Параллельное подключение светодиодов: Параллельное соединение светодиодов, плюсы и минусы

Содержание

Параллельное соединение светодиодов, плюсы и минусы

Подключение одного светодиода никогда не создаст больших проблем. Что делать, если необходимо запитать два, три, четыре и более светодиодов? Верно. Нужно собрать LEDs в строку ( цепочку ). Соединения могут быть нескольких типов: параллельное соединение светодиодов, последовательное соединение светодиодов и параллельно-последовательное. Напишу несколько слов об этих соединениях. Авось кому-нибудь пригодится.

Для тех, кто еще не знает — самым оптимальным является последовательное соединение светодиодов. В этом случае ток на каждом LED, соединенном последовательно, будет одинаковым. Такое соединение нам позволяет легко контролировать токи.

Однако, не смотря на это, существуют источники питания, мощность которого не позволит запитать последовательные светодиоды. В этом случае нам и поможет параллельное соединение светодиодных источников.

Параллельное соединение светодиодов не правильное


Параллельное соединение светодиодов используют, когда напряжение блока питания (источника) не хватает, для того, чтобы запитать ряд последовательных светодиодов. Если «конкретно теоретически», то параллельно светодиоды можно подключать и «тупо» — соединить все аноды и катоды LEDs. После чего подключить их к батарее и вуаля… Светодиоды горят! Причем единожды и на краткое время при подключении. Далее — конец им.

Такая схема подключения параллельно светоизлучающих диодов — не работоспособна, ввиду того, сопротивление диода маленькое и спокойно провоцирует режим КЗ (короткого замыкания).

Сразу откину некоторых злопыхателей. Есть, конечно, исключения… Ими грешат китайские производители дешевизны. Но это исключение из правил. Если кто-то разбирал китайские игрушки или зажигалки, то наверняка видел именно такую схему подключения. Где диоды подключены параллельно, не имея в свей цепи никаких посторонних электронных компонентов. Почему? Да все просто — в таких цепях ток ограничивается внутренним сопротивлением батареек AG1 (таблетка). Мощность в таких таблетках минимальна и не может нанести вред диоду. Т.е. мы опять приходим к выводу, что для нормального функционирования, диодам нужен резистор.

Повторюсь еще раз — параллельное соединение светодиодов используют только тогда, когда источник питания низковольтный.

Не смотря на то, что такой тип соединения не очень приветствуется, его частенько используют. В таких типах соединений есть одно правило — параллельное соединение светодиодов никогда не происходит с использованием ТОЛЬКО ОДНОГО резистора!!!

Ну или для тех, кто понимает только визуальные картинки, то не правильное параллельное соединение будет выглядеть так:

К сожалению, не смотря на то. что такое подключение не правильное, опять же, вездесущие китайцы тоже используют его во всю… Особенно в фонариках. Для этого им завышают номинал резистора, дабы не было перегрузки и товар преспокойненько может проработать год… А может и не проработать… Тут уж как повезет.

Естественно, возникает вопрос — ПОЧЕМУ нельзя соединять так? А дело тут простое…

Расчет сопротивления при параллельном соединении светодиодов


Рассмотрим параллельное соединение светодиодов на примере двух источников питания. Данные будут получены из расчета удвоенного значения потребляемого тока. Т.е. ограничивающий резистор имеет в двое меньшее сопротивление, нежели. если бы мы запитывали один светодиод. В любом случае стоит помнить, что двух одинаковых LED не бывает, не смотря даже на то, если они выпущены одним заводом и из одной партии. Все диоды имеют разброс по потребляемому току, внутреннему сопротивлению. Кристалл с меньшим сопротивлением возьмет больше тока. Таким образом возникнет некий перекос. Это можно определить визуально. С большим потреблением диод буде светиться сильнее, с меньшим слабее. Если диоды из одной партии, то перекос не будет сильно заметен, а если LEDs еще и от разных производителей, то вполне возможна ситуация когда диод перегорит.

Вернемся «к нашим баранам»… Резистор рассчитывается на двойное потребление тока, а следовательно при перегорании одного — второй получает удвоенное напряжение и удвоенный ток. Это тоже критично. Причем, тут больше играет роль ток, а не напряжение как таковое. Данное правило справедливо не только для параллельного соединения двух светодиодов, но также и для большего количества с одним резистором. При перегорании одного, остальные выйдут из строя в самые короткие сроки, из-за пропорционально растущего напряжения и тока.

Расчет резисторов для последовательного соединения светодиодов калькулятором и резистора для единичного светодиода теперь можно быстро посчитать на нашем сайте, пройдя по ссылкам.

Правильное параллельное соединение светодиодов


На картинке показано правильное параллельное соединение светодиодов. От варианта с одним резистором, данный способ отличается тем, что каждый диод соединяют в параллель через свой резистор. Такое соединение не позволит появиться перекосу. Даже, если по каким-то причинам светодиод перегорит, второй не получит увеличенного напряжения.

Плюсы и минусы параллельного соединения светодиодов


Большим плюсом параллельного соединения стоит отметить, что в случае правильного соединения светодиодов при перегорании одного из них, остальные будут работать. Диоды будут работать если и большее количество LEDs перегорит, здесь основным остается правило — чтобы работала хотя бы одна ветка. При последовательном соединении светодиодов выход из строя одного из них приведет к тому, что строка из последовательно соединенных чипов перестанет светиться.

Параллельное соединение позволяет соединить от двух и более светодиодов. Ограничения могут возникнуть только по мощности батареи (источника питания) и габаритов самого прибора, в который вы захотите поместить свое «детище».

Минусом параллельного соединения светодиодов отметим — удорожание конструкции, за счет того, что в цепи появляются новые элементы. В результате конечный продукт может оказаться достаточно громоздким.

Стоит представить себе елочную гирлянду с таким соединением диодов… Для ее работоспособности придется соединять еще один проводник к паре светодиод-резистор. Поэтому 99,9 % всех гирлянд собраны из последовательно соединенных светодиодов.

Видео на тему параллельного соединения светодиодов (если перегорит один из светодиодов)


Хочу дать Вам посмотреть видео о том, что же будет, если один из параллельно соединенных светодиодов перегорит. Это как раз к тому, что мы сегодня и обсуждали

 

Последовательное и параллельное соединение светодиодов

При конструировании различных электронных устройств часто возникает необходимость в последовательном, параллельном или комбинированном включении элементов. Не стали исключением и светодиоды. Учитывая их небольшие размеры, а также с целью повышения яркости, в одном корпусе осветительного прибора можно разместить несколько LED-чипов.

Как правильно собрать электрическую цепь, чтобы надёжность схемы была на высоком уровне? Что нужно знать о светодиодах, соединяя их параллельно или последовательно?

Параллельное соединение

Необходимость в параллельном включении возникает в случае, когда напряжения источника питания недостаточно для запитки нескольких последовательно соединённых светодиодов. Теоретически, в самом простом варианте можно было бы отдельно объединить все аноды и все катоды излучающих диодов. После чего подключить их к источнику напряжения с соблюдением полярности.

Но такая схема не работоспособна, так как дифференциальное сопротивление открытого светодиода чрезмерно мало, что провоцирует режим короткого замыкания. В результате все светодиоды в цепи единожды вспыхнут и навсегда погаснут.

Но как говорят: «Правило без исключений не бывает». В китайских игрушках и зажигалках с подсветкой можно увидеть, что светодиоды запитаны прямо от батареек без каких-либо промежуточных элементов. Почему они не перегорают? Дело в том, что ток в цепи ограничен внутренним сопротивлением круглых батареек типа AG1. Их мощности недостаточно, чтобы нанести вред светодиоду.

Ограничить резкое нарастание тока в нагрузке можно с помощью резистора. О том, как это грамотно сделать с одним светодиодом, подробно написано в данной статье. Для цепи из нескольких параллельно подключенных LED с одним резистором схема примет следующий вид.

Но и этот вариант не пригоден для конструирования осветительных устройств с высокой надёжностью. Почему? Ответ на этот вопрос кроется в особенностях строения полупроводников. В процессе производства полупроводниковых элементов невозможно получить два абсолютно одинаковых прибора. Даже у светодиодов из одной партии будет разное дифференциальное (внутреннее) сопротивление, от которого зависит величина прямого напряжения. Это касается не только светодиодов, но и других полупроводников. Среди  диодов, транзисторов и тиристоров тоже не найти двух приборов с равными электрическими параметрами.

Из второй схемы видно, что резистор R1 ограничивает только суммарный ток цепи, который затем распределяется по ветвям со светодиодами в зависимости от их сопротивления. По закону Ома светодиод с наименьшим сопротивлением p-n-перехода получит наибольшую порцию тока. И скорее всего он будет больше номинального значения, что ускорит деградацию кристалла. Работа светодиода в режиме перегрузки по току рано или поздно приведёт к выходу из строя на обрыв. Оставшиеся в работе светодиоды распределят между собой ток сгоревшего элемента, что также приведёт к резкой потере яркости.

Как и в первом варианте, китайцы не стесняются конструировать светильники на базе «полурабочих» схем. Схему с одним резистором часто можно встретить в дешёвых фонариках и маломощных светильниках на пальчиковых батарейках. А чтобы светодиоды проработали хотя бы год, сопротивление резистора умышленно завышают, как бы, исключая возможные перегрузки.

Ниже приведен единственно верный вариант параллельного включения светодиодов.

Здесь последовательно с каждым светодиодом подключен ограничительный резистор. Такое схемотехническое решение позволяет выровнять токи в каждой отдельной ветви, не позволяя им превышать рабочее значение.

Подключать светодиоды через резистор рекомендуется только от стабилизированного источника постоянного напряжения.

Пример расчета

Для закрепления теоретических знаний параллельное соединение светодиодов рассмотрим на конкретном примере.

В схеме включены два светодиода: слаботочный красный и мощный одноваттный белый, которые для удобства можно запитать от разных выключателей.

Дано:

  • источник напряжения U = +5 В;
  • LED1 – красного свечения с ULED1 = 1,8 В и ILED1 = 0,02 А;
  • LED2 – белого свечения с ULED2 = 3,2 В и ILED2 = 0,35 А.

Требуется рассчитать параметры и выбрать резисторы R1 и R2.

При параллельном включении к обеим ветвям (R1-LED1 и R2- LED2) прикладывается одинаковое напряжение, равное 5 В. Сопротивление каждого резистора определим по формуле:

Округляем полученное значение R2 до ближайшего большего значения из стандартного ряда E24 – 5,1 Ом. Подставив его обратно в формулу, находим реальный ток во второй ветви: С учетом возможного отклонения сопротивления выбранного резистора, которое для ряда Е24 может достигать 5%, ток 0,33 А является оптимальным. Снижение рабочего тока примерно на 4% сильно не повлияет на яркость, но позволит светодиоду работать без перегрузок.

