LED-ek párhuzamos és soros csatlakoztatásának alapjai
A LED technológia a világítástechnika legújabb vívmánya, amely változásokat hozott a lakások, utcák, közterek és közlekedés világításában. Alkalmazásuk a csatlakozás típusától függően számos funkcióval rendelkezik: LED-ek soros csatlakoztatása, párhuzamos vagy vegyes. Mindegyik típusnak van pozitív és negatív oldala. A soros csatlakozás lehetővé teszi a nagyfeszültségű hálózathoz való csatlakozást, hátránya pedig a megbízhatatlanság. Más típusoknak is megvannak az előnyei és hátrányai.
Párhuzamos csatlakozás
A fénykibocsátó dióda (LED, LED) egy mikroelem, melynek működése sok paramétertől függ. A mikrotechnológiák hibái ahhoz vezetnek, hogy az egyes LED-ek áram-feszültség jellemzői eltérőek. Ezért az összes dióda működési küszöbe ("bekapcsolás") egyidejűleg eltérő. Ezt a minőségi szabványok megengedik, és figyelembe kell venni az elektromos áramkörök kialakításakor. A LED-ek párhuzamos csatlakoztatásához pontosan ez a beállítás szükséges az egyidejű működésükhöz.
A kapcsolási rajz azt mutatja, hogy minden LED-hez saját ellenállás van kiválasztva. Beállításkor az R1-R6 ellenállások szabályozzák a teljes rendszer működését. Az egyes diódák küszöbértéke 2,5-3,0 V tartományban van, ezért ellenállásokat kell kiválasztani minden diódához.
A pozitív jelző az alacsony feszültség karakterisztikája. Egyetlen LED triggerszintje 3,0 V-ig terjed, így a teljes fénycsomópont alacsony feszültségre tervezhető.
A párhuzamos csatlakozás lényeges előnye ennek a lehetőségnek a „túlélhetősége”. Ha az egyik LED elem meghibásodik, a rendszer tovább működik és biztosítja a világítást.
Ezt a minőséget használják a mini-eszközökben, amikor a miniatürizálás fontos, és újratölthető "táblagépekre" szerelik össze. Az ilyen kézműves termékeket az ipar széles körben gyártja, és kis feladatokra szánják - helyi megvilágítás, reklámcélok stb.
Előnyök és hátrányok
Előnyök A LED-ek párhuzamos csatlakoztatása: kisfeszültségű áramköri táplálás, amely lehetővé teszi miniatűr eszközök építését; a rendszer magas "túlélőképessége", mivel minden dióda közvetlenül csatlakozik az áramforráshoz. hátrányai – az egyes LED-ek hangolásának szükségessége, ami az elemek (ellenállások) számának növekedéséhez vezet; külön áramforrás (vagy meghajtó) szükségessége általános célú áramhálózatok használatakor.
Soros csatlakozás
Ha a LED-ek sorba vannak kapcsolva az elektromos áramkörben, az egyes LED-ek egyedi áramköri beállításait kizárják. De van néhány sajátosság is.
Az áramkör egy ellenállással van konfigurálva, és az összes dióda egyidejűleg aktiválódik.Ennek a vegyületnek az előnye az alacsony komponenstartalom és az egyszerűség. Hátránya az alacsony "túlélőképesség": ha egy SD meghibásodik, az egész rendszer kikapcsol.
A LED-eszközök soros csatlakoztatásának módja lehetővé teszi nagyfeszültségű áramforrások használatát. Általában ezek helyhez kötött világítótestek különféle célokra szabványos nyilvános elektromos hálózatokon..
12 V-os LED rendszerek
A 12 V-ra tervezett LED-eszközök általában az autóipari világítás osztályába tartoznak. Az autóhálózat stabilizátorokkal rendelkezik, így nincs szükség feszültségkiegyenlítésre. Az autók LED-es világítása népszerűvé vált - sok vállalat széles körben használja a LED-es világítást az útvilágításhoz és a riasztóberendezéshez, a belső világításhoz, a csomagtartó és a műszerfal világításához. A LED-ek autókban való használata azonban a világítóelemek, különösen a fényszórók és a jelzőfényblokkok drágulásához vezetett. Néhány prémium modellben a blokkfényszóró ára összehasonlítható egy olcsó autó árával.
Ezenkívül 12 voltos LED-diódákat használnak a lakóhelyiségek építéséhez és díszítéséhez. Gyakran ezek LED-szalagok, amelyek nemcsak megvilágítják a helyiséget, hanem fényinstallációkat is létrehoznak. Ehhez szükség van a ház tápellátására csatlakoztatott lecsökkentő transzformátorok vagy meghajtók felszerelésére és a diódák hosszú távú működésének biztosítására.
220 V-os LED rendszerek
Az ilyen diódarendszerek a leggyakoribbak. A 220 V-os láncos LED-eket nagy helyiségek, nagy teljesítményű spotlámpák, utcai világítás, repülőtéri jelzőrendszerek stb. megvilágítására használják.
Az itt bemutatott 220 V-os soros csatlakozás a legegyszerűbb módja egy kis számú alkatrészből álló diódasor csatlakoztatásának.
LED-ek vegyes csatlakozása
Ez a fajta csatlakozás kihasználja a LED-ek párhuzamos és soros csatlakoztatásának előnyeit. A vegyes (vagy hibrid) csatlakozást olyan összetett LED-rendszerekben használják, amelyek nagyszámú fényponttal rendelkeznek, és egyesítik az erős keskeny lámpatesteket és a szórt fényt.
A vegyes csatlakozások kihasználják a párhuzamos és soros kapcsolás előnyeit a teljes rendszer megbízhatóságának növelése érdekében: ha az egyik dióda kiég, akkor az egész áramkör működőképes marad, míg a többi LED nem tapasztal túlfeszültséget és kíméli az erőforrását.
Gyakori kapcsolódási hibák
A LED egy áramelem, amely "fájdalmasan" reagál az áramló áram növekedésére. Ezt figyelembe kell venni a LED-eket tartalmazó rendszerek létrehozásakor, ahol sok olyan elem van, amely befolyásolja a diódák működését és élettartamát. Ez egy gyakori hiba, és az akkumulátoros LED rendszerekre vonatkozik: ha az akkumulátor nem elég erős, akkor az átfolyó áramot a belső ellenállása korlátozza, ami nem teszi lehetővé az áramjellemzők határértékeinek túllépését. a diódákat, és nem vezet azok meghibásodásához.
A diódákat tartalmazó rendszerek esetében a soros csatlakozást tartják a legjobbnak. Könnyen tervezhetők és gyárthatók, alacsony elemigényűek, üzembiztosak, nagyfeszültségű forrásokhoz csatlakozást biztosítanak lecsökkentő transzformátorok használata nélkül.
Természetesen a párhuzamos csatlakozású rendszereknek megvannak az előnyei - a miniatűr eszközökben való használat lehetősége.De alacsony feszültségű áramforrást igényelnek.
Stabilizátorokat és meghajtókat használnak a LED-rendszerek megbízhatóságának és élettartamának növelésére, ami lehetővé teszi a tervezési hibák elkerülését, és lehetővé teszi minden típusú csatlakozás használatát.
Tematikus videó: Miért kapcsolódnak sorba és párhuzamosan a diódák?
A megfelelő illesztőprogram kiválasztása
A meghajtók olyan elektronikus tápegységek, amelyeket LED-ek csatlakoztatásakor használnak, amelyek érzékenyek a túláramokra. Ezek az eszközök elsősorban az impulzusszélesség-moduláció (PWM) elveire épülnek, ami biztosítja a rendszer maximális hatékonyságát és az automatikus áramszabályozást. A megfelelő kiválasztásakor járművezetők a LED-sémánál a következőket veszik figyelembe:
- bemeneti és kimeneti feszültség;
- kimeneti áram;
- kimeneti teljesítmény;
- a környezettől való védelem foka.
A bemeneti és kimeneti feszültségek a hálózati paraméterek követelményei: AC vagy DC (házi hálózat 220 V - AC, autóhálózat 12 V - DC). A terhelési áram kiszámítása a LED-ek számából és aktuális adataikból történik. A kimeneti teljesítményt a teljes áramkör teljesítménye határozza meg. A védelem mértéke attól függ, hogy a lámpa hol található - kültéren vagy beltéren.
