Parallella och seriella ledningar Grunderna för lysdioder
LED-teknik - det senaste inom belysningstekniken, som har förändrat belysningen av hem, gator, offentliga platser och transporter. De kan användas på olika sätt när det gäller anslutningstyper: seriekoppling av lysdioder, parallellkoppling eller blandad koppling. Var och en av dessa typer har för- och nackdelar. Seriell anslutning möjliggör anslutning till högspänningsnätet, men nackdelen är otillförlitlighet. De andra typerna har också sina för- och nackdelar.
Parallellanslutning
En lysdiod (LED) är ett mikroelement vars prestanda beror på många parametrar. Fel i mikrotekniken gör att volt-ampere-egenskaperna för varje enskild lysdiod skiljer sig åt. Därför är tröskeln för drift ("påslagning") för alla dioder olika samtidigt. Detta är tillåtet enligt kvalitetsnormerna och måste beaktas när kretsscheman upprättas. Den parallella anslutningen av lysdioderna kräver exakt denna inställning för samtidig aktivering.
Kretsschemat visar att ett annat motstånd väljs för varje lysdiod. När de är inställda reglerar motstånden R1-R6 hela systemets funktion. Tröskelvärdet för varje diod ligger mellan 2,5 och 3,0 volt, så Motstånden måste anpassas till varje diod. för varje diod.
Lågspänningsegenskaperna är ett positivt värde. En enskild lysdiod har en aktiveringsnivå på upp till 3,0 V, så att hela ljuset kan klassificeras för lågspänning.
En betydande fördel med parallellförbindelsen är denna variants "överlevnadsförmåga". Om en lysdiod inte fungerar fortsätter systemet att fungera och ge belysning.
Denna kvalitet används i minienheter när miniatyrisering är viktigt och de monteras på batterier i form av "tabletter". Sådana hantverk tillverkas i stor utsträckning av industrin och är avsedda för små uppgifter - lokal belysning, reklam etc.
Fördelar och nackdelar
Fördelar Fördelarna med parallellkoppling är följande: låg matningsspänning, vilket gör det möjligt att bygga miniatyrenheter; hög "överlevnadsförmåga" hos systemet, eftersom varje diod är direkt ansluten till strömkällan. Nackdelar - Behovet av att konfigurera varje lysdiod, vilket leder till en ökning av antalet element (motstånd), behovet av en separat strömkälla (eller drivrutin) när man använder allmännyttiga strömnät.
Serieanslutning
När lysdioder kopplas i serie i kretsen elimineras de individuella kretsinställningarna för varje enskild lysdiod. Men den har sina egna specialfunktioner.
Kretsen är uppbyggd med ett enda motstånd och alla dioder aktiveras samtidigt. Fördelen med denna anslutning är att den har få komponenter och är enkel. Nackdelen är den låga "överlevnadsförmågan": om en diod går sönder stängs hela systemet av.
Den seriella anslutningsmetoden för LED-armaturer gör det möjligt att använda högspänningsaggregat. Vanligtvis är detta stationära belysningsarmaturer för olika tillämpningar som använder standardiserad elkraft från det allmänna elnätet..
12 V LED-system
LED-produkter med 12 V hör i allmänhet till bilbelysningsklassen. Fordonsnätet har stabilisatorer, så det finns inget behov av spänningsutjämning. LED-belysning i bilar har blivit populär - många företag använder LED-belysning i modeller för att belysa vägen och signalering, belysa interiören, bagageutrymmet och instrumentbrädan. Användningen av lysdioder i bilar har dock lett till att priset på belysningselement, särskilt strålkastare och signalljusenheter, har ökat. I vissa premiummodeller är kostnaden för en strålkastarspärr jämförbar med priset på en billig bil.
12-volts LED-lampor används också inom byggbranschen och i bostadsområden. Ofta handlar det om LED-remsor som inte bara lyser upp ett rum utan också skapar ljusinstallationer. Detta kräver installation av nedtrappningstransformatorer eller drivrutiner som är anslutna till husets elnät för att säkerställa att dioderna fungerar länge.
220 V LED-system
Sådana diodsystem är de vanligaste. Lysdioder i serie kopplade till 220 V används för belysning av stora rum, kraftfulla strålkastare, gatubelysning, signalsystem på flygplatser osv.
Ovanstående 220 V-koppling är det enklaste sättet att ansluta en kedja av dioder med ett litet antal komponenter.
Blandad LED-anslutning
Denna typ av anslutning utnyttjar fördelarna med parallell- och serieanslutning av lysdioder. Blandad (eller hybrid) anslutning används i komplexa LED-system med ett stort antal ljuspunkter som kombinerar högeffektiva smalstrålande armaturer och diffust ljus.
Blandad kabeldragning utnyttjar fördelarna med parallell- och seriekoppling för att öka tillförlitligheten i hela systemet: om en diod går sönder förblir hela systemet funktionsdugligt och de återstående lysdioderna blir inte överspända och förlorar inte sin livslängd.
Vanliga anslutningsfel
En lysdiod är ett strömelement som reagerar "smärtsamt" på ökningar av strömflödet. Detta måste beaktas när man skapar system med lysdioder, eftersom det finns många faktorer som påverkar diodernas funktion och livslängd. Detta är ett vanligt misstag med batteridrivna LED-system: om batteriet inte är tillräckligt kraftfullt begränsas strömflödet av dess inre motstånd, vilket förhindrar att dioderna överskrider sin strömgräns och orsakar fel.
För system som innehåller dioder anses dioder i serie vara bäst. De är enkla att konstruera och tillverka, små i antal, tillförlitliga i drift och möjliggör anslutning till högspänningskällor utan behov av nedtrappningstransformatorer.
Parallellkopplade system har naturligtvis den fördelen att de kan användas i miniatyriserade tillämpningar. Men de kräver lågspänningsströmkällor.
För att öka tillförlitligheten och livslängden hos LED-system används stabilisatorer och drivrutiner för att undvika konstruktionsfel och möjliggöra alla typer av anslutningar.
Aktuell video: Varför dioder kopplas i serie och parallellt.
Att välja rätt förare
Drivers är elektroniska strömförsörjningar som används när man ansluter dioder som är känsliga för överström. Dessa enheter är huvudsakligen baserade på PWM-principer (pulsbreddsmodulering), vilket garanterar maximal systemeffektivitet och automatisk strömreglering. När du väljer rätt förare LED-kretsen beaktas följande:
- Ingångs- och utgångsspänning
- utgångsström;
- utgångseffekt;
- grad av skydd mot miljön.
Ingångs- och utgångsspänningarna är de krav som ställs på nätparametrarna: AC eller DC (220 V hemnät - AC, 12 V bilnät - DC). Belastningsströmmen beräknas utifrån antalet lysdioder och deras strömdata. Uteffekten bestäms av effekten i hela kretsen. Skyddsgraden beror på om armaturen placeras utomhus eller inomhus.