Мощность, которую должны рассеивать резисторы, определим с учетом пересчёта тока LED2 по формуле:

Резистор R1 подойдёт любой как планарный, так и с выводами сопротивлением 160 Ом и мощностью 0,125 Вт. Корпус резистора R2 должен эффективно отводить тепло в течение длительной работы светильника. Поэтому его выбираем с двойным запасом по мощности, а именно: 5,1 Ом – 1 Вт.

Последовательное соединение

В последовательном включении светодиодов нужно соблюдать правило: «Напряжение источника питания должно быть больше суммы падений напряжений на светодиодах».

Остаток напряжения в неравенстве гасится одним единственным резистором R, правильное включение которого показано на схеме. Все светодиоды подключаются поочередно от анода к катоду. Сопротивление резистора задаёт ток цепи. Это значит, что соединять последовательно можно светодиоды только с одинаковым рабочим током.

Пример расчета

Расчет сопротивления и мощности резистора проведём на примере включения трёх белых светодиодов из серии Cree XM-L, для которых характерным является ток ILED = 0,7 А и прямое напряжение ULED = 2,9 В. Взяв за основу цветовую температуру и требуемую яркость, можно последовательно подключать светодиоды из разных групп в пределах серии XM-L. Например, один Cree XM-L-T6 с ТС=5000°K и два Cree XM-L-T2 с ТС=2600°K, которые в итоге дадут мощный поток нейтрального света.

Питание на схему поступает от блока стабилизированного напряжения U = +12 В. Сопротивление резистора находим по закону Ома: Ближайший стандартный номинал – 4,7 Ом, при котором ток теоретически будет равен 0,702 А. Это не критично, но следует быть уверенным, что сопротивление резистора не изменится под влиянием температуры во время работы. Поэтому устанавливать нужно либо прецизионный резистор с допуском менее 1%, либо последовательно с R1 = 4,7 Ом запаять ещё одно сопротивление 0,1-0,2 Ом такой же мощности.

Найдём мощность резистора:

По аналогии с расчётами для первой схемы устанавливать нужно резистор примерно с двойным запасом по мощности, то есть один на 5 Вт. Можно его заменить на два штуки по 2 Вт, но тогда придётся пересчитать сопротивление.

Два важных момента

В момент первого включения желательно измерить мультиметром ток в цепи и падение напряжения на каждом светодиоде. Если полученные данные будут отличаться от расчётных, то нужно пересчитать сопротивление резистора. Иначе, ток в схеме может оказаться слишком заниженным (с потерей яркости) или завышенным (с перегревом чипа светодиода).

Как в последовательном, так и в параллельном включении светодиодов нельзя делать расчеты, ссылаясь исключительно на способность источника питания обеспечить нужный ток или напряжение. Важны оба этих параметра, произведение которых даёт мощность. Мощность блока питания всегда должна быть больше мощности потребления, чтобы гарантировать стабильную и продолжительную работу всего устройства.

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.

Как подключить светодиод параллельно, последовательно: схемы, описания, нюансы

Светодиоды (они же led) на протяжении многих лет активно применяются как в производстве телевизоров, так и в качестве основного освещения дома или квартиры, однако вопрос о том, как правильно выполнить подключение светодиодов актуален и по сей день.

На сегодняшний день их существует огромное количество, различной мощности (сверхяркие Пиранья), работающих от постоянного напряжения, которые можно подключать тремя способами:

  1. Параллельно.
  2. Последовательно.
  3. Комбинированно.

Также существуют специально разработанные схемы, позволяющие подключить светодиод к стационарной бытовой сети 220В. Давайте рассмотрим более детально все варианты подключения led, их преимущества и недостатки, а также как это выполнить своими руками.

Основные принципы подключения

Как было сказано ранее, конструкция светоизлучающего диода подразумевает их подключение исключительно к источнику постоянного тока. Однако, поскольку рабочая часть светодиода – это полупроводниковый кристалл кремния, то очень важно соблюдать полярность, в противном случае светодиод не будет излучать световой поток.

Каждый светодиод имеет техническую документацию, в которой содержатся инструкции и указания по правильному подключению. Если документации нет, можно посмотреть маркировку светодиода. Маркировка поможет узнать производителя, а зная производителя, Вы сможете найти нужный даташит, в котором и содержится информация по подключению. Вот, такой не хитрый совет.

Как определить полярность?

Для решения вопроса существует всего 3 способа:

  1. 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. 
  2. 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 результат не меняется, тогда led вышел из строя (для установления более точного диагноза, читайте как проверить светодиод). 
  3. Визуально. Если присмотреться к светодиоду, то можно увидеть 2 кончика возле кристалла. Тот, который больше – катод, тот, что меньше – анод. 

С полярностью разобрались, теперь нам нужно определиться с тем, как подключить LED к сети. Для тех, кто не понял, читайте подробную и интересную статью определения полярности у светодиода. В ней мы собрали все возможные способы проверки, и даже при помощи батарейки.

Способы подключения

Условно, подключение происходит по 2 способам:

  1. К стационарной сети промышленной частоты (50Гц) напряжением 220В;
  2. К сети с безопасным напряжением величиной 12В.

Если необходимо подключить несколько led к одному источнику питания, тогда нужно выбрать последовательное или параллельное подключение.

Рассмотрим каждый из вышеприведенных примеров по отдельности.

Подключение светодиодов к напряжению 220В

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:

в которой 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, и 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.

После определения номинала и мощности сопротивления можно собрать схему для подключения одного светодиода к 220В. Для ее надежной работы необходимо ставить дополнительный диод, который будет защищать светоизлучающий диод от пробоя, при возникновении амплитудного напряжения на выводах светодиода в 315В (220*√2).

Схема практически не применяется, поскольку в ней возникают очень большие потери из-за выделения тепла в сопротивлении. Рассмотрим более эффективную схему подключения к 220 В:

На схеме, как видим, установлен обратный диод VD1, пропускающий обе полуволны на конденсатор C1 емкостью 220 нФ, на котором происходит падение напряжение до необходимого номинала.

Сопротивление R1 номиналом 240 кОм, разряжает конденсатор при выключенной сети, а во время работы схемы не играет никакой роли.

Но это упрощенная модель для подключения LED, в большинстве светодиодных ламп уже встроенный драйвер (схема), который преобразует переменное напряжение 220В в постоянное с величиной 5-24В для их надежной работы. Схему драйвера Вы можете видеть на следующем фото:

Подключение светодиодов к сети 12В

12 вольт – это безопасное напряжение, которое применяется в особо опасных помещениях. Именно к таким и относятся ванные комнаты, бани, смотровые ямы, подземные сооружения и другие помещения.

Для подключения к источнику постоянного напряжения номиналом 12В, аналогично, подключению к сетям 220В необходимо гасящее сопротивление. В противном случае, если подключить его напрямую к источнику, из-за большего проходящего тока светодиод мгновенно сгорит.

Номинал этого сопротивления и его мощность рассчитываются по тем же формулам:

В отличии от цепей 220В, для подключения одного светодиода к сети 12В нам потребуется сопротивление со следующими характеристиками:

  • R = 1,3 кОм;
  • P = 0,125Вт.

Еще одним достоинством напряжения 12В, является то, что в большинстве случаев оно уже выпрямленное (постоянное), что значительно упрощает схему подключения. Рекомендуется дополнительно монтировать стабилизатор напряжения типа КРЭН или аналога.

Как мы уже знаем, светоизлучающий диод можно подключить как к цепям 12В, так и к цепям 220В, однако существует и несколько вариаций их соединения между собой:

  • Последовательное.
  • Параллельное.

Последовательное подключение

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 параллельного 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 подключение

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:
  1. Большое количество элементов;
  2. 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 мощный светодиод?

Для работоспособности мощных светоизлучающих диодов, так же, как и простых нам потребуется источник питания. Однако в отличии от предыдущего варианта, он должен быть на порядок мощней.

Чтобы засветить мощный светодиод номиналом 1W, источник питания должен выдерживать не менее 350 мА нагрузки. Если номинал 5W, то источник питания постоянного тока должен выдержать нагрузку тока не менее 1,4А.

Для корректной работы мощного светодиода обязательно необходимо использовать интегральный стабилизатор напряжения типа LM, который защищает его от скачков напряжения.

Если необходимо подключить не один, а несколько мощных LED, рекомендуем ознакомиться с правилами последовательного и параллельного подключения, которые были описаны выше.

Ошибки при подключении

  1. Прямое подключение к источнику питания. В данном случае светодиод моментально сгорит, поскольку отсутствует ограничивающий ток резистор.
  2. Параллельное подключение через один резистор. Светодиоды постепенно будут выходить из строя, поскольку рабочий ток у каждого разный.
  3. Последовательное подключение с различным током потребления. При такой схеме подключения есть 2 варианта: либо просто одни будут светить тусклее других, либо те, что рассчитаны на меньший ток – сгорят.
  4. Неправильно подобранный ограничивающий резистор. При неправильно подобранном сопротивлении через светодиоды будет проходить большой ток, в результате чего, они будут перегреваться и со временем перегорят. При большом сопротивлении они будут светить не в полную силу.
  5. Подключение к сети переменного напряжения номиналом 220В без диода или других компонентов защиты. Если при подключении с сети 220В, если не установить дополнительный диод, то на светодиоде возникнет амплитудное значение напряжения в 315В, которое моментально выведет его из строя.

Видео

Ошибки подключения могут повлечь за собой неприятные последствия, от банальной поломки светодиодов, до нанесения себе повреждений. Поэтому, настоятельно рекомендуем посмотреть видео, где разбирают часто встречающиеся ошибки.

Заключение

Прочитав статью можно сделать вывод, что все светодиоды, вне зависимости от рабочего напряжения, всегда подключаются параллельно или последовательно — школьный курс физики. Еще стоит помнить, что никакой светодиод не подключается напрямую в сеть 220В, всегда нужно использовать защитные элементы в схеме подключения. Тип применяемых защитных элементов зависит от вида подключаемого светоизлучающего диода.

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.

Светлый угол — светодиоды • Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

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

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

подключение светодиодов к драйверу 300 мА

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

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

подключение светодиодов к драйверу 700 мА

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

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

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

Юрий Рубан, ООО «Рубикон», 2010 г.

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

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

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

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

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

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

Принципы подключения

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

К основным способам подключения относятся:

  • параллельное;
  • последовательное;
  • комбинированное.

Основные причины выхода из строя светодиодных цепочек:

  • неправильное соединение;
  • некачественные диоды или блоки питания.

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

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

Полярность

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

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

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

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

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

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

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

Способы подключения

Этапы соединения:

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

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

Подключение к напряжению 220 В

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

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

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

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

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

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

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

Как выбрать нужный драйвер, зависит от трех параметров:

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

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

Подключение к сети 12 в

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

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

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

Последовательное подключение

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

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

Преимущества и недостатки

Преимущества:

  • одинаковый уровень тока;
  • простота.

