Mpk-prometey.ru

МПК Прометей
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Светлый угол — светодиоды

Светлый угол — светодиоды

Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

evidence » 09 июн 2014, 02:17

Собственно, в предыдущую тему о создании 20 прожекторов в цех, столкнулся с тем, что хочу использовать массив из 50-ти светодиодов Кри — 3в, 500-550мА, но не соображаю ничего в электрике, и хочу пододбрать максимально эффективный драйвер.
Т.е., если я запитываю последовательно все 50 штук, то мне нужен драйвер, способный выдавать, к примеру, 550ма и 150 с лишним вольт. А если я хочу запитать параллельно по 25 штук? Мне нужен драйвер на 1100мА, но сколько нужно вольт? 150 или же тоже в два раза меньше, т.е. 75 ?

Смотрю в сторону Meanwell LPC серии. А может и HLG, но они в 3 раза дороже. В раздумиях, вообщем

Заранее благодарен за разъяснения

Re: Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

Invisible_Light » 09 июн 2014, 03:27

При параллельном соединении токи суммируются 550*25=13.750 мА (13,75А). Напряжение равно одному диоду =>3V. Итого 6-7V. Но какой смысл?? При параллельном соединении большого количества далеко разнесённых диодов начнёт сильно влиять сопротивление проводов. Как следствие, будет большое падение на проводах, перекос напряжений и токов на диоды. Ближние к подключению диоды будут в дикой перегрузке, дальние в недогрузке. Вся схема посыплется как карточный домик, если будет предусмотрена стабилизация выходного тока с источника.
Неспроста предпочтительно именно последовательное соединение диодов — ток единый во всей цепи, независимо от возможной разности падений напряжения на разных диодах.

Похоже, вы хотите запитать две параллельные цепи по 25 последовательно? Из ваших расчетов так получается.
Лучше запитывать раздельными драйверами последовательные цепи.

Invisible_Light Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 6009 Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53 Откуда: Киров Благодарил (а): 13 раз. Поблагодарили: 968 раз.

Re: Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

evidence » 09 июн 2014, 21:44

Re: Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

Invisible_Light » 09 июн 2014, 22:01

Invisible_Light Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 6009 Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53 Откуда: Киров Благодарил (а): 13 раз. Поблагодарили: 968 раз.

Re: Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

казанец » 09 июн 2014, 22:04

казанец Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 2717 Зарегистрирован: 11 сен 2011, 00:54 Откуда: Татарстан. Г. Казань Благодарил (а): 167 раз. Поблагодарили: 291 раз.

Re: Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

evidence » 09 июн 2014, 22:46

Re: Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

Дилетант » 09 июн 2014, 23:25

При последовательном соединении (в цепочку один за другим) напряжения для отдельных диодов суммируется. Если, например, падение напряжения одного светодиода (это и есть напряжение, требуемое для одного светодиода) 3,2В (вольт) и вы соедините последовательно 25 штук таких светодиодов, то понадобится источник питания, который обеспечивает напряжение не меньше чем 3,2В х 25 = 80В. Если вы соедините 50 таких светодиодов, понадобится 3,2В х 50 = 160В. При этом ток, который потребуется для этой ветки последовательно соединенных светодиодов, нужен будет один и тот же и равен он току, который требуется отдельному светодиоду. Если один светодиод требует, например, 350мА (милиампер), то и 25 и 50 таких светодиодов, соединенных последовательно в одну цепочку, потребуют тоже 350мА.

Если же вы соедините параллельно две, три или более цепочек светодиодов, состоящих из 50 светодиодов каждая, всей конструкции все равно понадобится 160В. Параллельное подсоединение новых веток не увеличивает требуемого напряжения. Параллельное соединение увеличивает потребляемый ток. Например, если отдельный светодиод (и вся последовательная цепочка) требует 350мА, а вы соединяете параллельно две такие ветки, то всей конструкции понадобится уже
350мА х 2 = 700мА. Если соедините 3 такие ветки, то понадобится 350мА х 3 = 1050мА и т.д.

