Kaasaegse tehnoloogia kiire arenguga on LED (Light Emitting Diode) kui tõhus, energiasäästlik ja keskkonnasõbralik valgustustehnoloogia muutunud järk-järgult inimeste elu asendamatuks osaks. Kui aga tahame LED-i ühendada toiteallikaga, kas saame LED-i otse ühendada 12 V akuga? See küsimus hõlmab mõningaid teadmisi elektri ja vooluahelate kohta, süveneme sellesse sügavamalt.
Pooljuhtseadmena iseloomustab LED-i vajadus töötada sobiva pinge ja voolu all, et valgust normaalselt kiirata. Üldiselt jääb LED-i tööpinge kindlaksmääratud vahemikku ning selle vahemiku ületamine või langemine võib põhjustada LED-i talitlushäireid või isegi kahjustusi. Seetõttu, kui kaalume LED-i ühendamist 12 V akuga, peame kõigepealt mõistma LED-i tööpinget.
Levinumad LED-i tööpinged on vahemikus 2V kuni 3,5V. See tähendab, et kui 3V tööpingega LED on otse ühendatud 12V akuga, põhjustab see pinge liiga kõrgeks ja võib LED-i kahjustada. LED-i normaalse töö tagamiseks peame voolu piiramiseks lisama LED-i ja aku vahele vastavad takistid. See aitab vähendada aku pinget LED-i nõutavasse tööpingevahemikku, kaitstes samal ajal LED-i liigsete voolukahjustuste eest.
Takistite projekteerimisel saame vajaliku takistuse väärtuse arvutamiseks kasutada Ohmi seadust. Ohmi seadust väljendatakse kui V{{0}}IR, kus V on pinge, I on vool ja R on takistus. Eeldusel, et LED vajab töövoolu 20mA (0.02A) ja tööpinget 3V, ühenda see 12V akuga. Nõutava takistuse väärtuse saame arvutada Ohmi seaduse abil:
12 V -3V=9 V (LED-i jaoks on vaja pingelangust)
I=0.02A (LED-i vool)
Ohmi seaduse kohaselt on R{{0}}V/I=9V/0,02A=450 Ω
Seetõttu peame voolu piiramiseks ühendama umbes 450 Ω takisti, et LED saaks 12 V akuga normaalselt töötada. See takisti tarbib liigset pinget, tagades, et LED saab õige voolu ja pinge.
Tuleb märkida, et LED-ide erinevatel mudelitel, värvidel ja võimsustel on erinevad tööparameetrid. Seetõttu peame LED-ide ühendamisel õigete tööpinge ja voolu väärtuste saamiseks tutvuma LED-i spetsifikatsioonidega. Lisaks tuleb arvestada ka takisti võimsusega, et takisti üle ei kuumeneks. Nõutava takistusvõimsuse arvutamiseks võib kasutada võimsuse arvutamise valemit P=IV, kus P on võimsus, I on vool ja V on pinge.
Kokkuvõtvalt võib öelda, et kuigi LED-e saab ühendada 12V akudega, tuleb tähelepanu pöörata LED-ide tööpingevahemikule ja voolunõuetele. LED-ide normaalse töö ja eluea tagamiseks peame kasutama vastavaid takisteid, et piirata voolu ja tagada, et takistite võimsus ei oleks ülekoormatud. Selle toiteallikaga ühendamisel on oluline mõista LED-i tehnilisi andmeid ja mõningaid elektrilisi põhiteadmisi, et vältida LED-i kahjustamist ja saavutada parim valgusefekt.
