Как определить светодиод на схеме: обозначения и примеры использования (список уго)

Изучаем обозначения светодиодов и других диодов на схеме! Если вы новичок в электронике, то, возможно, вам сложно понять, что означают различные символы на электрических схемах. Одним из таких символов является «светодиод уго». Разберемся, что это значит и как его правильно обозначать на схеме.

Название диод переводится как «двухэлектродный». Исторически электроника берёт своё начало от электровакуумных приборов. Дело в том, что лампы, которые многие помнят из старых телевизоров и приёмников, носили названия типа диод, триод, пентод и т.д.

Название заключало в себе количество электродов или ножек прибора. Полупроводниковые диоды были изобретены в начале прошлого века. Их использовали для детектирования радиосигнала.

Главное свойство диода – характеристики проводимости, зависящие от полюсовки приложенного к выводам напряжения. Обозначение диода указывает нам на проводящее направление. Движение тока совпадает со стрелкой на УГО диода.

УГО – условное графическое обозначение. Иначе говоря, это значок, которым обозначается элемент на схеме. Давайте разберем как отличать обозначение светодиода 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.

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.

Последовательное подключение

При последовательном соединении через токоограничивающий резистор в одну цепочку собираются несколько светодиодов, причем катод предыдущего припаивается к аноду последующего:

В схеме, по всем светодиодам будет проходить один ток (20мА), а уровень напряжения будет состоять из сумм падения напряжения на каждом. Это означает, используя данную схему подключения, нельзя включить в цепь любое количество светодиодов, т.к. оно ограничено падением напряжения.

Падение напряжения – это уровень напряжения, которое светоизлучающий диод преобразует в световую энергию (свечение).

Например, в схеме падение напряжения на одном светодиоде составит 3 Вольта. Всего в схеме 3 светодиода. Источник питания 12В. Считаем, 3 Вольта * 3 led = 9 В — падение напряжения.

После несложных расчетов, мы видим, что не сможем включить в схему параллельного подключения более 4 светодиодов (3*4=12В), запитывая их от обычного автомобильного аккумулятора (или другого источника с напряжением 12В).

Если захотим последовательно подключить большее количество LEd, то понадобится источник питания с большим номиналом.

Данная схема довольно часто встречалась в елочных гирляндах, однако из-за одного существенного недостатка в современных светодиодных гирляндах применяют смешанное подключение. Что за недостаток, разберем ниже.

Недостатки последовательного подключения

1. При выходе из строя хотя бы одного элемента, не рабочей становится вся схема;
2. Для питания большого количества led нужен источник с высоким напряжением.

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».

Как определить полярность

Для решения вопроса существует всего 3 способа:

1. Конструктивно. Согласно нормам, принятым во всем мире, на обычном светодиоде (не SMD типа), длинная ножка всегда является «+» или же анодом. Для работы светодиода на него должна подаваться положительная полуволна. А короткая – катодом.

   

2. С помощью мультиметра. Для проверки необходимо переключатель прибора поставить в режим «Прозвонка» и установить красный щуп мультиметра на анод, а черный – на катод. В результате светодиод должен засветиться. Если этого не произошло, необходимо поменять полярность (черный на анод, а красный на катод). Если результат не меняется, тогда led вышел из строя (для установления более точного диагноза, читайте как проверить светодиод).

   

3. Визуально. Если присмотреться к светодиоду, то можно увидеть 2 кончика возле кристалла. Тот, который больше – катод, тот, что меньше – анод.

   

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

Смешанное подключение

Подобный способ подключения является самым оптимальным. По такому принципу собраны все светодиодные ленты. Он подразумевает комбинацию параллельного и последовательного подключения. Как он выполняется можно увидеть на фото:

Схема подразумевает включение параллельно не отдельных светодиодов, а последовательных цепочек из них. В результате этого даже при выходе из строя одной или нескольких цепочек, светодиодная гирлянда или лента будут по-прежнему одинаково светить.

Мы рассмотрели основные способы подключения простых светодиодов. Теперь разберем методы соединения мощных светодиодов, и с какими проблемами можно столкнуться при неправильном подключении.

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.

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

Подключение светодиодов к сети 12В

12 вольт – это безопасное напряжение, которое применяется в особо опасных помещениях. Именно к таким и относятся ванные комнаты, бани, смотровые ямы, подземные сооружения и другие помещения.

Для подключения к источнику постоянного напряжения номиналом 12В, аналогично, подключению к сетям 220В необходимо гасящее сопротивление. В противном случае, если подключить его напрямую к источнику, из-за большего проходящего тока светодиод мгновенно сгорит.

Номинал этого сопротивления и его мощность рассчитываются по тем же формулам:

В отличии от цепей 220В, для подключения одного светодиода к сети 12В нам потребуется сопротивление со следующими характеристиками:

• R = 1,3 кОм;
• P = 0,125Вт.

Еще одним достоинством напряжения 12В, является то, что в большинстве случаев оно уже выпрямленное (постоянное), что значительно упрощает схему подключения. Рекомендуется дополнительно монтировать стабилизатор напряжения типа КРЭН или аналога.

Как мы уже знаем, светоизлучающий диод можно подключить как к цепям 12В, так и к цепям 220В, однако существует и несколько вариаций их соединения между собой:

• Последовательное.
• Параллельное.

Какие бывают типы светодиодов?

Светодиоды (СД) могут быть разных типов, в зависимости от используемых полупроводниковых материалов и свойств свечения.

Вот некоторые типы светодиодов:

1. Индикаторные светодиоды (LED-индикаторы) — это самые распространенные светодиоды, которые используются в различных электронных устройствах для обозначения состояний включения и выключения или других параметров.

2. Светодиоды мощности — это светодиоды, которые используются для освещения и имеют более высокую яркость, чем обычные индикаторные светодиоды. Они могут использоваться в промышленных и автомобильных приложениях, а также в домашнем освещении.

3. RGB-светодиоды — это светодиоды, способные создавать различные цвета путем смешивания трех основных цветов: красного, зеленого и синего.

4. Инфракрасные светодиоды (ИК-светодиоды) — это светодиоды, которые излучают инфракрасные лучи и используются, например, в пультов управления для передачи сигналов на дистанционное устройство.

5. UV-светодиоды — это светодиоды, которые излучают ультрафиолетовые лучи и могут использоваться для сушки клея или лака, для обработки воды и других промышленных процессов.

6. Светодиоды с изменяемой яркостью — это светодиоды, которые могут изменять свою яркость путем управления током или напряжением. Они могут использоваться для создания эффектов освещения и регулировки яркости экранов.

Кроме того, существуют и другие типы светодиодов, которые могут иметь специальные свойства, например, светодиоды с широким углом обзора или светодиоды с высокой температурой работы.