Светодиоди основни вериги
Най-простият случай:
Светодиодите винаги трябва да работят със сериен резистор, така че токът да е ограничен (Изображение 1) . Твърде високият ток води до нагряване на светодиода и скъсява живота му до моментално разрушаване. Ако напрежението се увеличи, токът се увеличава много по-бързо (експоненциално). Има удобни онлайн калкулатори за изчисляване на правилното серийно съпротивление, напр. това на http://www.leds.de/Widerstandrechner
Правилно:
Следователно веригата е в Фигура 3 за предпочитане, защото оптимално защитава светодиода със същото усилие. Диодът става антипаралелен на светодиода, т.е. обърнат и свързан до него като така наречения защитен диод. При променлив и постоянен ток веригата предотвратява повреда при обърната полярност. Диодът може да бъде заменен и със светодиод (Фиг. 4)
Осветление 1:
Колата може да бъде осветена с два светодиода и променлив ток (Фиг. 4) и двата светодиода са оптимално защитени. Ако светодиодите са еднакви, достатъчен е общ резистор. При нормалната променлива честота на напрежението (обикновено 50 Hz за железопътни линии с променлив ток или до 10 kHz за DCC), промяната в светлината е почти или не се вижда от човешкото око.
Светодиодите са идеални за изграждане на модели поради ниското си напрежение и ниската консумация на енергия. Те са лесни за инсталиране и имат дълъг експлоатационен живот. Има обаче какво да се помисли.
Не съвсем правилно е и грешно:
При източник на променлив ток (напрежение на синусоида или квадратна вълна, напр. С DCC) полярността се променя постоянно. Тъй като светодиодът може да толерира само ниско напрежение спрямо посоката му напред, често се свързва диод нагоре по веригата, което позволява само преминаването на „правилната“ посока на тока (Снимка 2) . Работи, но не е оптимално, тъй като грешка във взаимодействието между диода и светодиода може да доведе до преждевременна повреда или разрушаване на светодиода. Това едва ли някога се случва в компанията, но ако можете да го направите по-лесно по прост начин, защо не?.
Автоматичен фар:
Фиг. 6 показва просто превключване на фаровете от бяло (светодиоди 1 до 3) към червено (светодиоди 4 и 5), когато моделната железница се експлоатира с постоянен ток.
Цветните светодиоди имат различни напрежения напред. Всеки цвят има специална устойчивост. Светодиодите са свързани последователно, за да минимизират консумацията на енергия. Производствените допуски могат да повлияят на цвета на светодиода и напрежението напред. Това означава, че другите светодиоди от поредицата понякога са по-напрегнати или показват цветови разлики. В случай на дефектен светодиод, всички други светодиоди в реда също ще се повредят. Поради това често е препоръчително всеки светодиод да има резистор поотделно.
Осветление 2:
Светодиодите могат да бъдат подредени паралелно и последователно. Последователно те консумират най-малко електричество, паралелно със собствените им съпротивления те имат най-дълъг експлоатационен живот. Дефектните светодиоди също могат да бъдат открити по-бързо, когато са свързани паралелно.
В този пример два реда от по три светодиода се захранват с постоянен ток. Тази схема е подходяща напр. За къщи с няколко стаи или големи коли. От друга страна, ако всичките шест светодиода работят паралелно, консумацията на енергия ще бъде три пъти по-висока. Това е практически енергоспестяваща верига.
По-добре да ограничите тока:
Тъй като светодиодите реагират доста чувствително на прекомерни токове и свързаното с тях отопление с по-кратък експлоатационен живот и дори разрушаване, препоръчително е да се използва електронна схема вместо ограничение на тока чрез резистор. За това има постоянни източници на ток, които провеждат само определен, постоянен ток към светодиода, въпреки че входното напрежение може да варира в широк диапазон.
Друго предимство на тези вериги е, че излишният ток не се преобразува в топлина на резистора, т.е.не трябва да се губи. Използва се само толкова енергия, колкото е необходимо за работа на светодиодите.