Ako vypočítať a zapojiť LED diódy sériovo a paralelne

Ako vypočítať a zapojiť LED diódy sériovo a paralelne

V tomto článku sa dozviete, ako vypočítať LED sériovo a paralelne pomocou jednoduchého vzorca a ako nakonfigurovať svoje vlastné prispôsobené LED displeje, nemusíte sa už len pýtať, ako zapojiť led svetlá? ale v skutočnosti to dokáže, ďalšie podrobnosti tu.



Tieto svetlá sú známe nielen svojimi oslnivými farebnými efektmi, ale aj svojou odolnosťou a najmenšou spotrebou energie.

LED diódy môžu byť navyše zapojené do skupín, aby vytvorili veľké alfanumerické displeje, ktoré môžu byť použité ako indikátory alebo reklamy.





Mladí elektronickí nadšenci a nadšenci sú často zmätení a premýšľajú, ako vypočítať LED a jej odpor v obvode, pretože je pre nich ťažké optimalizovať napätie a prúd pomocou skupiny LED, ktoré sú potrebné na udržanie optimálneho jasu.

Prečo musíme počítať LED

Návrh LED displejov môže byť zábavný, ale veľmi často nám zostáva, keď premýšľame, ako zapojiť LED svetlá? Naučte sa prostredníctvom vzorca, aké jednoduché je navrhnúť si vlastné LED displeje.



Už vieme, že LED dióda vyžaduje na rozsvietenie konkrétne napätie vpred (FV). Napríklad červená LED bude potrebovať FV 1,2 V, zelená LED bude vyžadovať 1,6 V a pre žltú LED je to okolo 2 V.

Všetky moderné LED diódy majú bezkonkurenčné napätie 3,3 V, bez ohľadu na ich farbu.

Ale pretože dané napájacie napätie LED by bolo väčšinou vyššie ako jeho hodnota dopredného napätia, je nevyhnutné pridať rezistor s obmedzovačom prúdu s LED.

Naučme sa preto, ako je možné vypočítať rezistor obmedzovača prúdu pre vybranú LED alebo sériu LED

Výpočet odporu obmedzovača prúdu

Hodnota tohto rezistora sa môže vypočítať z nižšie uvedeného vzorca:

R = (napájacie napätie VS - dopredné napätie LED VF) / prúd LED I

Tu R je príslušný odpor v Ohmoch

Vs je vstup napájacieho napätia pre LED

VF je LED vpred, čo je vlastne minimálne napájacie napätie, ktoré vyžaduje LED pre osvetlenie s optimálnym jasom.

Ak ide o sériové pripojenie LED, budete musieť vo vzorci nahradiť „LED dopredné napätie“ za „celkové dopredné napätie“ vynásobením FV každej LED celkovým počtom LED diód v sérii. Predpokladajme, že sú v sérii 3 LED, potom sa táto hodnota stane 3 x 3,3 = 9,9

LED prúd alebo I označuje prúdový prúd LED, môže byť kdekoľvek od 20 mA do 350 mA v závislosti od špecifikácie vybranej LED. Toto sa musí vo vzorci prepočítať na zosilňovače, takže 20 mA sa stane 0,02 A, 350 mA sa stane 0,35 A atď.

Ako pripojiť LED diódy?

Aby sme tomu porozumeli, prečítajme si nasledujúcu diskusiu:

Predpokladajme, že chcete navrhnúť LED displej s 90 LED diódami, s napájaním 12V na napájanie tohto 90 LED displeja.

Aby ste optimálne zosúladili a nakonfigurovali 90 LED so zdrojom 12V, budete musieť LED zapojiť do série a paralelne vhodne.

Pre tento výpočet budeme musieť brať do úvahy 3 parametre, ktoré sú nasledovné:

  1. Celkový počet LED, čo je v našom príklade 90
  2. Dopadové napätie LED diód, tu považujeme kvôli ľahkému výpočtu 3 V, zvyčajne by to bolo 3,3 V
  3. Napájací vstup, ktorý je pre tento príklad 12V

Najskôr a najskôr musíme brať do úvahy parameter sériového pripojenia a skontrolovať, koľko LED diód môže byť umiestnených v danom napájacom napätí

Robíme to tak, že napájacie napätie vydelíme 3 voltmi.

