Cum se calculează și se conectează LED-urile în serie și paralel

În acest articol veți învăța cum să calculați LED-urile în serie și în paralel folosind o formulă simplă și să vă configurați propriile afișaje LED personalizate, acum nu trebuie doar să vă întrebați cum să conectați luminile LED? dar de fapt o pot face, cunoașteți detaliile aici.

Aceste lumini sunt cunoscute nu numai pentru efectele lor de culoare orbitoare, ci și datorită durabilității și consumului redus de energie.

În plus, LED-urile pot fi conectate în grupuri pentru a forma afișaje alfanumerice mari care pot fi utilizate ca indicatori sau reclame.

Tinerii pasionați de electronice și entuziaștii sunt adesea confuzați și se întreabă cum să calculeze LED-ul și rezistența acestuia într-un circuit, deoarece le este dificil să optimizeze tensiunea și curentul prin grupul de LED-uri, necesare pentru a menține o luminozitate optimă.

De ce trebuie să calculăm LED-urile

Proiectarea afișajelor cu LED poate fi distractivă, dar foarte des ne rămâne doar să ne gândim cum să conectăm luminile cu led? Aflați printr-o formulă cât de simplu este să vă proiectați propriile afișaje LED.

Știm deja că un LED necesită o anumită tensiune directă (FV) pentru a se aprinde. De exemplu, un LED roșu va avea nevoie de un FV de 1,2 V, un Led verde va necesita 1,6 V, iar pentru un LED galben este în jur de 2 V.

LED-urile moderne sunt toate specificate cu o tensiune de transmisie de aproximativ 3,3V, indiferent de culorile lor.

Dar, deoarece tensiunea de alimentare dată la un LED ar fi în mare parte mai mare decât valoarea sa de tensiune directă, adăugarea unui rezistor de curent mai limitat cu LED devine imperativă.

Prin urmare, să învățăm cum poate fi calculat un rezistor de limitare de curent pentru un LED selectat sau o serie de LED-uri

Calcularea rezistorului limitatorului de curent

Valoarea acestui rezistor poate fi calculată prin formula dată mai jos:

R = (tensiune de alimentare VS - LED tensiune înainte VF) / curent LED I

Aici R este rezistorul în cauză în Ohms

Vs este tensiunea de alimentare de intrare la LED

VF este LED-ul înainte, care este de fapt tensiunea minimă de alimentare necesară de un LED pentru iluminarea cu luminozitate optimă.

Atunci când este vorba despre o conexiune cu LED-uri în serie, va trebui doar să înlocuiți „tensiunea directă înainte” cu „tensiunea totală înainte” în formulă, prin înmulțirea FV a fiecărui LED cu numărul total de LED-uri din serie. Să presupunem că există 3 LED-uri în serie, atunci această valoare devine 3 x 3,3 = 9,9

LED Current sau I se referă la valoarea curentă a LED-ului, poate varia de la 20 mA la 350 mA în funcție de specificația LED-ului selectat. Aceasta trebuie convertită în amperi în formulă, deci 20 mA devine 0,02 A, 350 mA devine 0,35 A și așa mai departe.

Cum se conectează LED-urile?

Pentru a înțelege acest lucru, să citim următoarea discuție:

Să presupunem că doriți să proiectați un afișaj LED cu 90 de LED-uri, cu o sursă de 12V pentru a alimenta acest afișaj cu 90 de LED-uri.

Pentru a se potrivi și configura în mod optim LED-ul 90 cu sursa de 12V, va trebui să conectați LED-urile în serie și paralele în mod corespunzător.

Pentru acest calcul, vom avea nevoie de 3 parametri care trebuie luați în considerare, care sunt după cum urmează:

1. Numărul total de LED-uri, care este 90 în exemplul nostru
2. Tensiunea directă a LED-urilor, aici o considerăm a fi de 3V pentru calcul ușor, în mod normal aceasta ar fi de 3,3V
3. Intrarea de alimentare, care este 12V pentru prezentul exemplu

În primul rând trebuie să luăm în considerare parametrul de conectare în serie și să verificăm câte LED-uri pot fi găzduite în tensiunea de alimentare

Facem acest lucru împărțind tensiunea de alimentare la 3 volți.

Răspunsul va fi evident = 4. Acest lucru ne oferă numărul de LED-uri care ar putea fi încorporate în sursa de 12V.

Cu toate acestea, condiția de mai sus poate să nu fie recomandabilă, deoarece aceasta ar limita luminozitatea optimă la o sursă strictă de 12V și în cazul în care alimentarea redusă la o valoare mai mică ar provoca o iluminare mai mică pe LED.

Prin urmare, pentru a asigura o marjă mai mică de cel puțin 2V, ar fi indicat să eliminați un număr de LED-uri din calcul și să îl faceți 3.

Deci, 3 LED-uri din serie pentru o sursă de alimentare de 12V arată suficient de bine și acest lucru ar asigura că, chiar dacă alimentarea ar fi redusă până la 10V, totuși LED-urile vor putea să se aprindă destul de puternic.

Acum am vrea să știm câte astfel de 3 șiruri de LED-uri ar putea fi realizate din totalul de 90 de LED-uri în mână? Prin urmare, împărțind numărul total de LED-uri (90) la 3, vom obține un răspuns egal cu 30. Adică ar trebui să lipiți 30 de numere de șiruri sau lanțuri din seria LED, fiecare șir având 3 LED-uri în serie. Asta este, destul de ușor, nu?

Odată ce ați terminat asamblarea menționat 30nos de șiruri LED, veți descoperi în mod natural că fiecare șir având propriile sale capete pozitive și negative.

Apoi, conectați valoarea calculată a rezistențelor, așa cum sa discutat în secțiunea anterioară, la oricare dintre capetele libere ale fiecărei serii, puteți conecta rezistorul la capătul pozitiv al șirului sau la capătul negativ, poziția nu contează deoarece rezistența trebuie doar să fie în linie cu seria, puteți include chiar și câteva unde între seria de LED-uri. Folosind urechea găsim rezistența pentru fiecare șir de LED:

R = (tensiune de alimentare VS - LED tensiune înainte VF) / curent LED

= 12 - (3 x 3) / 0,02 = 150 ohmi

Să presupunem că conectăm acest rezistor la fiecare dintre capetele negative ale șirurilor de LED-uri.

• După aceasta, puteți începe să uniți capetele pozitive comune ale LED-urilor și capetele negative sau capetele rezistorului fiecărei serii împreună.
• În cele din urmă, aplicați 12 volți de alimentare la aceste capete comune, conform polarității corecte. Veți găsi instantaneu întregul design strălucind cu o intensitate uniformă.
• Puteți alinia și organiza aceste șiruri de LED-uri conform designului afișajului.

LED-uri cu un număr impar

O situație poate apărea atunci când afișajul dvs. LED conține LED-uri în număr impar.

De exemplu, să presupunem că în cazul de mai sus, în loc de 90, dacă afișajul ar fi format din 101 LED-uri, atunci considerând 12V ca sursă, devine o sarcină destul de ciudată să împărțiți 101 cu 3.

Deci, găsim cea mai apropiată valoare care este direct divizibilă cu 3 care este 90. Împărțirea 99 cu 3 ne oferă 33. Prin urmare, calculul pentru aceste 33 de șiruri de LED-uri ar fi așa cum s-a explicat mai sus, dar ce rămâne cu celelalte două LED-uri? Nu vă faceți griji, putem face încă un șir din aceste 2 LED-uri și îl putem pune în paralel cu restul de 33 de șiruri.

Cu toate acestea, pentru a ne asigura că șirul de 2 LED-uri a consumat curent uniform la fel ca restul de 3 șiruri de LED-uri, calculăm rezistența de serie în consecință.

În formulă, schimbăm pur și simplu tensiunea totală înainte, așa cum se arată mai jos:

R = (tensiune de alimentare VS - LED tensiune înainte VF) / curent LED

= 12 - (2 x 3) / 0,02 = 300 ohmi

Acest lucru ne oferă valoarea rezistenței specifică pentru șirul de 2 LED-uri.

Prin urmare, avem 150 ohmi pentru toate cele 3 șiruri de LED-uri și 300 ohmi pentru șirul de 2 LED-uri.

În acest mod, puteți regla șiruri de LED-uri cu un număr de LED-uri nepotrivit prin introducerea unui rezistor de compensare adecvat în serie cu șirurile de LED-uri respective.

Astfel, problema se rezolvă cu ușurință prin schimbarea valorii rezistenței pentru seria restantă mai mică.

Aceasta încheie tutorialul nostru despre cum să conectați LED-uri în serie și paralel pentru un anumit număr de LED-uri folosind o tensiune de alimentare specificată, dacă aveți vreo întrebare legată, folosiți caseta de comentarii pentru a o rezolva.

Calcularea LED-urilor în serie paralelă pe afișaj

Până acum am discutat despre modul în care LED-urile pot fi conectate sau calculate în serie și paralel.

În paragrafele următoare vom investiga cum să proiectăm un afișaj numeric cu LED-uri mari prin unirea LED-urilor în serie și paralel.

De exemplu, vom construi un afișaj numeric „8” folosind LED-uri și vom vedea cum este conectat.

Piese necesare

Veți avea nevoie de următoarele câteva componente electronice pentru construcție:
LED ROSU 5mm. = 56 nr.
RESISTOR = 180 OHMS ¼ WATT CFR,
PANOU DE SCOP GENERAL = 6 CU 4 INCH

Cum se calculează și se construiește afișajul LED?

Construcția acestui circuit de afișare numerică este foarte simplă și se face în felul următor:

Introduceți toate LED-urile în placa de uz general, urmați orientările așa cum se arată în schema circuitului.

Inițial lipiți doar un cablu din fiecare LED.

După finalizare, veți descoperi că LED-urile nu sunt aliniate drept și sunt de fapt fixate într-o manieră destul de strâmbă.

Atingeți vârful fierului de lipit pe punctul LED lipit și împingeți simultan LED-ul special în jos, astfel încât baza sa să fie împinsă plat pe tablă. Faceți acest lucru pentru ca toate LED-urile să fie aliniate drept.

Acum terminați să lipiți celălalt cablu nesoldat al fiecărui LED. Tăiați-le curat cu un șnec. Conform schemei de circuite comună pozitivele tuturor seriilor de LED-uri.

Conectați rezistențe de 180 ohmi la capetele deschise negative ale fiecărei serii. Din nou, împărțiți toate capetele libere ale rezistențelor.

Astfel se încheie construcția afișajului cu LED „8”. Pentru a-l testa, conectați doar o sursă de 12 volți la LED-ul comun pozitiv și rezistorul comun negativ.

Numărul „8” ar trebui să se lumineze instantaneu sub forma unui afișaj numeric mare și poate fi recunoscut chiar și de la distanță mare.

Sugestii privind funcționarea circuitului

Pentru a înțelege clar cum să proiectați un afișaj numeric cu LED-uri mari, va fi important să cunoașteți funcționarea circuitului în detalii.

Privind circuitul, se poate observa că întregul afișaj a fost împărțit în 7 „bare” din seria LED.

Fiecare serie conține un grup de 4 LED-uri. Dacă împărțim intrarea 12 volți cu 4, vom descoperi că fiecare LED primește 3 volți suficient pentru a le face să strălucească puternic.

Rezistențele se asigură că curentul către LED-uri este limitat, astfel încât să poată dura mult.

Acum, doar alăturând aceste LED-uri din serie în paralel, le putem alinia în diferite forme pentru a produce o mare varietate de afișaje alfanumerice diferite.

Cititorii trebuie să fi înțeles acum cu ușurință cum să calculeze LED-ul în diferite moduri.

Este doar o chestiune de conectare a LED-urilor mai întâi în serie, apoi unirea acestora în conexiuni paralele și aplicarea unei tensiuni la pozitivele și negativele lor comune.