Недостатки:

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

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

Параллельное подключение

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

Параллельное подключение может использоваться для реализации двухцветного свечения ламп.

Плюсы и минусы

Преимущества:

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

Недостатки:

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

Смешанное подключение

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

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

Преимущество:

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

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

Как подключить мощный светодиод

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

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

Распространенные ошибки при подключении

Самые часто встречающиеся ошибки при соединении светодиодов:

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

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

Основные выводы

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

Предыдущая

Лампы и светильникиКакие лампочки лучше для дома: светодиодные или энергосберегающие

Следующая

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

Основы светодиодного освещения высокой мощности

Светодиоды

подходят для многих осветительных приборов, они предназначены для производства большого количества света при небольшом форм-факторе при сохранении фантастической эффективности. Здесь, в LEDSupply, есть множество светодиодов для самых разных осветительных приборов, хитрость заключается в том, чтобы знать, как их использовать. Светодиодная технология немного отличается от других осветительных приборов, с которыми знакомо большинство людей. Этот пост здесь, чтобы объяснить все, что вам нужно знать о светодиодном освещении: как безопасно питать светодиоды, чтобы получить максимальное количество света и максимально долгий срок службы.

Что такое светодиод?

Светодиод — это тип диода, который преобразует электрическую энергию в свет. Для тех, кто не знает, диод — это электрический компонент, который работает только в одном направлении. По сути, светодиод — это электрический компонент, который излучает свет, когда электричество проходит в одном направлении, от анода (положительная сторона) к катоду (отрицательная сторона). LED — это аббревиатура, обозначающая « L ight E mitting D iode». По сути, светодиоды похожи на крошечные лампочки, им просто требуется гораздо меньше энергии для освещения, и они гораздо более эффективны в обеспечении высокой светоотдачи.

Типы светодиодов

В общем, мы предлагаем два разных типа светодиодов:

Сквозное отверстие 5 мм и монтаж на поверхность.

Светодиоды 5 мм Светодиоды

5 мм представляют собой диоды внутри линзы диаметром 5 мм с двумя тонкими металлическими ножками внизу. Они используются в приложениях, где требуется меньшее количество света. 5-миллиметровые светодиоды также работают при гораздо меньших токах возбуждения, максимальное значение которых составляет около 30 мА, тогда как для светодиодов поверхностного монтажа требуется минимум 350 мА.Все наши 5-миллиметровые светодиоды производятся ведущими производителями и доступны в различных цветах, интенсивности и схемах свечения. Светодиоды со сквозными отверстиями отлично подходят для небольших фонариков, вывесок и всего, что вы используете на макетной плате, поскольку их можно легко использовать с выводами. Ознакомьтесь с нашим руководством по настройке 5-мм светодиодов, чтобы получить дополнительную информацию об этих крошечных источниках света.

Светодиоды для поверхностного монтажа (SMD) Рисунок 1 – Голый эмиттер Светодиоды

для поверхностного монтажа представляют собой диоды, которые можно разместить на подложке (печатной плате) с кремниевым колпаком над диодом для его защиты (см.1). Мы предлагаем мощные светодиоды для поверхностного монтажа от лидеров отрасли Cree и Luxeon. На наш взгляд, оба превосходны, поэтому мы все-таки их носим. Некоторые предпочитают одно другому, но это приходит с опытом и знанием того, что искать. Cree, как правило, имеет более высокую выходную мощность в люменах и является лидером рынка в секторе высокомощных светодиодов. Luxeon, с другой стороны, имеет отличные цвета и термоконтроль.

Светодиоды высокой мощности

поставляются в виде неизолированных излучателей (как показано на рис. 1) или монтируются на печатную плату с металлическим сердечником (MCPCB).Платы изолированы и содержат токопроводящие дорожки для легкого подключения цепей. Наши 20-миллиметровые 1-Up и 3-Up конструкции правого борта являются бестселлерами. Мы также предлагаем QuadPod, которые могут содержать 4 мощных светодиода на плате, немного большей, чем 20-миллиметровые звезды (см. рис. 2). Все наши мощные светодиоды также могут иметь линейную конструкцию. LuxStrip может вместить 6 светодиодов на фут и легко подключается на длину до 10 футов.

Рисунок 2 – Опции MCPCB

Полярность имеет значение: подключение светодиодов

Электронная полярность указывает, является ли цепь симметричной или нет.Светодиоды являются диодами, поэтому пропускают ток только в одном направлении. Когда нет тока, не будет света. К счастью, это означает, что если мы подключим светодиод в обратном направлении, он не сожжет всю систему, он просто не загорится.

Положительная сторона светодиода — это анод, а отрицательная — катод. Ток течет от анода к катоду и никогда в другом направлении, поэтому важно знать, как отличить анод от катода. Для светодиодов для поверхностного монтажа это легко сделать, так как соединения помечены, но для светодиодов диаметром 5 мм подойдет более длинный вывод, который является анодом (положительным), взгляните на рисунок 3 ниже.

Рисунок 3 – Поиск анода и катода светодиода

Варианты цвета

Одна из замечательных особенностей светодиодов — это различные варианты и виды света, которые вы можете получить от них.

Белые светодиоды

Коррелированная цветовая температура (CCT) — это процесс создания разного белого света при разных температурах. Цветовая температура указывается в градусах Кельвина (К), что представляет собой температурную шкалу, в которой ноль соответствует абсолютному нулю, а каждый градус равен одному Кельвину.Более низкие температуры от 3000K до 4500K имеют тенденцию быть теплее до нейтрального белого. Более высокие температуры 5000K+ — это холодные белые цвета, также известные как «дневной белый».

Цветные светодиоды

Для цветов действительно важна длина волны в нанометрах (нм). Для некоторых приложений цвета необходимы для визуального эффекта, но иногда определенные длины волн необходимы для таких приложений, как отверждение, выращивание, освещение рифовых резервуаров и многое другое. См. рис. 4, чтобы понять, какие длины волн и температуры создают определенные цвета.

Рисунок 4 – Цвета светодиодов и цветовая температура

Мы стараемся поддерживать одинаковую цветовую температуру и длину волны для каждой марки и типа светодиодов. Вы всегда можете найти цвет или длину волны наших светодиодов в подразделе страницы продукта и даже выполнить поиск по цвету в раскрывающемся меню светодиодов на главной странице. В белом цвете мы предлагаем 3000K, 4000K, 5000K и 6500K. Что касается цветов, мы используем диапазон от 400 до 660 нм.

Яркость светодиода

Светодиоды

известны не только своими цветами, они также намного ярче, чем другие источники света.Иногда трудно сказать, насколько ярким будет светодиод, потому что он измеряется в люменах. Люмен — это научная единица измерения светового потока или общего количества видимого света от источника. Обратите внимание, что светодиоды диаметром 5 мм обычно указываются в милликанделах (мкд). Для 5-миллиметровых светодиодов их угол обзора также влияет на светоотдачу, которую они излучают, подробнее об этом см. здесь.

Почему важно управлять током…

Количество света (люменов), излучаемого светодиодом, зависит от величины подаваемого тока.Ток измеряется в миллиамперах (мА) или амперах (А). Мощные светодиоды могут потреблять ток от 350 мА до 3000 мА. Светодиоды различаются по току, поэтому обязательно учитывайте это при выборе светодиода и драйвера.

Определение яркости

Теперь самое сложное: выбрать комбинацию светодиода и драйвера, которая будет излучать необходимый свет. Мы проделали большую подготовительную работу здесь, в посте, измеряя яркость каждого мощного светодиода при разных токах возбуждения.Обратите внимание, что это меры для звезд 1-Up, поэтому, если вам нужно больше света, светодиоды 3-Up являются хорошим вариантом, поскольку они втрое дают больше света при той же площади.

Приведенный выше ресурс всегда можно использовать для определения светоотдачи светодиода, но найти его вручную не очень сложно.

Для этого необходима информация из технического описания светодиода. На всех наших светодиодных страницах мы ссылаемся на техническое описание производителя внизу страницы.

Пример: определение яркости Cree XP-L при 2100 мА

В этом примере мы используем Cree XP-L.Сначала найдите таблицу Flux Characteristics (рис. 5). Мы коснемся биннинга позже, который помечен в столбце «Группа», но давайте предположим, что мы собираемся использовать холодный белый XP-L из самого верхнего бина (v5). Выделенное число представляет собой типичный поток при 1050 мА, при котором измеряется ток XP-L. Справа от него указаны типичные значения люменов для токов возбуждения 1500, 2000 и 3000 мА.

Рисунок 5 – Таблица светового потока светодиодов

Для этого примера предположим, что мы хотим запустить этот светодиод с драйвером светодиода BuckBlock 2100 мА, и нам нужно найти, каким будет световой поток.При управлении промежуточным током возбуждения, которого нет в списке, найдите в таблице данных график зависимости потока от тока, который выглядит как график справа.

Стрелка показывает проверенный (базовый) выход (при 100% относительном потоке). Следуя кривой до 2 100 мА (?), мы видим, что это увеличение света на 75%. Взяв 460 люмен сверху и умножив их на 1,75, мы увидим, что холодный белый XP-L, работающий на 2100 мА, излучает около 805 люмен.

При переходе на светодиоды может быть сложно найти нужный светодиод и световой поток.Это связано с тем, что свет всегда измерялся мощностью лампочки. Светодиоды имеют гораздо лучшую эффективность, что делает практически невозможным измерение таким образом, поскольку светодиод мощностью 50 Вт будет значительно ярче, чем лампа накаливания мощностью 50 Вт. На рисунке 7 показаны разные лампы накаливания и световой поток, который они дают. Это помогает лучше понять, какой свет ожидать от светодиода и будет ли он таким же, как у старого освещения.

Рисунок 6 – Мощность лампы накаливания в люменах

Угол обзора и оптика

Для каждого из наших 5-мм светодиодов указаны углы обзора, поэтому просто найдите тот, который подойдет именно вам.Что касается наших светодиодов для поверхностного монтажа, большинство из них излучают очень широкий угол в 125 градусов! К счастью, светодиодные правые борта совместимы и просты в использовании со светодиодной оптикой. Эта вторичная оптика используется для фокусировки света. Они могут отражать свет от светодиода в виде пятна, среднего пятна, широкого пятна или эллиптических и овальных узоров.

Как видно на Рис. 8, оптика 1-Up имеет конусообразную форму и требует держателя оптики. В случае наших светодиодных плат держатели оптики имеют четыре ножки, которые садятся в пазы звезды.Тройные светодиодные звезды также совместимы с оптикой Carclo, имеют три отверстия в плате для ножек оптики.

