Párhuzamos és soros kábelezés LED-ek alapjai
LED technológia - a legújabb világítástechnika, amely megváltoztatta az otthonok, utcák, közterületek, közlekedési eszközök világítását. Használatuknak számos jellemzője van a csatlakozási típusok tekintetében: LED-ek soros, párhuzamos vagy vegyes csatlakoztatása. Mindegyik típusnak vannak előnyei és hátrányai. A soros kapcsolat lehetővé teszi a nagyfeszültségű hálózati tápegységhez való csatlakozást, hátránya pedig a megbízhatatlanság. A többi típusnak is megvannak az előnyei és hátrányai.
Párhuzamos csatlakozás
A fénykibocsátó dióda (LED) egy mikroelem, amelynek teljesítménye számos paramétertől függ. A mikrotechnológiai hibák miatt az egyes LED-ek feszültség-amper karakterisztikája eltérő. Ezért az összes dióda működési küszöbe ("bekapcsolás") egyidejűleg eltérő. Ezt a minőségi szabványok megengedik, és ezt figyelembe kell venni az áramköri rajzok elkészítésekor. A LED-ek párhuzamos kapcsolása pontosan ezt a beállítást igényli az egyidejű működtetéshez.
Az áramköri diagramon látható, hogy minden egyes LED-hez más ellenállás van kiválasztva. Ha be van állítva, az R1-R6 ellenállások szabályozzák az egész rendszer működését. Az egyes diódák kioldási küszöbe 2,5 és 3,0 volt között van, tehát az ellenállásokat minden egyes diódához illeszteni kell. minden egyes dióda esetében.
Az alacsony feszültség jellemzője pozitív érték. Egyetlen LED működtetési szintje legfeljebb 3,0 V, így az egész lámpaegységet alacsony feszültségre lehet méretezni.
A párhuzamos kapcsolat jelentős előnye ennek a változatnak a "túlélőképessége". Ha az egyik LED meghibásodik, a rendszer tovább működik és világít.
Ezt a minőséget a mini eszközökben használják, amikor a miniatürizálás fontos, és azokat akkumulátoros "tablettákra" szerelik össze. Az ilyen kézműves termékeket széles körben gyártja az ipar, és kisebb feladatokra - helyi világítás, promóciós célokra stb.
Előnyök és hátrányok
Előnyök A párhuzamos kapcsolás előnyei a következők: alacsony tápfeszültség, ami lehetővé teszi miniatűr eszközök építését; a rendszer nagy "túlélőképessége", mivel minden egyes dióda közvetlenül az áramforráshoz van csatlakoztatva. Hátrányok - Az egyes LED-ek konfigurálásának szükségessége, ami az elemek (ellenállások) számának növekedéséhez vezet; az általános célú táphálózatok használatakor külön áramforrás (vagy meghajtó) szükségessége.
Soros csatlakozás
Ha a LED-ek sorba vannak kapcsolva az áramkörben, az egyes LED-ek egyedi áramköri beállításai megszűnnek. De megvannak a maga sajátosságai.
Az áramkör egyetlen ellenállással van beállítva, és az összes dióda egyszerre van működtetve. Ennek a csatlakozásnak az az előnye, hogy alacsony komponensű és egyszerű. Hátránya az alacsony "túlélőképesség": ha egy dióda meghibásodik, az egész rendszer kikapcsol.
A LED-szerelvények soros csatlakoztatási módszere lehetővé teszi a nagyfeszültségű tápegységek használatát. Ezek jellemzően helyhez kötött világítótestek különböző alkalmazásokhoz, amelyek szabványos közüzemi hálózati áramot használnak..
12 V-os LED rendszerek
A 12 V-os feszültségű LED-termékek általában az autóvilágítási osztályba tartoznak. Az autóipari hálózat stabilizátorokkal rendelkezik, így nincs szükség feszültségkiegyenlítésre. Az autók LED-es világítása népszerűvé vált - sok vállalat széles körben használ LED-es világítást a modellekben az út megvilágítására és a riasztórendszerek működtetésére, a belső tér, a csomagtartó és a műszerfal megvilágítására. A LED-ek autókban való használata azonban a világítóelemek, különösen a fényszórók és a jelzőfény-egységek árának növekedéséhez vezetett. Egyes prémium modellekben a fényszóróblokk ára egy olcsó autó árával összemérhető.
