Параллельное соединение светодиодов: Страница не найдена – Светодиодное освещение

Параллельное соединение светодиодов: описание, плюсы и минусы

Новый год – самый светлый и добрый праздник для большинства населения нашей страны. Люди наряжают елки и ждут чего-то светлого и доброго. Однако праздничное настроение невозможно создать без правильной иллюминации, в качестве которой традиционно выступают гирлянды. Их изготавливают из лампочек накаливания, неона. Однако наиболее экономичными и безопасными по праву считаются изделия из светодиодов. Такие гирлянды можно собрать даже своими руками. Необходимо лишь соблюдать некоторые правила монтажа. Сегодняшняя статья расскажет о параллельном соединении светодиодов, как оно выполняется и когда применяется.

Какие виды коммутации LED-элементов существуют

Различают два основных типа соединения – последовательное и параллельное. Каждый из них применяется в своей области. Например, если речь идет о новогодних электрических гирляндах, то здесь чаще выполняется последовательное соединение. Оно позволяет использовать лампочки накаливания или неон, предназначенные для низкого напряжения. К примеру, соединенные последовательно лампочки 4.5 В в количестве 50 шт. свободно выдерживают напряжение 220 В. При подобной коммутации плюс одного излучателя соединяется с минусом другого, и так на протяжении всей цепи.

Но подобное правило не касается светодиодных новогодних электрических гирлянд. Дело в том, что для корректной работы LED-компонентов не подходит переменный ток домашней сети. Для нормального функционирования им необходим стабилизирующий блок питания. Это значит, что напряжение в любом случае должно быть низким. Ведь намного проще стабилизировать 12В, нежели 220 В.

Нюансы подключения светодиодов

Как известно, существует последовательное и параллельное соединение светодиодов. В таком случае возникает вопрос, почему для гирлянд с лампами накаливания и неоном выбирается одно, а для LED-элементов другое? Здесь дело в характеристиках излучателей. Каждый из светодиодов имеет свой показатель падения напряжения. При условии, что стабилизирующий блок питания не слишком мощный, большое количество LED-элементов последовательно к нему подключить не удастся. Именно по этой причине в гирляндах используется параллельная коммутация.

Кто-то может сказать, что достаточно взять БП помощнее, ведь при этом контролировать напряжение на светодиодах будет проще (оно будет равным на каждом из них). Но здесь встает вот какая проблема. Даже если брать обычную гирлянду из светодиодов на 50 LED-элементов, адаптер будет таких размеров, что под небольшой елкой его спрятать не удастся.

Полезная информация! Если падение напряжения на чипах выше, нежели номинал блока питания, долговременную работу такой адаптер может не выдержать.

Немного информации о соединениях светодиодов можно почерпнуть из следующего видеоролика. В нем наглядно продемонстрировано, что оно собой представляет.

Что требуется для коммутации LED-элементов

Параллельное соединение светодиодов подразумевает использование ограничительных резисторов и излучателей, максимально приближенных друг к другу по характеристикам. Если подбор LED-элементов по показателям несложен, то сопротивление, необходимое для их корректной работы нужно еще высчитать. Стоит разобраться, какие формулы для этого применяются.

При параллельном соединении светодиодов расчет сопротивления следует начать с вычисления его номинального сопротивления, измеряемого в Ом. Для этого необходимо разность напряжения источника питания и самого LED-элемента разделить на произведение тока светодиода на коэффициент 0.75. Данные по LED-элементам при этом берутся из технической документации.

Для нормальной работы цепи потребуется вычисление еще одного параметра. При параллельном соединении светодиодов расчет резистора по мощности также крайне важен. Он производится следующим образом. Необходимо квадрат разности напряжения источника питания и LED-элемента разделить на полученное из предыдущих вычислений сопротивление.

Как сделать гирлянду из светодиодов своими руками

Рассчитав резисторы и припаяв их к катодам LED-элементов, следует определиться с напряжением блока питания, который будет использоваться. Наиболее удобный вариант – это применение контроллера от старой китайской гирлянды. Это устройство не только выступит в роли стабилизатора, но и избавит от решения вопроса, как сделать мигание светодиодов при параллельном соединении.

Далее необходимо растянуть провод, отметить маркером будущие места расположения излучателей. По отметкам снимаются небольшие отрезки изоляции – по 15-20 мм. Эту работу следует выполнять аккуратно, чтобы не повредить жилу провода. Облудив зачищенные места, можно припаять к ним светодиоды. Получившуюся спайку необходимо заизолировать вместе с частью LED-элемента, в результате чего увеличится прочность соединения. Для этих целей лучше использовать прозрачный скотч, который не будет препятствовать прохождению светового потока.

Коммутация получившейся гирлянды с контроллером

Если открыть корпус китайского устройства, на обратной от питающего провода стороне, с краю, можно увидеть 2 или 3 выходных контакта. Если их 2, сразу понятно, как производить пайку, если же 3, то используются крайние, а центральный остается пустым.

При подобной работе не следует использовать мощный паяльник с толстым жалом – возникает опасность испортить оборудование. Если иного выхода нет, то необходимо намотать на наконечник медный провод без изоляции, сечением 4 или 6 мм² таким образом, чтобы конец жилы был длиннее на 3-4 см. Результатом подобных действий станет уменьшение температуры жала паяльника и более аккуратная работа.

После того как параллельно соединенные светодиоды и китайский контроллер стали одной гирляндой, можно произвести ее проверку, включив сделанный своими руками прибор в сеть. Кнопка на корпусе даст возможность переключения режимов мигания.

Параллельное соединение светодиодных лент

Отрезки LED-полосы при подключении к блоку питания не должны быть длиннее 5 м. А вот если требуется большая протяженность, их соединяют. Но делать это нужно только в параллель. Многие «умельцы» говорят, что можно выполнить и последовательную коммутацию, но это очень большое заблуждение. Дело в том, что при подобном подключении резко возрастает нагрузка на токопроводящие нити первой ленты, в результате чего они начинают перегорать. А вот при параллельном соединении светодиодов 12 вольт такого не происходит – дорожки рассчитаны на длину полосы до 5 м.

LED-ленты также используются в качестве гирлянд. Наиболее распространенное их применение – уличная подсветка типа «Дюралайт». Для ее изготовления используется силиконовая трубка, в которую и помещается светодиодная полоса. Такие гирлянды морозоустойчивы и влагонепроницаемы, не боятся осадков и грязи. Применяются в оформлении уличных новогодних елок, стволов деревьев, протягиваются между фонарными столбами.

Особенности пайки SMD-компонентов

Для изготовления LED-ленты используются монтируемые на поверхность СМД-светодиоды. Их особенность в том, что без специального оборудования заменить сгоревший элемент не удастся. Дело в том, что здесь необходима станция – обычным паяльником легко перегреть чипы, которые не переносят слишком высокой температуры. Нередки случаи, когда слишком самоуверенные домашние мастера умудрялись заменить SMD-компоненты при помощи обычного прибора, однако через 2-3 часа беспрерывной работы светодиодная лента снова выходила из строя.

Вообще, LED-полоса – это универсальное устройство, которое применяется в различных областях. Это может быть подсветка подвесных потолков, мебели, салона автомобиля или компьютерной клавиатуры…всего и не перечислить.

Несколько советов по созданию гирлянды

Выбирая цвет будущего елочного украшения, не стоит обращать внимания на RGB элементы. Сборка для начинающего мастера может стать слишком сложной, а тратить лишние деньги, чтобы после подключить их как обычные компоненты, будет непозволительной роскошью. Лучше всего выполнить параллельное соединение светодиодов разного цвета. Конечно, придется произвести дополнительные расчеты параметров резисторов, однако результат будет намного интереснее, чем при использовании однотонных излучателей.

Понятно, что готовая гирлянда на светодиодах в магазине стоит довольно дешево. Но следует понимать, что изготовленное своими руками изделие покажется во много раз красивее. А удовлетворение от того, что все получилось так, как задумано не измерить никакими деньгами.

При изготовлении подобных украшений следует быть предельно внимательным, следить, чтобы не осталось оголенных участков, а провода внутри контроллера не перехлестнулись. Контакты должны быть пропаяны качественно, во избежание нагрева. Необходимо понимать, что она будет располагаться на елке, а хвоя очень быстро вспыхивает за счет содержащейся в ней смолы.

Питающий кабель, идущий от контроллера на розетку, имеет смысл заменить – китайские производители стараются экономить на всем. Именно по этой причине жилы этого провода чуть толще волоса. После вскрытия корпуса контроллера имеет смысл проверить качество пайки соединений и контактов – в дешевых моделях это больное место.

Часто допускаемые ошибки при создании параллельного соединения

От этого никто не застрахован, однако следует стараться, чтобы подобного не происходило. Основными ошибками, которые допускают не только новички, а иногда и профессионалы, можно назвать:

• Игнорирование необходимости подключения светодиода с ограничительным резистором.
• Коммутация нескольких LED-компонентов через одно сопротивление. В подобном случае если будет пробит один из элементов, ток на остальных значительно повысится. Чем это чревато, говорить не стоит.
• Последовательное подключение светодиодов с различными характеристиками.
• Недостаточное сопротивление. Ток, проходящий через излучатель, будет слишком большим, что приведет к повышению температуры и выходу элемента из строя.
• Подключение светодиодов к бытовой сети без устройства ограничения обратного напряжения. Ток сети 220 В переменный, а значит в момент, когда синусоида пересечет ось, произойдет пробой p-n перехода элемента, что приведет к его выходу из строя.
• Малая мощность сопротивления. Даже при правильном параллельном соединении светодиодов подобная ошибка приведет к сильному нагреву резистора, плавлению изоляции и короткому замыканию.

Остается посоветовать домашним мастерам, внимательнее относиться к подобной работе и не допускать перечисленных ошибок.

Вместо эпилога

Знать, какое соединение называется последовательным, а какое параллельным и уметь его выполнить обязан каждый уважающий себя домашний мастер. Эти навыки пригодятся не только при изготовлении гирлянд. С различным видами соединений можно столкнуться где угодно. К примеру, в домашней электросети все розетки подключены параллельно, в то время как выключатели имеют последовательную коммутацию. Главное – помнить об основных правилах, соблюдать их и быть внимательным к мелочам. В этом случае любая работа, за которую возьмется домашний мастер, будет выполнена безопасно, надежно и на должном уровне.

Светлый угол — светодиоды • Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

Специально для Вас!
……………………………………………………………………………..Применение драйверов на практике

Большинство людей, планирующих использовать светодиоды, совершают типичную ошибку. Сначала приобретаются сами СИД, затем под них подбирается драйвер. Ошибкой это можно считать потому, что в настоящее время мест, где можно приобрести в достаточном ассортименте драйвера, не так уж и много. В итоге, имея на руках вожделенные светодиоды, вы ломаете голову — как подобрать драйвер из имеющегося в наличии. Вот купили вы 10 светодиодов — а драйвера только на 9 есть. И приходится ломать голову — как быть с этим лишним светодиодом. Может быть, проще было сразу на 9 рассчитывать. Поэтому выбор драйвера должен происходить одновременно с выбором светодиодов. Далее, нужно учитывать особенности светодиодов, а именно падение напряжения на них. К примеру, красный 1 Вт светодиод имеет рабочий ток 300 мА и падение напряжения 1,8-2 В. Потребляемая им мощность составит 0,3 х 2 = 0,6 Вт . А вот синий или белый светодиод имеет при таком же токе падение напряжения 3-3,4 В, то есть мощность 1 Вт. Стало быть, драйвер с током 300 мА и мощностью 10 Вт «потянет» 10 белых или 15 красных светодиодов. Разница существенная. Типовая схема подключения 1 Вт светодиодов к драйверу с выходным током 300 мА выглядит так :

подключение светодиодов к драйверу 300 мА

У стандартных 1 Вт светодиодов минусовой вывод больше плюсового по размеру, поэтому его легко отличить.

Как же быть, если доступны только драйвера с током 700 мА ? Тогда придется использовать четное количество светодиодов, включая их по два параллельно.

подключение светодиодов к драйверу 700 мА

Хочу заметить, что многие ошибочно предполагают, что рабочий ток 1 Вт светодиодов — 350 мА. Это не так, 350 мА — это МАКСИМАЛЬНЫЙ рабочий ток. Это означает, что при продолжительной работе необходимо использовать источник питания с током 300-330 мА. Это же верно и для параллельного включения — ток на один светодиод не должен превышать указанной цифры 300-330 мА. Вовсе не значит, что работа на повышенном токе вызовет отказ светодиода. Но при недостаточном теплоотводе каждый лишний миллиампер способен сократить срок службы. К тому же чем выше ток — тем ниже КПД светодиода, а значит, сильнее его нагрев.

Если речь пойдет о подключении светодиодной ленты или модулей, рассчитанных на 12 или 24 вольта, нужно принимать во внимание, что предлагаемые для них источники питания ограничивают напряжение, а не ток, то есть не являются драйверами в принятой терминологии. Это означает, во первых, что нужно внимательно следить за мощностью нагрузки, подключаемой к определенному блоку питания. Во-вторых, если блок недостаточно стабилен, скачок выходного напряжения может погубить вашу ленту. Слегка облегчает жизнь то, что в лентах и модулях (кластерах) установлены резисторы, позводяющие ограничить ток до определенной степени. Надо сказать, светодиодная лента потребляет относительно большой ток. Например, лента smd 5050 , количество светодиодов в которой составляет 60 штук на метр, потребляет около 1,2 А на метр. То есть для запитки 5 метров понадобится блок питания с током не менее 7-8 ампер. При этом 6 ампер потребит сама лента, а один-два ампера нужно оставить про запас, чтобы не перегружить блок. А 8 ампер — это почти 100 ватт. Такие блоки недешевы.

Драйверы более оптимальны для подключения ленты, но найти такие специфические драйвера проблематично.

Подытоживая, можно сказать, что выбору драйвера для светодиодов нужно уделять не меньше, а то и больше внимания, чем светодиодам. Небрежность при выборе чревата выходом из строя светодиодов, драйвера, чрезмерным потреблением и другими прелестями

Юрий Рубан, ООО «Рубикон», 2010 г.

Отсюда!!! http://led22.ru/ledstat/bp/draiver-ili-blok.html

Человек, ищущий что-то, обычно это находит. (Индейская пословица)

схемы включения светодиодов параллельно и последовательно, как правильно соединить ленты или панели к сети с напряжением 12 и 220 вольт

Соединение светодиодов – несложная процедура даже для человека без профессиональных навыков.

Соединение в LED цепочку компонентов может быть нескольких видов – последовательное и параллельное.

Эти схемы могут выполняться в различных вариациях, каждая из которых имеет свои положительные и отрицательные стороны.

Принципы подключения

Светоизлучающие диоды активно применяются в подсветке, индикации. Своими руками можно создать устройства, поэтому важно знать, как производить соединение светодиодов.

К основным способам подключения относятся:

• параллельное;
• последовательное;
• комбинированное.

Основные причины выхода из строя светодиодных цепочек:

• неправильное соединение;
• некачественные диоды или блоки питания.

Конструкция излучающего диода подразумевает его подключение к источнику постоянного тока. При соединении важно соблюдать полярность компонента – если перепутать катод и анод, диод не будет излучать световой поток.

Важно! Любой компонент имеет техдокументацию, в которой указывается полярность. Ее узнать можно по маркировке компонента или визуально.

Полярность

Определить, какой из электродов является плюсом, а какой – минусом, можно несколькими способами.

Первый – конструктивно. Обычный LED компонент имеет две ножки, длинная является плюсом (анодом), а короткая – катодом.

При помощи тестера. Для этого нужно взять мультиметр, перевести его в положение «Прозвонка» и прикладывать щупы к электродам. Когда красный щуп коснется анода, а черный катода – светодиод загорится. Если при перестановке на шкале высвечивается и не меняется «бесконечное» сопротивление, есть неполадка с элементом. Так что мультитестер используется и для проверки работоспособности излучающих приборов.

Визуальный осмотр. Можно посмотреть внутрь колбы. Широкая часть – это катод, а узкая – анод. Мощные светодиоды сверхъяркого типа имеют маркировку выводов «+» и «–». Компоненты для поверхностного монтажа обычно имеют специальный скос, который указывает на катод.

Включение в источник питания. Диод можно подключить к аккумулятору, батарее или другому блоку. Нужно постепенно повышать электропитание, которое вызовет свечение. Если компонент не горит, полярность следует поменять. Собирается такая схема проверки обязательно с использованием токоограничивающего резистора.

По технической документации. В паспорте прибора будет написано, какая полярность.

После определения плюса и минуса электродов нужно разобраться с методом подсоединения.

Способы подключения

Этапы соединения:

• определение полярности;
• составление схемы подключения;
• подбор драйвера и блока питания;
• расчет резистора;
• сбор цепи;
• тестирование подключенной системы.

Можно выделить 2 метода соединения – к электросети 220 Вольт и 12 Вольт. Осуществить подключение можно последовательно или параллельно. Наилучшим способом считается последовательное соединение светодиодов.

Подключение к напряжению 220 В

Чтобы светодиод загорелся, через него должен проходить ток в 20 мА и выше, а падение напряжения не должно превышать 2,2 – 3 В в зависимости от материалов кристалла. С учетом указанных параметров выбирается токоограничивающий резистор по закону Ома. Его формула:

R=(Uпит-Uпад)/(I*0,75), где R – номинал резистора, Uпит – напряжение источника, Uпад – падение на диоде, I – номинальный ток, 0,75 – коэффициент надежности.

Падением напряжения называют уровень напряжения, которое светодиод преобразует в свечение.

Также требуется знать мощность резистора. Она вычисляется как P=I*I*R=(Uпит-Uпад)*(Uпит-Uпад)/R.

Таким образом, для тока в 20 мА, сети 220 В и падения напряжения на диоде 2,2-3 В номинал сопротивления должен быть равен 30 кОм. Мощность сопротивления равняется 2 Вт.

Упрощенная схема подключения будет состоять из светодиода, диода, конденсатора и резисторов.

Но такое соединение используется все реже. Чтобы подключить светодиоды к электросети, используются специальные устройства – драйверы. Они преобразуют переменное напряжение 220 В в постоянное, пригодное для работы элемента. В большинстве светодиодных лент драйверы уже имеются в конструкции. В основе драйвера находятся диодный мост, делитель напряжения и стабилизатор. Основное преимущество – простота исполнения и надежность эксплуатации.

Как выбрать нужный драйвер, зависит от трех параметров:

• выходной ток;
• максимальное и минимальное напряжение на выходе;

Рабочий ток является важнейшей характеристикой. Ток драйвера должен быть чуть меньше или равен току светодиода.

Подключение к сети 12 в

Напряжение 12 В является оптимальным для работы светоизлучающего диода. Оно безопасно, и используется для включения в особо опасных помещениях (ванная, смотровые ямы гаража, бани).

Для подключения к 12 В нужен резистор. Он рассчитывается по той же формуле, что и для 220 В.

Важное преимущество 12 В – оно постоянное. Это позволяет упростить схему соединения.

Последовательное подключение

Чтобы подключить светодиоды последовательно, нужно к катоду одного устройства припаять анод другого, и так до нужной длины цепочки. Соединение производится через токоограничивающий резистор. По схеме будет протекать один и тот же ток через все элементы. Уровень напряжения будет суммой падений на каждом участке.

Так, для подключения к источнику питания с напряжением 12 Вольт потребуется не более четырех светодиодов 3 Вольт (3*4=12). Для большего числа диодов нужен более мощный аккумулятор.

Преимущества и недостатки

Преимущества:

• одинаковый уровень тока;
• простота.

Недостатки:

• количество светодиодов ограничено падением напряжения;
• если сломается один элемент, непригодной становится вся цепочка.

Схема раньше использовалась в гирляндах для елки. Сейчас ее вытеснило смешанное соединение.

Параллельное подключение

При параллельном подключении уровень напряжения на каждом светодиоде одинаков. Сила тока наоборот состоит из суммы токов, проходящих через элементы. Подключаются диоды так же через резисторы, но для каждого устройства он свой. Это связано с тем, что любой светоизлучающий диод имеет различные характеристики. Если поставить один резистор, через светодиоды будет пропускаться разный ток, и некоторые могут выйти из строя.

Параллельное подключение может использоваться для реализации двухцветного свечения ламп.

Плюсы и минусы

Преимущества:

• можно использовать большее количество диодов;
• если перегорит один светодиод, цепь продолжит работу.

Недостатки:

• требуется много резисторов;
• если сломается один элемент, на другие увеличится нагрузка.

Смешанное подключение

Смешанный тип соединения является самим оптимальным. Он используется во всех LED лентах, гирляндах, светодиодных панелях и представляет собой смесь параллельного и последовательного включений.

Так, параллельно включаются не отдельные элементы, а группы светодиодов. В группах диоды подключаются последовательно через один резистор для каждой цепи.

Преимущество:

• при поломке элемента из одной цепочки вся гирлянда будет светить дальше;
• нужно не так много резисторов.

В этом способе учтены и исправлены все недостатки из параллельного и последовательного соединений.

Как подключить мощный светодиод

Для мощного светодиода потребуется источник питания с большим номиналом. Так, диод 1 В будет загораться, если по нему будет протекать ток величиной не менее 350 мА. Для 5 В элемента потребуется источник тока с нагрузкой не менее 1,4 А.

Схема соединения также будет включать токоограничивающий резистор и интегральный стабилизатор напряжения. Он помогает обезопасить светодиод от скачков электричества. Чаще всего используется интегральная микросхема LM317 для стабилизации. Подключить мощный светодиод можно параллельно, последовательно и комбинированным способом.

Распространенные ошибки при подключении

Самые часто встречающиеся ошибки при соединении светодиодов:

1. Выбор резистора не того номинала – если подобрать слишком маленькое сопротивление, светодиод может перегореть. При большом значении светить диод будет не в полную силу.
2. Подключение напрямую к источнику питания без токоограничивающего резистора. Излучающий компонент сразу сгорит.
3. Соединение по параллельной схеме с одним резистором для всех диодов. Компоненты начнут выходить из строя, так как рабочий ток у каждого различный.
4. Соединение по последовательной схеме светодиодов, рассчитанных на разный ток. В таком случае часть диодов перегорит, а часть будет светить тусклее.
5. Подключение напрямую к сети 220 В без защиты.

Важно! Совершение описанных ошибок повлечет за собой негативные последствия в виде поломки диода или нанесения себе травм.

Основные выводы

Все светодиоды, в не зависимости от их рабочего напряжения или силы тока, подключаются последовательно или параллельно. Способ включения может быть и комбинированным – в таком случае устраняются недостатки последовательного и параллельного соединений. Важно уметь правильно собирать цепь, подбирать источник питания, считать номиналы токоограничивающих резисторов и нужное количество светодиодов, чтобы схема функционировала. Соединение без токоограничивающего резистора и других защитных элементов приведет к поломке диода.

Предыдущая

Лампы и светильникиКакие лампочки лучше для дома: светодиодные или энергосберегающие

Следующая

Лампы и светильникиКак сделать светильник из светодиодной ленты на 12 и 220 Вольт своими руками

Подключение светодиода — EasyEDA

Description

Схема ориентировочно для первой сборки на втором уроке на бредборде

Documents

Open in Editor

Подключение светодиода

Open in Editor

Последовательное подключение светодиодов

Open in Editor

Параллельное соединение светодиодов неправильное

Open in Editor

Параллельное подключение светодиодов правильное

Open in Editor

Параллельно-последовательное соединение светодиодов

Open in Editor

Open in Editor

BOM

ID	Name	Designator	Footprint	Quantity
1	330	R1	R0603	1
2	48R2UC09 200-400	LED1	LED-TH_BD5.8-P2.54-FD	1

Download BOM Order at LCSC

Железяки — Lightdiode4

Разделы   Параллельное соединение светодиодов   Если вы хотите подключить к одному источнику питания несколько светодиодов, то можно воспользоваться двумя способами. Первый способ параллельное соединение светодиодов, второй способ последовательное. Если напряжение источника питания светодиода меньше чем паспортное прямое напряжение светодиода умноженное на 3, то следует выбрать параллельное соединение, а если больше то последовательное. Пояснение: Общий Uпр, при последовательном включении двух светодиодов,  с учетом возможности его увеличения за счет старения светодиода или изменения температуры равен: Uпр’=1,5*Uпр+ 1,5*Uпр =3*Uпр. Коэффициент 1,5 взят потому, что со старением Uпр может возрасти например с 3 вольт до 4,5 вольт. Если Uпит<3* Uпр то следует параллельно соединять светодиоды Если Uпит>=3* Uпр то следует последовательно соединять светодиоды В настоящей главе, мы ознакомимся с параллельным соединением светодиодов, а о последовательном разговор пойдет в следующей главе. Не в коем случаи нельзя соединять параллельно светодиоды имея общий резистор. Намного правильней к каждому светодиоду подключить ограничительный резистор. Такое решение обусловлено тем, что светодиоды имеют большой разброс параметров и в случаи использования одного резистора на все светодиоды, по светодиодам потекут разные токи. Кроме того, при выходе из строя одного светодиода, по остальным потекут токи выше расчетных , что может привести к перегоранию и других светодиодов. Схема с отдельными резисторами для каждого светодиода решает эти проблемы. Номинальное значение резисторов при параллельном включении светодиодов рассчитывается точно так же, как и для одиночного включения. По сути это и есть одиночное включение только из нескольких отдельных светодиодов.     Сегодня были: 20 посетителей

Как рассчитать сопротивление для светодиода

На чтение 13 мин. Просмотров 17 Обновлено 04.08.2019

Вот тут я обещал рассказать о том, как можно рассчитать номинал резистора для того, чтобы бортовая сеть вашего автомобиля не сожгла светодиоды, которые вы к ней подключите.
Для начала определимся с терминологией (люди, знакомые с электроникой, могут перейти к следующему пункту).

Падение напряжения — напряжение U (измеряется в вольтах, V) — которое потребляет светодиод (да-да, совершенно нагло съедает его!).
Оно же — напряжение питания. Не путать с напряжением источника питания.
Рабочий ток — ток I (измеряется в амперах, А. мы будем измерять в миллиамперах — 1 мА = 0.001 А).
Сопротивление — R измеряется в омах — Ом. Именно в этих единицах измеряются резисторы (сопротивления).
Напряжение источника питания — в нашем случае напряжение бортовой сети автомобиля и равно примерно 12V при заглушенном двигателе и 14V при заведённом (при условии исправной работы генератора).

С терминологией вроде всё. Перейдём к теории.
Вот примерное падение напряжения для каждого из основных цветов светодиодов.

Красный — 1,6-2,03
Оранжевый — 2,03-2,1в
Жёлтый — 2,1-2,2в
Зелёный — 2,2-3,5в
Синий — 2,5-3,7в
Фиолетовый — 2,8-4в
Белый — 3-3,7в

Реальные значения могут немного колебаться в ту или иную сторону. О том, как точно выяснить сколько потребляет конкретный светодиод — ссылка ниже.
Разница связана с использованием в них разных материалов кристалла, что и даёт, собственно говоря, разную длину испускаемой волны, а равно и разный цвет.

Средний же рабочий ток для маломощных светодиодов составляет около 0.02А = 20мА.
В чём же, спросите вы, загвоздка? Всё ведь просто — подключил светодиод соблюдая полярность и он светит тебе.
Да, всё так, но светодиод – предмет тёмный, изучению не подлежит интересный.
Тогда как напряжения питания он забирает на себя ровно столько, сколько ему требуется, ток превышающий его рабочий ток, попросту сожжёт кристалл.

