Βασικά στοιχεία παράλληλης και σειριακής σύνδεσης LED
Η τεχνολογία LED είναι το πιο πρόσφατο επίτευγμα στην τεχνολογία φωτισμού, η οποία έχει κάνει αλλαγές στον φωτισμό των κατοικιών, των δρόμων, των δημόσιων χώρων και των μεταφορών. Η εφαρμογή τους έχει μια σειρά από χαρακτηριστικά ανάλογα με τους τύπους σύνδεσης: σειριακή σύνδεση LED, παράλληλη ή μικτής. Κάθε ένα από αυτά τα είδη έχει θετικές και αρνητικές πλευρές. Η σειρά επιτρέπει τη σύνδεση σε δίκτυο υψηλής τάσης και το μειονέκτημα είναι η αναξιοπιστία. Άλλα είδη έχουν επίσης τα υπέρ και τα κατά τους.
Παράλληλη σύνδεση
Η δίοδος εκπομπής φωτός (LED, LED) είναι ένα μικροστοιχείο, η λειτουργία του οποίου εξαρτάται από πολλές παραμέτρους. Τα σφάλματα στις μικροτεχνολογίες οδηγούν στο γεγονός ότι το χαρακτηριστικό ρεύματος-τάσης κάθε μεμονωμένου LED είναι διαφορετικό. Επομένως, το όριο λειτουργίας ("ενεργοποίηση") όλων των διόδων είναι ταυτόχρονα διαφορετικό. Αυτό επιτρέπεται από τα πρότυπα ποιότητας και πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά την κατασκευή ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Η παράλληλη σύνδεση των LED απαιτεί ακριβώς αυτή τη ρύθμιση για την ταυτόχρονη λειτουργία τους.
Το διάγραμμα καλωδίωσης δείχνει ότι για κάθε LED, επιλέγεται η δική του αντίσταση. Κατά τη ρύθμιση, οι αντιστάσεις R1-R6 ρυθμίζουν τη λειτουργία ολόκληρου του συστήματος. Επομένως, το όριο για κάθε δίοδο κυμαίνεται μεταξύ 2,5-3,0 Volt πρέπει να επιλεγούν αντιστάσεις για κάθε δίοδο.
Ένας θετικός δείκτης είναι το χαρακτηριστικό χαμηλής τάσης. Το επίπεδο σκανδάλης ενός μόνο LED είναι έως και 3,0 V, επομένως ολόκληρος ο κόμβος φωτός μπορεί να σχεδιαστεί για χαμηλή τάση.
Ένα ουσιαστικό πλεονέκτημα της παράλληλης σύνδεσης είναι η «επιβιωσιμότητα» αυτής της επιλογής. Εάν ένα στοιχείο LED αποτύχει, το σύστημα συνεχίζει να λειτουργεί και να παρέχει φωτισμό.
Αυτή η ποιότητα χρησιμοποιείται σε μίνι συσκευές όταν η σμίκρυνση είναι σημαντική και συναρμολογούνται σε επαναφορτιζόμενες «ταμπλέτες». Τέτοιες χειροτεχνίες παράγονται ευρέως από τη βιομηχανία και προορίζονται για μικρές εργασίες - τοπικό φωτισμό, για διαφημιστικούς σκοπούς κ.λπ.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Οφέλη Η παράλληλη σύνδεση των LED είναι: τροφοδοσία κυκλώματος χαμηλής τάσης, που καθιστά δυνατή την κατασκευή μικροσκοπικών συσκευών. υψηλή «επιβιωσιμότητα» του συστήματος, αφού κάθε δίοδος συνδέεται απευθείας με την πηγή ρεύματος. μειονεκτήματα – η ανάγκη συντονισμού κάθε LED, η οποία οδηγεί σε αύξηση του αριθμού των στοιχείων (αντιστάσεις). την ανάγκη για ξεχωριστή πηγή ρεύματος (ή πρόγραμμα οδήγησης) όταν χρησιμοποιείτε δίκτυα ισχύος γενικής χρήσης.
