваться калькуляторами и декодерами цветовой маркировки резисторов, размещенных на отдельных сайтах.

Tags: автомат, бра, варистор, вид, выключатель, дом, , знак, импульсный, как, конструкция, контактор, , лампочка, маркировка, маркировка резистор, монтаж, мощность, полоска, принцип, провод, проект, производитель, пуск, , работа, размер, расчет, расшифровка, резистор, реле, розетка, рубильник, ряд, свет, светильник, светодиод, система, соединение, сопротивление, средство, стабилитрон, схема, тен, тип, ток, , фото, щит, эффект

Отдельные случаи

Для определенных видов светодиодов существуют дополнительные способы проверки полярности.

Цоколевка 5-мм диодов

Маломощные 5-ти миллиметровые светодиоды довольно распространены. На них легко определить катод и анод. Если посмотреть на колбу, будет видно, что в ней две детали. Широкая часть – это катод, узкая – анод.

В новых элементах проверку можно произвести по длине ножек. Длинная ножка соответствует положительному электроду, короткая – отрицательному контакту.

В ином случае проверку можно произвести тестером.

Как определить анод и катод у диодов 1 вт и более

В современных фонарях и прожекторах используются мощные светодиоды с нагрузкой от 1 Вт или SMD, предназначенные для монтажа на поверхность. Для определения электродов нужно посмотреть на компонент. Модели с мощностью от 0,5 Вт имеют пометку. Анод обозначается плюсом.

Как узнать полярность smd

Внутреннюю часть SMD светодиода рассмотреть невозможно. Нужно проверять метки на корпусе устройства. В некоторых моделях катод может быть помечен срезом одной из сторон.

Помимо среза узнать полярность можно по следующим меткам:

• теплоотвод – он располагается ближе к аноду внизу корпуса;
• по пиктограмме.

SMD диоды можно использовать в любой технике – фонари, лампы, ленты, идентификация.

Как определить плюс на маленьком smd

На маленьких по размеру светодиодах smd может быть еще один способ обозначения. Может быть нанесена треугольная, П-образная или Т-образная пиктограмма на поверхность элемента. Нужно посмотреть, куда направлен треугольник или выступ. Угол указывает на направление тока. Соответственно, вывод является минусом.