Давайте возьмём пример. Имеется светодиод оранжевого цвета, который, согласно приведённой выше таблице, имеет напряжение питания порядка 2,1V, и рабочий ток 20мА. Если мы обрушим на него всю мощь бортовой сети нашего автомобиля, то напряжение в цепи, в которую он включен, снизится на

2.1V, правда, избыточный ток тут же его сожжёт…
Как же быть, если нам, например, нужно установить светодиод для подсветки замка зажигания?
Всё просто – нужно лишить участок цепи, в которую включен светодиод, избыточного тока.

Как? – спросите вы. Всё просто. Был такой дядя, Георг Ом, который вывел известную любому старшекласснику формулу (закон Ома для участка цепи) – U=I*R (где U – напряжение, I – ток, R – сопротивление.)
Переворачиваем эту прекрасную формулу, получая R=U/I.
В нашем случае R – сопротивление (номинал резистора), которое нам потребуется; U – напряжение в участке цепи, I – рабочий ток нашего светодиода.
Vs – напряжение источника питания
Vl – напряжение питания светодиода
Таким образом R=(Vs-Vl)/I=(12-2.1)/0.02=9.9/0.02=495 Ом – номинал резистора, который необходимо включить в цепь, дабы напрямую подключить светодиод к бортовой сети при выключенном двигателе.
Для работы при включенном двигателе рассчитываем так же, только Vs берём уже 14В.
Настоятельно рекомендую производить расчёты для авто, беря за напряжение бортовой сети 14В, иначе ваши светодиоды достаточно быстро выйдут из строя.

Если взять номинал больше, например 550-600 Ом, то светодиод будет светить чуть менее ярко.
Если номинал будет меньше, то «свет твоей звезды будет коротким, хоть и очень ярким».

Достоверно узнать, сколько вольт потребляет конкретный светодиод, можно подключив его к источнику постоянного напряжения в 3-5 вольт, подсоединив последовательно вольтметр (можно использовать электронный мультиметр, включив его в соответствующий режим), после чего посчитать насколько снизилось напряжение в цепи. И исходя уже их этих, конкретных данных, рассчитать требуемый вам резистор. Подробнее об этом методе читайте здесь.

В конце хочу сказать вам, что настоятельно рекомендую использовать номинал резистора немного выше чем расчётный, что, несомненно, продлит жизнь светодиодам.
Для определения резистора по цветовой маркировке (а именно так обозначены все современные резисторы) рекомендую использовать этот онлайн-калькулятор.
www.chipdip.ru/info/rescalc

Спасибо, что читаете мой БЖ, мне очень приятно. Если остались вопросы — задавайте не стесняясь — всем отвечу.

Светодиод (светоизлучающий диод) — излучает свет в тот момент, когда через него протекает электрический ток. Простейшая схема для питания светодиодов состоит из источника питания, светодиода и резистора, подключенного последовательно с ним.

Такой резистор часто называют балластным или токоограничивающим резистором. Возникает вопрос: «А зачем светодиоду резистор?». Токоограничивающий резистор необходим для ограничения тока, протекающего через светодиод, с целью защиты его от сгорания. Если напряжение источника питания равно падению напряжения на светодиоде, то в таком резисторе нет необходимости.

Расчет резистора для светодиода

Сопротивление балластного резистора легко рассчитать, используя закон Ома и правила Кирхгофа. Чтобы рассчитать необходимое сопротивление резистора, нам необходимо из напряжения источника питания вычесть номинальное напряжение светодиода, а затем эту разницу разделить на рабочий ток светодиода:

• V — напряжение источника питания
• V_LED — напряжение падения на светодиоде
• I – рабочий ток светодиода

Ниже представлена таблица зависимости рабочего напряжения светодиода от его цвета:

Хотя эта простая схема широко используется в бытовой электронике, но все же она не очень эффективна, так как избыток энергии источника питания рассеивается на балластном резисторе в виде тепла. Поэтому, зачастую используются более сложные схемы (драйверы для светодиодов) которые обладают большей эффективностью.

Давайте, на примере выполним расчет сопротивления резистора для светодиода.

• источник питания: 12 вольт
• напряжение светодиода: 2 вольта
• рабочий ток светодиода: 30 мА

Рассчитаем токоограничивающий резистор, используя формулу:

Получается, что наш резистор должен иметь сопротивление 333 Ом. Если точное значение из номинального ряда резисторов подобрать не получается, то необходимо взять ближайшее большее сопротивление. В нашем случае это будет 360 Ом (ряд E24).

Последовательное соединение светодиодов

Часто несколько светодиодов подключают последовательно к одному источнику напряжения. При последовательном соединении одинаковых светодиодов их общий ток потребления равняется рабочему току одного светодиода, а общее напряжение равно сумме напряжений падения всех светодиодов в цепи.

Поэтому, в данном случае, нам достаточно использовать один резистор для всей последовательной цепочки светодиодов.

Пример расчета сопротивления резистора при последовательном подключении.

В этом примере два светодиода соединены последовательно. Один красный светодиод с напряжением 2В и один ультрафиолетовый светодиод с напряжением 4,5В. Допустим, оба имеют номинальную силу тока 30 мА.

Из правила Кирхгофа следует, что сумма падений напряжения во всей цепи равна напряжению источника питания. Поэтому на резисторе напряжение должно быть равно напряжению источника питания минус сумма падения напряжений на светодиодах.

Используя закон Ома, вычисляем значение сопротивления ограничительного резистора:

Резистор должен иметь значение не менее 183,3 Ом.

Обратите внимание, что после вычитания падения напряжений у нас осталось еще 5,5 вольт. Это дает возможность подключить еще один светодиод (конечно же, предварительно пересчитав сопротивление резистора)

Параллельное соединение светодиодов

Так же можно подключить светодиоды и параллельно, но это создает больше проблем, чем при последовательном соединении.

Ограничивать ток параллельно соединенных светодиодов одним общим резистором не совсем хорошая идея, поскольку в этом случае все светодиоды должны иметь строго одинаковое рабочее напряжение. Если какой-либо светодиод будет иметь меньшее напряжение, то через него потечет больший ток, что в свою очередь может повредить его.

И даже если все светодиоды будут иметь одинаковую спецификацию, они могут иметь разную вольт-амперную характеристику из-за различий в процессе производства. Это так же приведет к тому, что через каждый светодиод будет течь разный ток. Чтобы свести к минимуму разницу в токе, светодиоды, подключенные в параллель, обычно имеют балластный резистор для каждого звена.

Онлайн калькулятор расчета резистора для светодиода

Этот онлайн калькулятор поможет вам найти нужный номинал резистора для светодиода, подключенного по следующей схеме:

примечание: разделителем десятых является точка, а не запятая

Формула расчета сопротивления резистора онлайн калькулятора

• U – источник питания;
• U_F – прямое напряжение светодиода;
• I_F – ток светодиода (в миллиамперах).

Примечание: Слишком сложно найти резистор с сопротивлением, которое получилось при расчете. Как правило, резисторы выпускаются в стандартных значениях (номинальный ряд). Если вы не можете найти необходимый резистор, то выберите ближайшее бо́льшее значение сопротивления, которое вы рассчитали.

Например, если у вас получилось сопротивление 313,4 Ом, то возьмите ближайшее стандартное значение, которое составляет 330 Ом. Если ближайшее значение является недостаточно близким, то вы можете получить необходимое сопротивление путем последовательного или параллельного соединения нескольких резисторов.

При подключении светодиодов небольшой мощности чаще всего используется гасящий резистор. Это наиболее простая схема подключения, которая позволяет получить требуемую яркость без использования дорогостоящих драйверов. Однако, при всей ее простоте, для обеспечения оптимального режима работы необходимо провести расчет резистора для светодиода.

Светодиод как нелинейный элемент

Рассмотрим семейство вольт-амперных характеристик (ВАХ) для светодиодов различных цветов:

Эта характеристика показывает зависимость тока, проходящего через светоизлучающий диод, от напряжения, приложенного к нему.

Как видно на рисунке, характеристики имеют нелинейный характер. Это означает, что даже при небольшом изменении напряжения на несколько десятых долей вольта, ток может измениться в несколько раз.

Однако при работе со светодиодами обычно используют наиболее линейный участок (т.н. рабочую область) ВАХ, где ток изменяется не так резко. Чаще всего производители указывают в характеристиках светодиода положение рабочей точки, то есть значения напряжения и тока, при которых достигается заявленная яркость свечения.

На рисунке показаны типовые значения рабочих точек для красных, зеленых, белых и голубых светодиодов при токе 20 мА. Здесь можно заметить, что led разных цветов при одинаковом токе имеют разное падение напряжения в рабочей области. Эту особенность следует учитывать при проектировании схем.

Представленные выше характеристики были получены для светоизлучающих диодов, включенных в прямом направлении. То есть отрицательный полюс питания подключен к катоду, а положительный – к аноду, как показано на картинке справа:

Полная же ВАХ выглядит следующим образом:

Здесь видно, что обратное включение бессмысленно, поскольку светодиод не будет излучать, а при превышении некоторого порога обратного напряжения выйдет из строя в результате пробоя. Излучение же происходит только при включении в прямом направлении, причем интенсивность свечения зависит от тока, проходящего через led. Если этот ток ничем не ограничивать, то led перейдет в область пробоя и перегорит. Если нужно установить рабочий светодиод или нет, то Вам будет полезна статья подробно раскрывающая все способы проверки led.

Как подобрать резистор для одиночного светодиода

Для ограничения тока светоизлучающего диода можно использовать резистор, включенный таким образом:

Теперь определяем, какой резистор нужен. Для расчета сопротивления используется формула:

где U пит — напряжение питания,

U пад- падение напряжения на светодиоде,

I — требуемый ток светодиода.

При этом мощность, рассеиваемая на резисторе, будет пропорциональна квадрату тока:

Например, для красного светодиода Cree C503B-RAS типовое падение напряжения составляет 2.1 В при токе 20 мА. При напряжении питания 12 В сопротивление резистора будет составлять

Из стандартного ряда сопротивлений Е24 подбираем наиболее близкое значение номинала – 510 Ом. Тогда мощность, рассеиваемая на резисторе, составит

Таким образом, потребуется гасящий резистор номиналом 510 Ом и мощностью рассеивания 0.25 Вт.

Может сложиться впечатление, что при низких напряжениях питания можно подключать led без резистора. На этом видео наглядно показано, что произойдет со светоизлучающим диодом, включенного таким образом, при напряжении всего 5 В:

Светодиод сначала будет работать, но через несколько минут просто перегорит. Это вызвано нелинейным характером его ВАХ, о чем говорилось в начале статьи.

Никогда не подключайте светодиод без гасящего резистора даже при низком напряжении питания. Это ведет к его выгоранию и, в лучшем случае, к обрыву цепи, а в худшем – к короткому замыканию.

Расчет резистора при подключении нескольких светодиодов

Подключить несколько led можно двумя способами: последовательно и параллельно. Схемы включения показаны ниже. Не забудьте почитать более подробно про способы подключения светодиодов.

При последовательном соединении используется один резистор, задающий одинаковый ток всей цепочке led. При этом следует учитывать, что источник питания должен обеспечивать напряжение, превышающее общее падение напряжения на диодах. То есть при соединении 4 светодиодов с падением 2.5 В потребуется источник напряжением более 10 В. Ток при этом для всех будет одинаковым. Сопротивление резистора в этом случае можно рассчитать по формуле:

где — напряжение питания,

— сумма падений напряжения на светодиодах,

Так, 4 зеленых светодиода Kingbright L-132XGD напряжением 2.5 В и током 10 мА при питании 12 В потребуют резистора сопротивлением

При этом он должен рассеивать мощность

При параллельном подключении каждому светоизлучающему диоду ток ограничивает свой резистор. В таком случае можно использовать низковольтный источник питания, но ток потребления всей цепи будет складываться из токов, потребляемых каждым светодиодом. Например, 4 желтых светодиода BL-L513UYD фирмы Betlux Electronics с потреблением 20 мА каждый, потребуют от источника ток не менее 80 мА при параллельном включении. Здесь сопротивление и мощность резисторов для каждой пары «резистор – led» рассчитываются так же, как при подключении одиночного светодиода.

Обратите внимание, что и при последовательном, и при параллельном соединении используются источники питания одинаковой мощности. Только в первом случае потребуется источник с большим напряжением, а во втором – с большим током.

Нельзя подключать параллельно несколько светодиодов к одному резистору, т.к. либо они все будут гореть очень тускло, либо один из них может открыться чуть раньше других, и через него пойдет очень большой ток, который выведет его из строя.

Программы для расчета сопротивления

При большом количестве подключаемых led, особенно если они включены и последовательно, и параллельно, рассчитывать сопротивление каждого резистора вручную может быть проблематичным.

Проще всего в таком случае воспользоваться одной из многочисленных программ расчета сопротивления. Очень удобным в этом плане является онлайн калькулятор на сайте cxem.net:

Он включает в себя небольшую базу данных самых распространенных светодиодов, поэтому необязательно вручную набирать значения падения напряжения и тока, достаточно указать напряжение питания и выбрать из списка нужный светоизлучающий диод. Программа рассчитает сопротивление и мощность резисторов, а также нарисует схему подключения или принципиальную схему.

Например, с помощью этого калькулятора был рассчитан резистор для трех светодиодов CREE XLamp MX3 при напряжении питания 12 В:

Также программа обладает очень полезной функцией: она подскажет цветовую маркировку требуемого резистора.

Еще одна простая программа для расчета сопротивления распространенная на просторах интернета разработана Сергеем Войтевичем с портала ledz.org.

Здесь уже вручную выбирается способ подключения светодиодов, напряжение и ток. Программа не требует установки, достаточно распаковать ее в любую директорию.

Заключение

Гасящий резистор – самый простой ограничитель тока для светодиодной цепи. От его подбора зависит ток, а значит, интенсивность свечения и долговечность led. Однако следует помнить, что при больших токах на резисторе будет выделяться значительная мощность, поэтому для питания мощных светодиодов лучше применять драйверы.

Как подключить светодиод: параллельное и последовательное подключение

В этой статье мы ответим на вопрос, как соединить светодиоды, получив при этом надежную и безотказную цепь. Существует два варианта включения LED – последовательное и параллельное. Также используют их комбинацию, но к ней обращаются очень редко, поэтому сфокусируемся только на двух вариациях.

Выбор подходящего способа напрямую связан с вольт-амперными характеристиками источников света. Эта характеристика показывает зависимость величины тока от напряжения. На то, какое подключение будет использоваться в итоге, влияют и условия работы источника питания: наличие стабилизации, исходные напряжение и сила тока. Чтобы понять зависимость упомянутых показателей для диодов, приведем один пример. Напряжение ниже отметки 2,5 В через лампы не протекает вовсе. Свыше этого порога начинается скачкообразный рост. Для диода размером 5 мм рабочие параметры составляют 20 мА при 3 В, а уже при 3,5 В сила тока возрастает сразу до 80 мА, таким образом превышая номинал вчетверо. Поэтому на первое место при подключении LED выходит щепетильный подбор компонентов.

 

Рассмотрим параллельное подключение светодиодов и его особенности

Сразу же подчеркнем, что к такому типу обычно обращаются, если вольтаж цепи недостаточен для последовательной запитки. В теории, достаточно связать в отдельные линии катоды и аноды, подкинув их к питанию, сохранив полярность. Однако такой подход нежизнеспособен, так как низкое сопротивление проводников приведет к короткому замыканию – светодиодные лампочки вспыхнут всего один раз, после чего уже никогда не зажгутся вновь. И все же, мы бы не стали рассматривать этот тип подключения, не будь у этой проблемы решения.

Вольтаж стабилизируется с помощью резистора, в роли которого могут выступать:

• отдельная лампочка;
• специализированный компонент;
• батарейка типа AG1.

Параллельное соединение годится для бытовых вариаций, но для создания массивных осветительных приборов такой метод почти не используется. Все дело в том, что двух абсолютно одинаковых по внутреннему сопротивлению диодов не бывает. От сопротивления напрямую зависит напряжение, которое, в свою очередь, тесно связано с силой тока. То есть, если для одного светильника питание будет приемлемым, другой будет работать на пределе своих технических возможностей.

 

Последовательная схема подключения

По всем объективным параметрам, именно такой вариант объединения ламп является оптимальным. Почему последовательное соединение светодиодов является более жизнеспособным? Все дело в рабочем токе. В характеристиках любого LED указывается конкретное значение ампеража, к примеру, для диода 2835 это 180 мА. При этом показатель напряжения указывается с некоторым разбросом: от 2,9 до 3,3 В. Следовательно, для формирования стабильной цепи, работающей без перегрузок, потребуется уделить внимание подбору генератора, способного поддерживать значение ампеража на определенном уровне. В такой связке все LED получают одинаковое питание, это значит, что при желании, вы сможете заменить одну лампочку на другую из той же партии, без риска нарушения номинальных значений.

Итак, подключение светодиодных ламп друг за другом, обладает следующими преимуществами:

• прогнозируемая стабильность по питанию;
• долгий срок службы;
• отсутствие перегрузки;
• взаимозаменяемость, без необходимости подбора элементов по сопротивлению.

Удобно и то, что в этом случае количество источников не ограничено: 20 или 100 LED – не имеет значения, через них всегда будет протекать одинаковый ток. Для стабильной работы есть только одно важное условие – надежный драйвер, способный выдавать вольтаж в определенных пределах при фиксированном значении ампер. Превышение паспортных данных хотя бы на 10% приведет к полному выгоранию.

 

Сердце светотехники: светодиодные схемы, работающие безотказно

Центральным элементом надежного соединения является драйвер – устройство, изменяющее напряжение на выходе, для поддержания заданного тока, независимо от количества диодов. Идеальный драйвер повышает вольтаж бесконечно, но в реальности любой такой прибор имеет ограничения. К примеру, можно встретить значение: 64-106 вольт при 350 мА. Эти устройства могут принимать не только 220 В, но и любые другие входные номиналы. Так, существуют «малютки», рассчитанные на превращение напряжения от блока питания в диапазоне от 6 до 20 В в стабильный ток 3 А.

Перед тем, как правильно подсоединить светодиоды, нужно выбрать подходящий генератор. При выборе следует учитывать:

1. минимальное и максимальное значение вольт;
2. входные параметры;
3. рабочий уровень тока.

В свою очередь все это потребуется соотнести с ТТХ ламп, которые планируется использовать.

Остальные компоненты цепи, такие как держатель светодиода, лента и прочее, не влияют на техническую составляющую, только на эстетическое оформление и удобство монтажа.

Подведем итог, ответив на главный вопрос: какой способ соединения лучше? Ответ однозначный – конечно же, последовательный, во всяком случае, пока индустрия не изобрела способа производить приборы с одинаковым значением сопротивления. Параллельные схемы также могут применяться, но только при условии, что у вас есть возможность лично отобрать каждый компонент, предварительно измерив его номиналы.

 

параллельных светодиодов — проблема

Рисунок 1. Параллельные светодиоды — обычно плохая идея.

Многие новички спрашивают, почему светодиоды нельзя подключить параллельно, чтобы использовать общий токоограничивающий резистор, как показано на рисунке 1. Да, они могут, но обычно не рекомендуется подключать светодиоды напрямую.

Чтобы понять, почему нам нужно взглянуть на светодиод IV.

Рис. 2. ВАХ для красного, оранжевого и зеленого, включенных параллельно, и тока через каждый из них.

В этом примере сначала рассмотрим случай параллельного подключения красного, оранжевого и зеленого светодиода.Если бы значение R1, выбранное на рисунке 1, должно было привести к общему напряжению 2,0 В, приложенному к каждому из трех светодиодов, мы могли бы вычислить ожидаемый ток через каждый из них, используя рисунок 2.

• Зеленый светодиод имеет наивысшее значение \ (V_F \) из трех, и при 2 В он пропускает около 12 мА. На этом токе он будет достаточно ярким.
• Оранжевый светодиод имеет нижнее значение \ (V_F \) и пропускает около 27 мА. Он будет очень ярким при этом токе и будет близок к максимальному продолжительному значению для типичного светодиода диаметром 3 или 5 мм.См. Типичные характеристики в номинальном токе светодиода.
• Красный светодиод имеет самое низкое значение \ (V_F \), и он пропускает около 44 мА. Это выше номинального значения 30 мА, указанного в таблице данных в статье выше. Светодиод будет хорошим и ярким — на время!

Рис. 3. Для нескольких светодиодов одного цвета ситуация немного лучше, но все же не идеальна.

Даже если все светодиоды одного цвета, мы можем ожидать некоторого изменения прямого тока от светодиода к светодиоду. Различия можно уменьшить, используя светодиоды из одной и той же производственной партии, но даже производители не полагаются на это и используют «биннинг» для сортировки светодиодов по согласованным партиям для чувствительных приложений.

Рисунок 4. Последовательное соединение при соответствующем напряжении питания обеспечивает одинаковый ток через каждый светодиод.

Рис. 5. Для низковольтных приложений один резистор на каждый светодиод предотвращает зависание тока светодиодом с наименьшим [латексным] V_F [/ latex]. Наконец, правильный способ решить проблему — это последовательное соединение для повышения эффективности — так, чтобы одинаковый ток проходит через все светодиоды в цепочке — или, для низковольтных приложений, можно использовать токоограничивающий резистор для каждого светодиода.

8 вещей, которые вы должны знать

Вы впервые работаете со светодиодами? Вам не хватает адекватных знаний о том, как с ними обращаться? Не о чем беспокоиться.Мы вас прикрыли! Это руководство по светодиодам в параллельном режиме более подробно описывает, как правильно подключать светодиоды. За годы производства светодиодных печатных плат мы собрали всю необходимую информацию, чтобы вы могли понять, как электрические цепи связаны со светодиодами. Мы узнаем, как подключать светодиоды параллельно, соединять их последовательно и, среди прочего, рассчитывать резистор для светодиодов.

1. Параллельное включение светодиодов: можно ли подключить светодиоды параллельно?

Параллельная схема с 3 светодиодами, подключенными к батарее

Вы можете применить параллельную проводку, если у вас есть обычные драйверы напряжения.Этот метод подключения становится распространенным, потому что в настоящее время драйверы напряжения экономичны. Кроме того, инженеры предпочитают использовать низкое напряжение в цепях высокого напряжения. Однако параллельное подключение светодиодов предотвращает их тепловое отклонение.

При параллельном подключении прямые напряжения светодиодов не складываются, как при последовательном подключении. Это означает, что если ваш драйвер генерирует 36 В, каждый светодиод будет испытывать напряжение 36 В при параллельном подключении. Тем не менее, параллельная проводка распределяет мощность между светодиодами.Параллельная разводка хороша тем, что гаджеты дают одинаковую яркость.

2. Электромонтаж LE DS в серии Схема серии

с 3 светодиодами, подключенными к батарее

При работе с драйверами постоянного тока можно использовать последовательную проводку. Последовательная проводка складывает прямые напряжения ваших светодиодов. Однако ток, протекающий по каждому компоненту, постоянен. Например, если у вас три устройства на 36 В, вы получите падение напряжения 108 В.Если ваш текущий драйвер генерирует ток 1400 мА, все три лампочки получат его.

При последовательном подключении вы связываете свое первое устройство в цепочке с последним. Другими словами, вы подключаете положительную и отрицательную клеммы своих гаджетов. Например, если вы начнете с подключения электрода драйвера к первому устройству, вы должны присоединить анод первого компонента к электроду второго компонента. Хотя подключение анода к электроду кажется нелогичным, именно так работает последовательное соединение.

3. Светодиоды в серии Vs. Параллельное подключение светодиодов: преимущества параллельного подключения

Независимые компоненты

Когда вы включаете один компонент при параллельном подключении, вы не включаете автоматически другие гаджеты. Другими словами, параллельное соединение позволяет различным гаджетам иметь свои индивидуальные переключатели. Это означает, что вы можете включать и выключать одно устройство, не затрагивая другие. В отличие от этого, последовательная цепь содержит единственный путь тока.Если один гаджет выйдет из строя, остальные тоже перестанут работать.

Постоянное напряжение

Параллельная проводка гарантирует, что все устройства получают одинаковое напряжение. Следовательно, это дает такую ​​же яркость.

Дает место для дополнительных компонентов

Параллельная проводка позволяет добавлять дополнительные устройства без изменения напряжения. Например, если вам требуется дополнительное освещение, вы можете установить в цепь еще одну лампочку. Напротив, добавление дополнительных устройств к последовательному соединению увеличивает сопротивление.Более того, ток, протекающий по вашей цепи, уменьшается.

Просто, безопасно и надежно

Параллельная разводка проста и удобна в изготовлении. Если вы будете следовать отраслевым стандартам установки, вы получите надежное и безопасное электрическое соединение.

4. Несколько светодиодов параллельно с одним резистором

Вы можете подключить несколько светодиодов параллельно к одному резистору. Однако уравнение становится немного сложнее, поскольку вы должны учитывать прямой ток всего диода.Кроме того, вы должны убедиться, что требования к прямому напряжению ваших диодов совпадают.

5. Можно ли параллельно подключить несколько светодиодов к драйверу постоянного тока?

Следует избегать параллельного подключения нескольких устройств к драйверу постоянного тока. Производители проектируют драйверы питания для компонентов, не контролируемых по току. Таким образом, вы сокращаете срок службы ваших гаджетов, если параллельно связываете несколько из них с текущим драйвером. Как это произошло?

Во-первых, каждое устройство имеет свои производственные допуски.Это означает, что, хотя вы используете гаджеты с одинаковым номером детали, вы все равно можете столкнуться с некоторыми перепадами напряжения, при которых компоненты воспламеняются.

Если вам необходимо связать несколько устройств с обычным драйвером тока, вы должны применить последовательную проводку для их подключения. Если один выходит из строя, он отключает питание остальных. В результате это предотвращает их перегрузку.

6. Светодиодный параллельный калькулятор

Светодиодный параллельный калькулятор применяет два уравнения.Эти уравнения необходимы для разработки гаджетов:

Закон Ома

В = I * R

Уравнение мощности

P = I * V

Использование этих уравнений поможет вам определить требования к номинальной мощности вашего резистора. Ваши входы должны быть напряжением на резисторе и мощностью, проходящей через ваш резистор.

7. Основные моменты, которые следует помнить при параллельном подключении светодиодов

Во-первых, когда вы включаете компоненты в параллельную цепь, ваши требования к напряжению остаются неизменными.

Во-вторых, по мере того, как вы интегрируете гаджеты в параллельную проводку, ваши требования к питанию повышают уровень, необходимый каждому устройству.

В-третьих, если применить один резистор на всю схему, все светодиоды должны быть одинаковыми.

8. Часто задаваемые вопросы

1 кв. Светодиоды ярче последовательно или параллельно?

Светодиоды при параллельном включении ярче, чем при последовательном включении.

2 кв. Может ли цепь быть как параллельной, так и последовательной?

Да, и это то, что мы называем комбинированной схемой.Например, вы можете сделать комбинированную схему, состоящую из четырех светодиодов. Затем вы можете подключить первые два устройства параллельно, а остальные — последовательно.

3 кв. Сколько светодиодов можно соединить последовательно с резистором на 12 В?

Вы можете последовательно соединить три компонента с помощью ограничительного резистора.

4 квартал. Что происходит, когда вы пропускаете большое напряжение через светодиод?

Как правило, вы его взорвете, если в нем нет резистора.

Q5. Как соединить светодиодные ленты с коннекторами?

Осторожно прикрепите полоску к разъему. Убедитесь, что он выходит за гребни с обеих сторон.

Заключение

Есть два основных метода подключения светодиодов: параллельный и последовательный. В основном вы будете применять последовательную проводку при работе с драйвером постоянной мощности. Но если вы работаете с драйвером постоянного напряжения, вы будете применять параллельную проводку. Кроме того, вы можете использовать оба метода для получения определенного напряжения.Вы можете применять эти светодиоды параллельно контенту в любых светодиодах, полосах и т. Д.

Светодиодная последовательно-параллельная и параллельно-последовательная комбинированная схема

Я разрабатываю несколько светодиодных лент для выращивания растений вдоль длинной стены. Сотни светодиодов будут управляться высококачественным светодиодным драйвером постоянного тока (марки Meanwell или аналогичного).

Помогло бы, если бы вы добавили, какой они тип светодиода, приблизительную мощность, есть ли у них радиаторы / mcpcb.

Все коммерческие ленты, которые я видел (Bridgelux, Samsung и т. Д.), Разделяют светодиоды на секции, соединяют светодиоды внутри каждой секции последовательно, а затем все секции соединяются параллельно, как в первом примере на изображении ниже.

Да, это считается наилучшей практикой. Когда несколько светодиодов включены последовательно, они вынуждены делить ток, поэтому ток через весь набор определяется суммой «сопротивлений», которая аналогична среднему падению напряжения или среднему «сопротивлению» светодиодов.

Может ли кто-нибудь сказать мне, почему это лучше, чем соединять светодиоды в каждой секции параллельно, а секции соединять последовательно, как во втором примере на изображении?

Могу уточнить, но я думаю, что это покрыто, если посмотреть на это с другой стороны, изображение справа показывает 3 параллельных набора по 3 светодиода, и эти 3 набора соединены последовательно.Когда светодиоды питания включены параллельно, тот, который первым нагреется или начнет с «сопротивлением» ниже среднего, будет потреблять ток, больше нагреваться, потреблять больше тока и перегорать. Даже 2 последовательно соединенных светодиода — это огромная помощь в предотвращении этого, и чем больше в серии установлено, тем больше свойства ваших светодиодов могут различаться и не иметь значения.

Одна проблема, которую я вижу в первом подходе, заключается в том, что если есть секция, в которой ограничен воздушный поток, это создаст горячую точку, где все светодиоды в этой секции упадут прямое напряжение и начнут накапливать больше тока, что приведет к тепловому неуправлению.Если ваше охлаждение дистанционно адекватное, очень маловероятно, что набор из 3 или более светодиодов нагреется. В случае, если это действительно произошло, это все еще гораздо менее вероятно, чем нагрев одного светодиода, которого достаточно, чтобы запустить каскадный сбой на рисунке справа.

Второй подход, похоже, решит эту проблему, поскольку все нагревающиеся светодиоды конкурируют за один и тот же ток, поэтому он должен оставаться более равномерно разделенным.

Вы делаете несколько произвольное предположение, что вы знаете, какие светодиоды нагреваются, но как только они попадают в ситуацию, когда тепловое бегство заставляет их «конкурировать» за ток, начинается режим отказа.По крайней мере, один из них выиграет это соревнование по току, нагреву и сгоранию, после чего оставшиеся двое будут продолжать соревнование, пока оба не будут уничтожены.

Правильно ли я думаю? Я упустил еще одну серьезную ошибку во втором примере?

Вы думаете о правильных вещах, вы только что поняли это немного наоборот. Контроль тока будет иметь большое значение для предотвращения разгона, поэтому это лучший способ пойти, но вы хотите избежать однопараллельных цепей светодиодов с контролем тока, потому что, когда светодиоды начинают умирать, контроллер тока будет поддерживать ток, перенапрягая оставшиеся светодиоды. .Наличие цепочек из 3 или более помогает, и, если вы хотите в качестве дополнительной меры предосторожности, вы можете подключить плавкий предохранитель последовательно с каждой цепочкой, чтобы, если вам каким-то образом удастся на самом деле теплового разгона и сжечь всю цепочку, контроллер тока немедленно подтолкнет тоже через оставшиеся светодиоды перегорают предохранители, после чего происходит разрыв цепи / перенапряжение и отключение.

Последовательное и параллельное подключение светодиодов

Есть 2 способа подключения светодиодов: последовательно и параллельно.В большинстве случаев, если у вас есть драйвер постоянного тока, вам нужно соединить их последовательно. Если вы используете драйвер постоянного напряжения, скорее всего, вы будете подключать параллельно. Возможно, вам даже понадобится объединить оба метода, чтобы достичь определенного напряжения или тока, соответствующего конкретному драйверу (см. Мой пост о сопоставлении COB с драйверами для получения дополнительной информации об этом). Эта информация относится к светодиодам всех типов, будь то COB, платы, ленты или что-то еще.

Подключение светодиодов серии

Электропроводка серии

чаще всего используется с драйверами постоянного тока.При последовательном подключении вы складываете прямые напряжения каждого светодиода в цепи, но ток, подаваемый на каждый светодиод, остается неизменным. Если у вас есть 3 светодиода COB, каждый с прямым напряжением 36 В при заданном токе, когда вы подключаете их последовательно, общее падение напряжения в цепи становится 108 вольт. Если, например, ваш светодиодный драйвер вырабатывает ток 1400 мА в диапазоне напряжений 100-150 В, то до тех пор, пока общее падение напряжения вашей цепи находится в диапазоне 100-150 В (наша схема 108 В будет работать), тогда все 3 из этих COB получат полную мощность 1400 мА.

Вот как выглядят 3 последовательно соединенных COB:

Если вы присмотритесь, вы увидите, что каждый COB имеет 2 контакта; на одном есть знак «+», указывающий на то, что это положительная сторона, а на другом — без маркировки, что отрицательно. Для последовательного подключения:

• Возьмите один из выводов драйвера светодиода (полярность не имеет значения) и подключите его к соответствующему входу вашего первого COB (например, положительный вывод к положительному входу ИЛИ отрицательный к отрицательному входу).
• Возьмите другой вывод драйвера светодиода и подключите его к соответствующему входу на последнем COB в цепи.
  • В моем примере выше 2 белых провода — это выводы от моего драйвера светодиода. Я подключил положительный вывод драйвера к положительному входу на левом COB, а отрицательный вывод — к отрицательному входу на правом COB.
• Теперь все, что вам нужно сделать, это подключить первый светодиод в цепочке к последнему светодиоду в цепочке, соединив положительные и отрицательные клеммы каждого светодиода между ними.Если вы начали с подключения положительной стороны драйвера светодиода к первому COB, как я, то вы подключите отрицательную сторону первого COB к положительной стороне второго COB. Соединять отрицательный полюс с положительным кажется нелогичным, но именно так работает последовательная проводка. Как только это будет завершено, продолжайте подключать отрицательную клемму одного COB к положительной клемме следующего, пока не дойдете до конца линии, к которому подключен другой вывод драйвера светодиода.

  Последовательная цепь.COB соединены между собой проводкой плюсов к минусам.

Подключение светодиодов параллельно

Параллельная разводка чаще всего используется при работе с драйверами постоянного напряжения. Многие люди сейчас используют драйверы постоянного напряжения и подключают свои COB параллельно, поскольку драйверы обычно дешевле, и людям удобнее работать с низкими напряжениями, такими как 36 В, в отличие от высоковольтных последовательных цепей, которые могут быть 200 В +. Одним из недостатков является то, что параллельное подключение COB делает их уязвимыми для теплового разгона.

Термический разгон относится к процессу, который происходит, когда COB нагревается, заставляя его потреблять больше тока, который нагревает его еще больше, потребляя еще больше тока, и этот цикл продолжается до тех пор, пока он не разрушится. Если вы не реализуете что-то вроде резистора для ограничения максимального тока, ничто не помешает COB потреблять столько тока, сколько обеспечивает драйвер, если COB переходят в режим теплового разгона или выходное напряжение драйвера возрастает. Тем не менее, в моем собственном тестировании уровни тока всегда стабилизировались при разумных токах возбуждения, и я видел только тепловой пробой, происходящий при очень высоких токах, при которых никто не будет работать (3+ ампера на COB!).

Теперь, когда вы подключаете параллельно, прямые напряжения каждого светодиода больше не складываются, как при последовательном соединении. Если ваш драйвер выдает 36 В, то каждый COB, который вы подключили к нему параллельно, будет иметь те же 36 В. Вместо этого ток разделяется между светодиодами в параллельной цепи.

Например, в вашем листе данных COB может быть указано, что когда вы подаете 36 В, каждый из ваших COB будет потреблять около 2400 мА тока. Итак, если у вас есть 2 таких COB в системе постоянного напряжения 36 В, ваш драйвер должен быть в состоянии обеспечить как минимум 4.8А тока. Если он может сделать больше, это нормально — COB будут тянуть только то, что диктует их конкретная уникальная кривая вольт-амперной характеристики, в зависимости от того, при каком напряжении вы их запускаете. Каждый из них может потреблять 2400 мА, когда вы подключаете к ним 36 В, но перескакивает до 2700 мА каждый, когда вы подключаете к ним 36,5 В.

Вы также можете подключить COB параллельно к драйверу постоянного тока. Когда вы подключаете параллельно драйвер постоянного тока, вам не нужно беспокоиться о том, что COB потребляют ток больше, чем рассчитан драйвер, но ток не обязательно будет равномерно распределяться между COB.У вас может быть 2 идентичных COB параллельно на драйвере постоянного тока 700 мА, и один COB может потреблять 500 мА, а другой — только 200 мА, из-за небольших различий в составе светодиодов в каждом COB. См. Мой пост о постоянном токе и постоянном напряжении, чтобы подробнее узнать об этом.

Для параллельного подключения:

• Вместо того, чтобы создавать длинную одиночную цепочку COB, вы просто соединяете вместе все положительные стороны и все отрицательные стороны.
• На рисунке выше я подключил положительный и отрицательный выводы драйвера к первому COB слева, а затем подключил их с соответствующей полярностью вниз по линии к последнему COB.
• Ниже приведена схематическая окраска параллельной цепи COB. В ближайшее время я не буду заниматься графическим дизайном.

Параллельная цепь. COB соединены между собой проводкой всех плюсов к плюсам и минусов к минусам.

Объединение последовательной и параллельной проводки

Могут быть случаи, когда вам нужно комбинировать последовательную и параллельную работу, чтобы должным образом согласовать определенное количество светодиодов с драйвером.Как правило, лучше просто добавить больше драйверов, чтобы все было просто и последовательно, но при необходимости вы можете творить чудеса, чтобы заставить то, что у вас есть, работать.

Если, например, я хотел запустить 8x CXB3590s (36 В) на моем драйвере, который рассчитан на 1400 мА в диапазоне напряжений от 71 В до 143 В, я не смог бы подключить их последовательно. Последовательное подключение всех восьми дало бы мне общее напряжение 288 В, что выходит за пределы допустимого диапазона. Что я мог сделать, так это соединить 2 строки из 4 последовательно соединенных COB параллельно.Каждая струна будет иметь напряжение ~ 144 В (немного меньше из-за низкого тока) и потреблять ток 1400 мА. Если эти две цепочки затем соединить вместе параллельно, напряжение 144 В останется прежним, но ток 1400 мА будет разделен между ними, давая каждому COB в каждой цепочке 700 мА. Посмотрите мое жалкое изображение схемы этого типа ниже:

И это основы подключения светодиодов. Как всегда, если у вас есть вопросы или комментарии, поделитесь ими!

Связанные

% PDF-1.3 % 182 0 объект > эндобдж xref 182 83 0000000016 00000 н. 0000002011 00000 н. 0000002366 00000 н. 0000002397 00000 н. 0000002457 00000 н. 0000003100 00000 н. 0000003971 00000 н. 0000004067 00000 н. 0000004119 00000 н. 0000004171 00000 п. 0000004222 00000 п. 0000004274 00000 н. 0000004304 00000 п. 0000004735 00000 н. 0000004969 00000 н. 0000005199 00000 н. 0000005240 00000 н. 0000005841 00000 н. 0000005892 00000 н. 0000005944 00000 н. 0000005996 00000 н. 0000006048 00000 н. 0000006100 00000 н. 0000006152 00000 н. 0000006175 00000 н. 0000006397 00000 н. 0000006800 00000 н. 0000009380 00000 п. 0000009403 00000 п. 0000011664 00000 п. 0000011687 00000 п. 0000013596 00000 п. 0000013619 00000 п. 0000014144 00000 п. 0000014389 00000 п. 0000015485 00000 п. 0000015508 00000 п. 0000015722 00000 п. 0000016117 00000 п. 0000017513 00000 п. 0000017536 00000 п. 0000019953 00000 п. 0000019976 00000 п. 0000022016 00000 н. 0000022039 00000 п. 0000022891 00000 п. 0000034656 00000 п. 0000035502 00000 п. 0000036357 00000 п. 0000055124 00000 п. 0000055331 00000 п. 0000086216 00000 п. 0000086295 00000 п. 0000087138 00000 п. 0000087879 00000 п. 0000090557 00000 п. 0000091340 00000 п. 0000091621 00000 п. 0000092446 00000 п. 0000113699 00000 н. 0000113798 00000 н. 0000126018 00000 н. 0000126389 00000 п. 0000128935 00000 н. 0000129227 00000 н. 0000129754 00000 н. 0000130642 00000 н. 0000131569 00000 н. 0000132539 00000 н. 0000133510 00000 н. 0000134451 00000 п. 0000135343 00000 п. 0000136164 00000 н. 0000136984 00000 н. 0000137389 00000 н. 0000137606 00000 н. 0000140737 00000 н. 0000143968 00000 н. 0000147704 00000 н. 0000150074 00000 н. 0000152439 00000 н. 0000002597 00000 н. 0000003078 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 183 0 объект > >> / LastModified (D: 20030708103737) / MarkInfo> >> эндобдж 184 0 объект [ 185 0 руб. ] эндобдж 185 0 объект > / Ж 188 0 Р >> эндобдж 186 0 объект > эндобдж 263 0 объект > транслировать Hb«c`Re`g`0 Ā

Конфигурация цепи светодиода | Основы электроники

прямое напряжение

Когда ток течет через светодиод в положительном направлении, напряжение, возникающее между анодом и катодом, называется прямым напряжением (VF).Единица измерения напряжения — вольт (В).
В таблице данных, например, представлен график характеристик прямого напряжения, генерируемого по отношению к текущему потоку (прямой ток IF против прямого напряжения VF).
Эта характеристика является наиболее важным параметром при рассмотрении реальной схемы светодиодного освещения.

Характеристики прямого тока (IF) — прямого напряжения (VF), пример 1

Характеристики IF-VF зависят от материала светодиодного элемента, его размера и даже цвета излучения.Он также будет варьироваться в зависимости от температуры окружающей среды. Кроме того, существует характерное для полупроводников распределение значений характеристик, известное как изменчивость.
Изменения VF не являются проблемой, когда светодиоды работают в режиме постоянного тока, но для постоянного напряжения необходимо учитывать эти изменения и колебания при проектировании.

Схема светодиодного освещения

[В случае последовательной цепи освещения]

При последовательном включении светодиодов через привод постоянного напряжения схема обычно включает резистор, подключенный последовательно со светодиодами для управления током.

Для этого типа схемы сначала считайте прямой ток IF и прямое напряжение VF горящего светодиода из характеристик IF-VF.
Значение R (текущее контрольное сопротивление) определяется путем вычисления путем ввода этих значений в приведенное выше уравнение.

[В случае параллельной цепи освещения]

Для параллельного соединения с приводом постоянного напряжения мы рекомендуем конфигурацию схемы, в которой используется управляющий резистор для каждого светодиода (которые расположены бок о бок в указанной выше цепи последовательного освещения).

Характеристики

LED IF-VF зависят от материала элемента и цвета излучения. Кроме того, индивидуальные вариации, присущие полупроводникам, существуют, даже когда материал и цвет излучения одинаковы.
Как показано на графике ниже, когда VF светодиода ① и светодиода ② различаются, управление током с помощью всего одного резистора затрудняет управление током, протекающим к каждому светодиоду (IF1 и IF2).
Подключение резистора к каждому светодиоду позволяет индивидуально настраивать ток (IF1 и IF2), что позволяет настраивать индивидуальные настройки (т.е.е. для достижения текущего соответствия подавите колебания яркости). Кроме того, приложение высокого напряжения к резистору, например, путем увеличения входного напряжения Vin, позволяет реализовать конструкцию, которая учитывает изменения.

LED (светоизлучающий диод) на страницу продукта

Как мне запитать несколько мигающих светодиодов, подключенных параллельно? : electronics

Подключение этих светодиодов последовательно, вероятно, будет работать очень плохо или вообще не работать. Выключение одного светодиода приведет к сбросу времени на всех остальных, поэтому в зависимости от того, как мигает, вы получите спастический беспорядок или совсем не светитесь.Тем не менее, вы, вероятно, могли бы обойтись одним мигающим светодиодом и несколькими последовательными светодиодами.

В светодиодах важно контролировать, сколько тока проходит через них. Когда вы говорите о напряжении со светодиодами, дело не в том, сколько напряжения вы должны подавать, а в том, сколько прямого падения напряжения между двумя клеммами. (Подробнее об этом чуть позже.)

Дешевый и простой способ питания светодиодов — это начать с источника постоянного напряжения (большинство бородавок, регулятор напряжения, компьютерный блок питания и т. Д.).) и используйте резисторы для ограничения тока. Диаграмма Значение резистора выбирается следующим образом: Сопротивление = (напряжение_питания-падение_питания) / ток. На схеме показаны светодиоды с прямым падением напряжения 3,6 В. Справа вы выполняете уравнение для каждого пути к земле: (12 В — 3,6 В) / 20 мА = 420 Ом. (Диаграмма округляется до ближайшего общего значения резистора. Лучше иметь немного меньший ток, чем ваш максимальный, чем иметь немного слишком много.) С левой стороны вы складываете падения напряжения каждого светодиода для одного пути к земля: (12В — (3.6В + 3,6В + 3,6В)) / 20мА = 60 Ом.

Вы можете заземлить столько параллельных цепей, сколько захотите, при условии, что ваш источник питания может обеспечивать полный ток, проходящий через каждый из них.