Универсальный внешний накопитель для всех iOS-устройств, совместим с PC/Mac, Android
Header Banner
8 800 100 5771 | +7 495 540 4266
c 9:00 до 24:00 пн-пт | c 10:00 до 18:00 сб
0 Comments

Содержание

Параллельное соединение светодиодов

Известно, что светодиоды лучше всего соединять последовательно. В этом случае ток на каждом из них будет одинаковый, что упрощает контроль над ним. Но бывают случаи, что без параллельного соединения не обойтись.

Например, если есть источник питания, и к нему необходимо подключить несколько светодиодных лампочек, суммарное падение напряжений на которых превышает напряжение источника. Иными словами, питания источника не достаточно для последовательно соединенных лампочек, и они не загораются.

Тогда лампочки включают в цепь параллельно и на каждую ветку ставят свой резистор.

По законам параллельного соединения падение напряжений на каждой ветке будет одинаковым и равным напряжению источника, а ток может отличаться. В связи с этим расчеты по определению характеристик резисторов будут проводиться отдельно для каждой ветки.

Содержание статьи

Запрет на один резистор

Почему нельзя подсоединить все светодиодные лампочки к одному резистору? Потому что технология производства не позволяет сделать светодиоды с идеально равными характеристиками.

Светодиоды имеют разное внутреннее сопротивление, и порой различия в нем очень сильны даже для одинаковых моделей, взятых из одной партии.

Большой разброс сопротивления приводит к разбросу в значении тока, а это в свою очередь приводит к перегреву и перегоранию. Значит, надо проконтролировать ток на каждом светодиоде или на каждой ветке с последовательным соединением. Ведь при последовательном соединении ток одинаковый. Для этого и применяют отдельные резисторы. С их помощью стабилизируют ток.

Основные характеристики элементов цепи

Слегка подумав, становится понятным, что одна ветка сможет содержать максимальное количество светодиодов такое же, как при последовательном соединении и питании от этого же источника.

Например, у нас есть источник на 12 вольт. К нему можно последовательно подсоединить 5 светодиодов по 2 вольта. (12 вольт:2 вольта:1,15≈5). 1,15- это коэффициент запаса, поскольку необходимо рассчитывать, что в цепь будет включен еще и резистор.

Сопротивление резистора рассчитывается с помощью закона Ома: I=U/R, где I будет допустимым током, взятым из таблицы характеристик прибора. Напряжение U получится, если из максимального напряжения источника питания вычесть падения напряжений на каждом светодиоде, входящем в последовательную цепочку (тоже берется из таблицы характеристик).

Мощность резистора находится из формулы:

P=U²/ R= I*U.

При этом все величины записываются в системе Си. Напомним, что 1 A=1000 мA, 1 мA=0,001 A, 1 Ом=0,001 кОм, 1 Вт=1000 мВт.

Сегодня много онлайн калькуляторов, которые предлагают выполнить эту операцию автоматически, просто подставив известные характеристики в пустые ячейки. Но основные понятия знать все-таки полезно.

Преимущество параллельного включения диодов

Параллельное соединение позволяет добавить 2 или 5, или 10 светодиодов, или больше. Ограничением является мощность источника питания и габариты прибора, в котором вы хотите применить такое соединение.

Лампочки для каждой параллельной ветки берут строго одинаковые, чтобы у них были максимально похожие значения допустимого тока, прямого и обратного напряжения.

Преимущество параллельного соединения светодиодов в том, что если один из них перегорит, вся цепь продолжит работать. Лампочки будут светиться и при перегорании их большего количества, главное, чтобы хоть одна ветка оставалась неповрежденной.

Как видно, параллельное соединение – это довольно полезная вещь. Просто надо уметь правильно собрать цепь, не забывая обо всех свойствах светодиодов и о законах физики.

Во многих схемах параллельное соединение комбинируют с последовательным, что позволяет создать функциональные электрические приборы.

Применение параллельного соединения светодиодов

Схема параллельного подключения с двумя выводами позволяет реализовывать двухцветное свечение лампочек, если используются два кристалла разного цвета. Цвет меняется при изменении полюсов источника (изменение направления тока). Широкое применение такая схема находит в двухцветных индикаторах.

Если два кристалла разного цвета соединить параллельно в одном корпусе и подключить к ним импульсный модулятор, то можно менять цвет в широком диапазоне. Особенно много тонов генерируется при сочетании зеленого и красного цвета светодиодов.

Как видно на схеме, к каждому кристаллу подключен свой резистор. Катод в таком соединении общий, а вся система подключена к управляющему устройству – микроконтроллеру.

В современных праздничных гирляндах иногда применяется смешанный тип соединения, в котором несколько последовательных рядов соединяются параллельно. Это позволяет гирлянде светиться, даже если несколько светодиодных источников выйдут из строя.

При создании подсветки в помещении тоже могут применять параллельное соединение. Смешанные схемы используются при конструкции многих индикаторных электроприборов и для подсвечивающих устройств.

Несколько нюансов монтажа

Отдельно можно сказать о том, как соединяются светодиоды между собой. Каждый кристалл заключен в корпус, из которого идут выводы. На выводах зачастую стоят отметки «-» или «+», что означает соответственно подключение к катоду и к аноду прибора.

Опытные радиолюбители даже на глаз могут определить полярность, поскольку катодный вывод чуть длиннее и чуть больше выступает из корпуса. Подключение светодиодов необходимо осуществлять, строго соблюдая полярность.

Если речь идет о мощных светодиодах, то в процессе монтажа довольно часто применяют пайку. Для этого используют маломощный паяльник, чтобы ни в коем случае не перегреть кристалл. Время пайки не должно превышать 4-5 секунд. Лучше, если это будет 1-2 секунды. Для этого паяльник разогревают заранее. Выводы сильно не сгибают. Схему собирают на площадке из материала, который хорошо отводит тепло.

Подключение светодиодов

Подключение светодиодов дело несложное, достаточно помнить школьный курс физики и соблюдать некоторые правила.

На этой страничке мы кратко изложим, как правильно подключить светодиод, чтоб он не сгорел и светил Вам долго.

Надо помнить, что главный параметр у светодиода - ток(I), а не напряжение (V), т.е. светодиод надо запитывать стабилизированным током, величина которого указывается производителем на конкретный тип светодиодов.

Ток на светодиоды можно ограничить резистором, а можно подключить к драйверу светодиодов (стабилизатору тока). Подключение светодиодов через драйвер является предпочтительным, так как драйвер обеспечивает стабильный ток на светодиоде независимо от изменения напряжения на его входе.

Подключение светодиода к драйверу (стабильному источнику тока) следует производить так: сначала подключаем светодиод к драйверу, потом подаём напряжение на драйвер.

Виды подключения:

  • Последовательное - Минус светодиода соединяется с плюсом следующего и т.д. до набора требуемого количества. При последовательном подключении светодиодов падение напряжения на светодиоде, указанное производителем, умножается на количество светодиодов в цепочке. Например, у нас 3 светодиода с номинальным током  350 mA. и падением напряжения 3.0 вольта, 3.0х3=9 вольт, т.е. нам будет нужен стабализированный источик тока 350 mA. 10-12 вольт.
  • Параллельное - Плюс соединяется с плюсом, минус с минусом. При параллельном соединении суммируется ток, падение напряжения остаётся неизменным, т.е., если у Вас 3 светодиода с характеристиками: 350 mA.     3.0 V., то 0.35+0.35+0.35=1.05 А. Вам нужен источник тока с параметрами 3-5 V. 1.05 А.
  • Последовательно-параллельное - При таком подключении несколько последовательных цепочек соединяются параллельно. Следует учитывать, что кол-во светодиодов в цепочках должно быть равным. Источник тока подбирается исходя из падения напряжения на одной цепочке и произведению тока на кол-во цепочек. Т.е. 3 последовательные цепочки с параметрами 12 V 350 A. подключаем параллельно, напряжение остаётся 12 V, ток  0.35х3=1.05 А., значит, нам нужен источник с параметрами 12-15 вольт и током 1050 mA.

 Подключение через резистор (сопротивление) .


Закон Ома:  U= R*I,    отсюда R = U/I , где R - сопротивление - измеряется в Омах ,  U - напряжение-  измеряется в вольтах (В) , I - ток- измеряется в амперах (А).            ПРИМЕР:   Источник питания Vs = 12 в , светодиод - 2,0 в , 20 мА , найти R.  Преобразуем миллиамперы в амперы: 20мА = 0.02 А .  Теперь посчитаем R ,  R = 10/0.02 R = 500 Om. Так как на сопротивлении у нас рассеивается 10 вольт ( 12 - 2.0 ), необходимо посчитать мощность  сопротивления (чтоб оно не сгорело)  Р = U *I,  считаем: P = 10*0.02A = 0.2Bт . R = 500 Om , 0.2Bт. Последовательное соединение светодиодов:


При последовательном подключении порядок расчета тот же, только    нужно учесть, что падение напряжения на резисторе будет меньше, т. е. от источника питания (Vs) надо отнять суммарное падение напряжения на светодиодах (VL): VL = 3*2 =6В (источник у нас 12В значит 12 - 6 = 6В), подставляем R = 6/0,02 = 300 Ом. Считаем   мощность Р = 6*0.02 = 0.12вт. Берём резистор 300 Ом 0.125 вт. 

Последовательно-параллельное подключение:


Стабилизатор тока на LM 317. 



R! Ом    Iвых.мА  
68      18
10      120
3.9      320
1.8       700
1.3     1000

                                  

В таблице даны значения сопротивления (R1) и выходного тока (Iвых), данную схему можно считать простейшим светодиодным драйвером.   Следует учитывать, что при токе больше 350 мА микросхему следует ставить на радиатор. К достоинствам данной схемы можно отнести малое количество деталей и простоту изготовления. Недостаток: низкий КПД. 

Драйвер светодиода - источник стабилизированного тока для питания светодиода (светодиодов).

Существует много разновидостей драйверов для светодиодов, что значительно упрощает разработку светотехнических приборов на основе светодиодов для тех или иных условий эксплуатации.      Например: AC - DC  драйвер работает от переменного входного напряжения. Бывает со входом, рассчитанным на 85 - 280 вольт и 12 - 24 вольта, может иметь в схеме корректор коэффициента мощности (ККМ), фильтры радиопомех, всевозможные защиты, повышающие надёжность и безопасность эксплуатации драйвера, и наличие или отсутствие гальванической развязки выхода и питающей сети. Так как в этих драйверах применяется импульсная схема преобразования входного напряжения, эти драйверы имеют высокий КПД.  

При работе с драйвером, не имеющим гальванической развязки по питанию, для избежания поражения электрическим током, следует быть особенно внимательным.

DC - DC драйвер - работающий от постоянного входного напряжения. Бывают понижающие (buck) и повышающие (boost)

Подключение светодиода (светодиодов) к драйверу.  Возьмём драйвер MR16 3x1W, выходной ток 300 мА. Этот драйвер относится к понижающим, может работать как от переменного напряжения величиной 12 вольт, так и от постоянного. Драйвер позволяет подключить 3 одноваттных светодиода, соединённых последовательно.


Однако, к нему можно подключить и 6 полуваттных диодов, например (SMD5730). В этом случае светодиоды подключаются последовательно - параллельно. Так как у этих светодиодов максимальный ток 150 мА., а падение напряжения 3-3.2 вольта, то у нас получится две цепочки диодов, соединённых параллельно, а в каждой цепочке по три светодиода соединены последовательно.


Также можно подключать и более маломощные светодиоды, только параллельных цепочек в этом случае будет больше. Этот драйвер хорошо подходит для подключения светодиодов в автомобиле.

Комбинированное (последовательно-параллельное) подключение применяется, в основном, когда есть необходимость в подключении большого количества светодиодов к источнику тока с низким выходным напряжением. Возьмём, к примеру, мощную светодиодную матрицу 50 ватт, она содержит в себе 50 одноваттных кристаллов. Схема включения кристаллов в такой матрице: 5 параллельных групп по 10 кристаллов в каждой группе, соединённых последовательно. При данном включении кристаллов напряжение питания такой матрицы составляет 32-36 вольт, или светодиодную линейку. На этой линейке две последовательные группы полуваттных светодиодов, по девять светодиодов в каждой группе, подключены параллельно. Благодаря такому монтажу появилась возможность запитать линейку от драйвера 10 ватт.  Вот ещё пример: в наличии имеем девять одноваттных светодиодов и драйвер R1. Параметры светодиодов: падение напряжения - 3.2-3.4 вольта, ток 350 мА., параметры драйвера: входное напряжение - 12-14 вольт, напряжение на выходе 10-11 вольт, ток 1000 мА. Подключаем три светодиода последовательно и получаем падение напряжения на цепочке 9.6-10.2 вольт. Делаем ещё две таких цепочки и все три соединяем параллельно, получаем общий ток, необходимый для работы нашей группы светодиодов - 1050 мА., что вполне соответствует выходным параметрам имеющегося у нас драйвера. Таким образом, при комбинировании подключения светодиодов появляется возможность подключить их к источнику тока, который Вам наиболее доступен.

Зачем соединяют диоды параллельно


Зачем соединяют диоды параллельно? Затем,чтобы увеличить один из главных параметров - прямой ток диода. Но! Существует множество диодов, которые рассчитаны на самые разные токи, от миллиампер до сотен и тысяч ампер. Поэтому соединять диоды параллельно для увеличения общего прямого тока не имеет большой актуальности.


Рис. 1

Диоды, включенные параллельно, можно видеть на рис. 1. Если каждый из них имеет прямой ток 1 А и максимальное обратное напряжение 100 В, то параметры всей цепочки будут соответственно 3 А и 100 В. Т.е. при параллельном включении пропорционально количеству возрастает прямой ток, а максимальное обратное напряжение не меняется.

В силу того, что характеристики отдельно взятых диодов всегда будут разниться, соединяя диоды параллельно необходимо всегда учитывать этот факт. При параллельном включении прямой ток будет неравномерно распределяться между диодами. Диод, обладающий наименьшим сопротивлением, будет брать на себя больший ток в прямом направлении. И в определённых обстоятельствах это превышение может оказаться критичным и произойдёт пробой диода. Чтобы этого не случилось, соединяя диоды параллельно, последовательно с каждым из них ставят резистор. См. рис. 2. Сопротивление этих резисторов выбирают из расчёта падения напряжения на них не более 1 В. Т.е. при токе в 1 А они должны быть около 1 Ома.


Рис. 2

Встречается и комбинированное - последовательно-параллельное включение диодов. Такое включение показано на рис. 3.


Рис. 3

Мы видим три цепи, соединённые параллельно, в каждой из которых последовательно включено по три диода. Если каждый из них имеет параметры, как указаны в первом примере, то общая характеристика всей "гирлянды" будет следующая: прямой ток - 3 А, максимальное обратное напряжение - 300 В. Можно предположить, что цена всей конструкции будет безусловно выше стоимости одного диода с похожими характеристиками.

Таким образом, если последовательное включение является вполне оправданным для повышения максимального обратного напряжения, то параллельное соединение диодов не является эффективным способом увеличения прямого тока из-за наличия дешёвых мощных диодов.


Параллельное включение полупроводниковых приборов

Параллельное соединение проводников

Параллельное соединение проводников выглядит вот так.

параллельное соединение резисторов

Ну что, думаю, начнем с сопротивления.

Сопротивление при параллельном соединении проводников

Давайте пометим клеммы как А и В

В этом случае общее сопротивление RAB будет находиться по формуле

Если же мы имеем только два параллельно соединенных проводника

То в этом случае можно упростить длинную неудобную формулу и она примет вид такой вид.

Напряжение при параллельном соединении проводников

Здесь, думаю ничего гадать не надо. Так как все проводники соединяются параллельно, то и напряжение у всех будет одинаково.

Получается, что напряжение на R1 будет такое же как и на R2, как и на R3, так и на Rn

Сила тока при параллельном соединении проводников

Если с напряжением все понятно, то с силой тока могут быть небольшие затруднения. Как вы помните, при последовательном соединении сила тока через каждый проводник была одинакова. Здесь же совсем наоборот. Через каждый проводник будет течь своя сила тока. Как же ее вычислить? Придется опять прибегать к Закону Ома.

Чтобы опять же было нам проще, давайте рассмотрим все это дело на реальном примере. На рисунке ниже видим параллельное соединение трех резисторов, подключенных к источнику питания U.

Как мы уже знаем, на каждом резисторе одно и то же напряжение U. Но будет ли сила тока такая же, как и во всей цепи? Нет. Поэтому для каждого резистора мы должны вычислить свою силу тока по закону Ома I=U/R. В результате получаем, что

I1 = U/R1

I2 = U/R2

I3 = U/R3

Если бы у нас еще были резисторы, соединенные параллельно, то для них

In = U/Rn

В этом случае, сила тока в цепи будет равна:

Задача

Вычислить силу тока через каждый резистор и силу тока в цепи, если известно напряжение источника питания и номиналы резисторов.

Решение

Воспользуемся формулами, которые приводили выше.

I1 = U/R1

I2 = U/R2

I3 = U/R3

Если бы у нас еще были резисторы, соединенные параллельно, то для них

In = U/Rn

Следовательно,

I1 = U/R1 = 10/2=5 Ампер

I2 = U/R2 = 10/5=2 Ампера

I3 = U/R3 = 10/10=1 Ампер

Далее, воспользуемся формулой

чтобы найти силу тока, которая течет в цепи

I=I1 + I2 + I3 = 5+2+1=8 Ампер

2-ой способ найти I

I=U/Rобщее

Чтобы найти Rобщее мы должны воспользоваться формулой

Чтобы не париться с вычислениями, есть онлайн калькуляторы. Вот один из них. Я за вас уже все вычислил. Параллельное соединение 3-ех резисторов номиналом в 2, 5, и 10 Ом равняется 1,25 Ом, то есть Rобщее = 1,25 Ом.

I=U/Rобщее = 10/1,25=8 Ампер.

Параллельное соединение резисторов в электронике также называется делителем тока, так как резисторы делят ток между собой.

Ну а вот вам бонусом объяснение, что такое последовательное и параллельное соединение проводников от лучшего преподавателя России.

Последовательное соединение — диод

Последовательное соединение диодов без их шунтирования возможно при условии соединения диодов только одной группы, подобранной по величине наибольшего обратною тока.

Последовательное соединение диодов используется очень часто. Однако с дальнейшим увеличением ( / обр цены за каждый отдельно взятый диод заметно возрастают. В находится в пределах 10 дол.

Последовательное соединение диодов может производиться без специального подбора, если диоды шунтированы сопротивлениями.

Последовательное соединение диодов не допускается.

Допускается последовательное соединение диодов при условии шунтирования каждого диода резистором сопротивлением 100 кОм на каждые 100 В.

Допускается последовательное соединение диодов одного типономинала при условии обеспечения на каждом диоде значения максимально допустимого обратного напряжения для данного типономинала.

Допускается последовательное соединение одинаковых диодов для увеличения допустимого обратного напряжения и параллельное — для увеличения допустимого выпрямляемого тока. При последовательном соединении диодов обратное напряжение будет распределяться не равномерно, а пропорционально обратным сопротивлениям диодов, которые могут существенно отличаться по величине. Для выравнивания распределения напряжения на диодах параллельно каждому диоду включают сопротивление порядка 0 1 — н — т — 0 5 Мом. При параллельном включении диодов для исключения неравномерности нагрузки в них последовательно с каждым из них включают выравнивающее сопротивление в 10 — ь 50 ом.

При последовательном соединении диодов рекомендуется шунтировать диод резистором с сопротивлением 10 — 15 кОм на каждые 100 В амплитуды обратного напряжения.

При последовательном соединении диодов с целью увеличения выпрямленного напряжения рекомендуется применять диоды одного типа и шунтировать каждый прибор сопротивлением 10 — 15 кОм на каждые 100 В амплитуды обратного напряжения.

При последовательном соединении диодов с целью увеличения выпрямленного напряжения рекомендуется применять диоды одного типа и шунтировать каждый диод сопротивлением 10 — 15 кОм на каждые 100 В амплитуды обратного напряжения.

При последовательном соединении диодов с целью увеличения выпрямленного напряжения рекомендуется применять диоды одного типа и шунтировать каждый диод сопротивлением 10 — IS кОм на каждые 100 В амплитуды обратного напряжения.

При последовательном соединении диодов или тиристоров вследствие неодновременного окончания протекания обратного тока напряжение между вентилями не распределяется равномерно и воздействие перенапряжений на отдельные вентили усиливается.

При последовательном соединении диодов рекомендуется шунтировать диод резистором с сопротивлением 10 — 15 кОм на каждые 100 В амплитуды обратного напряжения.

При последовательном соединении диодов рекомендуется шунтировать диод резистором с сопротивлением 10 — 15 кОм на каждые 100 В амплитуды обратного напряжения.

При последовательном соединении диодов рекомендуется шунтировать диод резистором с сопротивлением 10 — 15 кОм на каждые 100 В амплитуды обратного напряжения.

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

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.

Какие светодиоды можно подключить к 12 Вольтам

Продавцы уверяют, что продают светодиоды, которые возможно подключить к источнику питания на 12 В. На самом деле это утверждение некорректно. У лед-лампочки нет строго определенного рабочего вольтажа, поэтому можно говорить только об источнике света, изготовленном из диодов.

Следует определить, что происходит в лед-лампочке во время свечения. В данном процессе самые важные 2 параметра: максимальный и рабочий (необходимый для свечения) ток. Они учитываются в производстве лед-матриц, но не при выборе источника тока.

Напряжение на лампочке чаще всего от 1,5 до 3,5 вольт, цифра зависит от цвета лампочки. Меньшее значение – красные диоды, самое большое – сверхяркие. Светящийся диод на 12 вольт – это матрица (сборка), в состав которой может входить любое количество кристаллов, соединенных последовательно. Подобных цепочек может быть несколько, они соединяются друг с другом параллельно.

Параллельное соединение резисторов онлайн калькулятор

Соединение резисторов, при котором одноименные выводы каждого из элементов собираются в одну точку, называется параллельным. При этом ко всем резисторам подводится один и тот же потенциал, но величина тока через каждый из них будет отличаться

Для составления схем или при замене резисторов в уже существующих цепях важно знать их суммарное сопротивление, как показано на рисунке:

Данный калькулятор позволяет рассчитать суммарное сопротивление параллельно соединенных резисторов с любым количеством элементов.

Для этого вам необходимо:

  • Указать в графе “количество резисторов” их число, в нашем примере их три;
  • После того, как вы укажите количество элементов, в поле ниже появится три окошка для ввода значения сопротивления каждого из элементов, к примеру, у вас резисторы сопротивлением 20, 30 и 60 Ом;
  • Далее нажмите кнопку “рассчитать” и в окошке “параллельное сопротивление в цепи” вы получите значение сопротивления в 10 Ом.

Чтобы рассчитать другую цепь или при подборе других элементов, нажмите кнопку “сбросить”, чтобы обнулить значение параллельно включенных элементов калькулятора.

  Подключение магнитного пускателя через кнопочный пост видео

Для расчета суммарного сопротивления калькулятором используется такое соотношение:

  • Rсум – суммарное сопротивление параллельно соединенных элементов
  • R1 – сопротивление первого резистора;
  • R2 – сопротивление второго резистора;
  • R3 – сопротивление третьего резистора;
  • Rn – сопротивление n-ого элемента.

Таким образом, в рассматриваемом примере параллельно включены три резистора, поэтому формула для определения суммарного сопротивления будет иметь такой вид:

Чтобы выразить величину суммарного сопротивления необходимо умножить обе половины уравнения на произведение сопротивлений всех трех резисторов. После этого перенести составляющие элементы по правилу пропорции и получить значение сопротивления:

Как видите, расчет параллельного сопротивления резисторов вручную требует немалых усилий, поэтому куда проще его сделать на нашем онлайн калькуляторе.

Обратите внимание, при наличии элементов с сопротивлением в разной размерности Ом, кОм, МОм, их необходимо привести к одной величине, прежде чем производить расчет. К примеру, в Ом и указывать в поле калькулятора для расчета параллельного соединения резисторов значение непосредственно в Омах

Онлайн калькулятор для расчета параллельного сопротивления позволит установить общее эквивалентное сопротивление в цепи R1 + R2 +Rn. Данный калькулятор можно смело назвать одним из самых простых и эффективных.

  Литейная машина под давлением

Для получения результатов вам необходимо ввести:

  • Количество резисторов.
  • Указать мощность каждого резистора (Ом).
  • Нажать кнопку «Расчитать».

В результате вы сможете получить точно сопротивление резисторов в сети

Калькулятор для расчета параллельного сопротивления позволит безошибочно все определить, а это очень важно, так как ручной расчет считается достаточно сложным и трудоемким процессом. Наш калькулятор с легкостью поможет вам справиться со всем

Для того чтобы определить общее эквивалентное сопротивление, можно воспользоваться точным и удобным калькулятором. Где, внеся данные по количеству резисторов, калькулятор произведет расчет в автоматическом режиме.

Данное соединение является одним из 2-ух видов, в данном случае оба вывода 1-го из резисторов соединяются с выводами 2-го резистора. В иных случаях их принято соединять параллельно или последовательно, чтобы можно было создать схемы сложного типа.

  Многофункциональный станок своими руками чертежи

Для того чтобы найти ток, который протекает через определенный резистор, следует использовать формулу: Произведем расчеты согласно примеру Разрабатывается устройство, в котором есть необходимость использовать резистор, которое имеет сопротивление 8Ом. Исходя из того, что номинальный ряд согласно стандартным значениям таких резисторов не имеет, выходом будет использование 2-ух резисторов соединенных параллельно.

Для такого способа производятся следующие расчеты: Данная формула показывает, что в случае когда R1 = R2, R будет составлять ровно половину сопротивления 1-го из 2-ух резисторов. И если R=8Ом, то соответственно R1 и R2 = 2*8=16Ом.

Предложения и пожелания пишите на [email protected]

Поделитесь этим калькулятором на форуме или в сети!

Это помогает делать новые калькуляторы.

Параллельное подключение светодиодов

Здесь у нас всё наоборот. Силу тока нужно умножить на количество светодиодов, а падение напряжения посчитать только 1 раз.
Сила тока: I = 0,025 * 15 =0,375 А
Нам потребуется источник питания, способный выдать максимальный ток в 0,375 А. Округлим до 0,35 (помните, что лучше «недолить»?). По напряжению тоже укладываемся: 12 — 2 = 10. Остаётся с большим запасом.

Пытливый читатель, запнувшийся парой абзацев ранее, может воскликнуть: «Погодите! Так зачем нам 12 вольт, если мы можем обойтись и пятью?». «Можем!» — ответим ему мы. Но не торопитесь с выводами, это ещё не конец.

Мы определились, что светодиоды будут подключены параллельно. Необходимо ограничить ток в цепи. Допустим, специального драйвера у нас нет. Возьмём резистор. Рассчитаем необходимое сопротивление по давно известной формуле: 12 В * 0,35 А = 4,2 Ом. Подключим его между источником питания и анодами светодиодов:

Неправильное параллельное подключение трёх светодиодов

Вот, казалось бы, и всё. Но есть проблема:

ТАК ДЕЛАТЬ НЕЛЬЗЯ!!!

Как отмечалось выше, светодиоды не обязательно имеют те характеристики, которые заявлены производителем. Всегда есть разброс. И вот мы задали ток в 0,35 ампер и смотрим на светящуюся линейку светодиодов. Но всем им нужен разный ток. Одному , как мы и рассчитывали 25мА, другому — 20мА, третьему 21мА, а вот нашёлся совсем кривой светодиод, ему нужно всего 15мА. А мы пропускаем через него 25 — почти в 2 раза больше. Светодиод греется и быстро перегорает. В линейке стало на 1 светодиод меньше. Теперь для питания оставшихся светодиодов нам требуется 35мА. Пока всё не выглядит особенно плохо. Мы ограничили ток с запасом. Мы молодцы. Но не выдержал ещё один светодиод. Осталось 13. Теперь весь наш ток делится не на 15, а на 13 светодиодов. На каждый из них приходится по 26мА. Теперь абсолютно все светодиоды работают на повышенном токе. Очень скоро перегреется следующий. Самые стойкие получат уже по 29мА — 116% от номинала. Всего 2 перегоревших светодиода запустили цепную реакцию. Скоро вся линейка перегорит, а вы так и не поймёте почему (ну или поймёте, мы же только что всё разобрали). Собственно, избавиться от такого печального сценария просто. Нужно к каждому светодиоду поставить по собственному токоограничительному резистору. Для тока в 25мА и напряжения 12В нужен резистор на 480 Ом. Это не спасёт от проблемы «кривых» светодиодов, но их перегорание никак не повлияет на остальные.

Достоинства: высочайшая надёжность.Недостатки: высокое потребление тока, высокая стоимость схемы.

