עם ההתפתחות המהירה של הטכנולוגיה המודרנית, LED (Light Emitting Diode), כטכנולוגיית תאורה יעילה, חסכונית באנרגיה וידידותית לסביבה, הפכה בהדרגה לחלק הכרחי בחייהם של אנשים. עם זאת, כאשר אנו רוצים לחבר את ה-LED לאספקת החשמל, האם נוכל לחבר ישירות את ה-LED לסוללת 12V? נושא זה כרוך בידע מסוים בחשמל ובמעגלים, בואו נעמיק בו.
כהתקן מוליכים למחצה, LED מאופיין בצורך לפעול תחת מתח וזרם מתאימים על מנת לפלוט אור כרגיל. באופן כללי, מתח העבודה של נורית LED נמצא בטווח שצוין, וחרוג או ירידה מתחת לטווח זה עלול לגרום לתקלה ב-LED או אפילו לנזק. לכן, כאשר שוקלים לחבר LED לסוללת 12V, עלינו להבין תחילה את מתח הפעולה של LED.
מתחי ההפעלה הנפוצים ביותר של LED נעים בין 2V ל-3.5V. המשמעות היא שאם נורית עם מתח עבודה של 3V מחוברת ישירות למצבר 12V, הדבר יגרום למתח גבוה מדי ועלול לפגוע בלד. כדי להבטיח את הפעולה הרגילה של ה-LED, עלינו להוסיף נגדים מתאימים בין ה-LED לסוללה כדי להגביל את הזרם. זה יעזור להפחית את מתח הסוללה לטווח מתח ההפעלה הנדרש של ה-LED, תוך הגנה על ה-LED מפני נזקי זרם מוגזמים.
בעת תכנון נגדים, אנו יכולים להשתמש בחוק אוהם כדי לחשב את ערך ההתנגדות הנדרש. חוק אוהם מבוטא כ-V{{0}}IR, כאשר V הוא המתח, I הוא הזרם, ו-R הוא ההתנגדות. בהנחה שה-LED דורש זרם עבודה של 20mA (0.02A) ומתח עבודה של 3V, חבר אותו לסוללת 12V. אנו יכולים לחשב את ערך ההתנגדות הנדרש באמצעות חוק אוהם:
12V -3V=9V (נדרשת ירידה במתח עבור LED)
I=0.02A (זרם LED)
על פי חוק אוהם, R{{0}}V/I=9V/0.02A=450 Ω
לכן, עלינו לחבר נגד של כ-450 Ω כדי להגביל את הזרם כדי להבטיח שה-LED יוכל לפעול כרגיל על סוללת 12V. נגד זה יצרוך מתח עודף, ויבטיח שה-LED מקבל את הזרם והמתח הנכונים.
יש לציין שלדגמים שונים, צבעים והספקים שונים של נוריות יש פרמטרי הפעלה שונים. לכן, בעת חיבור נוריות, עלינו לעיין במפרטי ה-LED כדי לקבל את ערכי מתח ההפעלה והזרם הנכונים. בנוסף, יש להתחשב גם בכוחו של הנגד כדי להבטיח שהנגד לא יתחמם יתר על המידה. ניתן להשתמש בנוסחת חישוב ההספק P=IV, כאשר P הוא הספק, I הוא זרם ו-V הוא המתח כדי לחשב את הספק ההתנגדות הנדרש.
לסיכום, למרות שניתן לחבר נוריות לסוללות 12V, יש צורך לשים לב לטווח מתח ההפעלה ולדרישות הזרם של נוריות. כדי להבטיח את הפעולה הרגילה ואת תוחלת החיים של נוריות, עלינו להשתמש נגדים מתאימים כדי להגביל את הזרם ולהבטיח שכוח הנגדים לא יועמס יתר על המידה. חשוב להבין את המפרט של הלד וקצת ידע בסיסי בחשמל בעת חיבורה לאספקת החשמל, על מנת למנוע פגיעה בלד ולהשיג את אפקט התאורה הטוב ביותר.