A 12 voltos LED-eket az építőiparban és a lakberendezésben is használják. Gyakran ezek olyan LED-csíkok, amelyek nemcsak megvilágítják a helyiséget, hanem fényinstallációkat is létrehoznak. Ehhez a diódák hosszú távú működésének biztosítása érdekében a házi elektromos hálózathoz csatlakoztatott lefokozó transzformátorok vagy meghajtók telepítésére van szükség.
220 V-os LED rendszerek
Ezek a diódás rendszerek a legelterjedtebbek. A 220 V-ra sorba kapcsolt LED-eket nagy helyiségek, nagy teljesítményű reflektorok, közvilágítás, repülőtéri jelzőrendszerek stb. megvilágítására használják.
A fenti 220 V-os láncos kapcsolás a legegyszerűbb módja a kis számú alkatrészből álló diódalánc összekapcsolásának.
Vegyes LED csatlakozás
Ez a kapcsolási mód kihasználja a LED-ek párhuzamos és soros kapcsolásának előnyeit. A vegyes (vagy hibrid) csatlakozást a nagyszámú fénypontot tartalmazó, nagy teljesítményű, keskeny fénysugarú lámpatesteket és a szórt fényt kombináló összetett LED-rendszerekben használják.
A vegyes kábelezés a párhuzamos és a soros kábelezés előnyeit egyesíti a teljes rendszer megbízhatóságának növelése érdekében: ha egy dióda meghibásodik, az egész rendszer működőképes marad, a többi LED nem kerül túlfeszültség alá, és nem veszíti el az élettartamát.
Gyakori csatlakozási hibák
A LED egy áramelem, amely "fájdalmasan" reagál az áramáram növekedésére. Ezt figyelembe kell venni a LED-eket tartalmazó rendszerek létrehozásakor, ahol számos olyan elem van, amely befolyásolja a diódák működését és élettartamát. Ez egy gyakori hiba az akkumulátoros LED-rendszereknél: ha az akkumulátor nem elég erős, az áramáramlást a belső ellenállás korlátozza, ami megakadályozza, hogy a diódák túllépjék az áramhatárt és meghibásodást okozzanak.
A diódákat tartalmazó rendszerek esetében a sorba kapcsolt diódák a legjobbak. Egyszerűen tervezhetőek és gyárthatóak, kis számban, megbízhatóan működnek, és lehetővé teszik a nagyfeszültségű forrásokhoz való csatlakozást lefokozó transzformátorok nélkül.
A párhuzamosan kapcsolt rendszerek előnye természetesen az, hogy miniatürizált alkalmazásokban is használhatók. Ezekhez azonban alacsony feszültségű áramforrásokra van szükség.
A LED-rendszerek megbízhatóságának és élettartamának növelése érdekében stabilizátorokat és meghajtókat használnak a tervezési hibák elkerülése érdekében, és lehetővé teszik mindenféle csatlakozások használatát.
Aktuális videó: Miért kapcsolják a diódákat sorosan és párhuzamosan.
A megfelelő járművezető kiválasztása
A meghajtók olyan elektronikus tápegységek, amelyeket túláramra érzékeny diódák csatlakoztatásakor használnak. Ezek az eszközök főként impulzusszélesség-modulációs (PWM) elveken alapulnak, ami biztosítja a rendszer maximális hatékonyságát és az automatikus áramszabályozást. A megfelelő vezető LED áramkör, a következőket kell figyelembe venni:
- Bemeneti és kimeneti feszültség
- kimeneti áram;
- kimenő teljesítmény;
- a környezettel szembeni védelem mértéke.
A bemeneti és kimeneti feszültségek a hálózati paraméterek követelményei: AC vagy DC (220 V-os otthoni hálózat - AC, 12 V-os autós hálózat - DC). A terhelési áramot a LED-ek számából és áramadataikból számítják ki. A kimeneti teljesítményt a teljes áramkör teljesítménye határozza meg. A védelem mértéke attól függ, hogy a lámpatestet kültéren vagy beltéren helyezik-e el.