Bazele conexiunii în paralel și în serie a LED-urilor
Tehnologia LED este cea mai recentă realizare în tehnologia iluminatului, care a adus modificări în iluminatul locuințelor, străzilor, locurilor publice și transportului. Aplicația lor are o serie de caracteristici în funcție de tipurile de conexiune: conexiune serială a LED-urilor, paralelă sau mixtă. Fiecare dintre aceste tipuri are părți pozitive și negative. Serialul permite conectarea la o rețea de înaltă tensiune, iar dezavantajul este nefiabilitatea. Alte tipuri au, de asemenea, avantajele și dezavantajele lor.
Conexiune paralelă
Dioda emițătoare de lumină (LED, LED) este un microelement, a cărui funcționare depinde de mulți parametri. Erorile din microtehnologii duc la faptul că caracteristica curent-tensiune a fiecărui LED individual este diferită. Prin urmare, pragul de funcționare („pornire”) al tuturor diodelor este simultan diferit. Acest lucru este permis de standardele de calitate și trebuie luat în considerare la construirea circuitelor electrice. Conectarea în paralel a LED-urilor necesită exact această setare pentru funcționarea lor simultană.
Schema de conexiuni arată că pentru fiecare LED este selectat propriul rezistor. La setare, rezistențele R1-R6 reglează funcționarea întregului sistem. Prin urmare, pragul pentru fiecare diodă este în intervalul 2,5-3,0 volți trebuie selectate rezistențe pentru fiecare diodă.
Un indicator pozitiv este caracteristica de joasă tensiune. Nivelul de declanșare al unui singur LED este de până la 3,0 V, astfel încât întregul nod de lumină poate fi proiectat pentru tensiune joasă.
Un avantaj esențial al conexiunii paralele este „supraviețuirea” acestei opțiuni. Dacă un element LED se defectează, sistemul continuă să funcționeze și să furnizeze iluminare.
Această calitate este folosită în mini-dispozitive când miniaturizarea este importantă și sunt asamblate pe „tablete” reîncărcabile. Astfel de meșteșuguri sunt produse pe scară largă de industrie și sunt destinate unor sarcini mici - iluminare locală, în scopuri publicitare etc.
Avantaje și dezavantaje
Beneficii Conexiunea în paralel a LED-urilor sunt: alimentarea circuitului de joasă tensiune, ceea ce face posibilă construirea de dispozitive miniaturale; „supraviețuire” ridicată a sistemului, deoarece fiecare diodă este conectată direct la sursa de curent. dezavantaje – nevoia de reglare a fiecărui LED, ceea ce duce la creșterea numărului de elemente (rezistoare); necesitatea unei surse de curent (sau driver) separată atunci când se utilizează rețele de alimentare cu uz general.
Conexiune în serie
Când LED-urile sunt conectate în serie în circuitul electric, setările individuale ale circuitului pentru fiecare LED sunt excluse. Dar există și unele particularități.
Circuitul este configurat cu un rezistor și toate diodele sunt activate simultan.Avantajul acestui compus este conținutul scăzut de componente și simplitatea. Dezavantajul este „supraviețuirea” scăzută: dacă un SD eșuează, întregul sistem este oprit.
Modul serial de conectare a dispozitivelor LED permite utilizarea surselor de curent de înaltă tensiune. De obicei, acestea sunt corpuri de iluminat staționare pentru diverse scopuri, folosind rețele electrice publice standard..
Sisteme LED de 12 V
Dispozitivele LED, proiectate pentru 12 V, aparțin de obicei clasei de lumină auto. Rețeaua auto are stabilizatori, deci nu este nevoie de egalizarea tensiunii. Iluminatul cu LED-uri în mașini a devenit popular - multe companii folosesc pe scară largă iluminarea cu LED-uri în modele pentru iluminatul rutier și funcționarea alarmelor, iluminatul interior, iluminatul portbagajului și al tabloului de bord. Cu toate acestea, utilizarea LED-urilor în mașini a dus la creșterea prețului elementelor de iluminat, în special farurilor și blocurilor de semnalizare. În unele modele premium, costul unui far bloc este comparabil cu prețul unei mașini ieftine.