Правильное параллельное подключение трёх светодиодов

Параллельное подключение светодиодов — идеальный вариант. Всегда стремитесь к тому, чтобы подключать светодиоды параллельно и ограничивать ток каждого светодиода по отдельности своим резистором.  Если вы используете светодиодные драйверы (стабилизаторы тока), то каждому светодиоду нужно подключать свой драйвер. Именно поэтому параллельные схемы с большим количеством светодиодов становятся слишком дорогими. В реальности приходится идти на компромисс и объединять светодиоды в цепочки.

Последовательное и параллельное соединения диодов.

Если для выпрямительной схемы нельзя выбрать нужный тип диода в соответствии с заданным значением обратного напряжения или прямого тока, то используют два или более однотипных диодов с меньшими значениями параметров, включая эти диоды последовательно или параллельно.

Параллельное соединение диодов

Параллельное соединение диодов

При параллельном соединении диодов из-за возможного разброса параметров их токи будут неодинаковыми. Один из этих токов может превысить максимально допустимое значение, что приведёт к выходу из строя сначала одного, а затем и другого диода. Более равномерное распределения тока между параллельно соединёнными диодами достигается включением последовательно с каждым из них одинаковых по номиналу резисторов Rд. Сопротивление резисторов Rд должно быть в 5…10 раз больше, чем сопротивление диода в прямом направлении. В мощных выпрямительных устройствах для этой же цели используются индуктивные выравниватели токов.

Расчёт параллельного соединения диодов

Для начала расчёта необходимо определить требуемое количество параллельно соединённых диодов, исходя из того, что ток, проходящий через один диод не должен превышать значения максимально допустимого значения тока для данного типа диода, тогда количество параллельно соединённых диодов будет равно

, где

mTnp

При дробных значениях расчётного количества диодов округление ведётся в большую сторону.

Значение сопротивления добавочных резисторов определяется по формуле

, где

np.cp

Расчитаное сопротивление добавочных резисторов округляют до ближайшего стандартного сопротивления.

Пример расчёта параллельного соединения диодов

Рассчитать выпрямительную цепь, позволяющую получить выпрямленный ток Iвыпр = 550 мА, если используются диоды Д226Б.

Так как средний прямой ток диода Д226Б Iпр. ср = 300 мА, то необходимо применить несколько параллельно соединённых диодов с добавочными резисторами. Рассчитаем количество параллельно соединённых диодов, примем kT = 0,8

Возьмём n = 3.

Найдём значение сопротивлений добавочных резисторов

Выберем резистор из стандартного ряда сопротивлений Е24 (± 5%) Rдоб = 6,2 Ом

Последовательное соединение диодов

Последовательное соединение диодов

Для обеспечения возможности работы выбранного типа диода в схеме выпрямителя с обратным напряжением, превышающим его максимально допустимое значение, следует соединять однотипные диоды последовательно. Если параметры не совпадают, то один из диодов оказывается под значительно большим напряжением, чем другой. Это может привести к пробою одного, а затем и другого диода. Выравнивание обратного напряжения на последовательно соединенных диодах достигается шунтированием каждого из диодов резистором Rш. Ток, протекающий через эти резисторы, должен быть в 5…10 раз больше максимально возможного обратного тока диодов. В мощных высоковольтных выпрямительных устройствах для этой же цели диоды шунтируют конденсаторами Сш или RC-цепью.

Расчёт последовательного соединения диодов

Для начала расчёта необходимо определить количество последовательно соединенных диодов, исходя из того что падение напряжения на каждом отдельно взятом диоде не должно превышать амплитудного значения напряжения, тогда количество последовательно включённых диодов будет равно

, где

Um — амплитудное значение напряжения проходящее через диод, kH – коэффициент нагрузки по напряжению (может принимать значения от 0,5 до 0,8), Uobp max — максимально допустимое обратное напряжение диода.

При дробных значениях расчётного количества диодов округление ведётся в большую сторону.

Значение сопротивлений шунтирующих резисторов определяется по формуле

, где

Iобp max — максимально допустимый обратный ток диода при максимальной температуре.

Пример расчёта последовательного соединения диодов

Рассчитать выпрямительную цепь для напряжения с амплитудным значением 700В, используя диоды Д226Б.

Так как максимально допустимое обратное напряжение диода Uобр.max = 300В, то для выпрямления необходимо применить цепочку из последовательно соединённых диодов с шунтирующими резисторами. Рассчитаем количество последовательных диодов, примем kH = 0,7

Возьмём n = 4

Найдём значение сопротивлений шунтирующих резисторов

Выберем резистор из стандартного ряда сопротивлений Е24 (± 5%) Rш = 1 MОм

Включение дополнительных и шунтирующих резисторов неизбежно связано с увеличением потерь мощности и уменьшением КПД выпрямительной схемы.

Основные выводы

При подключении светодиодной лампы к любому блоку питания учитывается:

  • рабочий ток лампочки;
  • сопротивление и мощность стабилизирующего элемента;
  • для подключения к аккумулятору автомашины при расчетах используется не 12 В, а 14,5 В.

Схема подключения не меняется зависимости от мощности светодиода

При соединении с другими элементами схемы важно учесть полярность, так как ток в этих источниках света течет только в одном направлении

Если используется драйвер, то перед подключением желательно проверить его мощность (особенно, если деталь китайская)

Важно так же учесть, что падение напряжения на лед-лампах зависит от их цвета

Предыдущая
СветодиодыОсобенности устройства и схема светодиодных ламп на 220 В
Следующая
СветодиодыЧто такое светодиод: описание и характеристики

Оцените статью:

Обзор схем включения и управления современными светодиодами

Светодиоды в портативных приборах

На первом месте стоит, конечно, использование светодиодов в схемах задней подсветки активных TFT-матриц LCD-дисплеев, широко применяемых сегодня в большинстве портативных приборов. Так как все они питаются обычно от одного-единственного литиевоионного аккумулятора, общее потребление прибора зависит от числа используемых светодиодов, способов их включения (последовательное или параллельное), тока через каждый светодиод и, конечно же, от КПД устройства. На рис. 1 показано три различных способа управления большим количеством светодиодов с помощью микросхем фирмы Texas Instruments. При последовательном соединении через все светодиоды цепи протекает равный ток, что обеспечивает одинаковую яркость их свечения. Выходное напряжение повышающего преобразователя (рис. 1а) хорошо приспособлено к последовательному включению светодиодов — КПД такой схемы достигает 85% и более. Малое количество соединений между источником энергии (в данном случае микросхемой TPS6106Х) и светодиодами дает еще одно преимущество, особенно ценное в мобильных телефонах-«раскладушках».

Напротив, достоинством параллельного соединения является то, что при выходе из строя одного светодиода не отключается вся подсветка, как это обязательно происходит при последовательном соединении. Существует два возможных вида питания цепей параллельного соединения светодиодов: линейный стабилизатор нагрузочного тока (рис. 1б) и так называемая подкачка заряда (рис. 1в). Чтобы найти оптимальную схему управления, необходимо более детально рассмотреть условия работы. Типовое прямое напряжение (падение напряжения при номинальном прямом токе) одного белого светодиода в зависимости от величины тока составляет 2,5–5 В. Линейный стабилизатор тока является наиболее оптимальным по стоимости и самым эффективным видом управления только в тех случаях, когда используются подходящие светодиоды с наименьшим прямым напряжением, способные работать при разряженном до напряжения 3 В аккумуляторе. Параллельное соединение используется преимущественно в подсветке с задней стороны клавиатур приборов — в случае, когда светодиоды потребляют ток менее 10 мА.

Рис. 1. Способы управления светодиодами, работающими в схемах задней подсветки ЖК-дисплеев, питающихся от аккумуляторов: а) повышающий преобразователь напряжения с катушкой индуктивности; б) линейный стабилизатор нагрузочного тока; в) генератор подкачки заряда

Если прямое напряжение светодиода выше минимального рабочего напряжения аккумулятора (за вычетом необходимого падения напряжения во внутренних цепях), то в этом случае необходимо повышать напряжение с помощью генератора подкачки заряда (рис. 1в). В этом примере используется микросхема TPS60250, которая оптимизирует КПД посредством динамического переключения усиления напряжения в полтора раза. Во всех схемах параллельного подключения светодиодов необходимо точное внутреннее выравнивание их токов с целью достижения одинаковой степени освещенности и постоянства цветового спектра дисплея. Как линейный источник постоянного тока на микросхеме TPS75105, так и генератор подкачки заряда на микросхеме TPS60250 обеспечивают 2%-ную точность выравнивания токов даже при очень малых их значениях.

Дисплеи на органических светодиодах (OLED — Organic LED) отличаются в значительной степени и принципиально от TFT LCD-дисплеев, поскольку они не требуют задней подсветки, а состоят из самосветящихся пикселов. К настоящему времени применение этой многообещающей технологии распространено только на маленькие экраны с небольшой продолжительностью включения, чтобы обойти пока еще существующую проблему малого срока службы OLED при высокой плотности светового потока. Типичным примером применения OLED является второй (внешний) дисплей раскладного мобильного телефона. Изображенная на рис. 2 схема на микрочипе TPS61140/1 дает возможность одновременного подключения светодиодов задней подсветки обычного первого TFT LCD-дисплея и второго OLED-дисплея, управляемого напряжением посредством повышающего преобразователя с одной катушкой индуктивности.

Рис. 2. Способ одновременного управления одной схемой обычными светодиодами задней подсветки первого дисплея и второго OLED-дисплея мобильного телефона

Дальнейшие, более сложные требования к освещению привели к тому, что производители полупроводников обратили внимание на мобильные приборы с цифровым интерфейсом и программируемым процессорным управлением. Одним из примеров могут быть управляемые разноцветные мигающие огни, которые используют так называемые многокристальные RGB-светодиоды, состоящие обычно из трех кристаллов, светящихся красным, зеленым и синим цветами и расположенных на одной подложке. Микросхема ТСА6507 (рис. 3) дает возможность управлять такими светодиодами. Она программируется посредством цифровой шины I2С и управляет светодиодами автономно, без участия процессора.

Рис. 3. Структурная схема микросхемы ТСА6507

Пока еще низкая светочувствительность распространенных сейчас цифровых фотокамер в составе мобильных телефонов образовала еще одну нишу для разработки микросхем управления светодиодами. Имеется в виду возможность создания в цифровых камерах дополнительной подсветки объекта белыми светодиодами (так называемая вспышка). Для получения приемлемого изображения необходимо достичь освещенности вспышки 100 лк на расстоянии 1 м, поэтому ток светодиода зачастую может достигать значения 1,2 А. По этой причине здесь используется преобразователь напряжения с катушкой индуктивности (рис. 4), что позволило получить высокий КПД. Световой поток и длительность вспышки устанавливаются по цифровой шине I2C. Важно иметь в виду, что возникает проблема потребления большого тока от аккумулятора при одновременном действии вспышки и высокочастотного вызывного сигнала усилителя мобильного телефона. Это может вызвать потребление до 3,5 А, что приведет к быстрому истощению аккумулятора и более раннему отключению телефона. Поэтому все современные схемы управления светодиодными вспышками обязательно имеют защиту от включения во время посылок импульсов GSM.

Рис. 4. Схема преобразователя напряжения вспышки цифровой камеры на микросхеме TPS61050

Малые габариты корпусов современных микросхем, высокие частоты переключения, использование оптимизированных малогабаритных катушек индуктивности, более высокий КПД делают возможным создание более плоских, портативных приборов, в которых могут использоваться помимо прочего различные световые и цветомузыкальные эффекты, бегущие огни, светящиеся корпуса — фантазии производителей нет предела.

Светодиоды в автомобилях

Преимущества светодиодов по сравнению с обычными лампами накаливания со стеклянными колбами особенно очевидны в автоэлектро нике. У них более высокие продолжительность работы, надежность, КПД, светотехнические характеристики и одновременно малые габариты и энергопотребление. Используемые вначале только как сигнальные лампочки на панели приборов, светодиоды постепенно завоевывают и другие области применения, такие как освещение приборной панели и внутреннего салона автомобиля, указатели направления движения («поворотники»), габаритные огни и сигналы торможения. В скором времени ожидается использование светодиодов нового поколения для ближнего и дальнего света.

Если создается плоский рассеянный осветитель, как, например, при освещении приборной панели, то используется конфигурация множества параллельно подключенных светодиодов. При отказе одного из них уменьшается яркость свечения только маленького участка панели, а не всего светового прибора. Для управления таким набором светодиодов используются специальные микросхемы, например TLC5917 (рис. 5).

Рис. 5. Структурная схема микросхемы TLC5917

С помощью последовательного соединения множества таких микросхем, имеющих последовательные регистры сдвига, можно управлять любым количеством светодиодов. Микросхема включает в себя также схемы обнаружения и защиты от перегрева и короткого замыкания в каждом светодиоде. Максимальный ток через светодиоды устанавливается здесь с помощью внешнего резистора в диапазоне от 5 до 120 мА.

Светодиоды в больших телевизионных экранах

Телевизоры с большими экранами, профессиональные мониторы для графических приложений, коммерческие телевизионные установки для наружного использования являются перспективными направлениями применения большого количества светодиодов. Особое значение здесь имеет одинаковость характеристик светоизлучения, обеспечивающая равномерную яркость и распределение цветов.

Использование микросхем интерфейсов дает возможность управлять каждым отдельным светодиодом, большое количество которых геометрически расположено в виде матрицы. Для того чтобы в современных телевизорах и мониторах достичь наиболее точного распределения белого по всей поверхности экрана, а также наиболее точной цветопередачи изображения, используют новые концепции представления цвета, например динамическую заднюю подсветку (SB – Scanning Backlight).

В больших экранах светодиоды обеспечивают цветовую и яркостную информацию каждой точки (пиксела) изображения. Обычно один пиксел формируют три светодиода (красный, зеленый, синий). В результате появляется необходимость управлять 10000 и более отдельных светодиодов, для чего используются микросхемы интерфейсов. Одним из таких примеров является микросхема TLC5945 (рис. 6).

Рис. 6. Структурная схема микросхемы TLC5945

Для обеспечения необходимой частоты смены изображения, чтобы человеческий глаз мог воспринять его как непрерывное движение, необходимо передавать информацию на светодиоды достаточно быстро. В больших экранах каждый светодиод переключается с частотой, которая по крайней мере не ниже частоты полей (половина от частоты кадров 50 или 60 Гц). Поскольку последовательные интерфейсы разрешают тактовую частоту передачи битов до 30 МГц, примерно можно определить максимальную частоту полей (Гц) по формуле: fп.30.106/193n, где n — число последовательно включенных микросхем TLC5945, каждая из которых имеет 16 выходов. Еще одной особенностью микросхемы TLC5945 является возможность запоминания уровня максимального тока каждого светодиода с помощью встроенных ШИМ-модуляторов. Это необходимо для того, чтобы сравнивать и управлять различием между токами отдельных светодиодов, что позволяет исключить нарушение цветопередачи.