Рисунок 7 – Светодиодная оптика и держатели

Как питать светодиоды

Светодиоды

известны своей наибольшей эффективностью среди всех других источников света. Эффективность — это мера того, насколько хорошо источник света излучает видимый свет, также описываемая как люмен на ватт. Другими словами, сколько света мы получаем на наш ватт мощности? Чтобы найти это, сначала узнайте мощность используемого светодиода.Чтобы найти ватты, вам нужно умножить прямое напряжение (напряжение, при котором ток начинает течь в нормальном направлении) на ток возбуждения в амперах (обратите внимание, что он ДОЛЖЕН быть в амперах, а не в миллиамперах). В качестве примера рассмотрим светодиод Cree XP-L 1-up.

Рисунок 8 – Прямое напряжение светодиода

Допустим, мы запускаем Cree XP-L с током 2000 мА. На рисунке 8 видно, что при этом токе возбуждения прямое напряжение составляет 3,15 В. Таким образом, чтобы найти ватты, мы умножаем 3,15 (прямое напряжение) на 2 А (2000 мА = 2 Ампера), что дает 6.3 Вт.

Теперь, чтобы найти КПД, нам просто нужно разделить 742 люмен (протестированное количество люменов для этого светодиода при 2000 мА) на 6,3 Вт. Таким образом, эффективность (люмен/ватт) Cree XP-L составляет 117,8. Это отличная эффективность, но также обратите внимание, что Cree может похвастаться тем, что светодиод XLamp XP-L имеет революционную эффективность 200 люмен / ватт при токе 350 мА. Полезно знать, что эффективность снижается по мере того, как вы подаете больше тока на светодиод, поскольку это увеличивает нагрев, что делает светодиод немного менее эффективным. Иногда вам придется принять это, если вам нужно, чтобы светодиод был очень ярким, но если вы хотите получить максимальную эффективность, вам следует использовать светодиоды с более низким током.Все это полезно для определения того, сколько энергии потребуется вашим приложениям, а также для определения экономии энергии в будущем.

Еще немного о светодиодных драйверах

Это означает, что вам нужно найти драйвер светодиодов, способный управлять светодиодами с нужным вам током, чтобы получить желаемое количество люменов. Драйвер светодиода — это электрическое устройство, которое регулирует мощность светодиода или группы светодиодов. Драйвер реагирует на изменяющиеся потребности светодиода, подавая на светодиод постоянное количество энергии, поскольку его электрические свойства меняются в зависимости от температуры.Хорошей аналогией для понимания этого является автомобиль с круиз-контролем. Когда автомобиль (светодиод) движется по холмам и долинам (изменения температуры), круиз-контроль (водитель) следит за тем, чтобы он оставался на постоянной скорости (свет), регулируя газ (мощность), необходимый для этого. Драйвер очень важен, потому что для правильной работы светодиодам требуется очень специфическая электрическая мощность. Если напряжение, подаваемое на светодиод, ниже требуемого, через переход проходит очень небольшой ток, что приводит к слабому освещению и плохой работе.С другой стороны, если напряжение слишком велико, на светодиод поступает слишком большой ток, и он может перегреться и серьезно повредиться или полностью выйти из строя (тепловой разгон). Всегда проверяйте техническое описание светодиодов, чтобы знать, какой ток рекомендуется, чтобы избежать этих проблем.

Какое напряжение мне нужно, чтобы зажечь светодиод?

Это распространенный вопрос, и в нем довольно легко разобраться. Все, что вам нужно знать, это прямое напряжение светодиодов. Если у вас есть несколько светодиодов последовательно, вам необходимо учитывать все объединенные прямые напряжения, если у вас есть параллельная цепь, вам нужно только учитывать прямое напряжение того, сколько светодиодов у вас есть в цепочке.Дополнительные сведения о настройке проводки см. здесь. Рекомендуется поддерживать напряжение не менее 2 вольт, так как некоторые драйверы (например, драйверы LuxDrive) требуют этого для правильной работы драйвера. Так что, если ваше общее прямое напряжение для последовательной цепи составляет 9,55, вы должны быть в безопасности с источником питания 12 В. Для автономных драйверов (вход переменного тока) просто узнайте, на какое выходное напряжение они рассчитаны, и убедитесь, что вы защищены, поэтому драйвер входа переменного тока с выходным диапазоном 3–12 В постоянного тока также подойдет для этого приложения.

Терморегулятор

Определение мощности вашей системы также поможет вам узнать больше о контроле нагрева, который вам понадобится.Поскольку эти светодиоды обладают высокой мощностью, они выделяют тепло, которое может быть очень вредным, как вы можете узнать здесь. Слишком много тепла приведет к тому, что светодиоды будут излучать меньше света, а также сократят срок службы. Мы всегда рекомендуем использовать радиатор и использовать около 3 квадратных дюймов на каждый ватт светодиодов. Для большей мощности я бы рекомендовал искать радиатор, который рекомендуется для количества потребляемых вами ватт.

Объединение светодиодов и качество

Сейчас, когда светодиодная промышленность развивается довольно быстрыми темпами, важно понимать разницу между светодиодами.Это распространенный вопрос, поскольку светодиоды могут варьироваться от очень дешевых до очень дорогих. Я был бы осторожен при покупке дешевых светодиодов, так как вы всегда получаете то, за что платите, да, светодиоды могут работать отлично поначалу, но обычно они не служат долго или быстро перегорают из-за плохого тестирования.

Все светодиоды, представленные на сайте LEDSupply, тщательно отобраны. У нас только лучшие бренды и цветовая температура. Наш обширный опыт в отрасли помог нам осознать важность качественного производства и упаковки светодиодов.При производстве светодиодов производительность варьируется от средних значений, указанных в технических описаниях. По этой причине производители сортируют светодиоды по световому потоку, цвету и прямому напряжению. Мы выбираем ячейки с самым высоким световым потоком (видимый свет) и самым низким прямым напряжением, так как это гарантирует, что у нас будут светодиоды с наилучшей эффективностью. Большое количество светодиодной продукции изготавливается дешево и неправильно документируется, что приводит ко многим неудачным проектам, а затем заставляет людей думать, что светодиоды на самом деле не служат так долго, как о них говорят.Благодаря нашему опыту и покупательной способности мы можем предложить лучшие продукты по разумным ценам.

Это должно дать вам хорошее начало для понимания светодиодов и того, что искать, но если у вас есть дополнительные вопросы или вы хотите получить дополнительную информацию об определенном продукте и о том, будет ли он работать для вас, мы здесь, чтобы помочь. Просто напишите нам по адресу [email protected] или позвоните нам по телефону (802) 728-6031, чтобы пообщаться с нашей очень хорошо осведомленной службой технической поддержки.

Понимание драйверов светодиодов от LEDSupply

Драйверы светодиодов

могут быть запутанной частью светодиодной технологии.Существует так много разных типов и вариаций, что иногда это может показаться немного ошеломляющим. Вот почему я хотел написать краткий пост с объяснением разновидностей, их различий и вещей, на которые следует обращать внимание при выборе драйвера (драйверов) светодиодов для освещения.

Что такое светодиодный драйвер, спросите вы? Драйвер светодиода — это электрическое устройство, которое регулирует мощность светодиода или цепочки светодиодов. Это важная часть схемы светодиодов, и работа без нее приведет к сбою системы.

Использование одного из них очень важно для предотвращения повреждения ваших светодиодов, поскольку прямое напряжение (V f ) мощного светодиода изменяется в зависимости от температуры. Прямое напряжение — это количество вольт, которое требуется светоизлучающему диоду, чтобы проводить электричество и загораться. По мере повышения температуры прямое напряжение светодиода уменьшается, в результате чего светодиод потребляет больше тока. Светодиод будет продолжать нагреваться и потреблять больше тока, пока не сгорит, это также известно как тепловой разгон.Драйвер светодиода представляет собой автономный источник питания с выходами, соответствующими электрическим характеристикам светодиода(ов). Это помогает избежать теплового разгона, поскольку драйвер светодиода с постоянным током компенсирует изменения прямого напряжения, подавая на светодиод постоянный ток.

На что обратить внимание перед выбором драйвера светодиодов

  • Какой тип светодиодов используется и сколько?
    • Узнайте прямое напряжение, рекомендуемый управляющий ток и т. д.
  • Нужен ли мне драйвер светодиода постоянного тока или драйвер светодиода постоянного напряжения?
    • Здесь мы рассматриваем постоянный ток и постоянное напряжение.
  • Какой тип питания будет использоваться? (постоянный ток, переменный ток, батареи и т. д.)
  • Каковы ограничения по пространству?
    • Работаете в ограниченном пространстве? Не так много напряжения для работы?
  • Каковы основные цели приложения?
    • Размер, стоимость, эффективность, производительность и т. д.
  • Требуются какие-либо специальные функции?
    • Диммирование, пульсация, микропроцессорное управление и т. д.

Прежде всего, вы должны знать…

Существует два основных типа драйверов: те, которые используют входную мощность постоянного тока низкого напряжения (обычно 5–36 В постоянного тока), и те, которые используют входную мощность переменного тока высокого напряжения (обычно 90–277 В переменного тока). Драйверы светодиодов, использующие питание переменного тока высокого напряжения, называются автономными драйверами или драйверами светодиодов переменного тока. В большинстве приложений рекомендуется использовать драйвер светодиодов с низким напряжением постоянного тока.Даже если ваш вход представляет собой высоковольтный переменный ток, использование дополнительного импульсного источника питания позволит использовать входной драйвер постоянного тока. Рекомендуется использовать низковольтные драйверы постоянного тока, поскольку они чрезвычайно эффективны и надежны. Для небольших приложений доступно больше вариантов диммирования и вывода по сравнению с высоковольтными драйверами переменного тока, поэтому у вас больше возможностей для работы в вашем приложении. Однако, если у вас есть большой проект общего освещения для жилых или коммерческих помещений, вы должны увидеть, как драйверы переменного тока могут быть лучше для этого типа работы.

Вторая вещь, которую вы должны знать

Во-вторых, вам нужно знать ток привода, который вы хотите подать на светодиод. Более высокие токи возбуждения приведут к большему количеству света от светодиода, а также потребуют большей мощности для работы света. Важно знать характеристики вашего светодиода, чтобы вы знали рекомендуемые токи возбуждения и требования к радиатору, чтобы не сжечь светодиод слишком большим током или избыточным теплом. Наконец, полезно знать, что вы ищете в своем приложении для освещения.Например, если вы хотите диммировать, вам нужно выбрать драйвер с возможностью диммирования.

Немного о затемнении

Затемнение светодиодов зависит от того, какую мощность вы используете; поэтому я рассмотрю варианты затемнения как постоянного, так и переменного тока, чтобы мы могли лучше понять, как затемнять все приложения, будь то постоянный или переменный ток.

Диммирование постоянного тока

Низковольтные драйверы с питанием от постоянного тока можно легко диммировать двумя различными способами. Самым простым решением для диммирования для них является использование потенциометра.Это дает полный диапазон диммирования от 0 до 100%.

