Подключение светодиодов последовательно или параллельно: Подключение разных по мощности светодиодов. Параллельное соединение светодиодов

Схема подключения светодиода к 220 вольтам не сложная и принцип ее работы также прост. Алгоритм следующий. При подаче напряжения начинает заряжаться конденсатор С1, при этом фактически с одной стороны он заряжается напрямую, а со второй через стабилитрон. Стабилитрон должен соответствовать напряжению свечения светодиода. При увеличении напряжения на конденсаторе стабилитрон увеличивает свое сопротивление, ограничивая напряжения зарядки для конденсатора своим рабочим стабилизирующим напряжением, фактически тем же напряжением которым питается светодиод. Больше этого напряжения конденсатор не зарядиться, так как стабилитрон «закрылся», а во второй ветке мы имеем большое сопротивление в виде цепочки светодиод и резистор R1. В данный полупериод светодиод не светится. Стоит сказать и о том, что стабилитрон защищает светодиод от обратного тока, который может вывести светодиод из строя.

Эксперимент. Параллельное соединение светодиодов. Дисбаланс токов. Experiment. Parallel LEDs

Коллеги всех приветствую!

Известно, что в некоторых светодиодных лампах, светодиоды могут соединяться не только последовательно, но и параллельно.

На практике, широко распространены два способа параллельного включения светодиодов:
1 Способ – Имеется цепочка из последовательно соединенных светодиодов и к этой же цепочке, параллельно подключается еще точно такая же одна и более светодиодная цепочка.
2 Способ – Имеется цепочка из последовательно соединенных светодиодов и к каждому светодиоду подключается 1 и более параллельный диод.

При этом в обоих способах, питание используется от одного драйвера, то есть стабилизация тока, если она есть, обеспечивается на всю группу светодиодов.

Известно, что полупроводники обладают следующими особенностями:
1 Особенность – Нелинейная вольт-амперная характеристика (ВАХ), что требует в качестве источника питания использовать стабилизатор ТОКА. При незначительном изменении напряжения питания, ток через диод меняется значительно.

Да, полупроводники, обладают своими особенностями, которые нужно учитывать при разработке светодиодных источников света.
Тем не менее, считаю, необходимых сформулировать общих тезис, который заключается в следующем – для долговечной работы светодиодного источника света, в частности, его светодиоды, должны работать в равных, между собой, условиях, а также на параметрах, не превышающих номинальные значения, такие как температура и ток.

Цели использования параллельного включения светодиодов:

1. Увеличение надежности. Но тут нужно понимать, какой режим работы закладывается производителем.
2. Наращивание мощности. Когда требуется мощная лампа, а максимальное напряжение последовательной цепочки ограничено – необходимо параллельное включение.
   Коллеги, если вам известны еще какие-то весомые цели и причины использования параллельного включения диодов – прошу указать.

Вот собственно на базе вот этих двух целей мы и будем с вами сегодня производить исследования. Главная цель эксперимента – это понять, насколько на практике, реализуемы принципы наращивания мощности, а также увеличения надежности.

Испытательный стенд.
И так господа, в эксперименте используется следующее оборудование:

• Блок питания HY1503 (регулируемый источник напряжения и тока),
• Мультиметр Mastech MY63,
• Мультиметр Mastech M266C,
• Паяльник, ЛТИ-120, ПОС-61, Кусачки, Провода,
• Алюминиевая плата от Navigator A60 10Вт E27 2700K,
• Светодиоды от лампы Фотон А60 15Вт 3000К (9В, 100мА),
• Резисторы цементные 5Вт, 150мОм.

Структурная схема стенда представлена на рисунке. В схеме используются четыре светодиода (LED1-LED4), катоды которых соединены вместе и подключаются к (-) стабилизатора тока. К аноду каждого диода подключен низкоомный резистор (шунт). Другие выводы шунтов (R1-R4) соединены вместе и подключены к (+) стабилизатора тока.

Предварительное исследование параметров светодиодов.
Известно, что диоды работали на токе в 100мА. Предположим, что этот ток является для них номинальным.
При помощи блока питания, выставим стабилизацию тока на уровне 100мА и измерим падение напряжения (VF) на каждом диоде (LED1-LED4).
VF1=8,73В, VF2=8,92В, VF3=8,83В, VF4=8,82В.
Из результатов видно, что при неизменном значении тока через диоды, наибольшая разница между диодами составляет 8,92-8,73=0,19В или 190мВ. Посмотрим, насколько критична эта разница.

Исследование сопротивления токовых шунтов.
Как было указано ранее, в качестве токовых шунтов используются резисторы номиналом 0,15(Ом) или 150мОм. Известно, что пассивные компоненты тоже обладают некоторым допуском. Поэтому рассчитаем сопротивление каждого резистора, чтобы в дальнейшем минимизировать погрешность при исследовании.
Аналогичным образом, при помощи стабилизатора тока, выставим ток на уровне 100мА и подключим к нему поочередно каждый резистор (R1-R4) и измерим падение напряжения.
VR1=14.9мВ, VR2=14.8мВ, VR3=14.7мВ, VR4=14.6мВ.
Зная падения напряжения и ток через резисторы, рассчитаем их сопротивления.
R1=149.30 мОм, R2=148.74 мОм, R3=147.74 мОм, R4= 146,73 мОм.

Теперь нам известны характеристики светодиодов (LED1-LED4), а также параметры токовых шунтов (R1-R4)
Переходим к исследованию параллельно включенных светодиодов, согласно представленной структурной схеме.
Таким вот образом выглядят токоизмерительные резисторы (шунты), а также плата светодиодов на радиаторе.

И так, все подготовительные процессы завершены. Переходим к эксперименту. Расчеты указывать не буду. Только готовые результаты.

Первый эксперимент.
Соединяем все элементы, согласно структурной схеме. Диоды оказываются включенными параллельно, через токовые шунты и питаются от стабилизатора тока.
На выходе стабилизатора выставляем 100мА. Горят все 4-е светодиода. Измеряем значение падения напряжения на всех токовых шунтах и рассчитываем ток, через каждый светодиод.

Напряжение на резисторах:
VR1=4.1мВ, VR2=3.2мВ, VR3=3.2мВ, VR4=3.6мВ.

Расчетный ток через светодиоды (При суммарном токе 100мА):
IFled1=27.46мА, IFled2=21.51мА, IFled3=21.66мА, IFled4=24.53мА.

Суммарный расчетный ток: 27.46+21.51+21.66+24.53=95.2mA.
Значение тока в каждом светодиоде в процентах (%) относительно суммарного расчетного тока.
IFled1=28.9%, IFled2=22.6%, IFled3=22.8%, IFled4=25.8%.

Из результатов первого эксперимента следует, что светодиод Led1, обладающий наименьшим падением напряжения – наиболее загружен при параллельном соединении светодиодов. Разница между наибольшим и наименьшим значениями тока светодиодов составляет 100*(27. 46-21.51)/27.46=21.66%.
Является ли данная разница существенной сказать трудно. Требуются дальнейшие исследования.
Некоторое влияние на цепь, конечно, оказали токовые шунты, без них разница могла быть больше.

Второй эксперимент.
Первый эксперимент показал, что наиболее загруженным является светодиод LED1.
Повторим все те же измерения по первому эксперименту. Но только, на этот раз, экспериментально выставим значение тока у стабилизатора тока таким, что бы в светодиоде LED1 протекал бы ток близкий к номинальному, то есть значением 100мА.

Опытным путем замечено, что ток в LED1 равен 100мА, при суммарном токе стабилизатора тока на уровне, примерно, 340мА. Произведем расчет токов через остальные диоды.

Напряжение на резисторах:
VR1=14.6мВ, VR2=11.2мВ, VR3=12.6мВ, VR4=12.5мВ.

Расчетный ток через светодиоды (При суммарном токе 340мА):
IFled1=97.79мА, Ifled2=75.30мА, Ifled3=85.28мА, Ifled4=85.19мА.

Суммарный расчетный ток: 97. 79+75.30+85.28+85.19=343.6mA.
Значение тока в каждом светодиоде в процентах (%) относительно суммарного расчетного тока.
Ifled1=28.0%, Ifled2=21.9%, Ifled3=24.8%, Ifled4=24.8%.