De asemenea, diodele LED de 12 volți sunt utilizate în construcția și decorarea spațiilor rezidențiale. Adesea acestea sunt benzi cu LED-uri care nu numai că luminează camera, ci creează și instalații de lumină. Acest lucru necesită instalarea de transformatoare descendente sau drivere conectate la sursa de alimentare a casei și asigurarea funcționării pe termen lung a diodelor.
Sisteme LED 220 V
Astfel de sisteme de diode sunt cele mai comune. LED-urile daisy-chain de 220V sunt folosite pentru iluminarea încăperilor mari, spoturilor de mare putere, iluminatul stradal, sistemele de semnalizare aeroport etc.
Conexiunea în serie de 220V prezentată aici este cea mai simplă modalitate de a conecta un șir de diode cu un număr mic de componente.
Conexiune mixtă de LED-uri
Acest tip de conexiune profită de avantajele conexiunii în paralel și în serie a LED-urilor. Conexiunea mixtă (sau hibridă) este utilizată în sistemele LED complexe care au un număr mare de puncte de lumină și combină corpuri de iluminat înguste puternice și lumina difuză.
Conexiunile mixte realizează avantajele conexiunilor în paralel și în serie pentru a crește fiabilitatea întregului sistem: dacă una dintre diode se arde, atunci întregul circuit rămâne funcțional, în timp ce restul LED-urilor nu suferă supratensiune și își economisesc resursele.
Greșeli frecvente de conectare
LED-ul este un element de curent care reacționează „dureros” la creșterea curentului care curge. Acest lucru ar trebui să fie luat în considerare atunci când se creează sisteme care includ LED-uri, unde există multe elemente care afectează funcționarea diodelor și durata lor de viață. Aceasta este o greșeală comună și se aplică sistemelor LED alimentate cu baterie: dacă bateria nu este suficient de puternică, atunci curentul care curge este limitat de rezistența sa internă, ceea ce nu va permite depășirea valorilor limită ale caracteristicilor curente ale diodele și nu va duce la defectarea acestora.
Pentru sistemele care implică diode, conexiunea în serie este considerată cea mai bună. Sunt ușor de proiectat și fabricat, cu elemente reduse, fiabile în funcționare, asigură conexiune la surse de înaltă tensiune fără utilizarea transformatoarelor descendente.
Desigur, sistemele cu conexiune paralelă au avantajele lor - capacitatea de a utiliza în dispozitive miniaturale.Dar au nevoie de surse de curent de joasă tensiune.
Stabilizatorii și driverele sunt utilizate pentru a crește fiabilitatea și durata de viață a sistemelor LED, ceea ce face posibilă evitarea erorilor de proiectare și face posibilă utilizarea tuturor tipurilor de conexiuni.
Video tematic: De ce diodele sunt conectate în serie și în paralel.
Selectarea driverului corect
Driverele sunt surse de alimentare electronice utilizate la conectarea LED-urilor, care sunt sensibile la curenții în exces. Aceste dispozitive sunt construite în principal pe principiile modulării lățimii impulsului (PWM), care asigură eficiența maximă a sistemului și reglarea automată a curentului. La alegerea corectă șoferii pentru schema LED, se iau în considerare următoarele:
- tensiune de intrare și ieșire;
- curent de ieșire;
- putere de iesire;
- gradul de protectie fata de mediu.
Tensiunile de intrare și ieșire sunt cerințele parametrilor rețelei: AC sau DC (rețea casei 220 V - AC, rețea auto 12 V - DC). Curentul de sarcină este calculat din numărul de LED-uri și datele curente ale acestora. Puterea de ieșire este determinată de puterea întregului circuit. Gradul de protecție depinde de locul în care se află lampa - în aer liber sau în interior.