Потенциометр 20 кОм

Это обычно рекомендуется, когда в вашей схеме есть только один драйвер, но если есть несколько драйверов, регулируемых одним потенциометром, значение потенциометра можно найти из – KΩ/N – где K – значение вашего потенциометра, а N это количество драйверов, которые вы используете. У нас есть проводные BuckPucks, которые поставляются с потенциометром поворотной ручки 5K для затемнения, но у нас также есть этот потенциометр 20K, который можно легко использовать с нашими драйверами BuckBlock и FlexBlock.Просто подключите заземляющий провод диммирования к центральному контакту, а диммирующий провод — к одной или другой стороне (выбор стороны просто определяет, в какую сторону вы повернете ручку, чтобы сделать ее тусклой).

Вторым вариантом диммирования является использование настенного диммера 0–10 В, например, нашего регулятора яркости низкого напряжения A019. Это лучший способ диммирования, если у вас несколько устройств, так как диммер 0-10 В может работать с несколькими драйверами одновременно. Просто подключите диммирующие провода прямо к входу драйвера, и все готово.

Диммирование переменного тока

Для высоковольтных драйверов переменного тока есть несколько вариантов затемнения, в зависимости от вашего драйвера. Многие драйверы переменного тока работают с диммированием 0-10 В, как мы рассмотрели выше. Мы также предлагаем драйверы светодиодов Mean Well и Phihong, которые предлагают диммирование TRIAC, поэтому они работают со многими диммерами с передним и задним фронтом. Это полезно, поскольку позволяет светодиодам работать с очень популярными системами диммирования в жилых помещениях, такими как Lutron и Leviton.

Сколько светодиодов можно запустить с помощью драйвера?

Максимальное количество светодиодов, которое вы можете запустить от одного драйвера, определяется путем деления максимального выходного напряжения драйвера на прямое напряжение ваших светодиодов.При использовании драйверов LuxDrive максимальное выходное напряжение определяется путем вычитания 2 вольт из входного напряжения. Это необходимо, потому что драйверам требуется 2 вольта для питания внутренней схемы. Например, при использовании драйвера BuckPuck Wired 1000 мА с входным напряжением 24 вольта максимальное выходное напряжение составит 22 вольта.

Что мне нужно для Силы?

Это подводит нас к тому, какое входное напряжение нам нужно для наших светодиодов. В конце концов, входное напряжение равно нашему максимальному выходному напряжению для нашего драйвера после того, как мы примем во внимание служебное напряжение схемы драйвера.Убедитесь, что вы знаете минимальное и максимальное входное напряжение для драйверов светодиодов. В качестве примера мы будем использовать проводной BuckPuck 1000 мА, который может принимать входное напряжение от 7 до 32 В постоянного тока. Чтобы определить, каким должно быть ваше входное напряжение для приложения, вы можете использовать эту простую формулу.

V o + (V f x LED n ) = V в

Где:

В o = дополнительное напряжение для драйверов – 2, если вы используете драйвер постоянного тока LuxDrive, или 4, если вы используете драйвер переменного тока LuxDrive

В f = прямое напряжение светодиодов, которые вы хотите запитать

LED n = Количество светодиодов, которые вы хотите подключить

В в = Входное напряжение драйвера

Спецификации продукта со страницы продукта Cree XPG2

Например, если вам нужно запитать 6 светодиодов Cree XPG2 от источника постоянного тока и вы используете описанный выше Wired BuckPuck, то напряжение V в должно быть не менее 20 В постоянного тока на основе следующего расчета.

2 + (3,0 х 6) = 20

Определяет минимальное входное напряжение, которое необходимо обеспечить. Нет никакого вреда в использовании более высокого напряжения вплоть до максимального номинального входного напряжения драйвера, поэтому, поскольку у нас нет источника питания 20 В постоянного тока, вы, вероятно, будете использовать блоки питания 24 В постоянного тока для работы этих светодиодов.

Теперь это помогает нам убедиться, что напряжение работает, но чтобы найти правильный источник питания, нам также нужно найти мощность всей светодиодной схемы.Расчет мощности светодиода:

В f x Ток привода (в амперах)

Используя 6 светодиодов XPG2 сверху, мы можем найти наши ватты.

3,0 В x 1 А = 3 Вт на светодиод

Общая мощность цепи = 6 x 3 = 18 Вт

При расчете подходящей мощности источника питания для вашего проекта важно предусмотреть 20-процентную «амортизацию» при расчете мощности. Добавление этой 20-процентной подушки предотвратит перегрузку источника питания.Перегрузка блока питания может привести к мерцанию светодиодов или преждевременному выходу из строя блока питания. Просто рассчитайте подушку, умножив общую мощность на 1,2. Таким образом, для нашего приведенного выше примера нам потребуется не менее 21,6 Вт (18 x 1,2 = 21,6). Ближайший общий размер блока питания будет 25 Вт, поэтому в ваших интересах получить блок питания на 25 Вт с выходным напряжением 24 В.

Что делать, если у меня недостаточно напряжения?

Использование повышающего драйвера светодиодов (FlexBlock)

Драйверы светодиодов FlexBlock являются повышающими драйверами, что означает, что они могут выдавать более высокое напряжение, чем то, которое на них подается.Это позволяет подключать больше светодиодов с помощью одного драйвера светодиодов. Это чрезвычайно полезно в приложениях, где ваше входное напряжение ограничено, и вам нужно получить

ФлексБлок

больше мощности светодиодам. Как и в случае с драйвером BuckPuck, максимальное количество светодиодов, которое вы можете подключить с помощью одного драйвера, определяется путем деления максимального выходного напряжения драйвера на прямое напряжение ваших светодиодов. FlexBlock может быть подключен в двух различных конфигурациях и различаться по входному напряжению.В режиме Buck-Boost (стандартный) FlexBlock может работать со светодиодными нагрузками, которые выше, ниже или равны напряжению источника питания. Максимальное выходное напряжение драйвера в этом режиме находится по формуле:

48 В постоянного тока – В в

Итак, при использовании источника питания 12 В постоянного тока и светодиодов XPG2 сверху, сколько мы можем работать с 700 мА FlexBlock? Ваше максимальное выходное напряжение составляет 36 В постоянного тока (48-12), а прямое напряжение XPG2, работающего при 700 мА, составляет 2,9, поэтому, разделив 36 В постоянного тока на это, мы увидим, что этот драйвер может питать 12 светодиодов.В режиме Boost-Only FlexBlock может выдавать до 48 В постоянного тока всего от 10 В постоянного тока. Таким образом, если бы вы были в режиме Boost-Only, вы могли бы включить до 16 светодиодов (48/2,9). Здесь мы подробно рассмотрим использование повышающего драйвера FlexBlock для питания ваших светодиодов.

Проверка мощности драйверов переменного тока высокой мощности

Теперь с входными драйверами переменного тока они выделяют определенное количество ватт для работы, поэтому вам нужно найти мощность ваших светодиодов. Вы можете сделать это, используя эту формулу:

[Vf x ток (в амперах)] x LEDn = мощность

Таким образом, если мы попытаемся запитать те же 6 светодиодов Cree XPG2 при токе 700 мА, ваша мощность будет…

[2.9 х 0,7] х 6 = 12,18

Это означает, что вам нужно найти драйвер переменного тока, который может работать до 13 Вт, например, наш светодиодный драйвер Phihong 15 Вт.

ПРИМЕЧАНИЕ. При разработке приложения важно учитывать минимальное выходное напряжение автономных драйверов. Например, приведенный выше драйвер имеет минимальное выходное напряжение 15 вольт. Поскольку минимальное выходное напряжение больше, чем у нашего одиночного светодиода XPG2 (2,9 В), вам потребуется соединить не менее 6 таких светодиодов последовательно для работы с этим конкретным драйвером.

Инструменты для понимания и поиска правильного светодиодного драйвера

Итак, теперь у вас должно быть довольно хорошее представление о том, что такое драйвер светодиодов, и о том, на что следует обращать внимание при выборе драйвера с источником питания, достаточным для вашего приложения. Я знаю, что еще будут вопросы, и для этого вы можете связаться с нами по телефону (802) 728-6031 или по электронной почте [email protected]

У нас также есть этот инструмент выбора драйвера, который помогает рассчитать, какой драйвер будет лучше всего, введя характеристики вашей схемы.

Если для вашего приложения требуется нестандартный размер и мощность, свяжитесь с LEDdynamics. Их подразделение LUXdrive быстро спроектирует и изготовит индивидуальные светодиодные драйверы прямо здесь, в Соединенных Штатах.

Спасибо за внимание, и я надеюсь, что этот пост поможет всем тем, кто интересуется, что такое светодиодные драйверы.

Как работает светодиод 5 мм?

Светоизлучающие диоды (СИД) окружают нас повсюду. Они в наших домах, в наших машинах, даже в наших телефонах. Светодиоды бывают разных форм и размеров, что дает дизайнерам возможность адаптировать их к своему продукту.Каждый раз, когда загорается что-то электронное, есть большая вероятность, что за этим стоит светодиод. Низкое энергопотребление и небольшие размеры делают их отличным выбором для многих различных продуктов, поскольку их можно более плавно встроить в дизайн, чтобы сделать устройство в целом лучше.

В прошлом мы уже обсуждали светодиоды высокой яркости, но в этом посте мы сосредоточим наше внимание на светодиодах диаметром 5 мм или светодиодах со сквозным отверстием. Это типы светодиодов, которые, вероятно, будут использоваться в вашей небольшой электронике в качестве индикатора или чего-то в этом роде.5-миллиметровые светодиоды потребляют гораздо меньше тока для работы, чем светодиоды высокой яркости, 20 мА по сравнению с минимум 350 мА для мощных светодиодов. Если вы следили за нашей оригинальной статьей «Мастеринг светодиодов», вы должны знать: больше тока = больше света. Таким образом, очевидно, что эти 5-миллиметровые светодиоды будут скорее акцентным светом или светом для очень маленьких помещений. Именно для этого предназначены 5-миллиметровые светодиоды, их можно использовать вместе в большом массиве для создания знака или какой-то матрицы, или их можно использовать по отдельности, чтобы сделать небольшой индикатор или один из тех крошечных фонариков на цепочке для ключей. .

Светодиоды

диаметром 5 мм очень полезны, поскольку они легко питаются от небольшого источника питания и служат долго. Это позволяет легко включать их во многие электронные устройства или размещать источники света там, где они обычно не могут быть установлены. Название 5mm LED происходит от их размеров: корпус из эпоксидной смолы сверху имеет диаметр около 5 мм. Эти сверхмалые источники света просты в использовании, но мы не можем упускать из виду определенные этапы настройки нашей светодиодной схемы.

Основы светодиодов 5 мм

Светодиод представляет собой вариант базового диода.Диод — это электронный компонент, который проводит электричество только в одном направлении. Диоды имеют так называемое прямое номинальное напряжение, которое определяет минимальную разницу напряжений между анодом (+) и катодом (-), чтобы позволить электронам течь (ааа… сладкое электричество). Светодиод в основном такой же, как диод, с ключевым отличием в том, что он генерирует свет, когда проходит электричество.