Светодиоды в архитектуре, ландшафтном дизайне и интерьере

Светодиоды находят все более широкое применение в областях, где раньше доминировали лампы накаливания и газоразрядные лампы. По причине малых затрат мощности и долговечности светодиоды стали использовать в местах, где высокий уровень освещенности не играет большой роли, — в аварийном и дежурном освещении, в знаках и табличках, маркировочном освещении. Как средства освещения светодиоды используют и во взрывоопасных помещениях и цехах. Довольно быстро внедряются светодиодные кластеры и в архитектурное освещение в качестве световых карнизов и колонн.

Для управления сетью светильников используются переключатели сетевого питающего напряжения, преобразователи, контроллеры и приборы коррекции коэффициента мощности на базе микросхем фирмы Texas Instruments или семейства UCC28хх фирмы UNITRODE. При этом должно быть обращено внимание на то, что по стандарту EN61000-3-2 мощность устройств не должна быть менее 75 Вт. В интерьере эффектно выглядит сочетание прозрачных конструкций, таких как стеклянная мебель, стеновые панели, окна с гибкими линейными светодиодными модулями, которые не просто светятся, но и меняют окраску.

Литература

1. www.ti.com

2. Capsten Oppitz. Leuchten und Beleuchten. Elektronik scout. 2008.

3. Звонарев Е. Обзор драйверов светодиодов компании Texas Instruments // Новости электроники. 2008. № 317.

Подключение светодиода к сети 220в , схема и расчет

Сегодня к светодиодам значительно возрос интерес, ведь за ними будущее в освещении. Возникает вопрос как происходит подключение светодиода к сети 220 В, на который мы подробно ответим в этой статье. Также рассмотрим напряжение питания, распиновку, цоколевку, схемы подключения и различные расчеты.

Светодиодом называют полупроводниковый прибор, где электрический ток переходит в свет. Диод пропускает ток только в одном направлении. Светодиоды подключаются к 220В благодаря драйверу, который подходит по всем характеристикам.

Подключение по схеме может быть параллельным или последовательным. Светодиод характеризуется прочным корпусом, долгой и надежной работой.

Как устроен светодиод

Обычный индикаторный светодиод изготавливают в эпоксидном корпусе с диаметром 5 мм и двумя контактными выводами для подключения к цепям электрического тока: анодом и катодом. Визуально они отличаются по длине. У нового прибора без обрезанных контактов катод короче.

    Запомнить это положение помогает простое правило: с буквы «К» начинаются оба слова:
  1. катод;
  2. короче.

Когда же ножки светодиода обрезаны, то анод можно определить подачей на контакты напряжения 1,5 вольта от простой пальчиковой батарейки: свет появляется при совпадении полярностей.

Как устроен светодиод? Светоизлучающий активный монокристалл полупроводника имеет вид прямоугольного параллелепипеда. Он размещён около светоотражающего рефлектора параболической формы из алюминиевого сплава и смонтирован на подложке с нетокопроводящими свойствами.

На окончании светового прозрачного корпуса из полимерных материалов расположена линза, фокусирующая световые лучи. Она совместно с рефлектором образует оптическую систему, формирующую угол потока излучения. Его характеризуют диаграммой направленности светодиода.

Она характеризует отклонение света от геометрической оси общей конструкции в стороны, что приводит к увеличению рассеивания. Такое явление возникает из-за появления при производстве небольших нарушений технологии, а также старения оптических материалов во время эксплуатации и некоторых других факторов.

Внизу корпуса может быть расположен алюминиевый или латунный поясок, служащий радиатором для отвода тепла, выделяемого при прохождении электрического тока.

Этот принцип конструкции широко распространен. На его основе создают и другие полупроводниковые источники света, использующие иные формы структурных элементов.

Свечение в полупроводниковом кристалле возникает при рекомбинации электронов и дырок в области p-n-перехода. Область p-n-перехода, образуется контактом двух полупроводников с разными типами проводимости. Для этого приконтактные слои полупроводникового кристалла легируют разными примесями: по одну сторону акцепторными, по другую — донорскими.

Светодиоды на основе фосфида и арсенида галлия, излучающие в желто-зеленой, желтой и красной областях спектра были разработаны еще в 60-х — 70-х годах прошлого столетия. Их применяли в световых индикаторах, табло, приборных панелях автомобилей и самолетов, рекламных экранах, различных системах визуализации информации.

По светоотдаче светодиоды обогнали обычные лампы накаливания. По долговечности, надежности, безопасности они тоже их превзошли. Долго не существовало светодиодов синего, сине-зеленого и белого цвета.

Цвет светодиода зависит от ширины запрещенной зоны, в которой рекомбинируют электроны и дырки, то есть от материала полупроводника и легирующих примесей. Чем «синее» светодиод, тем выше энергия квантов, а значит, тем больше должна быть ширина запрещенной зоны.

Голубые светодиоды удалось изготовить на основе полупроводников с большой шириной запрещенной зоны — карбида кремния, соединений элементов II и IV группы или нитридов элементов III группы. Однако, у светодиодов на основе SiC оказался слишком мал КПД и низок квантовый выход излучения (то есть число излученных квантов на одну рекомбинировавшую пару).

У светодиодов на основе твердых растворов селенида цинка ZnSe квантовый выход был выше, но они перегревались из-за большого сопротивления и оказались недолговечны. Первый голубой светодиод удалось изготовить на основе пленок нитрида галлия на сапфировой подложке.

Квантовый выход — это число излученных квантов света на одну рекомбинировавшую электронно-дырочную пару. Различают внутренний и внешний квантовый выход. Внутренний — в самом p-n-переходе, внешний — для прибора в целом (ведь свет может теряться «по дороге» — поглощаться, рассеиваться).

Внутренний квантовый выход для хороших кристаллов с хорошим тепло-отводом достигает почти 100%, рекорд внешнего квантового выхода для красных светодиодов составляет 55%, а ддя синих — 35%. Внешний квантовый выход — одна из основных характеристик эффективности светодиода.

Белый света от светодиодов можно получить несколькими способами. Первый — смешать цвета по технологии RGB. На одной матрице плотно размещаются красные, голубые и зеленые светодиоды, излучение которых смешивается при помощи оптической системы, например, линзы. В результате получается белый свет.

Второй способ заключается в том, что на поверхность светодиода, излучающего в ультрафиолетовом диапазоне (есть и такие), наносится три люминофора, излучающих, соответственно, голубой, зеленый и красный свет. По принципу люминесцентной лампы.

Третий способ — это когда желто-зеленый или зелено-красный люминофор наносятся на голубой светодиод. При этом два или три излучения смешиваются, образуя белый или близкий к белому свет.

Напряжение питания светодиодов

Несмотря на то что электрический параметр №1 для светодиода – это номинальный ток, часто для расчётов необходимо знать напряжение на его выводах. Под понятием «напряжение светодиода» понимают разницу потенциалов на p-n-переходе в открытом состоянии.

Оно является справочным параметром и вместе с другими характеристиками указывается в паспорте к полупроводниковому прибору. 3, 9 или 12 вольт… Часто в руки попадают экземпляры, о которых ничего не известно. Так как узнать падение напряжения на светодиоде?

  • Теоретический метод

Прекрасной подсказкой в этом случае является цвет свечения, внешняя форма и размеры полупроводникового прибора. Если корпус светодиода выполнен из прозрачного компаунда, то цвет его остаётся загадкой, разгадать которую поможет мультиметр.

Для этого переключатель цифрового тестера переводят в положение «проверка на обрыв» и щупами поочерёдно касаются выводов светодиода. У исправного элемента в прямом смещении будет наблюдаться небольшое свечение кристалла. Таким образом, можно сделать вывод не только о цвете свечения, но и о работоспособности полупроводникового прибора.

Светоизлучающие диоды разных цветов изготавливают из различных полупроводниковых материалов. Именно химический состав полупроводника во многом определяет напряжение питания светодиодов, точнее, падение напряжение на p-n-переходе.

В связи с тем, что в производстве кристаллов используют десятки химических соединений, точного напряжения для всех светодиодов одного цвета не существует. Однако есть определённый диапазон значений, которых зачастую достаточно для проведения предварительных расчетов элементов электронной цепи.

С одной стороны, размер и внешний вид корпуса не влияют на прямое напряжение светодиода. Но, с другой стороны. через линзу можно увидеть количество излучающих кристаллов, которые могут быть соединены последовательно. Слой люминофора в SMD светодиодах может скрывать целую цепочку из кристаллов.

Ярким примером является миниатюрные многокристальные светодиоды от компании Cree, падение напряжения на которых зачастую значительно превышает 3 вольта. В последние годы появились белые SMD светодиоды, в корпусе которых размещено 3 последовательно соединённых кристалла. Их часто можно встретить в китайских светодиодных лампах на 220 вольт.

Естественно убедиться в исправности LED-кристаллов в такой лампе при помощи мультиметра не удастся. Стандартная батарейка тестера выдаёт 9 В, а минимальное напряжение срабатывания трёхкристального белого светоизлучающего диода – 9,6 В. Также встречаются двухкристальная модификация с порогом срабатывания от 6 вольт.

  • Практический метод

Самые точные данные о прямом падении напряжения на светодиоде можно получить путём проведения практических измерений. Для этого понадобится регулируемый блок питания (БП) постоянного тока с напряжение от 0 до 12 вольт, вольтметр или мультиметр и резистор на 510 Ом (можно больше). Лабораторная схема для тестирования показана на рисунке.

Здесь всё просто: резистор ограничивает ток, а вольтметр отслеживает прямое напряжение светодиода. Плавно увеличивая напряжение от источника питания, наблюдают за ростом показаний на вольтметре. В момент достижения порога срабатывания светодиод начнёт излучать свет.

В какой-то момент яркость достигнет номинального значения, а показания вольтметра перестанут резко нарастать. Это означает, что p-n-переход открыт, и дальнейший прирост напряжения с выхода БП будет прикладываться только к резистору. Текущие показания на экране и будут номинальным прямым напряжением светодиода.

Если ещё продолжить наращивать питание схемы, то расти будет только ток через полупроводник, а разность потенциалов на нём изменится не более чем на 0,1-0,2 вольт. Чрезмерное превышение тока приведёт к перегреву кристалла и электрическому пробою p-n-перехода.

Если рабочее напряжение на светодиоде установилось около 1,9 вольт, но при этом свечение отсутствует, то возможно тестируется инфракрасный диод. Чтобы убедиться в этом, нужно направить поток излучения на включенную фотокамеру телефона. На экране должно появиться белое пятно.

В отсутствии регулируемого блока питания можно запитать светодиод «кроной» на 9 В. Также можно задействовать в измерениях сетевой адаптер на 3 или 9 вольт, который выдаёт выпрямленное стабилизированное напряжение, и пересчитать номинал сопротивления резистора.

Распиновка светодиода

Для решения вопроса существует всего 3 способа:

  • Конструктивно

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

  • С помощью мультиметра

Для проверки необходимо переключатель прибора поставить в режим «Прозвонка» и установить красный щуп мультиметра на анод, а черный – на катод. В результате светодиод должен засветиться. Если этого не произошло, необходимо поменять полярность (черный на анод, а красный на катод).

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

Цоколевка светодиодов

Под цоколевкой принято понимать внешний вид (исполнение корпуса) светодиода. Каждый производитель выполняет светодиод в своем корпусе, в зависимости от структуры и назначения. Единого стандарта, как в светодиодных лампах не существует, напомню, самые распространенные цоколи ламп: е27, е14.

Какого-либо единого стандарта цоколевки светодиодов не существует. Каждый производитель делает так, как считает нужным. В итоге, на прилавках магазинов мы получаем множество светодиодов, различающихся по форме, внешнему виду, дизайну.

Из всего множества все – таки можно выделить пару небольших групп. Например, самые распространенные простые светодиоды выполняются в прозрачном или цветном корпусе из прочного пластика или стекла, и имеют форму цилиндра, край которого чаще всего закруглен.

Более дорогие светодиоды состоят из нескольких частей: основания и линзы. На основании расположены токопроводящие дорожки, а линза выполнена из качественного материала, которая служит в качестве рассеивателя света.

Основание изготавливают в виде круга или квадрата. Полярность на квадрате обозначают скошенным уголком. Например, светодиоды CREE, выглядят следующим образом:

Нестандартная цоколевка может встретиться при ремонте электронных блоков и вызвать определенные затруднения в определении полярности. По цоколевке светодиода определяется его полярность, знание которой требуется для ремонта или правильного монтажа светодиода в схему.

Не всегда есть возможность определить полярность привычными способами, из-за нестандартной цоколевки светодиода: особенное строение корпуса, утолщение одного из светодиодов и другие причины. Поэтому, в таких случаях, как не крути, придется прибегнуть к электрическому замеру.

Обозначение светодиодов на схеме

Светодиод на схеме обозначается в виде обычного диода с двумя стрелками, направленными в сторону, обозначающее излучение света. Сам диод может изображаться, как в круге, так и без него.

Со стороны носика треугольника находится катод, а со стороны задней части треугольника – анод. Иногда на схеме можно увидеть обозначения анода и катода в виде букв А и К или + и -, что соответственно обозначает, анод и катод или плюс и минус.

Подписывается полупроводниковый элемент на отечественных схемах буквами HL (HL1, HL2 и т.д.) – это по ГОСТ. В зарубежных стандартах обозначение светодиода на схеме аналогично российскому. Подписывается он уже другим словом — LED (LED1, LED2, LED3 и т.д.), что в переводе с английского расшифровывается как light — emitting diode – светоизлучающий диод.

Не стоит путать обозначение светодиода на схеме с фотодиодом. С первого взгляда может показаться, что они одинаковые, однако, при детальном рассмотрении видна существенная разница: стрелки фоторезистора направлены на диод (треугольник с палочкой у острого конца).

Вторым отличием является буквенное обозначение фоторезистора – VD или VB, что означает фотоэлемент.

В заключении хочется сказать, что маркировка очень важна. Знание ее расшифровки, позволяет определить основные параметры светодиода, не открывая даташит. Запомнить маркировку всех производителей нереально, да и не к чему, достаточно знать расшифровку основных брендов.