Σύνδεση σειράς
Όταν οι λυχνίες LED συνδέονται σε σειρά στο ηλεκτρικό κύκλωμα, εξαιρούνται μεμονωμένες ρυθμίσεις κυκλώματος για κάθε LED. Υπάρχουν όμως και κάποιες ιδιαιτερότητες.
Το κύκλωμα έχει διαμορφωθεί με μία αντίσταση και όλες οι δίοδοι ενεργοποιούνται ταυτόχρονα.Το πλεονέκτημα αυτής της ένωσης είναι η χαμηλή περιεκτικότητα σε συστατικά και η απλότητά της. Το μειονέκτημα είναι η χαμηλή "επιβιωσιμότητα": εάν αποτύχει ένα SD, ολόκληρο το σύστημα απενεργοποιείται.
Ο σειριακός τρόπος σύνδεσης συσκευών LED επιτρέπει τη χρήση πηγών ρεύματος υψηλής τάσης. Συνήθως πρόκειται για σταθερά φωτιστικά για διάφορους σκοπούς που χρησιμοποιούν τυπικά δημόσια ηλεκτρικά δίκτυα..
Συστήματα LED 12 V
Οι συσκευές LED, σχεδιασμένες για 12 V, ανήκουν συνήθως στην κατηγορία φωτιστικών αυτοκινήτων. Το δίκτυο του αυτοκινήτου διαθέτει σταθεροποιητές, επομένως δεν χρειάζεται εξίσωση τάσης. Ο φωτισμός LED στα αυτοκίνητα έχει γίνει δημοφιλής - πολλές εταιρείες χρησιμοποιούν ευρέως φωτισμό LED σε μοντέλα για φωτισμό δρόμου και λειτουργία συναγερμού, εσωτερικό φωτισμό, φωτισμό πορτμπαγκάζ και ταμπλό. Ωστόσο, η χρήση LED στα αυτοκίνητα οδήγησε σε αύξηση της τιμής των στοιχείων φωτισμού, ιδίως των προβολέων και των μπλοκ φώτων σηματοδότησης. Σε ορισμένα μοντέλα premium, το κόστος ενός μπλοκ προβολέα είναι συγκρίσιμο με την τιμή ενός φθηνού αυτοκινήτου.
Επίσης, χρησιμοποιούνται δίοδοι LED 12 volt στην κατασκευή και διακόσμηση οικιστικών χώρων. Συχνά πρόκειται για λωρίδες LED που όχι μόνο φωτίζουν το δωμάτιο, αλλά δημιουργούν και εγκαταστάσεις φωτός. Αυτό απαιτεί την εγκατάσταση μετασχηματιστών ή οδηγών που είναι συνδεδεμένοι στο τροφοδοτικό του σπιτιού και διασφαλίζουν τη μακροχρόνια λειτουργία των διόδων.
Συστήματα LED 220 V
Τέτοια συστήματα διόδου είναι τα πιο συνηθισμένα. Οι λυχνίες LED μαργαρίτας 220V χρησιμοποιούνται για φωτισμό μεγάλων δωματίων, προβολέων υψηλής ισχύος, οδικού φωτισμού, συστημάτων σηματοδότησης αεροδρομίων κ.λπ.
Η σύνδεση σειράς 220V που παρουσιάζεται εδώ είναι ο απλούστερος τρόπος σύνδεσης μιας σειράς διόδων με μικρό αριθμό εξαρτημάτων.
Μικτή σύνδεση LED
Αυτός ο τύπος σύνδεσης εκμεταλλεύεται τα πλεονεκτήματα της παράλληλης και εν σειράς σύνδεσης των LED. Η μικτή (ή υβριδική) σύνδεση χρησιμοποιείται σε πολύπλοκα συστήματα LED που έχουν μεγάλο αριθμό φωτεινών σημείων και συνδυάζουν ισχυρά στενά φωτιστικά και διάχυτο φως.
Οι μικτές συνδέσεις αντιλαμβάνονται τα πλεονεκτήματα των παράλληλων και σειριακών συνδέσεων για την αύξηση της αξιοπιστίας ολόκληρου του συστήματος: εάν καεί μία από τις δίοδοι, τότε ολόκληρο το κύκλωμα παραμένει σε λειτουργία, ενώ τα υπόλοιπα LED δεν αντιμετωπίζουν υπέρταση και εξοικονομούν τους πόρους τους.
Συνήθη λάθη σύνδεσης
Το LED είναι ένα στοιχείο ρεύματος που αντιδρά «οδυνηρά» στις αυξήσεις του ρεύματος που ρέει. Αυτό θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη κατά τη δημιουργία συστημάτων που περιλαμβάνουν LED, όπου υπάρχουν πολλά στοιχεία που επηρεάζουν τη λειτουργία των διόδων και τη διάρκεια ζωής τους. Αυτό είναι ένα συνηθισμένο λάθος και ισχύει για συστήματα LED που τροφοδοτούνται από μπαταρία: εάν η μπαταρία δεν είναι αρκετά ισχυρή, τότε το ρεύμα ροής περιορίζεται από την εσωτερική του αντίσταση, η οποία δεν θα επιτρέψει την υπέρβαση των οριακών τιμών των χαρακτηριστικών ρεύματος τις διόδους και δεν θα οδηγήσει σε αστοχία τους.
Για συστήματα που περιλαμβάνουν διόδους, η σύνδεση σε σειρά θεωρείται η καλύτερη. Είναι εύκολο να σχεδιαστούν και να κατασκευαστούν, με χαμηλά στοιχεία, αξιόπιστα στη λειτουργία, παρέχουν σύνδεση με πηγές υψηλής τάσης χωρίς τη χρήση μετασχηματιστών υποβάθμισης.
Φυσικά, τα συστήματα με παράλληλη σύνδεση έχουν τα πλεονεκτήματά τους - τη δυνατότητα χρήσης σε μικροσκοπικές συσκευές.Απαιτούν όμως πηγές ρεύματος χαμηλής τάσης.
Οι σταθεροποιητές και τα προγράμματα οδήγησης χρησιμοποιούνται για την αύξηση της αξιοπιστίας και της διάρκειας ζωής των συστημάτων LED, γεγονός που καθιστά δυνατή την αποφυγή σφαλμάτων σχεδιασμού και καθιστά δυνατή τη χρήση όλων των τύπων συνδέσεων.
Θεματικό βίντεο: Γιατί οι δίοδοι συνδέονται σε σειρά και παράλληλα.
Επιλέγοντας το σωστό πρόγραμμα οδήγησης
Τα προγράμματα οδήγησης είναι ηλεκτρονικά τροφοδοτικά που χρησιμοποιούνται κατά τη σύνδεση LED, τα οποία είναι ευαίσθητα σε υπερβολικά ρεύματα. Αυτές οι συσκευές βασίζονται κυρίως στις αρχές της διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM), η οποία εξασφαλίζει μέγιστη απόδοση συστήματος και αυτόματη ρύθμιση ρεύματος. Όταν επιλέγετε το σωστό οδηγούς για το σχήμα LED, λαμβάνονται υπόψη τα ακόλουθα:
- τάση εισόδου και εξόδου?
- ρεύμα εξόδου;
- ισχύς εξόδου;
- βαθμό προστασίας από το περιβάλλον.
Οι τάσεις εισόδου και εξόδου είναι οι απαιτήσεις των παραμέτρων δικτύου: AC ή DC (δίκτυο σπιτιού 220 V - AC, δίκτυο αυτοκινήτου 12 V - DC). Το ρεύμα φορτίου υπολογίζεται από τον αριθμό των LED και τα τρέχοντα δεδομένα τους. Η ισχύς εξόδου καθορίζεται από την ισχύ ολόκληρου του κυκλώματος. Ο βαθμός προστασίας εξαρτάται από το πού βρίσκεται η λάμπα - σε εξωτερικούς ή εσωτερικούς χώρους.