Светодиоды

диаметром 5 мм представляют собой тип светодиодов, в которых кристалл удерживается на опорной стойке, заключенной в эпоксидный купол для защиты.Затем соединения выполняются через две ножки или штыри, выходящие из нижней части. Как мы уже упоминали, диод пропускает ток только в одном направлении. Это делает крайне важным различать положительную сторону (анод) и отрицательную сторону (катод). Со светодиодами 5 мм это легко, заметили, что ножки разной длины? Более длинная ножка — это анод, а более короткая из двух — это катод. Если ваши ножки обрезаны или у вас есть производитель, который делает их одинакового размера, обычно вокруг края 5-миллиметрового корпуса со стороны катода есть плоское пятно (см. Ниже).

Убедитесь, что вы всегда подключаете положительный аккумулятор/источник питания к аноду, а отрицательный или заземление к катоду. Это позволит убедиться, что полярность совпадает, и электричество будет течь, если у вас достаточно входного напряжения, зажигая ваш 5-мм светодиод. Если вы подключите его в обратном направлении, ничего не произойдет, и цепь останется замкнутой. Чтобы убедиться, что у вас достаточно мощности для вашего светодиода, есть два ключевых параметра, на которые следует обратить внимание при рассмотрении спецификаций светодиодов: прямое напряжение и прямой ток.

Напряжение светодиода 5 мм

Для каждого светодиода должно быть указано «Прямое напряжение», которое определяет величину напряжения, необходимого для проведения электричества и производства света. Если вы попытаетесь подать что-то меньшее, чем это количество, светодиод останется открытым и непроводящим. Как только падение напряжения на светодиоде достигнет прямого напряжения, ваш светодиод загорится. Если у вас есть несколько светодиодов последовательно, вы должны учитывать сумму их номинальных значений прямого напряжения.

Давайте взглянем на один из наших стандартных синих 5-мм светодиодов.Теперь мы можем легко увидеть в спецификациях на странице продукта, что светодиод имеет прямое напряжение около 3,4 В. Итак, мы берем этот светодиод и пытаемся подключить его к батарейке АА, светодиод что-нибудь сделает? Батареи AA имеют номинальное напряжение всего 1,5 В, поэтому нет, у нас недостаточно напряжения для проведения электричества. Однако, если мы добавим еще одну батарею AA последовательно, наше напряжение будет на уровне 3 В, и мы сможем запустить 5-мм светодиод. «Но вы сказали, что светодиоду нужно 3,4 В!» Да, я знаю, но когда вы говорите с точностью до нескольких знаков после запятой, все будет в порядке.

Светодиод 5 мм Текущий

Теперь некоторые люди думают, что им нужно позаботиться только о напряжении светодиода, и все будет в порядке. Это упускает из виду очень важную часть светодиодов, ток. Светодиоды потребляют столько тока, сколько могут в цепи, что, в свою очередь, приводит к увеличению температуры светодиода, пока он не перегорит. Поэтому, чтобы иметь дело с меньшим количеством неисправных светодиодов, давайте обращаем внимание на номинальные токи светодиодов.

Приведенный выше пример, когда входное напряжение и прямое напряжение так близки, является единственным примером, когда вам не нужно сильно беспокоиться о токе.Согласно эмпирическому правилу на нашем сайте, когда ваше входное напряжение составляет 3 В, вы можете запитать любой из 5-мм светодиодов, кроме красного и желтого, не беспокоясь об отслеживании тока. Это связано с тем, что в источнике питания недостаточно тока для того, чтобы 5 мм вытянулся и сгорел.

Во всех остальных случаях необходимо ограничить ток, протекающий через светодиод. В мощных светодиодах
это делается с помощью драйвера постоянного тока. Номинальный ток 5-мм светодиодов намного ниже, обычно около 15-30 мА, и мы можем контролировать ток, установив резистор последовательно со светодиодом.Здесь вы часто будете слышать термин «резистор ограничения тока», поскольку резистор обеспечивает значительное ограничение тока, протекающего через цепь.

5-мм светодиоды обычно тестируются при 20 мА, они могут потреблять ток до 30 мА, но, по моему мнению, я обычно стараюсь поддерживать 5-мм светодиоды при 20 мА, которые рекомендуются во всех их спецификациях. Теперь нам нужно выяснить, как найти правильный размер резистора для вашей схемы, чтобы сохранить ваши светодиоды в безопасности!

Поиск резистора подходящего размера для ваших светодиодов

Резисторы

бывают самых разных размеров, и для определения правильного размера для вашей системы требуются математические вычисления.Не волнуйтесь, мы делаем это очень просто с помощью этого калькулятора сопротивления, который вычисляет размер резистора, который вам нужен. Это отличный инструмент, но всегда полезно узнать, как производятся расчеты, так что следуйте инструкциям. Чтобы найти токоограничивающий резистор правильного размера, мы должны знать два свойства светодиода: прямой ток и прямое напряжение.

Давайте используем тот же синий светодиод из примера выше. На странице товара вы увидите таблицу, изображенную справа. В кружке показано прямое напряжение (Vf) при заданном испытательном токе.Таким образом, вы можете видеть, что для этого светодиода при постоянном токе 20 мА светодиод будет падать на 3,2-3,6 В. Мы возьмем золотую середину и должны предположить, что этот светодиод упадет до 3,4 В.

В этом примере в качестве источника питания я буду использовать последовательно 3 батарейки АА. Каждая батарейка АА имеет напряжение около 1,5 В, поэтому в сумме у нас есть 4,5 В для нашего светодиода. Мы должны использовать закон Ома, чтобы найти предел резистора, но сначала мы должны найти напряжение на нем. Резистор и светодиод будут включены последовательно, то есть падение напряжения на них будет суммироваться, чтобы равняться входному напряжению.Это означает, что мы можем легко найти напряжение, которое будет падать на резисторе, поскольку мы уже знаем, что светодиоды составляют 3,4 В.

Входное напряжение = светодиод В f + Напряжение резистора

Напряжение резистора = Входное напряжение — светодиод В f

Напряжение на резисторе = 4,5–3,4 В

Таким образом, на резисторе будет падать около 1,1 В. Теперь, когда у нас есть это, мы можем использовать закон Ома для расчета необходимого сопротивления!

Сопротивление = Напряжение/ток (в амперах)

Сопротивление = 1.1/0,02 (20 мА)

Сопротивление = 55 Ом

В зависимости от светодиода будет меняться резистор. Для этого примера мы можем предположить, что необходим резистор 55 Ом, ближайший размер, который у нас есть, — 60,4, поэтому мы выберем его. Если вы сомневаетесь в значении или если оно находится между предлагаемыми значениями сопротивления, выберите немного больший размер.

Последнее, что нужно проверить при работе со светодиодами и резисторами, — это мощность резистора. Все наши резисторы имеют мощность ¼ Вт. Требуемая мощность резистора — это разница между мощностью светодиода и общей мощностью цепи.Таким образом, в приведенном выше примере мы найдем требуемую мощность резистора.

Мощность светодиода = 3,4 В x 0,02 А = 0,068 Вт

Общая мощность = 4,5 В x 0,02 А = 0,09 Вт

Мощность, рассеиваемая резистором = ,09 – 0,068 = ,022 Вт

Резистор мощностью ¼ Вт (0,25) может легко выдерживать 0,022 Вт, так что все готово! Установите резистор последовательно со светодиодом (на положительной стороне соединения), и ваш свет готов.

Не хотите мучиться с поиском резистора и работой с несколькими резисторами в одной цепи? Обратите внимание на DynaOhm от LuxDrive. Это полностью герметизированный переменный резистор на полупроводниковой основе, оптимизированный для замены резисторов в 5-мм светодиодах. Этот блок будет включен последовательно, как и резистор. Разница в том, что он уже рассчитан на определенный номинальный ток, поэтому вам нужно беспокоиться только о напряжении. DynaOhm может принимать от 2,6 В до 50 В постоянного тока, поэтому вводите все, что вам нужно для ваших светодиодов.

Теперь, когда мы закончили все эти забавные разговоры о напряжении и токе, мы можем погрузиться в то, что действительно волнует людей, а именно в свет, который излучают эти крошечные лампочки. Цвет и яркость измеряются несколькими способами. Наш сайт всегда хорошо их перечисляет и систематизирует, но давайте узнаем, как эти диоды создают свет, который они излучают.

Длина волны светодиода

Длина волны светодиода

— это, по сути, очень точный способ объяснения цвета света. Для светодиодов цвет может отличаться из-за интенсивного производственного процесса, а иногда длина волны немного отличается.На листе спецификаций светодиода 5 мм вы фактически увидите минимальную и максимальную длину волны. Различия всегда находятся в пределах одного и того же спектра, просто если вы покупаете светодиоды одного цвета в разных партиях, могут быть небольшие различия (даже если наши глаза их не замечают).

Эта длина волны фактически определяется типом полупроводникового материала, используемого для изготовления диода внутри этого 5-мм корпуса. Структура энергетических зон полупроводников различается в зависимости от материала, поэтому фотоны излучаются с разными частотами, которые влияют на свет, который мы видим.Ниже приведена полная таблица наших светодиодов и вариантов длины волны. Некоторые из наиболее популярных цветов, которые мы продаем, — темно-красный 660 нм и розовый 440 нм.

Имеются также белые светодиоды диаметром 5 мм теплого и холодного белого цвета.

Яркость светодиода

Таким образом, длина волны зависит от полупроводникового материала, а интенсивность света зависит от тока, подаваемого на диод. Следовательно, чем выше ток возбуждения, тем ярче будет ваш светодиод. Яркость 5-миллиметровых светодиодов обычно измеряется в милликанделах (мкд), но это гораздо больше, чем просто установка определенного значения яркости любого светодиода.

Самое интересное в этом измерении света, кандела, заключается в том, что это не мера количества световой энергии, как измеряется большинство других форм света, а действительная яркость. Это число находится путем взятия мощности, излучаемой в определенном направлении, и взвешивания этого числа с помощью функции светимости света. В основном это означает, что угол луча, который мы обсудим ниже, может влиять на свет, но также и на длину волны. Человеческий глаз более чувствителен к одним длинам волн, чем к другим, и эта модель яркости учитывает это.Вот почему 5-миллиметровые ИК-светодиоды не будут иметь выхода, потому что мы не можем видеть эту длину волны. Это то же самое для УФ и даже для синего и других распространенных цветов.

Эта сила света (яркость) варьируется от светодиода к светодиоду, как вы увидите. Цвета имеют тенденцию быть ниже, от десятков до сотен, тогда как белые (и некоторые цвета, которые мы видим лучше, например зеленый) могут достигать 20 000 мкд. Мы перечисляем светоотдачу всех 5-мм светодиодов при испытательном токе 20 мА.