Дилетант Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 1379 Зарегистрирован: 08 авг 2011, 19:02 Благодарил (а): 20 раз. Поблагодарили: 40 раз.

Re: Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

evidence » 10 июн 2014, 02:46

Спасибо, доходчиво и понятно! Но меня все же смущает одно: почему в приведенной мной выше ссылке, подключено две параллельные линейки по 12 светодиодов, которые в сумме потребляют 24 * 3.2 = 76,8 вольт к драйверу, который выдает максимум 48В. По амперажу, понятно — суммируется, т.е. диоду нужно 600ма, драйвер выдает 1200ма, но так как параллельных линий две, каждому выдается 600. Но вот с вольтажом не понятно.

А самая нижняя линейка? Все тех же, но уже, 48 диодов, подключено к драйверу, который выдает максимум 48В, но 3.2А. И указано, что они рекомедуют такую конфигурацию и такой драйвер, если нужно запитать 4 линейки по 12 штук светодиодов "прожорливостью" 3.2В и 700-800мА.

Меня ставят в тупик именно эти "маневры" с вольтажом

Re: Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

Invisible_Light » 10 июн 2014, 03:03

Invisible_Light Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 6009 Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53 Откуда: Киров Благодарил (а): 13 раз. Поблагодарили: 968 раз.

Re: Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

evidence » 10 июн 2014, 04:29

Re: Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

Invisible_Light » 10 июн 2014, 08:08

Читайте так же:
Почему моргают светодиоды при выключенном выключателе

Invisible_Light Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 6009 Зарегистрирован: 17 июн 2012, 01:53 Откуда: Киров Благодарил (а): 13 раз. Поблагодарили: 968 раз.

Re: Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

evidence » 11 июн 2014, 02:32

Re: Паралельно и последовательно. Объясните чайнику

казанец » 11 июн 2014, 13:07

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.

казанец Scio me nihil scire
Scio me nihil scireСообщений: 2717 Зарегистрирован: 11 сен 2011, 00:54 Откуда: Татарстан. Г. Казань Благодарил (а): 167 раз. Поблагодарили: 291 раз.

Мощность при параллельном и последовательном соединении резисторов

Все известные виды проводников обладают определенными свойствами, в том числе и электрическим сопротивлением. Это качество нашло свое применение в резисторах, представляющих собой элементы цепи с точно установленным сопротивлением. Они позволяют выполнять регулировку тока и напряжения с высокой точностью в схемах. Все подобные сопротивления имеют свои индивидуальные качества. Например, мощность при параллельном и последовательном соединении резисторов будет различной. Поэтому на практике очень часто используются различные методики расчетов, благодаря которым возможно получение точных результатов.

Свойства и технические характеристики резисторов

Как уже отмечалось, резисторы в электрических цепях и схемах выполняют регулировочную функцию. С этой целью используется закон Ома, выраженный формулой: I = U/R. Таким образом, с уменьшением сопротивления происходит заметное возрастание тока. И, наоборот, чем выше сопротивление, тем меньше ток. Благодаря этому свойству, резисторы нашли широкое применение в электротехнике. На этой основе создаются делители тока, использующиеся в конструкциях электротехнических устройств.

Мощность при параллельном и последовательном соединении резисторов

Помимо функции регулировки тока, резисторы применяются в схемах делителей напряжения. В этом случае закон Ома будет выглядеть несколько иначе: U = I x R. Это означает, что с ростом сопротивления происходит увеличение напряжения. На этом принципе строится вся работа устройств, предназначенных для деления напряжения. Для делителей тока используется параллельное соединение резисторов, а для делителей напряжения – последовательное.

Читайте так же:
Розетка этюд дача светлое дерево

На схемах резисторы отображаются в виде прямоугольника, размером 10х4 мм. Для обозначения применяется символ R, который может быть дополнен значением мощности данного элемента. При мощности свыше 2 Вт, обозначение выполняется с помощью римских цифр. Соответствующая надпись наносится на схеме возле значка резистора. Мощность также входит в состав маркировки, нанесенной на корпус элемента. Единицами измерения сопротивления служат ом (1 Ом), килоом (1000 Ом) и мегаом (1000000 Ом). Ассортимент резисторов находится в пределах от долей ома до нескольких сотен мегаом. Современные технологии позволяют изготавливать данные элементы с довольно точными значениями сопротивления.

Важным параметром резистора считается отклонение сопротивления. Его измерение осуществляется в процентах от номинала. Стандартный ряд отклонений представляет собой значения в виде: +20, +10, +5, +2, +1% и так далее до величины +0,001%.

Большое значение имеет мощность резистора. По каждому из них во время работы проходит электрический ток, вызывающий нагрев. Если допустимое значение рассеиваемой мощности превысит норму, это приведет к выходу из строя резистора. Следует учитывать, что в процессе нагревания происходит изменение сопротивления элемента. Поэтому если устройства работают в широких диапазонах температур, применяется специальная величина, именуемая температурным коэффициентом сопротивления.

Для соединения резисторов в схемах используются три разных способа подключения – параллельное, последовательное и смешанное. Каждый способ обладает индивидуальными качествами, что позволяет применять данные элементы в самых разных целях.

Мощность при последовательном соединение

При соединение резисторов последовательно электрический ток по очереди проходит через каждое сопротивление. Значение тока в любой точке цепи будет одинаковым. Данный факт определяется с помощью закона Ома. Если сложить все сопротивления, приведенные на схеме, то получится следующий результат: R = 200+100+51+39 = 390 Ом.

Учитывая напряжение в цепи, равное 100 В, по закону Ома сила тока будет составлять I = U/R = 100/390 = 0,256 A. На основании полученных данных можно рассчитать мощность резисторов при последовательном соединении по следующей формуле: P = I 2 x R = 0,256 2 x 390 = 25,55 Вт.

Таким же образом можно рассчитать мощность каждого отдельно взятого резистора:

  • P1 = I 2 x R1 = 0,256 2 x 200 = 13,11 Вт;
  • P2 = I 2 x R2 = 0,256 2 x 100 = 6,55 Вт;
  • P3 = I 2 x R3 = 0,256 2 x 51 = 3,34 Вт;
  • P4 = I 2 x R4 = 0,256 2 x 39 = 2,55 Вт.

Если сложить полученные мощность, то полная Р составит: Р = 13,11+6,55+3,34+2,55 = 25,55 Вт.

Мощность при параллельном соединение

При параллельном подключении все начала резисторов соединяются с одним узлом схемы, а концы – с другим. В этом случае происходит разветвление тока, и он начинает протекать по каждому элементу. В соответствии с законом Ома, сила тока будет обратно пропорциональна всем подключенным сопротивлениям, а значение напряжения на всех резисторах будет одним и тем же.

Прежде чем вычислять силу тока, необходимо выполнить расчет полной проводимости всех резисторов, применяя следующую формулу:

  • 1/R = 1/R1+1/R2+1/R3+1/R4 = 1/200+1/100+1/51+1/39 = 0,005+0,01+0,0196+0,0256 = 0,06024 1/Ом.
  • Поскольку сопротивление является величиной, обратно пропорциональной проводимости, его значение составит: R = 1/0,06024 = 16,6 Ом.
  • Используя значение напряжения в 100 В, по закону Ома рассчитывается сила тока: I = U/R = 100 x 0,06024 = 6,024 A.
  • Зная силу тока, мощность резисторов, соединенных параллельно, определяется следующим образом: P = I 2 x R = 6,024 2 x 16,6 = 602,3 Вт.
  • Расчет силы тока для каждого резистора выполняется по формулам: I1 = U/R1 = 100/200 = 0,5A; I2 = U/R2 = 100/100 = 1A; I3 = U/R3 = 100/51 = 1,96A; I4 = U/R4 = 100/39 = 2,56A. На примере этих сопротивлений прослеживается закономерность, что с уменьшением сопротивления, сила тока увеличивается.

Существует еще одна формула, позволяющая рассчитать мощность при параллельном подключении резисторов: P1 = U 2 /R1 = 100 2 /200 = 50 Вт; P2 = U 2 /R2 = 100 2 /100 = 100 Вт; P3 = U 2 /R3 = 100 2 /51 = 195,9 Вт; P4 = U 2 /R4 = 100 2 /39 = 256,4 Вт. Сложив мощности отдельных резисторов, получится их общая мощность: Р = Р1234 = 50+100+195,9+256,4 = 602,3 Вт.

Таким образом, мощность при последовательном и параллельном соединении резисторов определяется разными способами, с помощью которых можно получить максимально точные результаты.

Параллельное соединение светодиодов: описание, плюсы и минусы

Новый год – самый светлый и добрый праздник для большинства населения нашей страны. Люди наряжают елки и ждут чего-то светлого и доброго. Однако праздничное настроение невозможно создать без правильной иллюминации, в качестве которой традиционно выступают гирлянды. Их изготавливают из лампочек накаливания, неона. Однако наиболее экономичными и безопасными по праву считаются изделия из светодиодов. Такие гирлянды можно собрать даже своими руками. Необходимо лишь соблюдать некоторые правила монтажа. Сегодняшняя статья расскажет о параллельном соединении светодиодов, как оно выполняется и когда применяется.

Новый год - пора, когда особенно хочется праздничного настроения

Какие виды коммутации LED-элементов существуют

Различают два основных типа соединения – последовательное и параллельное. Каждый из них применяется в своей области. Например, если речь идет о новогодних электрических гирляндах, то здесь чаще выполняется последовательное соединение. Оно позволяет использовать лампочки накаливания или неон, предназначенные для низкого напряжения. К примеру, соединенные последовательно лампочки 4.5 В в количестве 50 шт. свободно выдерживают напряжение 220 В. При подобной коммутации плюс одного излучателя соединяется с минусом другого, и так на протяжении всей цепи.

Читайте так же:
Dns k42a619 как уменьшить ток подсветки

Но подобное правило не касается светодиодных новогодних электрических гирлянд. Дело в том, что для корректной работы LED-компонентов не подходит переменный ток домашней сети. Для нормального функционирования им необходим стабилизирующий блок питания. Это значит, что напряжение в любом случае должно быть низким. Ведь намного проще стабилизировать 12В, нежели 220 В.

Пример параллельного соединения светодиодов

Нюансы подключения светодиодов

Как известно, существует последовательное и параллельное соединение светодиодов. В таком случае возникает вопрос, почему для гирлянд с лампами накаливания и неоном выбирается одно, а для LED-элементов другое? Здесь дело в характеристиках излучателей. Каждый из светодиодов имеет свой показатель падения напряжения. При условии, что стабилизирующий блок питания не слишком мощный, большое количество LED-элементов последовательно к нему подключить не удастся. Именно по этой причине в гирляндах используется параллельная коммутация.

Кто-то может сказать, что достаточно взять БП помощнее, ведь при этом контролировать напряжение на светодиодах будет проще (оно будет равным на каждом из них). Но здесь встает вот какая проблема. Даже если брать обычную гирлянду из светодиодов на 50 LED-элементов, адаптер будет таких размеров, что под небольшой елкой его спрятать не удастся.

Полезная информация! Если падение напряжения на чипах выше, нежели номинал блока питания, долговременную работу такой адаптер может не выдержать.

Параллельное и последовательное соединение LED-компонентов: видеоразъяснения

Немного информации о соединениях светодиодов можно почерпнуть из следующего видеоролика. В нем наглядно продемонстрировано, что оно собой представляет.

Что требуется для коммутации LED-элементов

Параллельное соединение светодиодов подразумевает использование ограничительных резисторов и излучателей, максимально приближенных друг к другу по характеристикам. Если подбор LED-элементов по показателям несложен, то сопротивление, необходимое для их корректной работы нужно еще высчитать. Стоит разобраться, какие формулы для этого применяются.

При параллельном соединении светодиодов расчет сопротивления следует начать с вычисления его номинального сопротивления, измеряемого в Ом. Для этого необходимо разность напряжения источника питания и самого LED-элемента разделить на произведение тока светодиода на коэффициент 0.75. Данные по LED-элементам при этом берутся из технической документации.

Для нормальной работы цепи потребуется вычисление еще одного параметра. При параллельном соединении светодиодов расчет резистора по мощности также крайне важен. Он производится следующим образом. Необходимо квадрат разности напряжения источника питания и LED-элемента разделить на полученное из предыдущих вычислений сопротивление.

Светодиодная лента в силиконовой трубке

Как сделать гирлянду из светодиодов своими руками

Рассчитав резисторы и припаяв их к катодам LED-элементов, следует определиться с напряжением блока питания, который будет использоваться. Наиболее удобный вариант – это применение контроллера от старой китайской гирлянды. Это устройство не только выступит в роли стабилизатора, но и избавит от решения вопроса, как сделать мигание светодиодов при параллельном соединении.

Далее необходимо растянуть провод, отметить маркером будущие места расположения излучателей. По отметкам снимаются небольшие отрезки изоляции – по 15-20 мм. Эту работу следует выполнять аккуратно, чтобы не повредить жилу провода. Облудив зачищенные места, можно припаять к ним светодиоды. Получившуюся спайку необходимо заизолировать вместе с частью LED-элемента, в результате чего увеличится прочность соединения. Для этих целей лучше использовать прозрачный скотч, который не будет препятствовать прохождению светового потока.

Коммутация получившейся гирлянды с контроллером

Если открыть корпус китайского устройства, на обратной от питающего провода стороне, с краю, можно увидеть 2 или 3 выходных контакта. Если их 2, сразу понятно, как производить пайку, если же 3, то используются крайние, а центральный остается пустым.

При подобной работе не следует использовать мощный паяльник с толстым жалом – возникает опасность испортить оборудование. Если иного выхода нет, то необходимо намотать на наконечник медный провод без изоляции, сечением 4 или 6 мм 2 таким образом, чтобы конец жилы был длиннее на 3-4 см. Результатом подобных действий станет уменьшение температуры жала паяльника и более аккуратная работа.

Такую ленту также можно использовать на улице, однако тут есть ограничения по температуре

После того как параллельно соединенные светодиоды и китайский контроллер стали одной гирляндой, можно произвести ее проверку, включив сделанный своими руками прибор в сеть. Кнопка на корпусе даст возможность переключения режимов мигания.

Параллельное соединение светодиодных лент

Отрезки LED-полосы при подключении к блоку питания не должны быть длиннее 5 м. А вот если требуется большая протяженность, их соединяют. Но делать это нужно только в параллель. Многие «умельцы» говорят, что можно выполнить и последовательную коммутацию, но это очень большое заблуждение. Дело в том, что при подобном подключении резко возрастает нагрузка на токопроводящие нити первой ленты, в результате чего они начинают перегорать. А вот при параллельном соединении светодиодов 12 вольт такого не происходит – дорожки рассчитаны на длину полосы до 5 м.

LED-ленты также используются в качестве гирлянд. Наиболее распространенное их применение – уличная подсветка типа «Дюралайт». Для ее изготовления используется силиконовая трубка, в которую и помещается светодиодная полоса. Такие гирлянды морозоустойчивы и влагонепроницаемы, не боятся осадков и грязи. Применяются в оформлении уличных новогодних елок, стволов деревьев, протягиваются между фонарными столбами.

Особенности пайки SMD-компонентов

Для изготовления LED-ленты используются монтируемые на поверхность СМД-светодиоды. Их особенность в том, что без специального оборудования заменить сгоревший элемент не удастся. Дело в том, что здесь необходима станция – обычным паяльником легко перегреть чипы, которые не переносят слишком высокой температуры. Нередки случаи, когда слишком самоуверенные домашние мастера умудрялись заменить SMD-компоненты при помощи обычного прибора, однако через 2-3 часа беспрерывной работы светодиодная лента снова выходила из строя.

Читайте так же:
Устанавливаем одноклавишный выключатель света

Правильное соединение отрезков светодиодных лент

Вообще, LED-полоса – это универсальное устройство, которое применяется в различных областях. Это может быть подсветка подвесных потолков, мебели, салона автомобиля или компьютерной клавиатуры…всего и не перечислить.

Несколько советов по созданию гирлянды

Выбирая цвет будущего елочного украшения, не стоит обращать внимания на RGB элементы. Сборка для начинающего мастера может стать слишком сложной, а тратить лишние деньги, чтобы после подключить их как обычные компоненты, будет непозволительной роскошью. Лучше всего выполнить параллельное соединение светодиодов разного цвета. Конечно, придется произвести дополнительные расчеты параметров резисторов, однако результат будет намного интереснее, чем при использовании однотонных излучателей.

Понятно, что готовая гирлянда на светодиодах в магазине стоит довольно дешево. Но следует понимать, что изготовленное своими руками изделие покажется во много раз красивее. А удовлетворение от того, что все получилось так, как задумано не измерить никакими деньгами.

При изготовлении подобных украшений следует быть предельно внимательным, следить, чтобы не осталось оголенных участков, а провода внутри контроллера не перехлестнулись. Контакты должны быть пропаяны качественно, во избежание нагрева. Необходимо понимать, что она будет располагаться на елке, а хвоя очень быстро вспыхивает за счет содержащейся в ней смолы.

Светодиодные гирлянды на батарейках удобны и безопасны

Питающий кабель, идущий от контроллера на розетку, имеет смысл заменить – китайские производители стараются экономить на всем. Именно по этой причине жилы этого провода чуть толще волоса. После вскрытия корпуса контроллера имеет смысл проверить качество пайки соединений и контактов – в дешевых моделях это больное место.

Часто допускаемые ошибки при создании параллельного соединения

От этого никто не застрахован, однако следует стараться, чтобы подобного не происходило. Основными ошибками, которые допускают не только новички, а иногда и профессионалы, можно назвать:

  • Игнорирование необходимости подключения светодиода с ограничительным резистором.
  • Коммутация нескольких LED-компонентов через одно сопротивление. В подобном случае если будет пробит один из элементов, ток на остальных значительно повысится. Чем это чревато, говорить не стоит.
  • Последовательное подключение светодиодов с различными характеристиками.
  • Недостаточное сопротивление. Ток, проходящий через излучатель, будет слишком большим, что приведет к повышению температуры и выходу элемента из строя.
  • Подключение светодиодов к бытовой сети без устройства ограничения обратного напряжения. Ток сети 220 В переменный, а значит в момент, когда синусоида пересечет ось, произойдет пробой p-n перехода элемента, что приведет к его выходу из строя.
  • Малая мощность сопротивления. Даже при правильном параллельном соединении светодиодов подобная ошибка приведет к сильному нагреву резистора, плавлению изоляции и короткому замыканию.

Остается посоветовать домашним мастерам, внимательнее относиться к подобной работе и не допускать перечисленных ошибок.

При помощи светодиодов можно собрать гирлянду любой формы

Вместо эпилога

Знать, какое соединение называется последовательным, а какое параллельным и уметь его выполнить обязан каждый уважающий себя домашний мастер. Эти навыки пригодятся не только при изготовлении гирлянд. С различным видами соединений можно столкнуться где угодно. К примеру, в домашней электросети все розетки подключены параллельно, в то время как выключатели имеют последовательную коммутацию. Главное – помнить об основных правилах, соблюдать их и быть внимательным к мелочам. В этом случае любая работа, за которую возьмется домашний мастер, будет выполнена безопасно, надежно и на должном уровне.

Призма — не по детски интересные поделки
своими руками.

1. Светодиоды не имеют никаких стеклянных колб и нитей накаливания, что обеспечивает высокую механическую прочность и надёжность(ударная и вибрационная устойчивость)
2. Отсутствие разогрева и высоких напряжений гарантирует высокий уровень электро- и пожаробезопасности
3. Безынерционность делает светодиоды незаменимыми, когда требуется высокое быстродействие
4. Миниатюрность
5. Долгий срок службы (долговечность)
6. Высокий КПД,
7. Относительно низкие напряжения питания и потребляемые токи, низкое энергопотребление
8. Большое количество различных цветов свечения, направленность излучения
9. Регулируемая интенсивность

1. относительно высокая стоимость. Отношение деньги/люмен для обычной лампы накаливания по сравнению со светодиодами составляет примерно 100 раз
2. малый световой поток от одного элемента
3. деградация параметров светодиодов со временем
4. повышенные требования к питающему источнику

Внешний вид и основные параметры:

У светодиодов есть несколько основных параметров.

1. Тип корпуса
2. Типовой (рабочий) ток
3. Падение (рабочее) напряжения
4. Цвет свечения (длина волны, нм)
5. Угол рассеивания

В основном под типом корпуса понимают диаметр и цвет колбы (линзы). Как известно, светодиод — полупроводниковый прибор, который необходимо запитать током. Так ток, которым следует запитать тот или иной светодиод называется типовым. При этом на светодиоде падает определённое напряжение. Цвет излучения определяется как используемыми полупроводниковыми материалами, так и легирующими примесями. Важнейшими элементами, используемыми в светодиодах, являются: Алюминий (Al), Галлий (Ga), Индий (In), Фосфор (P), вызывающие свечение в диапазоне от красного до жёлтого цвета. Индий (In), Галлий (Ga), Азот (N) используют для получения голубого и зелёного свечений. Кроме того, если к кристаллу, вызывающему голубое (синее) свечение, добавить люминофор, то получим белый цвет светодиода. Угол излучения также определяется производственными характеристиками материалов, а также колбой (линзой) светодиода.

Читайте так же:
Схема кабельной сети стрелочных электроприводов переменного тока

В настоящее время светодиоды нашли применение в самых различных областях: светодиодные фонари, автомобильная светотехника, рекламные вывески, светодиодные панели и индикаторы, бегущие строки и светофоры и т.д.

Схема включения и расчёт необходимых параметров:

Так как светодиод является полупроводниковым прибором, то при включении в цепь необходимо соблюдать полярность. Светодиод имеет два вывода, один из которых катод («минус»), а другой — анод («плюс»).

Светодиод будет «гореть» только при прямом включении , как показано на рисунке

При обратном включении светодиод «гореть» не будет. Более того, возможен выход из строя светодиода при малых допустимых значениях обратного напряжения.

Зависимости тока от напряжения при прямом (синяя кривая) и обратном (красная кривая) включениях показаны на следующем рисунке. Не трудно определить, что каждому значению напряжения соответствует своя величина тока, протекающего через диод. Чем выше напряжение, тем выше значение тока (и тем выше яркость). Для каждого светодиода существуют допустимые значения напряжения питания Umax и Umaxобр (соответственно для прямого и обратного включений). При подаче напряжений свыше этих значений наступает электрический пробой, в результате которого светодиод выходит из строя. Существует и минимальное значение напряжения питания Umin, при котором наблюдается свечение светодиода. Диапазон питающих напряжений между Umin и Umax называется «рабочей» зоной, так как именно здесь обеспечивается работа светодиода.

1. Имеется один светодиод, как его подключить правильно в самом простом случае?

Что бы правильно подключить светодиод в самом простом случае необходимо подключить его через токоограничивающий резистор.

Имеется светодиод с рабочим напряжением 3 вольта и рабочим током 20 мА. Необходимо подключить его к источнику с напряжением 5 вольт.

Рассчитаем сопротивление токоограничивающего резистора

R = Uгасящее / Iсветодиода
Uгасящее = Uпитания – Uсветодиода
Uпитания = 5 В
Uсветодиода = 3 В
Iсветодиода = 20 мА = 0.02 А
R =(5-3)/0.02= 100 Ом = 0.1 кОм

Тоесть надо взять резистор сопротивлением 100 Ом

P.S. Вы можете воспользоваться on-line калькулятором расчета резистора для светодиода

2. Как подключить несколько светодиодов?

Несколько светодиодов подключаем последовательно или параллельно, рассчитывая необходимые сопротивления.

Имеются светодиоды с рабочим напряжением 3 вольта и рабочим током 20 мА. Надо подключить 3 светодиода к источнику 15 вольт.

Производим расчёт: 3 светодиода на 3 вольта = 9 вольт , то есть 15-вольтового источника достаточно для последовательного включения светодиодов

Расчёт аналогичен предыдущему примеру

R = Uгасящее / Iсветодиода
Uгасящее = Uпитания – N * Uсветодиода
Uпитания = 15 В
Uсветодиода = 3 В
Iсветодиода = 20 мА = 0.02 А
R = (15-3*3)/0.02 = 300 Ом = 0.3 кОм

Пусть имеются светодиоды с рабочим напряжением 3 вольта и рабочим током 20 мА. Надо подключить 4 светодиода к источнику 7 вольт

Производим расчёт: 4 светодиода на 3 вольта = 12 вольт, значит нам не хватит напряжения для последовательного подключения светодиодов, поэтому будем подключать их последовательно-параллельно. Разделим их на две группы по 2 светодиода. Теперь надо сделать расчёт токоограничивающих резисторов. Аналогично предыдущим пунктам делаем расчёт токоограничительных резисторов для каждой ветви.

R = Uгасящее/Iсветодиода
Uгасящее = Uпитания – N * Uсветодиода
Uпитания = 7 В
Uсветодиода = 3 В
Iсветодиода = 20 мА = 0.02 А
R = (7-2*3)/0.02 = 50 Ом = 0.05 кОм

Так как светодиоды в ветвях имеют одинаковые параметры, то сопротивления в ветвях одинаковые.

Если имеются светодиоды разных марок то комбинируем их таким образом что бы в каждой ветви были светодиоды только ОДНОГО типа (либо с одинаковым рабочим током). При этом необязательно соблюдать одинаковость напряжений, потому что мы для каждой ветви рассчитываем своё собственное сопротивление

Например имеются 5 разных светодиодов:
1ый красный напряжение 3 вольта 20 мА
2ой зелёный напряжение 2.5 вольта 20 мА
3ий синий напряжение 3 вольта 50 мА
4ый белый напряжение 2.7 вольта 50 мА
5ый жёлтый напряжение 3.5 вольта 30 мА

Так как разделяем светодиоды по группам по току
1) 1ый и 2ой
2) 3ий и 4ый
3) 5ый

рассчитываем для каждой ветви резисторы

R = Uгасящее/Iсветодиода
Uгасящее = Uпитания – (UсветодиодаY + UсветодиодаX + …)
Uпитания = 7 В
Uсветодиода1 = 3 В
Uсветодиода2 = 2.5 В
Iсветодиода = 20 мА = 0.02 А
R1 = (7-(3+2.5))/0.02 = 75 Ом = 0.075 кОм

аналогично
R2 = 26 Ом
R3 = 117 Ом

Аналогично можно расположить любое количество светодиодов

При подсчёте токоограничительного сопротивления получаются числовые значения которых нет в стандартном ряде сопротивлений, ПОЭТОМУ подбираем резистор с сопротивлением немного большим чем рассчитали.

3. Что будет если имеется напряжение источник с напряжением 3 вольта (и меньше) и светодиод с рабочим напряжением 3 вольта?

Допустимо (НО НЕЖЕЛАТЕЛЬНО) включать светодиод в цепь без токоограничительного сопротивления. Минусы очевидны – яркость зависит от напряжения питания. Лучше использовать dc-dc конвертеры (преобразователи повышающие напряжение).

4. Можно ли включать несколько светодиодов с одинаковым рабочим напряжением 3 вольта параллельно друг другу к источнику 3 вольта (и менее)? В «китайских» фонариках так ведь и сделано.

Опять, это допустимо в радиолюбительской практике. Минусы такого включения: так как светодиоды имеют определённый разброс по параметрам, то будет наблюдаться следующая картина, одни будут светится ярче, а другие тусклее, что не является эстетичным, что мы и наблюдаем в приведённых выше фонариках. Лучше использовать dc-dc конвертеры (преобразователи повышающие напряжение).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector