Особливості паралельного підключення світлодіодів

Відомо, що світлодіоди краще всього з’єднувати послідовно. В цьому випадку струм на кожному з них буде однаковий, що спрощує контроль над ним. Але бувають випадки, що без паралельного з’єднання не обійтися.

Наприклад, якщо є джерело живлення, і до нього необхідно підключити кілька світлодіодних лампочок, сумарне падіння напруги на яких перевищує напруга джерела. Іншими словами, джерела живлення не достатньо для послідовно з’єднаних лампочок, і вони не спалахують.

Тоді лампочки включають у ланцюг паралельно і на кожну гілку ставлять свій резистор.

За законами паралельного з’єднання падіння напруги на кожній гілці буде однаковим і рівним напрузі джерела, а струм може відрізнятися. У зв’язку з цим розрахунки по визначенню характеристик резисторів будуть проводитися окремо для кожної гілки.

9a0e4d97800f50f1bf1898a8ca9fc210 Особливості паралельного підключення світлодіодів

Заборона на один резистор

Чому не можна під’єднати всі світлодіодні лампочки до одного резистора? Тому що технологія виробництва не дозволяє зробити світлодіоди з ідеально рівними характеристиками. Світлодіоди мають різний внутрішній опір, і часом розходження в ньому дуже сильні навіть для однакових моделей, взятих з однієї партії.

Великий розкид опору призводить до розкиду в значенні струму, а це в свою чергу призводить до перегріву і перегорання. Значить, треба проконтролювати струм на кожному світлодіоді або на кожній гілці з послідовним з’єднанням. Адже при послідовному з’єднанні однаковий струм. Для цього застосовують окремі резистори. З їх допомогою стабілізують струм.

Основні характеристики елементів ланцюга

Трохи подумавши, стає зрозумілим, що одна гілка зможе містити максимальну кількість світлодіодів таке ж, як при послідовному з’єднанні і живленні від цього ж джерела.

Наприклад, у нас є джерело на 12 вольт. До нього можна приєднати послідовно 5 світлодіодів по 2 вольта. (12 вольт:2 вольта:1,15≈5). 1,15 – це коефіцієнт запасу, оскільки необхідно розраховувати, що в ланцюг буде включено ще й резистор.

Опір резистора розраховується з допомогою закону Ома: I=U/R, де I буде допустимим струмом, узятим з таблиці характеристик приладу. Напруга U вийде, якщо з максимальної напруги джерела живлення відняти падіння напруги на кожному світлодіоді, що входить в послідовну ланцюжок (теж береться з таблиці характеристик).

Потужність резистора знаходиться з формули:

P=U2/ R= I*U.

При цьому всі величини записуються в системі Сі. Нагадаємо, що 1 A=1000 мА, 1 мА=0,001 A, 1 Ом=0,001 кОм, 1 Вт=1000 мВт.

Сьогодні багато онлайн-калькуляторів, які пропонують виконати цю операцію автоматично, просто підставивши відомі характеристики у порожні клітинки. Але основні поняття знати все-таки корисно.

Перевага паралельного включення діодів

Паралельне з’єднання дозволяє додати 2 або 5, або 10 світлодіодів, або більше. Обмеженням є потужність джерела живлення та габарити приладу, в якому ви хочете застосувати таке з’єднання.

Лампочки для кожної паралельної гілки беруть строго однакові, щоб у них були максимально схожі значення допустимого струму, прямого і зворотного напруги.

Перевага паралельного з’єднання світлодіодів в тому, що якщо один з них перегорить, вся ланцюг продовжить працювати. Лампочки будуть світитися і при перегорання їх більшої кількості, головне, щоб хоч одна гілка залишалася неушкодженою.

Як видно, паралельне з’єднання – це досить корисна річ. Просто треба вміти правильно зібрати ланцюг, не забуваючи про всі властивості світлодіодів і про закони фізики.

У багатьох схемах паралельне з’єднання комбінують з послідовним, що дозволяє створити функціональні електричні прилади.

Застосування паралельного з’єднання світлодіодів

Схема паралельного з’єднання з двома висновками дозволяє реалізовувати двокольорове світіння лампочок, якщо використовуються два кристали різного кольору. Колір змінюється при зміні полюсів джерела (зміна напряму струму). Широке застосування така схема знаходить в двоколірних індикаторах.

Якщо два кристали різного кольору з’єднати паралельно в одному корпусі і підключити до них імпульсний модулятор, то можна змінювати колір в широкому діапазоні. Особливо багато тонів генерується при поєднанні зеленого і червоного кольору світлодіодів.

caf89297f8382b2a04ee490c0068253f Особливості паралельного підключення світлодіодів

Як видно на схемі, до кожного кристалу підключений свій резистор. Катод в такому з’єднанні загальний, а вся система підключена до керуючого пристрою – мікроконтролеру.

В сучасних святкових гірляндах іноді застосовується змішаний тип з’єднання, в якому кілька послідовних рядів з’єднуються паралельно. Це дозволяє гірлянді світитися, навіть якщо кілька світлодіодних джерел вийдуть з ладу.

При створенні підсвічування в приміщенні теж можуть застосовувати паралельне з’єднання. Змішані схеми використовуються при конструкції багатьох індикаторних електроприладів і для підсвічують пристроїв.

Кілька нюансів монтажу

Окремо можна сказати про те, як з’єднуються світлодіоди між собою. Кожен кристал укладений у корпус, з якого йдуть висновки. На висновках часто стоять позначки «-» або «+», що означає відповідно підключення до катода до анода приладу.

Досвідчені радіоаматори навіть на око можуть визначити полярність, оскільки катодний вивід трохи довше і трохи більше виступає з корпусу. Підключення світлодіодів необхідно здійснювати, суворо дотримуючись полярності.

Якщо мова йде про потужних світлодіодах, то в процесі монтажу досить часто застосовують пайку. Для цього використовують малопотужний паяльник, щоб ні в якому разі не перегріти кристал. Час пайки не повинна перевищувати 4-5 секунд. Краще, якщо це буде 1-2 секунди. Для цього паяльник розігрівають заздалегідь. Висновки сильно не згинають. Схему збирають на майданчику з матеріалу, який добре відводить тепло.

  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
(0 голосів, в середньому: 0 з 5)

Читайте Також:

Додати коментар