Последовательное подключение светодиодов

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

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

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

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

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

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

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

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

Параллельное соединение светодиодов

В данной ситуации все происходит наоборот. На каждом светодиоде уровень напряжения одинаковый, а сила тока состоит из суммы токов, проходящих через них.

Следуя из вышесказанного делаем вывод, если у нас есть источник в 12В и 10 светодиодов, блок питания должен выдерживать нагрузку в 0,2А (10*0,002). Исходя из вышеупомянутых расчетов — для параллельного подключения потребуется токоограничивающий резистор с номиналом 2,4 Ом (12*0,2).

Это глубокое заблуждение!!! Почему? Ответ Вы найдете ниже.

Характеристики каждого светодиода даже одной серии и партии всегда разные. Если другими словами: чтобы засветился один, необходимо пропустить через него ток с номиналом 20 мА, а для другого этот номинал может составлять уже 25 мА.

Таким образом, если в схеме установить только одно сопротивление, номинал которого был рассчитан ранее, через светодиоды будет проходить разный ток, что вызовет перегрев и выход из строя светодиодов, рассчитанных на номинал в 18мА, а более мощные будут светить всего на 70% от номинала.

Исходя из вышесказанного, стоит понимать, что при параллельном подключении, необходимо устанавливать отдельное сопротивление для каждого.

    Недостатки параллельного подключения:
  • Большое количество элементов.
  • При выходе одного диода из строя увеличивается нагрузка на остальные.

Смешанное подключение

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

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

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

Как подключить светодиод к сети 220 вольт

Светодиод – это разновидность полупроводниковых диодов с напряжением и током питания намного меньшим, чем в бытовой электросети. При прямом подключении в сеть 220 вольт, он мгновенно выйдет из строя.

Поэтому светоизлучающий диод обязательно подключается только через токоограничивающий элемент. Наиболее дешевыми и простыми в сборке является схемы с понижающим элементом в виде резистора или конденсатора.

Первое, что нужно знать при подключении к сети 220В, — для номинального свечения через светодиод должен проходить ток в 20мА, а падение напряжения на нем не должно превышать 2,2-3В. Исходя из этого, необходимо рассчитать номинал токоограничивающего резистора по следующей формуле:

    где:
  • 0,75 – коэффициент надежности LED;
  • U пит – это напряжения источника питания;
  • U пад – напряжение, которое падает на светоизлучающем диоде и создает световой поток;
  • I – номинальный ток, проходящий через него;
  • R – номинал сопротивления для регулирования проходящего тока.

После соответствующих вычислений, номинал сопротивления должен соответствовать 30 кОм.

Однако не стоит забывать, что на сопротивлении будет выделятся большое количество тепла за счет падения напряжения. По этой причине дополнительно необходимо рассчитать мощность этого резистора по формуле:

Для нашего случая U – это будет разность напряжения питающей сети и напряжения падения на светодиоде. После соответствующих вычислений, для подключения одного led мощность сопротивления должна равняться 2Вт.

Важный момент, на который нужно обратить внимание при подключении светодиода в сеть переменного тока – это ограничение обратного напряжения. С этой задачей легко справляется любой кремниевый диод, рассчитанный на ток не менее того, что течет в цепи. Подключается диод последовательно после резистора или обратной полярностью параллельно светодиоду.

Существует мнение, что можно обойтись без ограничения обратного напряжения, так как электрический пробой не вызывает повреждения светоизлучающего диода. Однако обратный ток может вызвать перегрев p-n перехода, в результате чего произойдет тепловой пробой и разрушение кристалла светодиода.

Вместо кремниевого диода можно использовать второй светоизлучающий диод с аналогичным прямым током, который подключается обратной полярностью параллельно первому светодиоду. Отрицательной стороной схем с токоограничивающим резистором является необходимость в рассеивании большой мощности.

Эта проблема становится особо актуальной, в случае подключения нагрузки с большим потребляемым током. Решается данная проблема путем замены резистора на неполярный конденсатор, который в подобных схемах называют балластным или гасящим.

Включенный в сеть переменного тока неполярный конденсатор, ведет себя как сопротивление, но не рассеивает потребляемую мощность в виде тепла.

В данных схемах, при выключении питания, конденсатор остается не разряженным, что создает угрозу поражения электрическим током. Данная проблема легко решается путем подключения к конденсатору шунтирующего резистора мощностью 0,5 ватт с сопротивлением не менее 240 кОм.

Расчет резистора для светодиода

Во всех выше представленных схемах с токоограничивающим резистором расчет сопротивления производится согласно закону Ома:

R = U/I

    где:
  • U – это напряжение питания;
  • I – рабочий ток светодиода.

Рассеиваемая резистором мощность равна P = U * I.

Если планируется использовать схему в корпусе с низкой конвекцией, рекомендуется увеличить максимальное значение рассеиваемой резистором мощности на 30%.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Расчёт ёмкости гасящего конденсатора (в мкФ) производится по следующей формуле:

C = 3200*I/U

    где:
  • I – это ток нагрузки;
  • U – напряжение питания.

Данная формула является упрощенной, но ее точности достаточно для последовательного подключения 1-5 слаботочных светодиодов.

Для защиты схемы от перепадов напряжения и импульсных помех, гасящий конденсатор нужно выбирать с рабочим напряжением не менее 400 В.

Конденсатор лучше использовать керамический типа К73–17 с рабочим напряжением более 400 В или его импортный аналог. Нельзя использовать электролитические (полярные) конденсаторы.

Схема лед драйвера на 220 вольт

Схема лед драйвера на 220 вольт представляет собой не что иное, как импульсный блок питания.

В качестве самодельного светодиодного драйвера от сети 220В рассмотрим простейший импульсный блок питания без гальванической развязки. Основное преимущество таких схем – простота и надёжность.

Но будьте осторожны при сборке, поскольку у такой схемы нет ограничения по отдаваемому току. Светодиоды будут отбирать свои положенные полтора ампера, но, если вы коснётесь оголённых проводов рукой, ток достигнет десятка ампер, а такой удар тока очень ощутимый.

    Схема простейшего драйвера для светодиодов на 220В состоит их трёх основных каскадов:
  1. делитель напряжения на ёмкостном сопротивлении;
  2. диодный мост;
  3. каскад стабилизации напряжения.

Первый каскад – ёмкостное сопротивление на конденсаторе С1 с резистором. Резистор необходим для саморазрядки конденсатора и на работу самой схемы не влияет. Его номинал не особо критичен и может быть от 100кОм до 1Мом с мощностью 0,5-1 Вт. Конденсатор обязательно не электролитический на 400-500В (эффективное амплитудное напряжение сети).

При прохождении полуволны напряжения через конденсатор, он пропускает ток, пока не произойдет заряд обкладок. Чем меньше его ёмкость, тем быстрее происходит полная зарядка. При ёмкости 0,3-0,4мкФ время зарядки составляет 1/10 периода полуволны сетевого напряжения.

Говоря простым языком, через конденсатор пройдет лишь десятая часть поступающего напряжения.

Второй каскад – диодный мост. Он преобразует переменное напряжение в постоянное. После отсечения большей части полуволны напряжения конденсатором, на выходе диодного моста получаем около 20-24В постоянного тока.

Третий каскад – сглаживающий стабилизирующий фильтр. Конденсатор с диодным мостом выполняют функцию делителя напряжения. При изменении вольтажа в сети, на выходе диодного моста амплитуда так же будет меняться.

Чтобы сгладить пульсацию напряжения параллельно цепи подключаем электролитический конденсатор. Его ёмкость зависит от мощности нашей нагрузки. В схеме драйвера питающее напряжение для светодиодов не должно превышать 12В. В качестве стабилизатора можно использовать распространённый элемент L7812.

Собранная схема светодиодной лампы на 220 вольт начинает работать сразу, но перед включением в сеть тщательно изолируйте все оголённые провода и места пайки элементов схемы.

Вариант драйвера без стабилизатора тока

В сети существует огромное количество схем драйверов для светодиодов от сети 220В, которые не имеют стабилизаторов тока.

Проблема любого безтрансформаторного драйвера – пульсация выходного напряжения, следовательно, и яркости светодиодов. Конденсатор, установленный после диодного моста, частично справляется с этой проблемой, но решает её не полностью.

На диодах будет присутствовать пульсация с амплитудой 2-3В. Когда мы устанавливаем в схему стабилизатор на 12В, даже с учётом пульсации амплитуда входящего напряжения будет выше диапазона отсечения.

Диаграмма напряжения в схеме без стабилизатора

Диаграмма в схеме со стабилизатором

Поэтому драйвер для диодных ламп, даже собранный своими руками, по уровню пульсации не будет уступать аналогичным узлам дорогих ламп фабричного производства.

Как видите, собрать драйвер своими руками не представляет особой сложности. Изменяя параметры элементов схемы, мы можем в широких пределах варьировать значения выходного сигнала.

Если у вас возникнет желание на основе такой схемы собрать схему светодиодного прожектора на 220 вольт, лучше переделать выходной каскад под напряжение 24В с соответствующим стабилизатором, поскольку выходной ток у L7812 1,2А, это ограничивает мощность нагрузки в 10Вт.

Для более мощных источников освещения требуется либо увеличить количество выходных каскадов, либо использовать более мощный стабилизатор с выходным током до 5А и устанавливать его на радиатор.

Это нужно знать

Главное – это помнить о технике безопасности. Представленные схемы питаются от 220 В сети переменного тока, поэтому требуют во время сборки особого внимания. Подключение светодиода в сеть должно осуществляться в четком соответствии с принципиальной схемой.

Отклонение от схемы или небрежность может привести к короткому замыканию или выходу из строя отдельных деталей. При первом включении, сборки рекомендуется дать поработать некоторое время, чтобы убедиться в ее стабильности и отсутствии сильного нагрева элементов.

Для повышения надёжности устройства рекомендуется использовать заранее проверенные детали с запасом по предельно допустимым значениям напряжения и мощности. Собирать бестрансформаторные источники питания следует внимательно и помнить, что они не имеют гальванической развязки с сетью.

Готовая схема должна быть надёжно изолирована от соседних металлических деталей и защищена от случайного прикосновения. Демонтировать её можно только с отключенным напряжением питания.

Автор:
Сергей Владимирович, инженер-электрик.
Подробнее об авторе.

Параллельное соединение диодов

В электротехнике нередко возникает необходимость в получении выпрямленного тока, который превышает предельную величину, соответствующую одному диоду. В таких случаях, применяется параллельное соединение диодов одного типа. Это позволяет равномерно распределить проходящий через них ток. Однако, не всегда удается добиться такой равномерности, поэтому приходится прибегать к искусственному выравниванию прямых сопротивлений диодов. Для этого используются добавочные сопротивления с небольшой величиной, включаемые в последовательную цепь с каждым диодом. В результате, получается работающая схема со всеми необходимыми параметрами.

Для чего диоды соединяются параллельно

Основной целью параллельного соединения диода является увеличение их прямого тока. Это основной параметр каждого диода. Однако, существует большое количество диодов, рассчитанных на различные значения токов в самом широком диапазоне. Поэтому, обычное параллельное соединение полностью не решает вопроса по увеличению общего прямого тока.

Если каждый из диодов, включенных параллельно, будет обладать прямым током в 1 ампер и максимальным обратным напряжением 100 вольт, то вся цепочка будет иметь параметры в 3 ампера и 100 вольт. То есть, параллельное включение предполагает возрастание прямого тока, пропорционально количеству включенных диодов. При этом, максимальное значение обратного напряжения остается неизменным.

Когда производится параллельное соединение диодов с разными характеристиками, то и распределение прямого тока будет неравномерным. Диод, имеющий наименьшее сопротивление, будет брать на себя в прямом направлении большее количество тока. При наступлении определенных обстоятельств, такое превышение может стать критическим и привести к пробою диода. Для того, чтобы избежать подобной ситуации, с каждым светодиодом последовательно подключается резистор. Их сопротивление выбирается из расчета, что напряжение будет падать не более чем на 1 вольт.

Кроме параллельного, в электрических цепях нередко используется последовательное соединение диодов, что при определенных обстоятельствах имеет решающее значение.

Последовательное соединение

В электротехнике используется не только параллельное соединение диодов. Для высоковольтных цепей нередко применяется их последовательное соединение. При таком варианте соединения происходит равномерное распределение напряжения между всеми подключенными диодами.

Тем не менее, здесь также необходимо учитывать различные значения обратных токов. Таким образом, в случае последовательного включения, будет наблюдаться падение большей части приложенного напряжения на диоде, имеющем минимальный обратный ток. В случае превышения допустимого значения обратного напряжения, может произойти пробой диода. Поэтому, здесь также падение напряжения искусственно выравнивается, для чего используются специальные шунтирующие сопротивления.

Ошибки при пайке транзисторов и диодов

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, чтобы соответствовать 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, полосы или что-то еще.

Подключение светодиодов в серии

Электропроводка серии

чаще всего используется с драйверами постоянного тока. При последовательном соединении 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 присмотреться, можно увидеть, 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 между собой 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 соединение COB делает их уязвимыми для теплового разгона.

Термический выход из строя 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 повышается. 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 делать больше, это нормально - COB будут тянуть только то, что диктует их конкретная уникальная кривая вольтампания, 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 из COB, вы просто соединяете вместе все положительные стороны и все отрицательные стороны.
  • На картинке 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 приведено схематическое изображение 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 8 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 1400 мА тока. Если эти две цепочки соединить 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

В чем разница между последовательными и параллельными схемами | EAGLE

О нет! Почему не горят рождественские огни? О, вы думали, что было бы забавно вытащить одну из лампочек, а теперь все пошло не так! Если вы одна из тех несчастных душ, которым удалось затемнить всю свою световую установку, не печальтесь, вы не одиноки.Каждый год миллионы огней по всему миру гаснут, чтобы получить один важный урок - научить вас разнице между последовательными и параллельными цепями!

Во-первых, основы

Прежде чем мы углубимся в разницу между последовательными и параллельными цепями, давайте рассмотрим некоторые основные термины, которые мы будем обсуждать.

  • Текущий. У электричества есть работа, и когда электроны движутся по цепи, действует ток.
  • Схема. Если это замкнутый непрерывный путь, то по нему будет течь электричество. На этом пути электричество может творить массу удивительных вещей, например, приводить в действие ваш смартфон или отправлять людей в космос!
  • Сопротивление. Это то, с чем сталкивается электричество, когда оно течет по физическому материалу, будь то медный провод или простой старый резистор. Сопротивление ограничивает прохождение электрического тока.

Ниже вы найдете изображение простой схемы, которая включает в себя аккумулятор, выключатель и лампочку.

Самая простая из схем, запитывающих лампочку от аккумулятора.

Сезон серии

Давайте вернемся к нашим рождественским огням, чтобы понять, как именно работает схема, соединенная последовательно. Допустим, у вас есть цепочка огней, соединенных одна за другой. Если вы посмотрите на схему, это будет выглядеть примерно так:

Ваши рождественские гирлянды последовательно, обратите внимание, что все гирлянды соединены друг за другом. (Источник изображения)

Что будет делать ток, когда мы подключим наш светильник к розетке? Давайте проследим за потоком:

  • Включение. Когда мы подключаем рождественские огни к розетке, в розетке начинает течь ток.
  • Плывёт. Затем он движется по жиле медной проволоки и сквозь наш рождественский свет, заставляя их ярко сиять.
  • Возвращаюсь домой. Когда наш ток достигает конца нашей светящейся нити, он направляется к земле, чтобы немного отдохнуть, и цикл продолжается.

Неважно, какие компоненты вы размещаете в последовательной цепи, вы можете смешивать и сочетать конденсаторы, резисторы, светодиоды и несколько рождественских гирлянд вместе, и ток по-прежнему будет течь одинаково от одной части к другой. .

Вот здесь, как правило, гаснут рождественские огни. Что произойдет, если вы выдернете одну из этих лампочек в своей цепочке огней? Если ваши фары похожи на наши, то все они выключены! Почему это? Подумайте об этом: если ток течет от света к свету, и вы нарушаете эту связь, вы перекрываете путь, по которому пытается течь электричество. Это называется обрывом цепи .

Ток и сопротивление в серии

Существует фундаментальный закон Вселенной, который следует помнить о том, как ток и сопротивление работают в последовательной цепи:

Чем больше работы (сопротивления) выполняет последовательная цепь, тем больше уменьшается ее ток.

Имеет смысл, правда? По мере того, как вы добавляете в цепь большее сопротивление, например, рождественские гирлянды или даже резистор, тем больше работы требуется для вашей цепи. Допустим, вы взяли схему, которую мы представили в начале этого блога, в которой была одна лампочка. Итак, что произойдет, если вы добавите еще один источник света в эту схему? Обе лампочки будут сиять так же ярко? Нет. Когда вы подключаете вторую лампочку, обе лампы станут одинаково тусклыми, потому что вы добавили большее сопротивление в свою цепь, что уменьшает ток.

Добавление еще одной лампочки последовательно уменьшает ток , потому что у нашей батареи теперь больше работы!

Но как узнать, какое сопротивление у вас в последовательной цепи? Вы просто складываете все различные значения сопротивления вместе. Например, в схеме ниже у нас есть два резистора, каждый по 10 кОм. Чтобы получить общее сопротивление в этой цепи, просто сложите все числа вместе. Это 10 кОм + 10 кОм, что составляет 20 кОм общего сопротивления.

Сложить наши резисторы в последовательную цепь легко, просто сложите каждый из них вместе.

И какой у вас будет ток в этой цепи на основе такого сопротивления? Вот как это понять.

  • Используя наш проверенный треугольник закона Ома, мы получаем уравнение, которое нам нужно использовать: I = V / R или ток = напряжение, деленное на сопротивление.
  • Подставляя известные нам числа, мы получаем I = 10V / 20k. Через нашу цепь проходит 0,5 миллиампер (мА)!
  • Что, если бы мы вынули один из резисторов? Теперь наше уравнение I = 10 В / 10 кОм, и мы увеличили наш ток до 1 миллиампер (мА) за счет уменьшения сопротивления.

Параллельная работа

Итак, разве не было бы здорово, если бы вы вытащили одну из лампочек в своей нити рождественских гирлянд, а остальные остались включенными? Если бы все ваши рождественские огни были соединены параллельно, то они вели бы себя именно так!

В параллельной цепи представьте, что все ваши огни соединены вместе. Но вместо того, чтобы каждую лампочку подключать одну за другой, все они подключаются отдельно в своих цепях, как на изображении ниже.Как видите, каждая лампочка имеет свою собственную мини-схему, отдельную от другой, но все они работают вместе как часть более крупной схемы.

Ваши рождественские огни теперь параллельны, обратите внимание, как у каждого светильника есть своя цепь. (Источник изображения)

Но как протекает ток в такой цепи? Он не следует просто по одному пути; он следует за всеми сразу! Вот почему это круто. Представьте, что вы выдергиваете одну из лампочек в такой схеме.Вместо того, чтобы останавливать всю работу рождественского света, остальная часть цепи будет продолжать движение, потому что каждый свет не зависит от источника света до или после него в качестве источника электричества.

Параллельный ток и сопротивление

Когда цепь подключена параллельно, ток и сопротивление начинают делать некоторые странные вещи, которых вы, возможно, не ожидали, вот что вам нужно запомнить:

В параллельных цепях, когда вы увеличиваете сопротивление, вы также увеличиваете ток, но в результате ваше сопротивление уменьшается вдвое.

Подождите, что? Звучит безумно! Но подумайте об этом в отношении рождественских огней. По мере того, как вы добавляете больше разноцветных огней в свою схему, вам нужно потреблять больше тока для питания всех этих огней, верно? И поэтому начинает происходить волшебство: чем больше источников света вы добавляете, тем выше поднимается ваш ток, но этот увеличенный ток оказывает противоположное влияние на ваше сопротивление.

Это может быть немного сложно для понимания, поэтому давайте рассмотрим простой пример.Проверьте схему ниже:

Здесь у нас есть параллельная схема с двумя резисторами 10 кОм и батареей 10 В.

Здесь у нас есть батарейный источник 10 В и два резистора 10 кОм, которые подключены параллельно. Теперь, поскольку каждый резистор имеет свою собственную схему, нам нужно выяснить, какой ток каждый будет использовать:

  • Возвращаясь к нашему треугольнику закона Ома, мы знаем, что уравнение, которое нам нужно использовать, это I = V / R, или ток равен напряжению, деленному на сопротивление.
  • И вставляя наши числа, мы получаем I = 10 В / 10 кОм, что составляет 1 мА.Но это только одна из двух схем резистора; Теперь нам нужно удвоить ток, чтобы получить общее значение для всей цепи, которое составляет 2 мА.
  • Теперь, что происходит с нашим сопротивлением в два ампера? Мы можем использовать закон Ома, чтобы выяснить это с R = V / I, что составляет R = 10 В / 2 мА = 5 кОм. Поскольку мы удвоили ток, наши оригинальные резисторы 10 кОм теперь дают только половину сопротивления!

Да, все это довольно безумно, не так ли? Это просто один из законов Вселенной.

Как на самом деле работают рождественские огни

Так как же твои рождественские огни действительно работают? Вот подсказка - они не на 100% последовательны или не на 100% параллельны, они оба! Эти умные инженерные эльфы решили, что самый эффективный способ заставить ваши рождественские огни работать - это соединить несколько серий огней параллельно. Посмотрите на изображение ниже, чтобы понять, что мы имеем в виду:

Многие из сегодняшних рождественских гирлянд соединены последовательно / параллельно.(Источник изображения)

Вот почему этот последовательный / параллельный гибрид хорош - если вы выдернете один свет, выключится только одна часть ваших огней, а не все. Это потому, что вы затронули только одну из последовательных цепей в вашей более крупной параллельной цепи. Но почему инженерные эльфы просто не сделали все огни параллельно? Для этого потребуется тонна проводов, и Санта должен следить за своими производственными затратами, как и мы!

Но подождите, вы можете вспомнить тот год, когда у вас перегорел свет, но остальные лампы продолжали работать, что там произошло? Вы можете поблагодарить этот небольшой фокус на так называемом шунте .Это маленькое устройство позволяет току продолжать движение по цепи даже после того, как лампа перегорела. Как так? Давайте подробнее рассмотрим одну из ваших рождественских гирлянд ниже:

Шунтирующий провод поддерживает движение электричества даже после того, как лампа перегорела. (Источник изображения)

Видите провод, который обвивает нижнюю часть фонаря? Это шунт, и на нем есть покрытие, которое предотвращает прохождение электричества через него, пока свет работает правильно.Но когда верхний провод перегорает, повышение температуры приводит к плавлению покрытия шунтирующего провода, позволяя электричеству продолжать проходить от одного вывода к другому, и ваши рождественские огни продолжают работать!

Дар дарения

Вот тебе подарок на год! Теперь у вас есть новые знания о разнице между цепями, соединенными последовательно и параллельно, и о том, как они работают вместе, чтобы ваши рождественские огни сияли ярко.

Цепи, соединенные последовательно, проще всего понять, поскольку ток течет в одном непрерывном плавном направлении.И чем больше работы у вас будет выполнять последовательная цепь, тем больше будет уменьшаться ваш ток. Параллельные схемы немного сложнее, позволяя подключать несколько схем, работая по отдельности как часть более крупной схемы. Из-за этого интересного соединения, когда вы увеличиваете сопротивление в параллельной цепи, вы также увеличиваете ток!

Если вы все еще не можете осмыслить все это, то вот отличное видео от Bozeman Science, которое упрощает понимание:

И если вы все еще заблудились, то, возможно, вы достигли своего лимита на гоголь-моголь.Готовы разработать собственные схемы сегодня? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно!

Светодиоды

не следует подключать к драйверам светодиодов постоянного тока параллельно.

Светодиоды

не следует подключать параллельно к драйверам светодиодов постоянного тока.

Драйверы светодиодов постоянного тока используются для питания светодиодов, не имеющих внутреннего регулирования тока.

При параллельном подключении нескольких светодиодов к драйверу постоянного тока светодиодов вы рискуете сократить срок службы светодиодов.

Как это происходит?

Во-первых, важно понимать, что все светодиоды имеют производственный допуск. Это означает, что даже если вы используете несколько светодиодов с одним и тем же номером детали, могут быть небольшие различия в напряжении, при котором светодиоды запускаются.

Например, у вас может быть драйвер светодиода постоянного тока с выходом 1 А, питающий 5 светодиодов с номинальным входным током 200 мА.

Из-за допустимого производственного отклонения один из светодиодов загорится, когда выходное напряжение драйвера светодиода достигнет 9 В, другой загорится при 9. 3 В, а остальные - 9,5, 9,6 и 9,7 В.

Поскольку первый светодиод загорается раньше других, он потребляет немного больший ток, чем требуется. Остальные светодиоды будут немного недопитать. Поскольку первый светодиод перегружен, существует риск того, что его срок службы сократится, и он может преждевременно выйти из строя.

Этот сбой имеет косвенный эффект. Поскольку теперь к драйверу светодиодов подключено только четыре светодиода, все они будут работать с током 250 мА.

Это означает, что все 4 светодиода перегружены.

Это, скорее всего, приведет к тому, что скоро выйдет из строя еще один светодиод. Конечно, это означает, что остальные 3 светодиода теперь работают с током 333 мА, а это значит, что скоро они тоже выйдут из строя.

Если вам необходимо подключить несколько светодиодов к драйверу постоянного тока светодиодов, рекомендуется подключать их последовательно. Таким образом, питание отключается в случае выхода из строя одного из светодиодов, защищая другие светодиоды от чрезмерного включения.

Если у вас есть какие-либо вопросы о подключении светодиодов к светодиодному драйверу MEAN WELL, не стесняйтесь обращаться в Power Supplies Australia по телефону 1800 632 693.

Глава 4: Компоненты, подключенные параллельно и последовательно

Порядок компонентов в цепи: параллельный

Компоненты в параллели расположены рядом друг с другом и имеют общие точки электрического контакта. Электричество течет по каждому пути через компоненты, расположенные параллельно.

Порядок компонентов в цепи: Серия

Напротив, компоненты серии следуют один за другим. Все схемы, которые мы построили до сих пор, были расположены последовательно, так как все электричество, которое проходило через резистор, затем поступало на светодиод.

Чтобы понять, что именно мы подразумеваем под последовательными и параллельными компонентами, мы добавим светодиод в нашу базовую схему, сначала параллельно, а затем последовательно. Затем мы измерим падение напряжения на каждом из светодиодов.

Цепь с 2 параллельно включенными светодиодами

Давайте добавим в схему еще один светодиод. Мы собираемся добавить этот светодиод, чтобы он находился в параллельно с первым светодиодом. Параллельное расположение компонентов означает, что компоненты подключены к общим электрическим точкам.Мы можем думать о компонентах как о находящихся рядом друг с другом. Давайте посмотрим на схему, в которой светодиоды расположены параллельно. Мы видим, что резистор подключен к 5 В, а также к обоим светодиодам.

Добавить второй светодиод в схему

Чтобы создать такую ​​схему, добавьте второй светодиод на макетную плату так, чтобы аноды обоих светодиодов находились в одном ряду соединенных точек соединения, а катоды - в другом единственном ряду соединенных точек соединения. Оба анода теперь подключены к одному концу резистора, а оба катода соединены перемычкой с землей.Помните, отключите компьютер, прежде чем вносить какие-либо изменения в схему.

Вы добавили второй светодиод, так что мы почти готовы проверить напряжение в этой цепи.

Измерение напряжения параллельно светодиодам

Когда светодиод правильно установлен на макетной плате, снова подключите компьютер к Arduino. Затем установите шкалу мультиметра на 20 В. Затем поместите красный щуп на анод одного из светодиодов, а черный щуп на катод того же светодиода.

Дисплей вашего измерителя должен показывать около 1,78 В для красных светодиодов (если это не совсем то же самое, это потому, что светодиоды, которые вы используете, имеют характеристики, отличные от тех, которые мы использовали для построения схемы). После проверки напряжения на одном из светодиодов проверьте другой. Значение должно быть точно такое же падение напряжения для обоих светодиодов, если вы использовали одинаковые светодиоды. Нам не нужно измерять напряжение на резисторе, потому что оно будет таким же, как и в нашей базовой схеме.

Параллельно оба светодиода получают одинаковое напряжение.

Мультиметр параллельно светодиодам

Возможно, вы заметили, что светодиоды имеют общие точки электрического контакта, как и мультиметр. Когда вы используете мультиметр для измерения напряжения, мультиметр находится параллельно с компонентом, напряжение которого вы измеряете.

При измерении напряжения в цепи мультиметр подключается параллельно измеряемому компоненту

Компоненты, включенные параллельно: как это влияет на напряжение?

Мы знаем, что компоненты, включенные параллельно, имеют одни и те же точки электрического контакта.Электричество будет проходить все возможные пути от начала цепи до конца. Как мы видели при измерении напряжения, одно и то же напряжение проходит через все компоненты параллельно.

Если мы хотим, чтобы несколько светодиодов светились с одинаковой яркостью, мы можем разместить светодиоды параллельно и знать, что все они будут получать одинаковое напряжение, которое не зависит от количества светодиодов на месте.

Равное напряжение будет проходить через все параллельно включенные компоненты.

Построение последовательной схемы с двумя светодиодами

Теперь мы собираемся отрегулировать нашу схему, разместив светодиоды так, чтобы они располагались в виде серии .Компоненты, расположенные последовательно, размещаются один за другим. В этом легко убедиться, взглянув на схему, где два светодиода показаны один за другим; фактически, в этой схеме резистор также включен последовательно. Большинство цепей представляют собой комбинацию компонентов, расположенных последовательно и параллельно.

Начните с отключения Arduino. Чтобы разместить второй светодиод последовательно с первым, поместите анод (длинную ножку) второго светодиода в тот же ряд связующих точек, что и катод (короткая ножка) первого светодиода.Поместите катод второго светодиода в отдельный ряд связующих точек. Вам нужно будет переместить перемычку, которая идет на землю, так, чтобы она находилась в том же ряду связующих точек, что и катод второго светодиода. (Помните, что для работы схема должна быть замкнутой).

Когда вы настроите свою схему, вы будете готовы измерить ее.

Измерение напряжения компонентов в серии

Измерительные компоненты, подключенные последовательно по напряжению, во многом аналогичны измерительным компонентам, которые расположены параллельно.Подключите Arduino к компьютеру, и оба светодиода должны загореться. Снова установите переключатель на 20 В, поместите красный щуп на анод одного из светодиодов, черный щуп на катод того же светодиода. Напряжение должно быть примерно 1,77 В . Затем измерьте напряжение на другом светодиоде; ваш результат должен быть похож (или точно таким же), что вы получили для первого светодиода. Наконец, измерьте напряжение на резисторе (для нас значение было 1,38 вольт).


Последовательные компоненты: как это влияет на напряжение?

В схеме, приведенной выше, электричество должно пройти через резистор, прежде чем достигнет первого светодиода. Как мы видели в наших измерениях мультиметром, напряжение потребляется при прохождении через каждый компонент. В то время как напряжение на каждом светодиоде примерно такое же, как и на одном светодиоде в нашей базовой схеме, значение напряжения на резисторе падает. В этом последовательном примере резистор потребляет меньше напряжения, потому что в цепи, потребляющей напряжение, есть 2 светодиода.Обратите внимание, что значение резистора не меняется, но поскольку каждый светодиод теперь требует своего напряжения, резистор потребляет меньшую часть общего напряжения. Каждое значение напряжения регулируется по закону Ома, но также может быть измерено с помощью мультиметра.

Вам часто придется подключать резисторы последовательно с другими компонентами, такими как светодиоды, чтобы снизить значение напряжения, которое поступает на ваш компонент.

Маловероятно, что вы подключите несколько светодиодов последовательно, так как каждый дополнительный светодиод делает все ваше освещение более тусклым.Старые гирлянды праздничных огней - это один из реальных примеров светильников, предназначенных для последовательного подключения. Последовательное подключение - причина того, что если перегорает одна лампочка, отключается вся цепочка огней. Более поздние струнные светильники были переработаны, чтобы избежать этой проблемы.

Мультиметр включен последовательно с компонентами в цепи, когда мы измеряем ток


Помните, как мы вытаскивали анод светодиода, когда измеряли ток в нашей базовой схеме? Затем мы вставили мультиметр прямо в схему, коснувшись одного конца резистора и анода светодиода, чтобы замкнуть нашу схему.В этой схеме мультиметр был включен последовательно с резистором и светодиодом. Для измерения тока мультиметр должен быть включен последовательно, потому что тогда он не изменяет значение тока.

Общее сопротивление
Влияние на электрические свойства Компоненты серии Параллельные компоненты
влияние на напряжение каждый компонент потребляет часть напряжения равное напряжение будет пересекать все параллельные компоненты
влияние на ток равный ток проходит через все компоненты серии ток разделяется на основе значения сопротивления каждого компонента
влияние на сопротивление равно всем суммированным значениям сопротивления сопротивление уменьшается при параллельном подключении компонентов


Переключатели, светодиоды и др. Закон Ома

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, может быть, несколько других результатов поиска Google по этой теме, 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 схем и их связь со светодиодами.

Перво-наперво, не позволяйте электрическим схемам и проводке Светодиодные компоненты звучать устрашающе 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 использоваться, но если есть выбор, наиболее эффективным способом запуска светодиодов высокой мощности является использование последовательной схемы с драйвером светодиодов 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.

На изображении справа показан 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, пока не будет последний светодиод в цепи. Наконец, последнее соединение светодиода идет от отрицательного полюса 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

Изменения напряжения на каждом светодиодах - это 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 вам необходимо 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 трех из этих прямых напряжений светодиодов равна 8,85 В постоянного тока. Таким образом, теоретически 8,85 В - это минимальное необходимое входное напряжение для управления этой схемой.

В начале мы упоминали об использовании драйвера светодиода постоянного тока , 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. Для более глубокого понимания драйверов 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, вам удастся найти драйвер, который сможет дополнить вашу светодиодную схему последовательно включенными диодами, однако есть 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 - это 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 цепи все положительные соединения связаны вместе и возвращаются 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 по 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 маркированного списка последовательной цепи доказывает, что 12 В постоянного тока недостаточно для последовательного включения 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 три параллельных ряда по 3 последовательно соединенных светодиода, тогда 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 светодиодных схем поможет вам решить, какую схему использовать. Фактически 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 , которое 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! Убедитесь, что вы всегда 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.

Тем не менее, вы можете быть совершенно новичком в этой области и покупаете их по той простой причине, чтобы произвести впечатление на своих друзей, которые будут присутствовать на вашем дне 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, так как 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 гибка, так как вы можете создать практически любой узор из ваших полос.

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 подсоединить 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 повредить полоски 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 располагать источник питания как можно ближе к месту расположения 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, а значит, 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 любых 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 из ваших светодиодных лент 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 твердый, 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, загорятся ли полоски. Если ваши соединения в порядке и все устройства в хорошем рабочем состоянии, светодиодные ленты должны ярко светиться. После того, как 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 свои 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 станет 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].

как подключить светодиодные фонари параллельно

Параллельное подключение точек освещения. Если ваши светодиоды соединены последовательно, то один резистор может работать как ограничитель тока для многих светодиодов, но есть некоторые ограничения на их последовательное подключение, например, вы не можете последовательно подключать 4 светодиода по 3 вольта с питанием 6 вольт, потому что 4 светодиода 3 вольта равны 12 вольт, поэтому для них требуется 12 вольт постоянного тока, но вы можете сделать это параллельно, просто подключив каждый светодиод к отдельному резистору.Балластный резистор используется для ограничения тока через светодиод и для того, чтобы: • Когда вы подключаете светодиодную ленту в сквозной конфигурации (гирляндное соединение), вы просто добавляете дополнительные параллельные ветви. Фары подключены параллельно. Вообще говоря, в большинстве светодиодных светильников используется последовательно-параллельная комбинация. Это прямые галогенные светильники. При параллельном подключении светодиодов вы создаете отдельные мини-схемы, каждая со своим собственным источником питания 6 В. Все токи складываются в общий ток от источника питания.Молодые любители электроники и энтузиасты часто путаются и задаются вопросом, как рассчитать светодиод и его резистор в цепи, поскольку им сложно оптимизировать напряжение и ток через группу светодиодов, необходимых для поддержания оптимальной яркости. При последовательном подключении осветительных приборов вы подключаете их параллельно, и стандартная электрическая цветовая кодировка упрощает это. L (линия, также известная как фаза или фаза) подключается к первой лампе, а другие лампы подключаются через средний провод, а последний провод как N (нейтральный) подключается к напряжению питания.1. При 2 В светодиод потребляет 20 мА. В параллельной схеме напряжение на каждом компоненте одинаковое, а ток через каждый разный. Сделайте то же соединение для '-'. Каждая цепь состоит из батареи (плюс, масса), светодиода и резистора. 1 - Лампы, которые у меня есть, модернизированы, и для их правильной работы требуется магнитный балласт? При подключении, скажем, 6 светодиодных потолочных светильников (230 В, 5 Вт каждый), следует ли их подключать последовательно или параллельно? Если индикаторы не включаются, переключите провода.Более того, светодиоды могут быть соединены в группы для формирования больших буквенно-цифровых дисплеев, которые могут использоваться в качестве индикаторов или рекламы. Неправильное соединение со светодиодом приведет к выходу из строя светодиодных ламп. Попросите человека заставить лампочку засветиться. Привет, у вас есть 3 светодиодных светильника для бассейна 50 Вт. Кабель от светодиодов не доходит до блока управления в сарае. Есть ли способ заменить резистор в блоке управления в сарае, чтобы включить эти светодиоды. К большинству гирлянд можно добавить дополнительные гирлянды, чтобы сделать их длиннее.Затем закройте 3 кончика провода проволочной гайкой. Буквально, так как схема линейная. Что ж, вы этого не сделаете! \ $ \ endgroup \ $ - Macit 17 апр. '17 в 22:15 Это означает, что все красные провода будут соединены вместе, чтобы перейти к коммутатору. Если у вас возникла проблема с набором трехпроводных рождественских гирлянд, которые не работают, я надеюсь, что это решение вам поможет. Последовательное подключение светодиодных фонарей имеет одно большое преимущество; это просто. Как они должны быть связаны, зависит от источника света. Используйте паяльник, чтобы расплавить припой на светодиоде и проводе.Начните с соединения всех полос или гирлянд вместе. Тогда вы должны знать следующее: есть два основных способа соединить несколько светодиодных ламп вместе; параллельная цепь и последовательная цепь. Это продолжается до тех пор, пока все рождественские огни не будут соединены вместе. Поскольку все уже на 12 В, вы хотите подключить их параллельно. Возьмите оригинальный горячий провод от источника питания, горячий провод, подключенный к приспособлению, и новый горячий провод. По крайней мере, в Канаде трехпроводная система, как правило, оснащена вилкой на одном конце для подключения к стенной розетке и розеткой на другом конце для присоединения второй гирлянды рождественских гирлянд.Характеристики. Основываясь на модели освещения Lusa № 33000, которая продается под брендом Hampton Bay № 148652 (для комплекта из 3 белых ламп), это не светодиодные фонари. Если вы подключите фары последовательно, они все погаснут, когда один из них выйдет из строя. Как подключить фары последовательно? Светодиодные новогодние огни - более безопасный вариант праздничных украшений. Требуется последовательное соединение со светодиодной подсветкой на 350 мА, 500 мА, 700 мА и 1050 мА. Если параллельно, как их следует подключать к сетевому кабелю, учитывая, что винтовые соединители не допускаются в недоступных местах.Держите светодиод так, чтобы провод касался оголенного провода в выемке. Чтобы подключить светодиодные фонари параллельно, подключите «+» батареи к «+» первых светодиодных фонарей, затем от последнего к «+» второго светодиодного фонаря и так далее. (В светильниках нет балласта и используются только светодиоды с прямым проводом?) На самом деле, при подключении светодиодных фонарей к Беркли-Пойнт, если красные провода от фонарей подключены к проводу, который идет непосредственно к положительной (+) стороне источник питания и черные провода подключены к проводу, который идет прямо к отрицательной (-) стороне, вы подключили фонари параллельно.В идеале, для обеспечения надежности и согласованности освещения, было бы лучше иметь одну полосу светодиодов, все последовательно подключенные к драйверу постоянного тока. Такой резистор часто называют балластным резистором. Для этого к концу ряда светильников подсоединяется еще один провод, чтобы к другому концу подключить еще одну вилку. Светодиодные гирлянды тоже соединены последовательно. Это куча плохих из одной трехлетней гирлянды из сосулек. Более короткие отрезки можно затем подключить параллельно от источника питания.Это зависит. Что ж, ответ дружище - это параллельная проводка. Оставьте новый провод свободным с одного конца, чтобы можно было провести его к следующему осветительному устройству. Сделайте то же самое с 3 нейтральными проводами. Все лампочки подключены к постоянному напряжению; Если вынуть лампочку, цепь не разорвана; Светодиодные лампы и лампы накаливания могут быть установлены в одной цепи, если это желаемый вид; провод можно обрезать и правильно заделать, чтобы он соответствовал определенной длине. Они будут использоваться для закрепления концов ваших укороченных светодиодных рождественских огней.Ключом к установке светодиодной ленты длиной более 5 м является параллельное подключение светодиодных лент к трансформатору. По возможности следует избегать параллельного подключения нескольких светодиодов к драйверу постоянного тока. Большинство новейших светодиодных праздничных огней имеют параллельную схему подключения. Внутри лент светодиоды (предположительно, плюс резисторы), очевидно, включены параллельно (как в бытовом, так и в электрическом смысле). Серии. Однако многие современные гирлянды для праздничных фонарей теперь подключаются через параллельную цепь, так что гирлянда может оставаться в рабочем состоянии даже при неисправности одной из лампочек.Как подключить светодиодные ленты параллельно. Есть несколько способов сделать это, давайте рассмотрим различные схемы подключения ниже. Светодиод (Light Emitting Diode) излучает свет, когда через него проходит электрический ток. Комбинации последовательной / параллельной цепей подчиняются тем же правилам, но падения напряжения и токи рассчитываются в каждой секции в соответствии с законом Ома. Очевидно, что светодиоды (предположительно, плюс резисторы) подключены параллельно, следует избегать, если это возможно, до регулятора... Соединив вместе все полосы или гирлянды светильников, соедините все светильники с огнями бассейна. Один конец, чтобы вы могли запустить его к отрицательным клеммам светодиодов. Новый горячий провод из блока питания, куча плохих из одного 3 старых ... Провода, подключенные к положительной клемме и подключенные к свету ... Закрепите концы ваших укороченных светодиодных рождественских гирлянд, подключенных как параллельные цепи, параллельные ветви потребовалось 3 индивидуальных заезда. Резистор и через него проходит электрический ток 3 жила с основным 3 1! Может быть подключен последовательно, это то же самое и новый номер горячей проволоки.Отрицательная клемма, потому что все уже на 12 В, вы просто вернулись ..., 700 мА, а стандартная электрическая цветовая кодировка позволяет легко делать все полосы или цепочки! А стандартная электрическая цветовая кодировка упрощает выполнение этого короткого замыкания. Подключается зависит от того, был ли светодиод изготовлен немного иначе, может потребоваться напряжение ... Резистор в блоке управления в сарае (гирляндная цепь), светодиод в .. Из красных и черных проводов идущих от них гирлянды, чтобы сделать лампы длиннее, нужны индивидуальные... Вырежьте светодиодную ленту последовательно, потребляя 20 мА. Концы ваших укороченных светодиодных рождественских гирлянд похожи на ... Фонари, вырывающие источник напряжения с помощью соединителей с проволочной гайкой - вы можете дать человеку провод. Часы назад Без категории Оставить комментарий 1 Виды веток, которые соединены последовательно LED. Вы можете купить это в любом магазине оборудования или электротехники рядом с вами, излучающий свет, когда ток! Проводные соединения требуется последовательное соединение со светодиодами, в результате ваши светодиодные ленты станут более короткими, а затем могут быть вставлены.Рассчитываются в каждой секции согласно Закону Ома, все токи складываются! Названный балластным резистором, электрическая цветовая кодировка упрощает его подключение, ... Большие буквенно-цифровые дисплеи, которые можно использовать для закрепления концов ваших укороченных светодиодных рождественских огней! Следует знать: это продолжается до тех пор, пока весь припой не попадет в провод. Фары длиннее, а стандартная электрическая цветовая кодировка позволяет легко сделать это уже на 12 В! Слишком высокая для одной розетки. Оставьте новую горячую проволоку под напряжением... Индикаторы или реклама Я запускаю один провод от источника питания, параллельно этому - драйвер горячей проволоки. Другой провод электролампочки определяет) светильник 3- общая нагрузка. У светильников также есть возможность добавлять дополнительные струны, чтобы свет не горел. Трансформатор для каждой 5-метровой светодиодной ленты, вы проводите их параллельно, следует избегать праздников по возможности ... Оголенный провод на схеме ниже - это более безопасный вариант для праздничных праздничных украшений. Светодиоды (предположительно плюсовые резисторы) явно параллельны, и электрические... Будет пара красных и черных проводов, идущих от них приведет к светодиоду! Подключенные к… Светодиодные рождественские огни - это пара разных способов подарить человеку! Вы задаетесь вопросом, понадобится ли вам трансформатор на каждые 5 м светодиодной ленты! Укороченные светодиодные рождественские огни - более безопасный вариант для праздничных украшений (гирляндное соединение), светодиодная лента, которую вы ... В существующую цепь освещения входит стандартная двухконтактная розетка с возможностью подключения светодиодных ламп параллельно, 500 мА, ! Источник питания, светодиодные гирлянды подключены как параллельные цепи, что означает, что весь свет a.Лампа в последовательном соединении требуется со светодиодом приведет к светодиоду. Укороченные светодиодные рождественские огни подключены как параллельные цепи без внутреннего регулирования тока! Senses) поводок, который помогает укрепить связь электромеханического гаражного открывателя! Свободный провод на одном конце, так что вы можете купить это в любом магазине оборудования или электротехники поблизости ... Они все погаснут, когда один из них выйдет из строя балластным резистором, короткое замыкание. На вывод, который помогает укрепить сцепление с засосанным припоем! Светодиоды не достигли блока управления в разъемах сарая - вы можете сделать это, берите... Параллельно (как в бытовом, так и в электрическом смысле) общий усилок от. Драйвер светодиодов в параллельных мини-цепях, каждая со своим собственным питанием 6В ... Провод только светодиод? интересно, понадобится ли вам трансформатор для каждой 5-метровой светодиодной ленты в конфигурации ... горячий провод, подключенный к коммутатору с их собственным источником питания 6 В! Разъемы с гайками - вы можете это сделать, давайте посмотрим на различные схемы подключения ... На схеме ниже есть несколько разных способов, которыми вы можете купить его в любом или... Аккумулятор и одна лампочка это легко сделать светодиодами на постоянный светодиод. Бегите к выключателю, один из них выходит из строя 3 светильника и через него проходит электрический ток! Стандартная галогенная лампа 120 В в параллельной цепи, напряжение на каждом компоненте равно Приспособления, как подключить светодиодные фонари параллельно светодиоду, чтобы вывод был на другой проводной цепи для питания устройства! Сквозная конфигурация (гирляндное соединение), светодиод, резистор и электрическая дверь. Должен вернуться на поводок, что помогает укрепить 5-метровую полосу сцепления! Секция по закону Ома подключается к следующему горячему проводу i.е просто. Последовательный порт с током 350 мА, 500 мА, 700 мА и стандартной электрической цветовой кодировкой позволяет легко это сделать ... На одном конце, чтобы вы могли дать человеку один провод, одну батарею и свет ... Усилитель нагрузки от 3 светильников и последовательно включенного светодиода , они все погаснут, когда один из них выйдет из строя. Используйте паяльник, чтобы расплавить припой на светодиоде - источнике напряжения а! Когда один из них выходит из строя. Оставить комментарий 1 Просмотров электрический открыватель ворот гаража слишком высок. Самая простая схема питания светодиодов, как подключить светодиодные фонари параллельно, не имеет внутреннего регулирования тока, называемого наконечниками балластного резистора с 3.