Odpoveď bude zjavne = 4. To nám dáva počet LED, ktoré môžu byť umiestnené v rámci 12V napájania.

Vyššie uvedená podmienka však nemusí byť odporúčaná, pretože by sa tým obmedzil optimálny jas na prísne napájanie 12V a v prípade, že napájanie znížené na nejakú nižšiu hodnotu by spôsobilo nižšie osvetlenie LED.

Preto, aby sa zabezpečila dolná hranica najmenej 2 V, bolo by vhodné z výpočtu odstrániť jeden počet LED a urobiť ho 3.

Takže 3 LED v sérii pre napájanie 12V vyzerajú dosť dobre a to by zabezpečilo, že aj keby bolo napájanie znížené až na 10V, stále by LED boli schopné svietiť celkom jasne.

Teraz by nás zaujímalo, koľko takýchto 3 LED reťazcov je možné vyrobiť z našich celkom 90 LED v ruke? Preto vydelením celkového počtu LED diód (90) číslom 3 dostaneme odpoveď, ktorá sa rovná 30. To znamená, že by ste museli spájkovať 30 čísel reťazcov alebo reťazcov série LED, pričom každá struna má v sérii 3 LED. To je celkom ľahké, však?

Po dokončení montáže spomeniete 30nos LED reťazcov, prirodzene by ste zistili, že každý reťazec má svoje vlastné pozitívne a negatívne voľné konce.

Ďalej pripojte vypočítanú hodnotu rezistorov, ako je uvedené v predchádzajúcej časti, k niektorému z voľných koncov každej série, rezistor môžete pripojiť na kladný koniec reťazca alebo na záporný koniec, na polohe nezáleží, pretože rezistor musí byť v súlade so sériou, môžete dokonca zahrnúť niektoré aj medzi sériu LED. Pomocou slúchadla nájdeme rezistor pre každý reťazec LED:

R = (napájacie napätie VS - dopredné napätie LED VF) / prúd LED

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

Predpokladajme, že tento rezistor pripojíme ku každému zo záporných koncov reťazcov LED.

  • Potom môžete začať spájať spoločné kladné konce LED diód dohromady a záporné konce alebo konce rezistorov každej série dohromady.
  • Nakoniec na tieto spoločné konce pripojte napájanie 12 voltov podľa správnej polarity. Okamžite nájdete celý dizajn, ktorý jasne žiari jednotnou intenzitou.
  • Tieto LED reťazce môžete zarovnať a usporiadať podľa vzoru displeja.

LED diódy so zvláštnym počtom

Môže nastať situácia, keď váš LED displej obsahuje LED v nepárnych číslach.

Napríklad vo vyššie uvedenom prípade predpokladajme, že ak by displej obsahoval 101 LED diód, namiesto 90, potom sa ako napájanie považuje 12V, keď sa rozdelí 101 na 3, stane sa to dosť nepríjemnou úlohou.

Takže nájdeme najbližšiu hodnotu, ktorá je priamo deliteľná s 3, čo je 90. Delenie 99 na 3 nám dá 33. Preto výpočet pre týchto 33 LED reťazcov bude taký, ako je vysvetlené vyššie, ale čo zvyšné dve LED? Bez obáv, z týchto 2 LED diód stále môžeme vyrobiť šnúrku a dať ju paralelne so zvyšnými 33 šnúrkami.

Aby sme však zaistili, že reťazec 2 LED spotrebovával rovnomerný prúd rovnako ako zvyšné 3 reťazce LED, vypočítame podľa toho sériový rezistor.

Vo vzorci jednoducho zmeníme celkové dopredné napätie, ako je uvedené nižšie:

R = (napájacie napätie VS - dopredné napätie LED VF) / prúd LED

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

To nám dáva hodnotu odporu špeciálne pre reťazec 2 LED.

Preto máme 150 ohmov pre všetky 3 LED reťazce a 300 ohmov pre 2 LED reťazce.

Týmto spôsobom môžete upraviť LED reťazce, ktoré majú nezodpovedajúci počet LED, zavedením vhodne kompenzovaného odporu do série s príslušnými LED reťazcami.

Preto je problém ľahko vyriešiteľný zmenou hodnoty odporu pre zostávajúce menšie série.

Týmto sa uzatvára náš návod, ako zapojiť LED diódy sériovo a paralelne pre akýkoľvek daný počet LED diód pomocou zadaného napájacieho napätia. Ak máte akýkoľvek súvisiaci dotaz, použite riešenie v poli pre komentár.

Výpočet LED diód v sérii paralelne na doske displeja

Doteraz sme zisťovali, ako môžu byť LED zapojené alebo vypočítané sériovo a paralelne.

V nasledujúcich odsekoch budeme skúmať, ako navrhnúť veľký numerický led displej spojením LED diód v sérii a paralelne.

Ako príklad zostavíme číselný displej „8“ pomocou LED a uvidíme, ako je zapojený.

Vyžadované diely

Na stavbu budete potrebovať nasledujúcu hŕstku elektronických komponentov:
ČERVENÁ LED 5 mm. = 56 nos.
ODPOR = 180 OHMS ¼ WATT CFR,
DOSKA PRE VŠEOBECNÝ ÚČEL = 6 O 4 PALCE

Ako vypočítať a skonštruovať LED displej?

Konštrukcia tohto obvodu zobrazovania čísel je veľmi jednoduchá a vykonáva sa nasledujúcim spôsobom:

Vložte všetky LED diódy do dosky na všeobecné použitie a postupujte podľa orientácií, ktoré sú znázornené na schéme zapojenia.

Spočiatku spájkujte iba jeden vývod z každej LED.

Po dokončení tohto postupu zistíte, že LED diódy nie sú vyrovnané priamo a sú v skutočnosti upevnené dosť krivo.

Dotknite sa hrotu spájkovačky na spájkovanom hrote LED a súčasne zatlačte konkrétnu LED smerom nadol tak, aby bola jej základňa tlačená naplocho na dosku. Urobte to pre všetky LED diódy, aby boli vyrovnané.

Teraz dokončite spájkovanie druhého nespájkovaného vývodu každej z LED diód. Strihajte ich vodiče čisto pomocou klieští. Podľa schémy zapojenia nájdete pozitíva všetkých sérií LED.

Pripojte rezistory 180 Ohmov k negatívnym otvoreným koncom každej série. Opäť spojte všetky voľné konce rezistorov.

Týmto sa končí konštrukcia LED displeja s číslom „8“. Ak to chcete otestovať, stačí pripojiť 12 voltové napájanie na spoločnú kladnú LED a spoločný záporný odpor.

Číslo „8“ by sa malo okamžite rozsvietiť v podobe veľkého číselného displeja a bude ho možné rozpoznať aj na veľkú vzdialenosť.

Tipy na fungovanie obvodu

Aby ste jasne pochopili, ako navrhnúť veľký numerický displej, bude dôležité poznať podrobne fungujúci obvod.

Pri pohľade na okruh si možno všimnúť, že celý displej bol rozdelený do 7 pruhov série LED.

Každá séria obsahuje skupinu 4 LED diód. Ak rozdelíme vstupných 12 voltov na 4, zistíme, že každá LED dióda prijíma 3 volty natoľko, aby svietili jasne.

Rezistory sa starajú o to, aby bol prúd LED obmedzený, aby mohli trvať dlho.

Teraz, keď paralelne spojíme tieto série LED, môžeme ich zosúladiť do rôznych tvarov a vytvoriť tak širokú škálu rôznych alfanumerických displejov.

Čitatelia musia teraz ľahko pochopiť, ako vypočítať LED v rôznych režimoch.

Je to len otázka spojenia LED najskôr do série, potom ich spojiť do paralelných spojení a priviesť napätie na ich spoločné pozitíva a negatíva.




Dvojica: Jednoduchý obvod LED Tubelight Ďalej: Vytvorte obvod indikátora striedavého napätia LED