Из результатов второго эксперимента следует, что светодиод Led1, обладающий наименьшим падением напряжения – наиболее загружен при параллельном соединении светодиодов. Разница между наибольшим и наименьшим значениями тока светодиодов составляет 100*(97.79-75.30)/97.79=23.00%.

Выводы.

1. Дисбаланс токов в светодиодах сохраняется вне зависимости от значения прямого тока через диоды. Дисбаланс токов по первому эксперименту составляет 21.66% (разница между наибольшим и наименьшим значением токов). Дисбаланс токов по второму эксперименту составляет 23.00% (разница между наибольшим и наименьшим значением токов).
2. Исследования показали, что никакого кратного увеличения тока через диоды, в зависимости от количества их штук – быть не может. Поскольку, согласно второму эксперименту, максимально допустимый ток для четырех светодиодов составляет 340мА.
3. Параллельное включение светодиодов позволяет нарастить мощность, но не кратно количеству включенных параллельно светодиодов.
4. Параллельное включение светодиодов позволяет повысить надежность при условии, что ток, подводимый к цепочке параллельно включенных светодиодов, находится на уровне близком к номинальному значению тока одного светодиода, или немного больше номинального значения одного светодиода.

Господа, готов обсуждать. Все было сделано из того, что было под рукой. Диоды выбраны случайно из одной лампы.
Думаю эти резисторы частично «сгладили» дисбаланс токов. Без них было бы хуже? Или нет?

Как соединить блоки питания для увеличения выходной мощности или напряжения

Подключение блоков питания параллельно увеличивает мощность*

* в случае параллельного или последовательного соединения можно использовать только блоки питания с одинаковыми характеристиками.

Так бывает, что по разным невозможно запитать светодиодную ленту, модули или светильник от одного блока питания достаточной мощности.

Например, блоки питания большой мощности имеют встроенный вентилятор и неприятно гудят, поэтому приходится ставить два блока питания меньшей мощности, но без шума. Или просто нет возможности купить подходящий по мощности блок питания.

В таком случае возможно увеличение выходной мощности с помощью параллельного соединения нескольких блоков питания. Итого мощности и ток блоков питания складываются (P = P1 + P2; I = I1 +I2), а общее напряжение на выходе не меняется (U = U1 = U2).

Но есть один важный минус параллельного соединения. Если вдруг какой-то из блоков питания выйдет из строя, то мощности оставшихся блоков скорее всего не хватит и они быстро сгорят. Поэтому, всегда лучше брать один блок питания подходящей мощности.

В случае параллельного подключения блоков питания между собой соединяются клеммы одного знака (+ +, — -). 

Подключение блоков питания последовательно увеличивает напряжение*

* в случае параллельного или последовательного соединения можно использовать только блоки питания с одинаковыми характеристиками.

Чаще бывает, что срочно требуется блок питания на 24V или 36V, а в ближайшем магазине продаются только на 12V. В таком случае последовательно соединив два или три блока питания, вы увеличите общее напряжение (P = P1 + P2), а мощность и ток останутся неизменными (P = P1 + P2; I = I1 + I2).

В случае последовательного подключения блоков питания между собой соединяются клеммы противоположных (+ -, — +).

Похожие инструкции:

Как правильно подключить блок питания

Как подключить светодиодную ленту

Как подобрать блок питания для светодиодной ленты

Назад

Как правильно подключать светодиоды

Новиков М.Г.
09.02.2007

Те, кому лень изучать данный материал, могут ознакомиться с более компактной версией этой статьи, где просто изложены правила подключения светодиодов без их объяснений. Также там есть глава часто задаваемых вопросов по подключению светодиодов. Остальным предлагаю ознакомится с этой статьёй, где подробно расписана сущность каждого правила, а также очень доступно объяснены основные понятия электротехники.

Сразу хочу заметить, что современные светодиоды зачастую содержат в себе не только сам светоизлучающий кристалл, но и целые схемы по стабилизации тока и прочие навороты. О таких светодиодах в этой статье речь не пойдёт. Здесь будет рассмотрено лишь подключение классических светодиодов, не включающих в себя никакие дополнительные сборки.

Правило 1. Светодиод нельзя подключать к питающему напряжению напрямую. Это делается только через ограничивающий ток резистор или специальную микросхему, автоматически ограничивающую ток (драйвер светодиода), например, CL1, CL2 и т.п.

Правило 2. Светодиоды не различают по напряжению питания! Нет такой характеристики у светодиода, и ближайшая к ней по смыслу характеристика — прямое падение напряжения. Именно так и следует расценивать неграмотное упоминание питающего напряжения на многих сайтах, если только светодиод не снабжён встроенным стабилизатором.

Содержание

Введение

Всем нам с детства знакомы эти красивые яркие лампочки. Сегодня они присутствуют практически в любой аппаратуре. Те, кто постарше, помнят, как покупали их по 40–50 копеек за штуку и вставляли в магнитофоны «Электроника 302».

Сегодня их тоже используют «самоделкины», но в основном для создания красивой подсветки автомобилей, компьютеров или других устройств (т.н. моддинг). Но правильно ли их подключают? Почему они то работают годами, а то сгорают в первые же дни, хотя подключены к одинаковому напряжению? Ответы на эти вопросы вы найдёте в этой статье.

Статья рассчитана на дилетантов в электронике, простым языком объясняя основные её понятия, необходимые для осмысленного подключения светодиодов к различным источникам питания.

[Вернуться в начало]

Терминология русским языком

Последовательное включение радиодеталей — это когда детали соединены между собой только одной стороной, т. е. последовательно:

Параллельное включение радиодеталей — это когда детали соединены между собой в двух точках — в начале и в конце.

Напряжение — сила, с которой электричество «вдавливается» в провод, чтобы создать его ток.
Аналогична разности давления в начале и конце трубопровода, зависящей от силы насоса, загоняющего воду в трубу.
Измеряется в вольтах (В).

Ток — «количество электричества», проходящее по проводу в единицу времени.
Аналогичен количеству проходящей воды в трубе.
Измеряется в Амперах (А).

Сопротивление — сила, препятствующая прохождению электричества.
Аналогично сужению трубы, препятствующему свободному протоку воды.
Измеряется в омах (Ом).

Мощность — характеристика, отражающая способность, например, резистора без вреда для себя (перегрева или разрушения) пропускать электрический ток.
Аналогична толщине стенок места сужения трубы.

Постоянный ток — это когда электричество течёт постоянно в одну сторону, от плюса к минусу.
Это батарейки, аккумуляторы, ток после выпрямителей.
Аналогичен потоку воды, гоняемой насосом по закольцованной трубе в одну сторону.

Падение напряжения — разность потенциалов до и после детали, дающей сопротивление электрическому току, то есть напряжение, замеренное на контактах этой детали.
Аналогично разности давления воды, гоняемой насосом по кругу, до и после одного из сужений трубы.

Переменный ток — это когда электричество течёт то вперёд, то назад, меняя направление движения на противоположное с определённой частотой, например, 50 раз в секунду.
Это электрическая сеть освещения, розетки. В них один провод (ноль) является общим, относительно которого в другом проводе (фазе) напряжение то положительное, то отрицательное. В результате при включении в розетку, например, электрочайника, ток в нём течёт то в одну, то в другую сторону.
Аналогичен движению воды, которую насос через трубу (фазу), опущенную сверху, то выдавливает в бак (ноль), то всасывает из него.

Частота переменного тока — число полных циклов (периодов) изменения направления тока (туда-обратно) за секунду.
Измеряется в герцах (Гц). Один период за секунду равен частоте в 1 герц.
Переменный ток имеет прямой и обратный (т.е. положительный и отрицательный) полупериод.
В Российских бытовых электросетях (в розетках и в лампочках) частота равна 50 герцам.

[Вернуться в начало]

Важнейшие характеристики светодиодов

1. Полярность.

Светодиод — это полупроводник. Он пропускает через себя ток только в одном направлении (также, как и обычный диод). В этот момент он и зажигается. Поэтому, при подключении светодиода важна полярность его подключения. Если же светодиод подключается к переменному току (полярность которого меняется, например, 50 раз в секунду, как в розетке), то светодиод будет пропускать ток в одном полупериоде и не пропускать в другом, то есть быстро мигать, что, впрочем, практически незаметно для глаза.

Замечу, что при подключении светодиода к переменному току необходимо обезопасить его от действия напряжения обратного полупериода, поскольку максимально допустимое обратное напряжение большинства индикаторных светодиодов лежит в пределах единиц вольт. Для этого параллельно светодиоду, но с обратной полярностью, нужно включить любой кремниевый диод, который даст току течь в обратном направлении и организует на себе падение напряжения, не превышающее максимально допустимое обратное напряжение светодиода. В качестве такого диода можно использовать и такой же светодиод, просто включённый обратно первому.

Минус (катод) светодиода обычно помечается небольшим спилом корпуса или более коротким выводом. При отсутствии указанных меток полярность можно определить и опытным путём, кратковременно подключая светодиод к питающему напряжению через соответствующий резистор. Однако это не самый удачный способ определения полярности. Кроме того, во избежание теплового пробоя светодиода или резкого сокращения срока его службы, нельзя определять полярность «методом тыка» без соответствующего резистора!

2.

Напряжение питания — параметр для светодиода неприменимый. Нет у светодиодов такой характеристики, потому что нельзя подключать светодиоды к источнику питания напрямую. Главное, чтобы напряжение, от которого (через резистор) питается светодиод, было выше прямого падения напряжения светодиода (прямое падение напряжения указывается в характеристике вместо напряжения питания и у обычных индикаторных светодиодов колеблется в среднем от 1,8 до 3,6 вольт).

Напряжение питания не может являться характеристикой светодиода, поскольку для каждого экземпляра светодиода одного и того же номинала подходящее для него напряжение может быть разным. Включив несколько светодиодов одного и того же номинала параллельно, и подключив их к напряжению, например, 2 вольта, мы рискуем из-за разброса характеристик быстро спалить одни экземпляры и недосветить другие. Поэтому при подключении светодиода надо отслеживать не напряжение, а ток.

3. Ток.

Номинальный ток большинства индикаторных светодиодов соответствует либо 10, либо 20 миллиамперам (у зарубежных светодиодов чаще указывают 20 мА), и регулируется он индивидуально для каждого светодиода сопротивлением последовательно включённого резистора. Кроме того, мощность резистора не должна быть ниже расчётного уровня, иначе он может перегреться. Местоположение резистора (со стороны плюса светодиода или со стороны минуса) безразлично.

Поскольку светодиоду важно, чтобы его ток соответствовал номинальному, становится ясно, почему его нельзя подключать к напряжению питания напрямую. Если, например, при напряжении 1,9 вольта ток равен 20 миллиамперам, то при напряжении 2 вольта ток будет равен уже 30 миллиамперам. Напряжение изменилось всего на десятую часть вольта, а величина тока подскочила на 50% и существенно сократила жизнь светодиоду. А если включить в цепь последовательно со светодиодом даже приблизительно рассчитанный резистор, то он произведёт гораздо более тонкую регулировку тока.

[Вернуться в начало]

Расчёт ограничивающего ток резистора

Сопротивление резистора:

R = (U_пит. − U_пад.) / (I * 0,75)

• R — сопротивление резистора в омах.
• U_пит. — напряжение источника питания в вольтах.
• U_пад.— прямое падение напряжения на светодиоде в вольтах (указывается в характеристиках и обычно находится в районе 2-х вольт). При последовательном включении нескольких светодиодов величины падений напряжений складываются.
• I — максимальный прямой ток светодиода в амперах (указывается в характеристиках и составляет обычно либо 10, либо 20 миллиамперам, т.е. 0,01 или 0,02 ампера). При последовательном соединении нескольких светодиодов прямой ток не увеличивается.
• 0,75 — коэффициент надёжности для светодиода.

Минимальная мощность резистора:

P = (U_пит. − U_пад.)² / R

• P — мощность резистора в ваттах.
• U_пит. — действующее (эффективное, среднеквадратичное) напряжение источника питания в вольтах.
• U_пад.— прямое падение напряжения на светодиоде в вольтах (указывается в характеристиках и обычно находится в районе 2-х вольт). При последовательном включении нескольких светодиодов величины падений напряжений складываются. .
• R — сопротивление резистора в омах.

Пример 1:

Запитать светодиод (характеристики: ток 10 мА т.е. 0,01 А, падение напряжения 2 В) от автомобильного аккумулятора 12 В.

R = (12 − 2) / (0,01 * 0,75) = 1333

То есть последовательно со светодиодом нужно ставить резистор 1,333 кОм. Ближайшим по номиналу будет резистор 1,3 кОм (1300 Ом).

Теперь посчитаем минимальную мощность такого резистора.

Сначала посчитаем фактический ток, ибо он будет отличаться от номинального светодиодного 0,01 А за счёт коэффициента надёжности и соответствующего увеличения сопротивления. Итак,

I = U / (R_рез.+ R_{светодиода}), где

R_{светодиода} = U_{пад.номин.} / I_номин. = 2 / 0,01 = 200 Ом, значит ток в цепи будет:

I = 12 / (1300 + 200) = 0,008 А

Отсюда фактическое падение напряжения на светодиоде будет:

U_{пад.светодиода} = R_{светодиода *} I = 200 * 0,008 = 1,6 В

Теперь посчитаем мощность:

P = (U_пит. − U_пад.)² / R = (12 −1,6)² / 1300 = 0,0832 Вт).

Мощность резистора должна быть не менее этой величины (0,0832 Вт), а лучше немного больше, чтобы избежать его нагрева. Ближайшим большим по мощности будет резистор 0,125 Вт.

Результат: Для подключения светодиода с указанными характеристиками к автомобильному аккумулятору нам потребуется резистор 1,3 кОм мощностью 0,125 Вт.

Пример 2:

Запитать светодиод (характеристики: ток 10 мА т. е. 0,01 А, падение напряжения 2 В) от сети переменного тока 220 В. Поскольку физика светодиода несколько отличается от физики простого теплоизлучателя, то для расчёта номинала резистора мы берём не среднеквадратичные 220 вольт, а настоящие присутствующие в розетке амплитудные 311 вольт.

R = (311 − 2) / (0,01 * 0,75) = 41200

То есть, последовательно со светодиодом нужно ставить резистор 41,2 кОм. Такой номинал существует в номинальном ряду Е96, но можно взять и более распространённый резистор из номинального ряда Е24 — 43 кОм и даже 39 кОм из номинального ряда Е12. Последний вариант даже более предпочтителен, поскольку напряжение питания достигает 311 вольт лишь в кратком пике, и поэтому имеет смысл округлить номинал резистора вниз.

Теперь посчитаем минимальную мощность такого резистора.

Сначала посчитаем фактический ток, ибо он будет отличаться от номинального светодиодного 0,01 А за счёт коэффициента надёжности и соответствующего увеличения сопротивления. Поскольку мы рассчитываем мощность резистора, а резистор является простым теплоизлучателем, то в расчётах используем среднеквадратичное напряжение 220 вольт. Итак,

I = U / (R_рез.+ R_{светодиода}), где

R_{светодиода} = U_{пад.номин.} / I_номин. = 2 / 0,01 = 200 Ом, значит ток в цепи будет:

I = 220 / (39000 + 200) ≈ 0,006 А

Отсюда фактическое падение напряжения на светодиоде будет:

U_{пад.светодиода} = R_{светодиода *} I = 200 * 0,006 = 1,2 В

Теперь посчитаем мощность:

P = (U_пит. − U_пад.)² / R = (220 −1,2)² / 39000 ≈ 1,23 Вт).

Мощность резистора должна быть не менее этой величины (1,23 Вт), а лучше немного больше, чтобы избежать его нагрева. Ближайшим по мощности будет резистор 2 Вт.

Результат: Для включения светодиода с указанными характеристиками в сеть переменного тока 220 В нам потребуется резистор 39 кОм мощностью 2 Вт. Кроме того, следует оградить светодиод от вредного воздействия обратного напряжения, о чём подробно будет рассказано в следующей главе.

Замечание: Поскольку светодиод питается только одним полупериодом, а второй полупериод по идее пропускать не должен, то мощность резистора можно было бы уменьшить в 2 раза. Но, во-первых, при напряжении 220 вольт у светодиода на каждой волне обратного полупериода происходит электрический пробой, а значит ток будет проходить и в обратном направлении, а во вторых, мы в конце концов будем специально пропускать обратный полупериод (другим обратно включённым параллельным диодом), чтобы не насиловать светодиод электрическими пробоями. Поэтому нагрузку на резистор всё равно надо рассчитывать исходя из двухполупериодных 220 вольт, что мы и сделали.

[Вернуться в начало]

Ограничение обратного напряжения при подключении светодиода к переменному току

При подключении светодиода к переменному току необходимо ограничить влияние опасного для него напряжения обратного полупериода. У большинства светодиодов предельно допустимое обратное напряжение составляет всего около 2 вольт, а поскольку светодиод в обратном направлении заперт и ток по нему практически не течёт, то падение напряжения на нём становится полным, то есть равным напряжению питания. В результате на выводах диода оказывается полное напряжение питания обратного полупериода.

Для того, чтобы создать на светодиоде приемлемое падение напряжения для обратного полупериода, надо пропустить «через него» обратный ток. Для этого параллельно светодиоду, но с обратной полярностью, надо включить любой кремниевый диод (маркировка начинается на 2Д… или КД…), который рассчитан на прямой ток не менее того, что течёт в цепи (напр. 10 мА).

Диод пропустит проблемный полупериод и создаст на себе падение напряжения, являющегося обратным для светодиода. В результате обратное напряжение светодиода станет равным прямому падению напряжения диода (для кремниевых диодов это примерно в 0,5–0,7 В), что ниже ограничения большинства светодиодов в 2 вольта. Обратное же максимально допустимое напряжение для диода значительно выше 2 вольт, и в свою очередь с успехом снижается прямым падением напряжения светодиода. В результате все довольны.

Исходя из соображения экономии места, предпочтение следует отдать малогабаритным диодам (например, диоду КД522Б, который используется, кстати, в сетевых фильтрах «Пилот» именно для этой цели). Вместо кремниевого диода можно также поставить второй светодиод с аналогичным или более высоким максимальным прямым током, но при условии, что для обоих светодиодов падение напряжения одного светодиода не будет превышать максимально допустимое обратное напряжение другого.

Примечание: Некоторые радиолюбители не защищают светодиод от обратного напряжения, аргументируя это тем, что светодиод и так не перегорает. Тем не менее такой режим опасен. При обратном напряжении свыше указанного в характеристиках светодиода (обычно 2 В) при каждом обратном полупериоде в результате воздействия сильного электрического поля в р-n-переходе, происходит электрический пробой светодиода и через него проходит ток в обратном направлении.

Сам по себе электрический пробой обратим, т. е. он не приводит к повреждению диода, и при снижении обратного напряжения свойства диода восстанавливаются. Для стабилитронов, например, это вообще рабочий режим. Тем не менее, этот дополнительный ток, хоть он и ограничен резистором, может вызвать перегрев р-n-перехода светодиода, в результате чего произойдёт необратимый тепловой пробой и дальнейшее разрушение кристалла. Поэтому не стоит лениться ставить шунтирующий диод. Тем более, для этого подходит практически любой кремниевый диод, поскольку у них (в отличие от германиевых) малый обратный ток, а, следовательно, он не будет забирать его на себя, снижая яркость шунтируемого светодиода.

[Вернуться в начало]

Наиболее распространённые ошибки при подключении светодиодов

1. Подключение светодиода напрямую к источнику питания без ограничителя тока (резистора или специальной микросхемы-драйвера). Обсуждалось выше. Светодиод быстро выходит из строя из-за плохо контролируемой величины тока.

2. Подключение параллельно включённых светодиодов к общему резистору. Во-первых, из-за возможного разброса параметров, светодиоды будут гореть с разной яркостью. Во-вторых, что более существенно, при выходе из строя одного из светодиодов, ток второго возрастёт вдвое, и он может тоже сгореть. В случае использования одного резистора целесообразнее подключать светодиоды последовательно. Тогда при расчёте резистора ток оставляем прежним (напр. 10 мА), а прямое падение напряжения светодиодов складываем (напр. 1,8 В + 2,1 В = 3,9 В).

3. Включение последовательно светодиодов, рассчитанных на разный ток. В этом случае один из светодиодов будет либо работать на износ, либо тускло светиться — в зависимости от настройки тока ограничивающим резистором.

4. Установка резистора недостаточного сопротивления. В результате текущий через светодиод ток оказывается слишком большим. Поскольку часть энергии из-за дефектов кристаллической решётки превращается в тепло, то при завышенных токах его становится слишком много. Кристалл перегревается, в результате чего значительно снижается срок его службы. При ещё большем завышении тока из-за разогрева области p-n-перехода снижается внутренний квантовый выход, яркость светодиода падает (это особенно заметно у красных светодиодов) и кристалл начинает катастрофически разрушаться.

5. Подключение светодиода к сети переменного тока (напр. 220 В) без принятия мер по ограничению обратного напряжения. У большинства светодиодов предельно допустимое обратное напряжение составляет около 2 вольт, тогда как напряжение обратного полупериода при запертом светодиоде создаёт на нём падение напряжения, равное напряжению питания. Существует много различных схем, исключающих разрушающее воздействие обратного напряжение. Простейшая рассмотрена выше.

6. Установка резистора недостаточной мощности. В результате резистор сильно нагревается и начинает плавить изоляцию касающихся его проводов. Потом на нём обгорает краска, и в конце концов он разрушается под воздействием высокой температуры. Резистор может безболезненно рассеять не более той мощности, на которую он рассчитан.

[Вернуться в начало]

Если нет нужного резистора

Нужное сопротивление (R) и мощность (P) резистора можно получить, комбинируя в последовательно-параллельном порядке резисторы других номиналов и мощностей.

Формула сопротивления для последовательного соединения резисторов

R = R1 + R2

Формула сопротивления для параллельного соединения резисторов

двух:

R = (R1 * R2) / (R1 + R2)   или   R = 1 / (1 / R1 + 1 / R2)

неограниченного количества:

R = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + … + 1 / Rn)

Мощности резисторов

Мощности резисторов в сборке рассчитываются исходя из тех-же формул, что и одиночные резисторы. При последовательном включении, в формулу вычисления мощности подставляется напряжение источника питания за вычетом падения напряжения на других последовательно стоящих резисторах и светодиоде. Подробнее это будет показано на нижеследующих примерах.

Примеры

1. Заменим резистор 1,3 кОм 0,125 Вт из первого примера последовательной сборкой.

1,3 кОм = 1 кОм + 100 Ом + 100 Ом + 100 Ом

Рассчитаем минимальные мощности для каждого резистора. Для этого посчитаем фактическое падение напряжения на каждом резисторе, для чего сначала посчитаем фактический ток, ибо он будет отличаться от номинального светодиодного 0,01 А за счёт коэффициента надёжности и соответствующего увеличения сопротивления. Итак,

I = U / (R_рез.+ R_{светодиода}), где

R_{светодиода} = U_{пад.номин.} / I_номин. = 2 / 0,01 = 200 Ом, значит ток в цепи будет:

I = 12 / (1300 + 200) = 0,008 А

Теперь вычисляем фактическое падение напряжения на резисторах и светодиоде:

U_{пад.рез_1000} = R_{рез_1000 *} I = 1000 * 0,008 = 8 В

U_{пад.рез_100} = R_{рез_100 *} I = 100 * 0,008 = 0,8 В

U_{пад. светодиода} = R_{светодиода *} I = 200 * 0,008 = 1,6 В

Теперь у нас есть все данные для расчёта мощностей:

P_{рез_1000} = (12 −(0,8 + 0,8 + 0,8 + 1,6))² / 1000 = 0,064 Вт

P_{рез_100} = (12 −(8 + 0,8 + 0,8 + 1,6))² / 100 ≈ 0,0064 Вт

Итого, исходя из стандартных мощностей резисторов, получаем 1 кОм 0,125 Вт и 3 резистора 100 Ом по 0,05 Вт. Включив резисторы указанного номинала последовательно, мы получим общее сопротивление 1,3 кОм нужной нам мощности.

2. Заменим резистор 39 кОм 2 Вт из второго примера параллельной сборкой.

Занеся формулу R = 1 / (1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3) в Excel, выясним, что
41,2 кОм ≈ параллельному соединению 100 кОм, 130 кОм и 150 кОм. Точнее это будет сопротивление 41053 Ом.

Рассчитаем минимальные мощности для каждого резистора. Для этого посчитаем фактическое падение напряжения на каждом резисторе, для чего сначала посчитаем фактический ток, ибо он будет отличаться от номинального светодиодного 0,01 А за счёт коэффициента надёжности и соответствующего увеличения сопротивления. Итак,

I = U / (R_рез.+ R_{светодиода}), где

R_{светодиода} = U_{пад.номин.} / I_номин. = 2 / 0,01 = 200 Ом, значит ток в цепи будет:

I = 220 / (41053 + 200) ≈ 0,005 А

Теперь вычисляем фактическое падение напряжения на светодиоде:

U_{пад.светодиода} = R_{светодиода *} I = 200 * 0,005 = 1 В

Теперь у нас есть все данные для расчёта мощностей:

P_{рез_68} = (220 −1)² / 100000 ≈ 0,48 Вт

P_{рез_100} = (220 –1)² / 130000 ≈ 0,37 Вт

P_{рез_110} = (220 –1)² / 150000 ≈ 0,32 Вт

Итого, исходя из стандартных мощностей резисторов, получаем все резисторы по 0,5 Вт. Включив резисторы указанного номинала параллельно, мы получим общее сопротивление 41 кОм нужной нам мощности.

Указанные выше параллельный и последовательный способы можно комбинировать, без проблем создавая вот такие сборки, которые также легко рассчитываются при их разбивании на фрагменты:

[Вернуться в начало]

Полезные ссылки:

Физика работы светодиода — моя статья о физических процессах на уровне электронов, вызывающих свечение светодиода.

LDK, эксперимент 2: несколько цепей светодиодов

Введение

Добро пожаловать во второй эксперимент с LilyPad Design Kit, где мы узнаем, как добавить более одного светодиода в схему. Кроме того, мы узнаем о двух типах стандартных схемных конфигураций: последовательной и параллельной.

При работе со светодиодами очень часто используются параллельные схемы. Помимо того, что они могут включать больше компонентов с меньшим напряжением, они более долговечны.В последовательной схеме, если один светодиод повредится, все светодиоды перестанут работать. В параллельной схеме один сломанный светодиод не мешает загораться другим! Возможно, вы слышали об этом эффекте или испытали его на собственном опыте в рождественских огнях.

Несмотря на причины, по которым для большинства проектов предпочтение отдается параллельным схемам, обучение базовым схемам не обходится без обсуждения последовательных схем, поэтому мы попробуем!

Рекомендуемая литература

Вот несколько связанных руководств, которые вы, возможно, захотите прочитать или обратиться к ним:

Сбор материалов

Вот компоненты, которые вам понадобятся для этой схемы. Если вы используете LilyPad Design Kit, он у вас уже есть!

Вам также понадобятся ножницы, ткань, пяльцы для вышивания и, возможно, нитевдеватель.

Идите вперед и установите ткань в пяльцы для вышивания и начните с иглы с завязанной нитью.

Добавление светодиодов в параллельную цепь

Мы собираемся использовать схему, которую вы создали в эксперименте 1 LDK, в качестве основы для нашей параллельной схемы. В параллельной схеме вы пришиваете все положительные контакты друг к другу и все отрицательные контакты друг к другу.Как и в эксперименте 1, вы никогда не должны позволять положительным и отрицательным следам соприкасаться друг с другом. Для этой схемы не используйте какие-либо красные или желтые светодиоды, которые у вас остались — они вам понадобятся для последовательной схемы!

Примечание. Не забывайте вынимать аккумулятор во время шитья, чтобы предотвратить разряд аккумулятора и короткое замыкание во время шитья.

Положительный след

Начните с заправки нити в иглу и завязывания узла. Пришейте новый стежок к положительному выводу светодиода, который вы использовали в исходной схеме, и добавьте еще один плотный стежок поверх стежков, удерживая его.Из-за неизолированной природы токопроводящей нити нить, которой вы сейчас шьете, теперь токопроводящим образом соединена с вашей исходной схемой. Трасса, которую вы сейчас начинаете шить, является продолжением положительной трассы, которая уже существовала в исходной схеме.

Зеленый = правильные следы, Красный = неправильные следы.

Отсюда пришейте линию к положительному контакту следующего светодиода. Вам нужно будет сделать так, чтобы положительные и отрицательные следы были параллельны друг другу (отсюда «параллельная» цепь), поэтому не размещайте новый светодиод так, чтобы его положение было обратным по сравнению с исходным светодиодом.

Пришейте положительный вывод второго светодиода тремя стежками, как вы делали со всеми предыдущими выводами. С этого момента я просто скажу вам пришивать булавки, но, пожалуйста, продолжайте использовать несколько стежков на булавку! Продолжайте пришивать третий светодиод и также пришейте этот положительный штифт. Продолжайте думать параллельно, пока найдете третий светодиод.

Это конец положительной кривой для этой цепи. Обрежьте нить и обрежьте ее.

Отрицательный след

Начните с иглы с новой нитью.Как вы это делали на положительной дорожке, прошейте один стежок вокруг отрицательного вывода светодиода на исходной схеме, чтобы соединить новую дорожку со старой.

Прострочите отсюда в линию к новым светодиодам, пришивая каждый по ходу. Будьте осторожны, чтобы не пересечь свой положительный след и не соприкоснуться с ним при этом.

Завяжите узел и обрежьте нить на готовой негативной дорожке, а затем быстро проверьте наличие лишних ниток, длинных узлов и всего остального, что может вызвать короткое замыкание.

Еще раз проверьте, нет ли незакрепленных ниток, перекрещенных следов или других видимых проблемных пятен. Если все в порядке, вставьте аккумулятор в держатель положительной стороной вверх. Все три ваших светодиода должны загореться. Вы успешно завершили параллельную схему с несколькими светодиодами!

Создание последовательной схемы с несколькими светодиодами

Одна из особенностей последовательной цепи — это требования к мощности. Чтобы создать эту схему, вам понадобится больше энергии, чем нужно для параллельной схемы, поэтому мы будем использовать две батареи вместо одной.В параллельной схеме мы соединили все положительные контакты друг с другом, а все отрицательные контакты друг с другом. В последовательной схеме дела обстоят совсем иначе. Мы создадим наш круг, соединив каждый позитив с негативом, каждый негатив с позитивом. Для этой схемы вам нужно использовать красный и желтый светодиоды, потому что они имеют наименьшее требование к прямому падению напряжения.

И снова начнем с аккумуляторных батарей. Вам понадобится два из них, поэтому мы собираемся объединить их в последовательную схему. Начните с того, что поместите батарейный блок, который вы хотите разместить сверху, и убедитесь, что вы оставили место для другого на ткани под ним. Направьте отрицательные контакты вниз в сторону второго аккумуляторного блока.

Пришейте одну отрицательную булавку несколькими стежками.

Затем поместите вторую аккумуляторную батарею непосредственно под первую так, чтобы положительные контакты были направлены в сторону отрицательных контактов первой аккумуляторной батареи. Прошейте всего один или два стежка от отрицательной булавки, которую вы уже пришили, к ближайшей положительной булавке на другой пачке и прошейте эту положительную булавку.

Пришейте этот положительный штифт несколькими стежками к другому положительному штырю на этой плате и пришейте второй штифт вниз.

От этого положительного контакта сделайте еще один или два стежка до оставшегося отрицательного контакта на первом батарейном блоке.

Теперь у вас должен быть один набор отрицательных выводов, прикрепленных к одному набору положительных выводов, с другим набором каждого неизшитого положительного и отрицательного выводов, направленного вверх и вниз соответственно. Завяжите узел и обрежьте нить, готовясь к пришиванию нового следа.Начните с незашитых положительных дорожек, которые должны быть на верхнем крае вашего верхнего аккумуляторного блока. Пришейте булавку, наиболее удаленную от той стороны, на которой должны быть светодиоды, затем пришейте несколько стежков к другой положительной булавке и пришейте ее.

Отсюда пришейте то место, где вы хотите разместить первый светодиод, и пришейте положительный штифт. Завяжите здесь узел и обрежьте нить.

Снова свяжите нить и пришейте отрицательный штифт того же светодиода новой длиной нити. Положительная и отрицательная стороны этого светодиода не должны соединяться друг с другом какой-либо резьбой.Пришейте этот отрицательный контакт к тому месту, где вы хотели бы разместить положительный контакт следующего светодиода, и пришейте этот положительный контакт. Еще раз завяжите узел и обрежьте нить.

Снова начните с новой нити и пришейте отрицательный вывод второго светодиода к положительному выводу третьего светодиода, затем завяжите узел и обрежьте нить.

Этой последней независимой длиной нити пришейте отрицательный вывод третьего светодиода и пришейте оттуда к ближайшему отрицательному выводу нижней аккумуляторной батареи; эти отрицательные штифты должны быть последними, оставшимися незашитыми.продолжая этот след, пришейте первый минус аккумуляторной батареи.

Пришейте несколько стежков к другому отрицательному контакту аккумуляторной батареи и пришейте его. Завяжите и обрежьте нить, а также быстро проверьте, нет ли длинного конца нити, оборванной нити, незакрепленных стежков или других проблем, которые могут вызвать короткое замыкание.

Убедившись, что никакая посторонняя нить не портит вашу схему, вставьте обе батареи. Все три светодиода должны загореться! В зависимости от того, какие цвета вы использовали, вы, вероятно, увидите, что огни в параллельной цепи значительно ярче, чем в последовательной цепи.

Ресурсы и дальнейшее развитие

Готовы узнать больше? Изучите следующий эксперимент LDK или ознакомьтесь с некоторыми другими нашими уроками по электронному текстилю.

Параллельные и последовательные схемы | Chibitronics

Вы когда-нибудь замечали, что яркость светодиодов меняется по-разному, когда вы подключаете их разными способами? В этом руководстве объясняются различия между последовательным и параллельным подключением.

Соединения серии

Когда компоненты соединяются друг с другом в непрерывную петлю, как бусинки на ожерелии, это называется последовательным соединением .В последовательной цепи ток может идти только по одному пути, поэтому одинаковое количество электричества (называемое током ) проходит через каждый отдельный компонент в контуре.

изображение: Два последовательно соединенных светодиода, 6В

Говоря о наклейках для схем, это означает, что отрицательная сторона одной светодиодной наклейки соединена с положительной стороной другой.

В последовательной цепи ток может идти только по одному пути, поэтому через каждый компонент проходит одинаковое количество тока.

Для каждого светодиода требуется от 2 В до 3 В в зависимости от цвета. Таким образом, по мере того, как вы добавляете больше светодиодов в свою схему, общее необходимое напряжение, необходимое для питания всех светодиодов в контурах, увеличивается.

изображение: Три последовательно соединенных светодиода, 6В

Это означает, что когда два светодиода одного цвета соединены последовательно, им нужно вдвое больше напряжения (или разности потенциалов ), чтобы светить так же ярко, как схема с одной батареей и одним светодиодом.

В обучающих программах Chibitronics мы часто используем батарейки типа «таблетка» на 3 В.Это создает проблему, если у вас последовательно подключено более одного светодиода. Светодиоды, которые работают отдельно, может показаться, что они не работают при последовательном подключении, но на самом деле им просто нужно больше напряжения от батареи.

изображение: 2 светодиода, батарея 3В

Параллельные соединения

Когда положительные стороны компонентов соединены друг с другом с одной стороны, а отрицательные стороны с другой, это называется параллельным соединением .

В параллельной цепи существует множество путей, по которым может идти ток.

изображение: 2 пути, обозначенные стрелками

В каждой ветви присутствует одинаковое напряжение, равное напряжению, обеспечиваемому батареей.

В этой цепи через каждый светодиод проходит 3 вольта.

Поскольку батарея обеспечивает большее напряжение, она имеет меньший срок службы по сравнению с батареей, подключенной к двум последовательно включенным светодиодам.

В параллельной схеме, даже если одна ветвь не работает, другие продолжат работу.

В последовательной цепи все компоненты должны быть правильно соединены, чтобы вся цепь работала.

Подключение аккумулятора

Батареи, подключенные параллельно, обеспечивают такое же напряжение, как и одиночные, но служат дольше. При последовательном подключении общее предоставленное напряжение складывается, что означает, что при последовательном подключении двух батарей 3 В они обеспечат в сумме 6 В и заставят светодиоды светиться ярче. На изображении ниже верхний светодиод подключен к 2 батареям последовательно, поэтому он ярче, чем светодиод ниже.

Вот наглядное объяснение из «Love to Code Volume 1»! (щелкните, чтобы открыть PDF)

Хотите узнать больше о схемах? Вот некоторые ресурсы, которые могут вам понравиться:

Академия хана:

https: // www.khanacademy.org/science/physics/circuits-topic

Sparkfun:

https://learn.sparkfun.com/tutorials/series-and-parallel-circuits

Как подключить несколько светодиодов последовательно? — Mvorganizing.org

Как подключить несколько светодиодов последовательно?

светодиодов, соединенных последовательно, соединены встык (отрицательный электрод первого светодиода подключается к положительному электроду второго светодиода, а отрицательный электрод второго светодиода подключается к положительному электроду третьего светодиода и так далее, и так далее. …).

Сколько светодиодов можно подключить последовательно?

Можно подключить 3 светодиода последовательно с ограничивающим резистором. Суммарный ток через светодиоды и резистор составит 20 мА. Вы можете использовать столько ветвей из 3 светодиодов, сколько может запитать источник питания.

Можно ли соединить 2 комплекта светодиодных фонарей вместе?

Вы можете легко соединить две светодиодные ленты вместе, учитывая, что они поставляются в катушках с отмеченными пунктирными линиями для разрезания полос до нужного размера. Эти полосы затем можно соединить двумя способами: с помощью соединителей или пайки медных контактных площадок полос.

Следует ли подключать светодиоды последовательно или параллельно?

имеют одинаковый ток, но колеблющееся напряжение. Вообще говоря, в большинстве светодиодных светильников используется последовательно-параллельная комбинация. В идеале, для надежности и согласованности освещения, было бы лучше иметь одну полосу светодиодов, все последовательно подключенные к драйверу постоянного тока.

Можно ли последовательно подключать светодиодные фонари?

Требования к освещению часто диктуют, какой тип схемы может быть использован, но если есть выбор, наиболее эффективным способом использования светодиодов высокой мощности является использование последовательной схемы с драйвером светодиодов постоянного тока.Последовательная схема помогает обеспечить одинаковое количество тока для каждого светодиода.

Как соединить вместе светодиодные ленты Daybetter?

Вам просто нужно прикрепить один конец ленты к коннектору пряжки бегемота, чтобы соединить две ленты вместе. «Застежка» на соединителе удерживает полоски на месте после установки. Вы можете использовать эти разъемы для соединения двух лент вместе или даже для подключения светодиодной ленты к источнику питания.

Хорошие ли светодиодные фонари Daybetter?

В целом это был хороший продукт для покупки, думая о покупке большего количества для других комнат.Мои дочери вечно просили эти светильники, поэтому я наконец сломался и получил их. Они на самом деле качественный продукт, и пульт отлично работает.

Можно ли подключить к телефону светодиодные фонари Daybetter?

Вы можете дистанционно управлять светодиодной лентой с помощью приложения для смартфона. Вы также можете легко изменить яркость, цвет, режим, скорость и до 16 цветов. Совместим со всеми видами смартфонов, Android / IOS.

Можно ли подключить светодиодные ленты после резки?

Да, светодиодные ленты будут продолжать работать после резки, пока вы режете по обозначенным линиям.Светодиодные ленты состоят из нескольких отдельных цепей, поэтому каждая линия разреза разграничивает конец одной цепи и начало новой.

Как вырезать и соединить светодиодные ленты без пайки?

Как подключить светодиодную ленту без пайки — соединители для светодиодной ленты

1. 1: Одноцветный разъем ленты к пусковому проводу.
2. 2: Обрежьте светодиодную ленту по линии разреза ножницами.
3. 3: Теперь поднесите ленту к разъему стартового провода и новый отрезанный кусок светодиодной ленты.
4. 4: Откройте разъем.

Можно ли оставлять светодиодные ленты включенными на всю ночь?

Можете ли вы оставить их на ночь? Да, светодиодные фонари идеально подходят для длительного использования из-за низкого энергопотребления и очень низкой тепловой мощности. Они больше подходят для использования в качестве ночного / фонового акцентирующего света в целом.

Вам плохо спать с красными светодиодами?

Хотя красные лампочки могут успокаивать и поднимать настроение, на самом деле они не излучают волны красного света.Из-за этого они, скорее всего, не будут так же влиять на ваш сон.

Какого цвета светодиодная подсветка позволяет вам хорошо выглядеть?

Люди обычно выглядят лучше всего, когда их освещают лампочки, измеряющие около 2700 кельвинов. Большинство ламп накаливания, светодиодных, компактных люминесцентных или галогенных имеют маркировку «мягкий белый / теплый белый» (2700–3000 кельвинов), «ярко-белый / холодный белый» (3500–4100 кельвинов) или «дневной свет» (5000–6500 кельвинов). кельвинов).

Какой цвет светодиодного освещения самый расслабляющий?

синий свет

Какой цвет печали?

Печальные цвета — это темные и приглушенные цвета.Серый — типичный печальный цвет, но темные и приглушенные холодные цвета, такие как синий, зеленый или нейтральные, например, коричневый или бежевый, могут оказывать аналогичное влияние на чувства и эмоции в зависимости от того, как они используются.

Какого цвета счастье?

Желтый

Какого цвета хочется есть?

Какого цвета ты выглядишь худой?

Черный

Какой цвет самый аппетитный?

Красный

Как подключить несколько светодиодных ламп к одному переключателю? | Razorlux

Надеюсь, те, кто ищет практическую информацию об электрических схемах и проводке Светодиодные компоненты первыми нашли это руководство.Однако вполне вероятно, что вы уже читали здесь страницу Википедии о последовательных и параллельных схемах, возможно, несколько других результатов поиска Google по этому вопросу, но все еще неясны или вам нужна более конкретная информация, касающаяся светодиодов.

За годы обучения, обучения и разъяснения клиентам концепции электронных схем LED мы собрали и подготовили всю важную информацию, необходимую, чтобы помочь вам понять концепцию электрических цепей и их связь со светодиодами.

Перво-наперво, не позволяйте электрическим схемам и проводке Светодиодные компоненты звучать пугающе или сбивать с толку — правильное подключение светодиодов может быть простым и понятным, если вы следите за этим постом. Давайте начнем с самого простого вопроса…

Какой тип схемы я должен использовать ?

Один лучше другого… Последовательный, Параллельный или Последовательный / Параллельный?

Требования к освещению часто диктуют, какой тип схемы может быть использован, но если есть выбор, наиболее эффективный способ запустить светодиоды высокой мощности — это использовать последовательную схему с драйвером светодиода постоянного тока.Выполнение последовательной схемы помогает обеспечить одинаковое количество тока для каждого светодиода LED .

Это означает, что каждый светодиод в цепи будет иметь одинаковую яркость и не позволит одному светодиоду потреблять больше тока, чем другому. Когда каждый светодиод получает одинаковый ток, это помогает устранить такие проблемы, как тепловой выход из строя.

Не волнуйтесь, параллельная схема по-прежнему является жизнеспособным вариантом и часто используется; позже мы обрисуем этот тип схемы.

Во-первых, давайте рассмотрим последовательную схему:

3 светодиода в последовательной схеме, которую часто называют «гирляндной» или «петлевой», ток в последовательной цепи следует по одному пути от начала до конца с Анод (положительный) второго светодиода соединен с катодом (отрицательным) первого.

Изображение справа показывает пример: Для подключения последовательной цепи, подобной показанной, положительный выход драйвера подключается к положительному выводу первого светодиода, а от этого светодиода выполняется соединение от отрицательного к положительному второй светодиод , и так далее, до последнего светодиода в цепи. Наконец, последнее подключение светодиода идет от отрицательного вывода светодиода к отрицательному выходу драйвера постоянного тока, создавая непрерывный цикл или гирляндную цепь.

Вот несколько пунктов для справки о последовательной цепи :

Одинаковый ток течет через каждый светодиод

Общее напряжение цепи является суммой напряжений на каждом светодиоде

Если один светодиод выходит из строя, вся схема не работает

Последовательные цепи легче подключать и устранять неисправности

Изменяющееся напряжение на каждом светодиодах нормально

Питание последовательной цепи :

Концепция контура нет проблем, и вы определенно можете понять, как его подключить, но как насчет питания последовательной цепи.

Во втором пункте выше указано: «Общее напряжение цепи — это сумма напряжений на каждом светодиоде». Это означает, что вы должны подать как минимум сумму прямых напряжений каждого светодиода. Давайте посмотрим на это, снова используя приведенную выше схему в качестве примера, и предположим, что LED — это Cree XP-L , работающий от 1050 мА с прямым напряжением 2,95 В. Сумма прямых напряжений трех из этих светодиодов равна 8,85 В постоянного тока. Таким образом, теоретически 8,85 В — это минимальное необходимое входное напряжение для управления этой схемой.

Вначале мы упоминали об использовании драйвера светодиода с постоянным током , потому что эти силовые модули могут изменять свое выходное напряжение в соответствии с последовательной схемой. Поскольку светодиоды нагреваются, их прямое напряжение изменяется, поэтому важно использовать драйвер, который может изменять свое выходное напряжение, но сохранять тот же выходной ток. Чтобы получить более полное представление о драйверах светодиодов, загляните сюда.

Но в целом важно убедиться, что входное напряжение в драйвере может обеспечивать выходное напряжение, равное или превышающее 8.85V мы рассчитали выше. Некоторым драйверам требуется вводить немного больше, чтобы учесть питание внутренней схемы драйвера (драйвер BuckBlock требует дополнительных 2 В), в то время как другие имеют функции повышения (FlexBlock), которые позволяют вводить меньше.

Надеюсь, вы сможете найти драйвер, который сможет дополнить вашу светодиодную схему последовательно включенными диодами, однако существуют обстоятельства, которые могут сделать это невозможным. Иногда входного напряжения может быть недостаточно для питания нескольких последовательно включенных светодиодов, или, может быть, светодиодов слишком много для подключения последовательно, или вы просто хотите ограничить стоимость драйверов светодиодов.Какой бы ни была причина, вот как понять и настроить параллельную схему светодиодов.

Параллельная схема :

Если последовательная схема получает одинаковый ток на каждый светодиод, параллельная схема получает одинаковое напряжение на каждый светодиод, а общий ток на каждый светодиод представляет собой общий выходной ток драйвера, деленный на число параллельных светодиодов.

Опять же, не волнуйтесь, здесь мы увидим, как подключить параллельную схему светодиодов, и это должно помочь связать идеи воедино.

параллельная схема В параллельной схеме все положительные соединения связаны вместе и обратно к положительному выходу драйвера светодиода , а все отрицательные соединения связаны вместе и обратно к отрицательному выходу драйвера. Давайте посмотрим на это на изображении справа.

Используя пример, показанный с выходным драйвером 1000 мА , каждый светодиод будет получать 333 мА; общий выход драйвера (1000 мА), деленный на количество параллельных цепочек (3).