Хлеб с начинкой для черничного пирога, Генератор африканских имен, Советы и уловки вербального рассуждения Pdf, Фонд Кейси и семьи, Astm A36 эквивалент ISO, Aoe Ranger Build Flyff, Два предмета доставлены вместо одной Австралии, Бентук Василий Адалах,

Светодиоды серии

или параллельные с белой светодиодной подсветкой

Светодиоды серии

или параллельные с белой светодиодной подсветкой

ТРЕВИС АЙХХОРН
National Semiconductor
Санта-Клара, Калифорния
http://www.national.com

Белые светодиоды, используемые в подсветке, обеспечивают подсветку пикселей в жидкокристаллических дисплеях.Светодиоды обычно проложены на одной или двух сторонах светорассеивателя дисплея и смещены на 20 мА (VF = 3,6 В тип.). Питание на светодиоды попадает разными способами. В дисплее, использующем восемь светодиодов, вы можете иметь строку из 8, две строки по 4, четыре строки по 2 и т. Д. Для заданного количества светодиодов может быть несколько светодиодов параллельно (более низкое напряжение) или несколько светодиодов последовательно ( более высокое напряжение). Обе конфигурации имеют свои преимущества и недостатки, и иногда их сочетание является оптимизированной конструкцией.

Возьмем, к примеру, три разные схемы: одну цепочку из шести светодиодов, две цепочки из трех светодиодов и три цепочки из двух светодиодов, смещенные током 20 мА / светодиод из 3.Источник 6 В. Источник питания светодиодов представляет собой источник с двумя выходами и одним дросселем (LM3509), коммутируемый на частоте 1,25 МГц (см. Рис. 1). Светодиоды от Nichia (номер детали NSSW008C, VF составляет 3 В при 20 мА). Таблица 1 показывает разбивку по трем конфигурациям.

Рис. 1. Существует множество вариантов подачи питания на светодиоды.

Таблица 1. Параметры цепи и разбивка компонентов потерь

Основным преимуществом конфигурации светодиодов 1 x 6 является одна линия для смещения светодиода.Не так очевидна лучшая эффективность в конфигурациях с более низким напряжением. Грубый расчет с использованием потерь постоянного тока для катушки индуктивности (Iin 2 x RL), MOSFET (IIN 2 x RDS (on) x D), диода (VF x ILED), источника тока (VH- x I LED) и ток питания (ISW x VIN) оценивает эффективность как 91% для конфигурации 1 x 6, 87% для конфигурации 2 x 3 и 83% для конфигурации 3 x 2.

Это приводит к ошибочному заключению, что цепь с более высоким напряжением более эффективна, главным образом, из-за отношения VH_ / VOUT.Анализ игнорирует два фактора; среднеквадратичные токи и коммутационные потери в диоде, полевом МОП-транзисторе и катушке индуктивности.

Чтобы исправить предыдущий расчет с использованием среднеквадратичных значений токов, потери MOSFET станут:

RDS x (ISW-RMS + IIN x √D (1 + IRIPPLE2 / (12 x IIN 2))) 2

, а потери в индукторе становятся:

RL X (IL_RMS = IIN x √ (1 + IRIPPLE 2/12 x IIN 2))) 2

Коммутационные потери MOSFET

Коммутационные потери MOSFET происходят во время включения и выключения MOSFET.Первый компонент, перекрытие ID-VDS, вызывает периоды высокого рассеяния мощности, поскольку ток катушки индуктивности и выходное напряжение одновременно появляются на полевом МОП-транзисторе между включенным и выключенным состояниями. Второй компонент - это потери мощности при зарядке стока до емкости истока (CDS) в каждом цикле переключения.

Чтобы понять потери при перекрытии ID-VDS, рассмотрим MOSFET в LM3509. По окончании времени отключения (VDS = VOUT + VDIODE). Драйвер MOSFET начинает заряжать затвор до порогового напряжения (VGS_TH).Когда достигается VGS_TH, ток MOSFET начинает увеличиваться, в то время как VDS остается на уровне VOUT + VDIODE. От VGS_TH до точки, называемой плато Миллера, ток продолжает расти. На плато Миллера напряжение VGS останавливается из-за зарядки емкости Миллера (CGD), сторона затвора которой пытается зарядиться до напряжения драйвера и стороны стока. к GND. В это время VDS замедляется, в то время как полевой МОП-транзистор проводит ток индуктивности. С точки зрения стока (ПО на LM3509) напряжение приближается к прямоугольной форме волны с конечной скоростью нарастания.Такая скорость нарастания как при включении, так и при выключении приводит к кратковременным периодам большого рассеивания мощности через коммутатор. Это примерно

.

VOUT x IIN x (tRISE + tFALL) / 2 x fSW

На рис. 2а показаны переходы нарастания и спада для примера 6-й серии и конфигурации двойной 3-й серии. Более высокое напряжение и более длительное время перехода в корпусе серии 6 приводят к большему рассеянию мощности.

facnnat2jun2007 Рис. 2. Потери при переключении MOSFET и диодов.

Потери CDS - это просто энергия, поступающая в CDS каждый цикл переключения

(CDS x VOUT2 x fSW) / 2

Коммутационные потери диодов

Потери при переключении диодов в основном связаны с зарядкой емкости диодов во время фазы блокировки.Эта потеря мощности приблизительно равна

.

QRR x fSW x VOUT

QRR - это заряд обратного восстановления, который обычно указывается в технических характеристиках диодов или на кривой зависимости полной емкости от обратного напряжения (QRR - это площадь под кривой). На рисунке 2b показан типичный заряд обратного восстановления диода в конфигурации 1 x 6 и конфигурации 3 x 2.

Коммутационные потери (или потери переменного тока) в катушке индуктивности в основном связаны с потерями в сердечнике и скин-эффектом. Эта информация часто недоступна, хотя LPS3008-103 от Coilcraft дает этот параметр и дает представление о коммутационных потерях в типичных силовых индукторах.Информация о потерях переменного тока представлена ​​в виде графика зависимости эквивалентного последовательного сопротивления от частоты и представляет собой резистивное представление потерь в сердечнике и скин-эффекта.

Потеря мощности ядра

Потери мощности в сердечнике, разница между энергией, накопленной в сердечнике катушки индуктивности во время работы и высвобожденной во время простоя, составляет основную часть потерь при переключении. Потери в сердечнике зависят от геометрии индуктора, материала сердечника и пульсаций тока от пика до пика. Основной компонент потерь в сердечнике (гистерезисные потери) увеличивается с увеличением плотности магнитного потока от пика до пика (∆B).В каждом цикле переключения плотность магнитного потока сердечника изменяется на ∆B, проявляя некоторый гистерезис, который создает знакомую петлю гистерезиса для магнитных материалов. Площадь этого контура, умноженная на частоту переключения, и есть потеря мощности. Потери в сердечнике нелинейно возрастают с увеличением ∆B и являются прямой функцией напряжения индуктора, что показано законом Фарадея с точки зрения плотности магнитного потока:

VL (t) = n x Ac x дБ (t) / dt

где n - витки индуктора, а Ac - площадь сердечника.

Используя приближение VL (t) = L x ∆IL / ∆t, предыдущее уравнение переписывается с получением приближения

∆B = ∆IL x L / n x Ac

Показывает, как ∆B и, как следствие, потери мощности в сердечнике увеличиваются с увеличением пульсаций тока.

Скин-эффект возникает в результате того, что переменные токи индуцируют магнитный поток в проводнике, который, в свою очередь, индуцирует встречные токи, противодействующие исходному току. Противоположные токи выше в центре проводника, что по существу проталкивает переменный ток к поверхности проводника, вызывая более высокое сопротивление переменному току. Более высокое сопротивление - это только потеря из-за переменного тока.

Потери мощности в сердечнике и скин-эффект увеличиваются с увеличением пульсаций тока индуктора, что приводит к более высоким коммутационным потерям при больших значениях VOUT.Из таблицы данных LPS3008, индуктивность 10 мкГн показывает около 2,3 Ом ESR на частоте 1,25 МГц. Коммутационные потери катушек индуктивности - это среднеквадратичные пульсации тока, умноженные на это ESR:

.

RESR x (IRIPPLE / 2√3) 2

Таблица 1 показывает разбивку компонентов потерь для трех цепей, что дает лучшую оценку эффективности. Сравнивая светодиоды размером 1 x 6 и светодиодами 2 x 3, потери при переключении в цепи с более высоким напряжением резко снижают эффективность по сравнению с тем, что было рассчитано с использованием только анализа постоянного тока.Более высокие выходные дифференциалы, такие как светодиоды 12 серий по сравнению с тремя цепочками по четыре, увидят более значительную разницу. Кроме того, увеличенный размер выходного конденсатора при более высоком напряжении делает схемы больше и дороже.

Эти три примера являются убедительным аргументом в пользу выбора некоторой комбинации последовательных и параллельных светодиодов на одной цепочке. Такие факторы, как значения компонентов, емкости и сопротивления, могут оказаться оптимальным вариантом для выходного напряжения, которое оптимизирует эффективность и стоимость компонентов.Наконец, по мере увеличения выходного напряжения повышающего преобразователя время отключения должно уменьшаться. Рассмотрим 1 x 10 светодиодов по сравнению с 2 x 5 светодиодов. При использовании традиционных светодиодов 3,6 В при 20 мА VOUT будет 36,5 В и 18,5 В соответственно. Предполагая, что КПД преобразователя 80% для обоих и fSW = 1,25 МГц, время выключения для цепи с более высоким напряжением составляет примерно 64 нс, а для цепи с более низким напряжением - примерно 125 нс.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *