Správné zapojení LED paralelního zapojení řady Vs: 6 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

V tomto pokynu mluvíme o LED diodách emitujících světlo a o tom, jak je můžeme připojit, pokud máme více jednotek. Toto je jedna lekce, kterou bych chtěl znát od začátku, protože když jsem začal hrát s elektronickými obvody, postavil jsem několik projektů s LED diodami, které řekněme mohly být vylepšeny, kdybych věděl, co v tomto návodu uvedu.

Krok 1: Podívejte se na video

Video popisuje různé způsoby připojení s jejich výhodami a nevýhodami, věci, které jsem se naučil dělat vlastní chyby. Obsahuje schematické příklady a vše je vysvětleno jednoduchými slovy, aby každý rozuměl. Jsou to jemné věci, které jsou ve videu obsaženy a které jsme kvůli jednoduchosti z tohoto návodu vynechali.

Krok 2: Objednejte si potřebné díly

Pokud plánujete stavět projekty s LED diodami, možná budete potřebovat nějaké LED:-) Možná už nějaké máte, ale pokud potřebujete další, můžete získat docela dobrý obchod objednáním sad sortimentu z ebay nebo aliexpress. Tyto sady sortimentu mohou mít různé velikosti a tvary, můžete je najít s LED diodami SMD nebo LED s průchozími otvory, ale jedna věc je jistá, že budou obsahovat různé barevné LED diody, někdy dokonce v různých velikostech.

Mám sortiment SMD LED ve dvou velikostech 0603, 0805 a pěti barvách: červená, zelená, modrá, žlutá, bílá, protože to jsou velikosti a barvy, které běžně používám ve svých projektech. Mám další sortimentní sadu pro průchozí otvory LED ve velikostech 3 mm a 5 mm také v pěti barvách: červená, zelená, modrá, žlutá, bílá.

Zde je několik odkazů, kde najdete tyto sady sortimentů:

• Amazon: Sada SMD LED, sada LED s průchozími otvory.
• Aliexpress: Sada LED SMD, sada LED s průchozími otvory.
• Ebay: Sada LED SMD, sada LED s průchozími otvory.

Při objednávání LED by vás také mohlo zajímat několik nástrojů, jako je páječka nebo sada šroubováků. Vřele doporučuji páječku TS100 a sadu šroubováků Xiaomi Wiha. Tyto dvě položky mají vynikající poměr cena/kvalita:

• Bangood: Páječka TS100
• Banggood: Sada šroubováků Xiaomi Wiha
• Aliexpress: Páječka TS100
• Aliexpress: Sada šroubováků Xiaomi Wiha

Krok 3: Napětí vpřed a proud vpřed

Začněme tím, že budeme mluvit o dopředném napětí a dopředném proudu, to jsou dva základní parametry, které potřebujete vědět. LED je tedy dioda, která za určitých podmínek vyzařuje světlo. Bude mít dopředné napětí, což je úroveň, na které začne dioda vést. Vezměme si například zelenou LED, která má obvykle dopředné napětí přibližně 1,9 V. LED začne vést, když je napětí na jeho anodě a katodě alespoň 1,9 V. Pokud tedy k této LED připojíte zdroj napětí 1,5 V, nebude vést, nezapne se. Pokud použijete například 3V, začne vést, LED se rozsvítí.

Jakmile začne vést LED, nechá proud procházet, ale pokud proud není ničím omezen, bude se stále zvyšovat, nad jmenovitým dopředným proudem se spojení uvnitř LED v podstatě roztaví a poškodí LED. Proto máme parametr nazvaný dopředný proud. Výrobce LED charakterizuje část a uvede tento dopředný proud, při kterém je bezpečné provozovat LED, aniž by ji zničil. Typická hodnota pro dopředný proud LED může být 20 mA. Někdy, pokud chcete být mimořádně opatrní, můžete navrhnout obvod s bezpečnou rezervou Je dobrým zvykem nechat 25% rezervu a jít pod plný jmenovitý proud, pokud to aplikace umožňuje. Zvláště u malých indikátorů LED nebudete muset jít na plný jmenovitý proud.

Krok 4: Omezení proudu odporem

Abychom omezili proud a vyhnuli se překročení zadaného dopředného proudu, můžeme do našeho obvodu přidat odpor. Pro výpočet rezistoru musíme použít dva výše zmíněné parametry: dopředné napětí a dopředný proud, stejně jako napájecí napětí pro náš obvod.

Víme, že LED klesne o 1,9 V, zatímco odpor bude muset snížit zbývajících 1,1 V až na naše napájecí napětí. Vědět, že dopředný proud LED je 20mA, můžeme vypočítat hodnotu odporu pomocí ohmového zákona. R = U / I a v našem případě U je 1,1 V děleno 20 mA, což má za následek 55 ohmů.

Krok 5: Paralelní připojení LED diod

Jak vidíte, je velmi jednoduché omezit proud a řídit jedinou LED, ale co se stane, když potřebujeme více LED?

Mohli bychom je připojit paralelně a použít stejný odpor k omezení proudu, ale narazili jsme na nějaké problémy. Za prvé kvůli změnám ve výrobním postupu bude mít každá LED mírně odlišné dopředné napětí, to znamená, že bude odebírat mírně odlišný proud, což by mohlo mít za následek nerovnoměrné osvětlení nebo dokonce selhání LED, pokud je napájeno přes uvedený proud.

V moderních aplikacích, jako je například podsvícení displeje, je velmi důležité mít rovnoměrné osvětlení napříč všemi LED diodami. Je tedy lepší se vyvarovat paralelního zapojení LED diod.

Krok 6: Připojení LED diod do série

Nejlepší způsob, jak připojit více LED diod ke stejnému proudu pohánějícímu každou LED, by byl v sérii. Připojili byste 5 LED diod, které jsme měli dříve v sérii, a poháněli je zdrojem konstantního napětí, stejně jako před omezením proudu odporem. A myslíte si, že problém je vyřešen, ale problém je vyřešen pouze částečně kvůli jiné vlastnosti diod, která platí také pro LED diody.

Dopředné napětí se sníží se zvýšením teploty. Pokud klesne dopředné napětí, zvýší se dopředný proud a LED se ještě více zahřeje. A je tu další vlastnost, kterou si musíme uvědomit mimo exponenciální křivku mezi dopředným napětím a dopředným proudem. To nám říká, že s malou změnou dopředného napětí získáme velkou změnu dopředného proudu, což by mohlo potenciálně vést k selhání LED v důsledku tepelného úniku.

Tento problém tedy řešíme pomocí zdroje konstantního proudu. V dnešní době existuje mnoho integrovaných obvodů speciálně navržených pro napájení LED diod konstantním proudem, protože výhody jsou jasné. Někdo by mohl namítnout, že pokud máte LED diody v sérii, pokud jedna z nich selže, celý řetězec bude neaktivní a to je pravda z elektrického bodu, ale v praxi se LED diody staly tak spolehlivými, že pokud je obvod správně navržen, existuje velmi malá šance na selhání LED během citované životnosti

Takže to bylo vše, doufám, že tento návod byl užitečný, pokud ano, zanechte prosím komentář nebo klikněte na tlačítko To se mi líbí nebo nelíbí a pošlete mi zpětnou vazbu.