Вот несколько пунктов для справки о параллельной цепи:

Напряжение на каждом светодиоде одинаковое

Общий ток — это сумма токов, протекающих через каждый светодиод

Общий выходной ток распределяется через каждый параллельная цепочка

Точные напряжения требуются в каждой параллельной цепочке, чтобы избежать перегрузки по току

Теперь давайте немного повеселимся, объединим их вместе и наметим последовательную / параллельную цепь:

Как следует из названия, последовательная / параллельная цепь объединяет элементы каждой цепи.Начнем с последовательной части схемы. Допустим, мы хотим запустить в общей сложности 9 светодиодов Cree XP-L при 700 мА каждый с последовательной параллельной схемой и напряжением 12 В постоянного тока; прямое напряжение каждого светодиода при 700 мА составляет 2,98 В постоянного тока. Правило номер 2 из пунктов маркированного списка последовательной цепи доказывает, что 12 В постоянного тока недостаточно для последовательной работы всех 9 светодиодов (9 x 2,98 = 26,82 В постоянного тока).

Однако 12 В постоянного тока достаточно для работы трех последовательно соединенных (3 x 2,98 = 8,94 В постоянного тока). И из правила № 3 параллельной схемы мы знаем, что общий выходной ток делится на количество параллельных цепочек.Итак, если бы мы использовали BuckBlock на 2100 мА и имели три параллельных ряда по 3 последовательно соединенных светодиода, то 2100 мА было бы разделено на три, и каждая серия получила бы 700 мА . На изображении в качестве примера показана эта установка.

Если вы пытаетесь настроить светодиодную матрицу, этот инструмент планирования светодиодной схемы поможет вам решить, какую схему использовать. На самом деле он дает вам несколько различных вариантов различных последовательных и последовательных / параллельных цепей, которые будут работать. Все, что вам нужно знать, это ваше входное напряжение, прямое напряжение светодиода и количество светодиодов , которые вы хотите использовать.

Падение нескольких цепочек светодиодов :

При работе в параллельных и последовательных / параллельных цепях следует помнить о том, что если цепочка или светодиод перегорят, светодиод / цепочка будет вырезана из схемы, поэтому дополнительная токовая нагрузка, которая шла на этот светодиод, затем будет распределена между остальными.

Это не большая проблема для массивов большего размера, поскольку ток будет рассеиваться в меньших количествах, но как насчет схемы с двумя светодиодами на цепочку? Затем ток будет удвоен для оставшегося более светодиода / цепочки, что может быть более высокой нагрузкой, чем светодиод может выдержать, что приведет к перегоранию и разрушению вашего светодиода! Обязательно помните об этом и постарайтесь создать такую ​​настройку, которая не испортит все ваши светодиоды, если один из них перегорит.

Как подключить несколько светодиодных лент к одному источнику питания в Jiffy ?

Вы знаете, как подключить несколько светодиодных лент к одному источнику питания ? Что ж, я заметил, что большинство поставщиков светодиодных лент не дают четких и простых советов по установке своим клиентам. Многие из них предполагают, что у вас уже есть некоторые предварительные знания об осветительных устройствах, прежде чем вы изо всех сил будете их покупать.

Однако вы можете быть совершенно новичком в этой области и покупаете их с той простой целью, чтобы произвести впечатление на своих друзей, которые будут присутствовать на вашем празднике по случаю дня рождения на выходных.

Пошаговые инструкции

Шаг 1: Определите тип используемой схемы

Итак, что лучше: последовательное, параллельное или гибридное? Требования к мощности любой системы освещения определяют тип используемой цепи. Вам не о чем беспокоиться, если вы не были на уроке электроники, поскольку схемы довольно просты для понимания.

Самый простой тип схемы, которую вы можете использовать для крепления светодиодных лент , — это последовательный режим. Ток в этой цепи следует по единственному пути от начала до конца.Положительный конец одной светодиодной ленты подключается к отрицательному концу следующей, и последовательность продолжается к обоим концам разветвителя светодиодных лент , который затем подключается к электросети в стене. Последовательная схема также является гибкой, так как вы можете создать практически любой узор из ваших полосок.

Шаг 2: Подключение светодиодных лент

Изучение того, как подключить несколько светодиодных лент к одному источнику питания, не обязательно должно помешать вам, если вы выберете последовательную схему.Все, что вам нужно сделать, это определить анодный (положительный) и катодный (отрицательный) концы каждой светодиодной ленты. Это не должно быть слишком техническим, поскольку большинство производителей светодиодных лент маркируют эти точки соответствующим образом.

Вам нужно будет определить, какую форму вы хотите, чтобы огни приняли. Шаблон может зависеть от области или объекта, который вы хотите осветить. Выбрав желаемую форму, приступайте к соединению анода первой полосы с катодом следующей, пока не исчерпаете все купленные полосы.Теперь у вас есть несколько полос, соединенных вместе от конца до конца. Теперь вы можете подключить концы полосок к гнездовой вилке 2,1 мм, которая идет в комплекте с оборудованием, прежде чем вставлять ее в вилку для подачи питания.

Шаг 3: Проверка требований к питанию лент

Вам необходимо следить за номинальной мощностью светодиодных лент , прежде чем подключать их к источнику питания. Общая требуемая мощность — это сумма напряжений, необходимых каждой полосе в серии.Помните, что в последовательной цепи от одного конца к другому протекает одинаковое количество тока, но напряжение будет изменяться в каждой точке.

Следовательно, вам нужно будет убедиться, что выходная мощность достаточна для питания всех полос, чтобы избежать ухудшения качества светового потока. Если мощность розетки слишком велика, это может привести к повреждению лент и сделать их непригодными для использования. Обратите внимание, что эти полоски дорогие, и вы не захотите испортить вечеринку, повредив их даже до того, как они принесут вам пользу.

Шаг 4: Размещение светодиодных лент

Одним из факторов, который следует учитывать при размещении светодиодных лент, является источник питания. Если вы хотите осветить прихожую, книжную полку или кухонный шкаф, близость к ближайшей розетке имеет первостепенное значение.

Было бы лучше расположить источник питания как можно ближе к месту размещения полос, чтобы упростить подключение и избежать использования слишком большого количества проводов. Основная цель использования единого источника питания — избежать запутывания кабелей в доме.Расположение ближайшего источника питания обеспечивает более короткий кабель, что снижает вероятность запутывания.

Шаг 5: Проверка соединений

Вы не ждете электротравмы. Скорее всего, это может произойти, если соединения, которые вы сделали между полосками на разъемах, были неправильными. Перед тем, как подключить их к электросети, вам необходимо просмотреть каждое соединение, чтобы проверить наличие ошибок в соединении, ослабленных соединений или каких-либо свисающих нитей проводов. На всякий случай не торопитесь, чтобы проанализировать каждый узел, чтобы убедиться, что все идеально.Некоторые из областей, на которые следует обратить внимание, включают аноды и катоды, и находятся ли они в хорошем рабочем состоянии.

Вам также необходимо проверить каждую светодиодную ленту на наличие видимых дефектов, которые могут указывать на что-то не так в их общем виде. Если вы выполнили пайку, убедитесь, что припой твердый и прочный, чтобы обеспечить надежное соединение.

Шаг 6: Подключение к источнику питания

Если вы абсолютно уверены в отказоустойчивости ваших соединений, вы можете подумать о подключении.но перед подключением убедитесь, что установлены различные устройства. Имейте гнездовой разъем 2,1 мм, а также соответствующий ему штекер, чтобы обеспечить беспроблемное подключение к источнику питания .

Вставьте гнездовую часть в соответствующий штекер и включите переключатель, чтобы проверить, загорелись ли полоски. Если у вас хорошие соединения и все устройства в хорошем рабочем состоянии, светодиодные ленты должны ярко светиться. Когда светодиодные ленты ярко светятся, вы можете выключить их и дождаться большого дня или просто позволить им ослепить всю ночь напролет.

Заключение

Вам понравилось это руководство? Что ж, этот список важен для меня, потому что он помог мне без проблем настроить мои светодиодные ленты , несмотря на то, что я был полным новичком в вопросах электричества. Я надеюсь, что это руководство поможет вам, так как я встречал многих покупателей этих лент, которые не могут установить их самостоятельно и вынуждены нести дополнительные расходы, чтобы нанять техника.

Это руководство не только сэкономит ваши драгоценные с трудом заработанные деньги, но также является безопасным и простым способом соединить полоски дома.Что вы думаете об этой статье?

Для получения более подробной информации свяжитесь с нами по электронной почте: [адрес электронной почты защищен].

проводка нескольких фар (как на багажнике на крыше) … серии? параллельно?