Угол обзора 5 мм

5-мм светодиоды на нашем сайте будут маркированы по цвету и углу луча.5-миллиметровые светодиоды показывают график, подобный приведенному справа, который показывает угол, под которым будет идти луч, и интенсивность под определенными углами. Чтобы прочитать график, представьте, что светодиод стоит прямо под ним. «Спицы» на графике — это углы, а радужные линии — интенсивность в процентах от максимальной интенсивности. Посмотрите ниже, как мы описываем, как найти угол обзора и яркость под этим углом любого 5-мм светодиода.

Рассеивающий светодиод 5 мм

Часто рекомендуется иметь какой-либо рассеиватель или матовое покрытие, если на светодиоды будет смотреть непосредственно человеческий глаз.Некоторые 5-миллиметровые светодиоды имеют покрытие купола из эпоксидной смолы, которое делает световой поток более мягким. У нас есть один белый светодиод диаметром 5 мм, в котором используется такое покрытие, поэтому оно приятно для глаз. Это снизит яркость, но сделает свет более привлекательным.

Go Explore с 5-мм светодиодами

Светодиоды

диаметром 5 мм очень доступны по цене и просты в эксплуатации. Посмотрите, что вы можете с ними сделать, варианты безграничны. Теперь вы знаете, как запитать 5-миллиметровые светодиоды, определить их цвет и яркость, а также убедиться, что свет будет распространяться туда, где вам это нужно.Удачи!

Что такое последовательное и параллельное соединение и когда что применять? — сервисная служба

Возможны два различных метода подключения: последовательное подключение и параллельное подключение. Вы должны знать разницу для проводки светодиодного освещения. Светодиод должен быть подключен последовательно или параллельно. Способ их подключения зависит от источника света. Неправильное соединение со светодиодом приведет к поломке светодиодных фонарей.

Последовательный с 350 мА, 500 мА, 700 мА и 1050 мА

Требуется последовательное соединение со светодиодной подсветкой на 350 мА, 500 мА, 700 мА и 1050 мА.В этом случае вы используете источник питания с регулируемым током.

При последовательном соединении существует только один поток. Ток входит в первую точку через +, а затем выходит через -, чтобы перейти к следующей точке и сделать то же самое с третьей точкой. Ток течет таким образом в одном направлении, пока все точки не будут обеспечены током. Всякий раз, когда хотя бы одно пятно разрывается, цепь разрывается. Дефектное место больше не может проводить ток, так что все виды спорта в цепи выходят из строя.

Однако самые современные светодиодные прожекторы защищены от этого. Эти защищенные точки имеют встроенную перемычку, которая позволяет току течь к другим точкам цепи в случае пробоя.

Параллельное подключение с 12 В, 24 В и 230 В

Параллельное подключение требуется для светодиодного освещения на 12 В, 24 В и 230 В. В этом случае вы используете источник питания напряжения.

При параллельном соединении начальные (+) и конечные (-) точки разных точек соединяются друг с другом.В отличие от последовательного соединения, мощность при параллельном соединении может проходить через несколько цепей. Всякий раз, когда одно пятно ломается, все остальные пятна, следовательно, не ломаются. Мощность все еще может достигать других точек в цепи.

На приведенном ниже рисунке показано, что происходит с цепью питания при выходе из строя одной точки. При параллельном подключении цепь питания остается нетронутой, а все остальные точки продолжают работать. Однако при последовательном соединении, когда одна точка выходит из строя, питание больше не может циркулировать, поэтому другие точки выходят из строя.

При параллельном соединении цепь питания продолжается. При последовательном соединении цепь питания не может продолжаться.

Чтобы продлить срок службы ваших светодиодных фонарей, мы рекомендуем подключать их к сети постоянного тока.

параллельных светодиодов — проблема

Рисунок 1. Параллельные светодиоды — обычно плохая идея.

Многие новички спрашивают, почему светодиоды нельзя соединить параллельно, чтобы использовать общий токоограничивающий резистор, как показано на рисунке 1. Да, они могут, но, как правило, параллельное подключение светодиодов напрямую не является хорошей идеей.

Чтобы понять, почему нам нужно посмотреть на светодиод IV.

Рис. 2. IV-кривые для красного, оранжевого и зеленого при параллельном включении и ток через каждый из них.

 

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

  • Зеленый светодиод имеет самый высокий \(V_F\) из трех, и при 2 В он пропускает около 12 мА.При таком токе будет достаточно ярко.
  • Оранжевый светодиод имеет более низкую \(V_F\) и будет проходить около 27 мА. Он будет очень ярким при таком токе и будет близок к максимальному непрерывному номинальному значению для типичного 3- или 5-мм светодиода. Типичные технические характеристики см. в номинале тока светодиода .
  • Красный светодиод имеет самое низкое значение \(V_F\) и пропускает около 44 мА. Это выше номинального значения 30 мА, указанного в техническом описании в статье выше. Светодиод будет хорошим и ярким – до поры до времени!
Рисунок 3.Для нескольких светодиодов одного цвета ситуация немного лучше, но все же не идеальна.

Даже если все светодиоды одного цвета, мы можем ожидать некоторые различия в прямом токе от светодиода к светодиоду. Различие может быть уменьшено за счет использования светодиодов из одной и той же производственной партии, но даже производители не полагаются на это и используют «биннинг» для сортировки светодиодов в соответствующие партии для чувствительных приложений.

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

Рисунок 5. Для низковольтных приложений один резистор на светодиод предотвращает зависание тока светодиодом с наименьшим [латексным]V_F[/латексным]. один и тот же ток питает все светодиоды в цепочке или, для низковольтных приложений, можно использовать токоограничивающий резистор для каждого светодиода.

 

 

8 вещей, которые вы должны знать

Вы впервые работаете со светодиодами? Вам не хватает знаний по обращению с ними? Не нужно беспокоиться.Мы вас прикрыли! В этом руководстве по параллельному подключению светодиодов более подробно рассматривается правильное подключение светодиодов. За годы производства печатных плат для светодиодов мы собрали всю необходимую информацию, чтобы вы могли понять, как электрические схемы связаны со светодиодами. Мы научимся включать светодиоды параллельно, соединять их последовательно и вычислять резистор для параллельного подключения светодиодов, среди прочего.

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

Параллельная схема с 3 светодиодами, подключенными к аккумулятору

Вы можете применить параллельную проводку, если у вас есть обычные драйверы напряжения.Этот метод подключения становится распространенным, потому что в настоящее время драйверы напряжения являются экономически эффективными. Кроме того, инженеры предпочитают использовать низковольтные цепи высоковольтным. Однако параллельное подключение светодиодов предотвращает их тепловой разгон.

При параллельном подключении прямые напряжения светодиодов не складываются, как при последовательном подключении. Это означает, что если ваш драйвер генерирует 36 В, каждый светодиод будет испытывать 36 В при параллельном подключении. Тем не менее, параллельное подключение распределяет мощность между светодиодами.Плюс параллельного подключения в том, что гаджеты выдают одинаковую яркость.

2. Проводка LE Ds в серии Схема серии

с 3 светодиодами, подключенными к батарее

При работе с драйверами постоянного тока можно использовать последовательное подключение. Последовательная проводка суммирует прямые напряжения ваших светодиодов. Однако ток, протекающий по каждому компоненту, постоянен. Например, когда у вас есть три устройства на 36 В, падение напряжения составляет 108 В.Если ваш текущий драйвер генерирует ток 1400 мА, все три лампочки получат его.

При последовательном соединении вы связываете свое первое устройство в цепочке с последним. Другими словами, вы соединяете положительные и отрицательные клеммы ваших гаджетов. Например, если вы начинаете с подключения электрода вашего водителя к первому устройству, вы должны соединить анод первого компонента с электродом второго компонента. Хотя подключение анода к электроду кажется нелогичным, именно так работает последовательное соединение.

3. Светодиоды в серии против. Светодиоды в параллельном соединении: преимущества параллельного соединения

Независимые компоненты

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

Постоянное напряжение

Параллельное подключение гарантирует, что все устройства получают одинаковое напряжение. Следовательно, это генерирует одинаковую яркость.

Предоставляет место для дополнительных компонентов

Параллельное подключение позволяет добавлять больше гаджетов без изменения напряжения. Например, если вам требуется дополнительное освещение, вы можете установить в цепь еще одну лампочку. Наоборот, введение дополнительных устройств в последовательное соединение увеличивает сопротивление.Кроме того, ток, протекающий через вашу цепь, уменьшается.

Простой, безопасный и надежный

Параллельное соединение проще и проще в создании. Если вы будете следовать отраслевым стандартам установки, вы получите надежное и безопасное электрическое соединение.

4. Несколько светодиодов параллельно с одним резистором

Вы можете подключить несколько светодиодов параллельно с одним резистором. Однако уравнение немного усложняется, поскольку необходимо учитывать прямой ток всего диода.Кроме того, вы должны убедиться, что требования к прямому напряжению ваших диодов совпадают.

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

Следует избегать параллельного подключения нескольких устройств к драйверу постоянного тока. Производители разрабатывают силовые драйверы для питания компонентов, не имеющих контроля тока. Таким образом, вы минимизируете срок службы своих гаджетов, когда параллельно подключаете несколько из них к текущему драйверу. Как это произошло?

Во-первых, каждое устройство имеет свои производственные допуски.Это означает, что, несмотря на то, что вы используете гаджеты с одинаковым номером детали, вы все равно можете испытывать некоторые различия в напряжении, при которых воспламеняются компоненты.

Если вам необходимо подключить несколько устройств к драйверу постоянного тока, вы должны применить для их последовательного подключения. Если один из них выходит из строя, он отключает питание от текущей мощности к остальным. В результате это предотвращает их перегрузку.

6. Параллельный калькулятор светодиодов

Led параллельный калькулятор использует два уравнения.Эти уравнения необходимы для проектирования гаджетов:

Закон Ома

В = I * R

Уравнение мощности

Р = I * В

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

7. Важные моменты, которые необходимо помнить при параллельном подключении светодиодов

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

Во-вторых, по мере того, как вы интегрируете гаджеты в параллельную проводку, ваши требования к питанию возрастают на величину, необходимую каждому устройству.

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

8. Часто задаваемые вопросы

Q1. Светодиоды ярче последовательно или параллельно?

Светодиоды ярче подключены параллельно, чем последовательно.

Q2. Может ли цепь быть параллельной и последовательной?

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

Q3. Сколько светодиодов можно соединить последовательно с резистором 12 В?

Можно последовательно подключить три компонента с ограничительным резистором.

Q4. Что происходит, когда вы подаете большое напряжение на светодиод?

В общем, вы его снесете, если ему не хватает резистора.

Q5. Как вы соединяете светодиодные ленты с разъемами?

Аккуратно прикрепите полоску к коннектору. Убедитесь, что он выходит за выступы с обеих сторон.

Заключение

Существует два основных метода подключения светодиодов: параллельное и последовательное. В основном вы применяете последовательное подключение при работе с драйвером постоянной мощности. Но если вы работаете с драйвером постоянного напряжения, вы будете применять параллельную проводку. Кроме того, вы можете использовать оба метода для получения определенного напряжения.Вы можете применять эти Leds в параллельном содержании в любых Led-COB, лентах и ​​других.

Как рассчитать и подключить светодиоды последовательно и параллельно

В этой статье вы узнаете, как рассчитать светодиоды последовательно и параллельно, используя простую формулу, и настроить свои собственные персонализированные светодиодные дисплеи, теперь вам не нужно просто задаваться вопросом, как проволочные светодиоды? но на самом деле может это сделать, подробности здесь.

Эти светильники известны не только своими ослепительными цветовыми эффектами, но и долговечностью и минимальным энергопотреблением.

Кроме того, светодиоды можно соединять группами, образуя большие буквенно-цифровые дисплеи, которые можно использовать в качестве индикаторов или рекламных объявлений.

Молодые любители электроники и энтузиасты часто задаются вопросом, как рассчитать светодиод и его резистор в цепи, так как им трудно оптимизировать напряжение и ток через группу светодиодов, необходимые для поддержания оптимальной яркости.

Почему нам нужно рассчитать светодиоды

Проектирование светодиодных дисплеев может быть забавным, но очень часто мы просто думаем, как подключить светодиодные светильники? Узнайте с помощью формулы, насколько просто создавать собственные светодиодные дисплеи.

Мы уже знаем, что для свечения светодиода требуется определенное прямое напряжение (FV). Например, для красного светодиода потребуется FV 1,2 В, для зеленого светодиода потребуется 1,6 В, а для желтого светодиода около 2 В.

Все современные светодиоды рассчитаны на прямое напряжение примерно 3,3 В независимо от их цвета.

Но поскольку заданное напряжение питания светодиода будет в основном выше, чем значение его прямого напряжения, добавление резистора ограничения тока со светодиодом становится обязательным.

Поэтому давайте узнаем, как можно рассчитать резистор ограничения тока для выбранного светодиода или серии светодиодов

Расчет резистора ограничения тока

Значение этого резистора можно рассчитать по приведенной ниже формуле: напряжение питания VS – прямое напряжение светодиода VF) / ток светодиода I

Здесь R – рассматриваемый резистор в Омах

Vs – входное напряжение питания светодиода

VF – прямое напряжение светодиода, которое на самом деле является минимальным напряжением питания требуется светодиоду для освещения с оптимальной яркостью.

Если речь идет о последовательном соединении светодиодов, вам просто нужно заменить в формуле «прямое напряжение светодиодов» на «общее прямое напряжение», умножив FV каждого светодиода на общее количество светодиодов в серии. Предположим, что есть 3 светодиода последовательно, тогда это значение становится равным 3 x 3,3 = 9,9

Ток светодиода или I относится к номинальному току светодиода, он может варьироваться от 20 мА до 350 мА в зависимости от спецификации выбранного светодиода. Это должно быть преобразовано в ампер в формуле, поэтому 20 мА становится 0.02 А, 350 мА становится 0,35 А и так далее.

Как подключить светодиоды?

Чтобы понять это, давайте прочитаем следующее обсуждение:

Предположим, вы хотите разработать светодиодный дисплей, содержащий 90 светодиодов, с источником питания 12 В для питания этого 90 светодиодного дисплея.

Для оптимального согласования и настройки светодиода 90 с питанием 12 В вам необходимо соединить светодиоды последовательно и параллельно.

Для этого расчета нам потребуется учитывать 3 параметра, а именно:

  1. Общее количество светодиодов, которое в нашем примере равно 90
  2. Прямое напряжение светодиодов, здесь мы считаем его равным 3 В для удобства расчет, обычно это будет 3.3 В
  3. Вход питания, который для данного примера составляет 12 В

Прежде всего, мы должны рассмотреть параметр последовательного соединения и проверить, сколько светодиодов может быть размещено при заданном напряжении питания

Мы делаем это, разделив напряжение питания на 3 вольта.

Очевидно, что ответ = 4. Это дает нам количество светодиодов, которые можно разместить в источнике питания 12 В.

Однако приведенное выше условие может быть нежелательным, так как это ограничивало бы оптимальную яркость при строгом напряжении питания 12 В, а в случае снижения напряжения питания до некоторого более низкого значения это привело бы к снижению освещенности светодиода.

Поэтому, чтобы обеспечить более низкий запас по крайней мере 2 В, было бы целесообразно удалить один светодиод из расчета и сделать его равным 3. питание было снижено до 10 В, но светодиоды все равно могли светиться достаточно ярко.

Теперь мы хотели бы узнать, сколько таких цепочек из 3 светодиодов можно составить из 90 имеющихся у нас светодиодов? Следовательно, разделив общее количество светодиодов (90) на 3, получим ответ, равный 30.Это означает, что вам нужно будет припаять 30 рядов светодиодных цепочек или цепочек, в каждой цепочке по 3 светодиода. Это довольно легко, верно?

После того, как вы закончите сборку упомянутых 30 цепочек светодиодов, вы, естественно, обнаружите, что каждая цепочка имеет свои положительные и отрицательные свободные концы.

Затем подключите рассчитанное значение резисторов, как описано в предыдущем разделе, к любому из свободных концов каждой серии, вы можете подключить резистор к положительному или отрицательному концу цепочки, положение не имеет значения. поскольку резистор просто должен соответствовать серии, вы можете даже включить некоторые из них между сериями светодиодов.Используя ранее, мы находим резистор для каждой цепочки светодиодов:

R = (напряжение питания VS – прямое напряжение светодиода VF) / ток светодиода

= 12 — (3 x 3) / 0,02 = 150 Ом

Предположим, мы подключаем этот резистор к каждому из отрицательных концов светодиодных цепочек.

  • После этого вы можете начать соединять общие положительные концы светодиодов вместе, а отрицательные концы или концы резисторов каждой серии вместе.
  • Наконец, подайте 12 В на эти общие концы, соблюдая правильную полярность.Вы сразу обнаружите, что весь дизайн ярко светится с одинаковой интенсивностью.
  • Вы можете выровнять и расположить эти цепочки светодиодов в соответствии с дизайном дисплея.

Светодиоды с нечетным количеством

Может возникнуть ситуация, когда ваш светодиодный дисплей содержит светодиоды с нечетным количеством.

Например, предположим, что в приведенном выше случае вместо 90, если бы дисплей состоял из 101 светодиода, то, учитывая 12В в качестве питания, становится довольно неудобной задачей разделить 101 на 3.

Итак, мы находим ближайшее значение, которое делится на 3, то есть 99. Деление 99 на 3 дает нам 33.

Таким образом, расчет для этих 33 цепочек светодиодов будет таким, как описано выше, но как насчет оставшихся двух светодиодов? Не беспокойтесь, мы все еще можем сделать цепочку из этих двух светодиодов и соединить ее параллельно с оставшимися 33 цепочками.

Однако, чтобы убедиться, что цепочка из 2 светодиодов потребляет равномерный ток, как и остальные 3 цепочки светодиодов, мы соответствующим образом рассчитываем последовательный резистор.

В формуле мы просто меняем общее прямое напряжение, как показано ниже:

R = (напряжение питания VS – прямое напряжение светодиода VF) / ток светодиода

= 12 — (2 x 3) / 0,02 = 300 Ом

Это дает нам значение резистора специально для цепочки из 2 светодиодов.

Таким образом, у нас есть 150 Ом для всех цепочек из 3 светодиодов и 300 Ом для цепочки из 2 светодиодов.

Таким образом, вы можете отрегулировать цепочки светодиодов с несовпадающим количеством светодиодов, включив соответствующий компенсирующий резистор последовательно с соответствующими цепочками светодиодов.

Таким образом, проблема легко решается путем изменения номинала резистора для остальных меньших серий.

На этом мы завершаем наше руководство о том, как соединить светодиоды последовательно и параллельно для любого заданного количества светодиодов, используя указанное напряжение питания. Если у вас есть какие-либо вопросы, пожалуйста, используйте поле для комментариев, чтобы решить их.

Расчет светодиодов в последовательном параллельном соединении на плате дисплея

До сих пор мы изучали, как светодиоды могут быть подключены или рассчитаны последовательно и параллельно.

В следующих параграфах мы рассмотрим, как спроектировать большой цифровой светодиодный дисплей, соединяя светодиоды последовательно и параллельно.

В качестве примера мы создадим цифровой дисплей «8» с помощью светодиодов и посмотрим, как он подключен.

Необходимые детали

Для сборки вам потребуются следующие электронные компоненты:
КРАСНЫЙ светодиод 5 мм. = 56 шт.
РЕЗИСТОР = 180 ОМ ¼ ВАТТ CFR,
ПЛАТА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ = 6 НА 4 ДЮЙМА

Как рассчитать и сконструировать светодиодный дисплей?

Конструкция этой схемы отображения числа очень проста и выполняется следующим образом:

Вставьте все светодиоды в плату общего назначения; следуйте ориентациям, как показано на принципиальной схеме.

Сначала припаяйте только один вывод каждого светодиода.

Выполнив это, вы обнаружите, что светодиоды не выровнены прямо и на самом деле закреплены довольно криво.

Прикоснитесь жалом паяльника к припаянному светодиоду и одновременно надавите на этот светодиод, чтобы его основание плотно прижалось к плате. Сделайте это для всех светодиодов, чтобы они выровнялись прямо.

Теперь закончите припаивать остальные непаянные выводы каждого из светодиодов. Аккуратно обрежьте их провода кусачками.По принципиальной схеме объедините плюсы всех серий светодиодов.

Подключите резисторы 180 Ом к отрицательным разомкнутым концам каждой серии. Снова соедините все свободные концы резисторов.

На этом заканчивается построение светодиодного индикатора №8. Чтобы проверить это, просто подключите 12-вольтовый источник питания к общему плюсу светодиода и общему минусу резистора.

Цифра «8» должна мгновенно загореться в виде большого цифрового дисплея и быть узнаваемой даже с большого расстояния.

Советы по функционированию схемы

Чтобы четко понять, как спроектировать большой цифровой светодиодный дисплей, важно детально знать принцип работы схемы.

Глядя на схему, можно заметить, что весь дисплей разделен на 7 светодиодных последовательностей «полос».

Каждая серия содержит группу из 4 светодиодов. Если мы разделим входные 12 вольт на 4, мы обнаружим, что каждый светодиод получает 3 вольта, которых достаточно, чтобы они ярко светились.

Резисторы обеспечивают ограничение тока светодиодов, чтобы они могли работать долго.

Теперь, просто соединяя эти светодиоды параллельно, мы можем выровнять их в разные формы, чтобы получить огромное разнообразие различных буквенно-цифровых дисплеев.