Sådan beregnes og tilsluttes lysdioder i serie og parallel

Sådan beregnes og tilsluttes lysdioder i serie og parallel

I denne artikel lærer du at beregne lysdioder i serie og parallel ved hjælp af en simpel formel og konfigurere dine egne personlige LED-skærme, nu behøver du ikke bare undre dig over, hvordan man tilslutter led-lys? men faktisk kan gøre det, kend detaljerne her.



Disse lys er ikke kun kendt for deres blændende farveeffekter, men også på grund af deres holdbarhed og mindst strømforbrug.

Desuden kan lysdioder forbindes i grupper til at danne store alfanumeriske skærme, der kan bruges som indikatorer eller reklamer.





Unge elektroniske hobbyister og entusiaster er ofte forvirrede og spekulerer på, hvordan man beregner LED og dens modstand i et kredsløb, da de finder det vanskeligt at optimere spænding og strøm gennem gruppen af ​​LED'er, der kræves for at opretholde en optimal lysstyrke.

Hvorfor skal vi beregne lysdioder

At designe LED-skærme kan være sjovt, men meget ofte er vi bare tilbage og tænker på, hvordan vi skal lede led-lys? Lær gennem en formel, hvor enkelt det er at designe dine egne LED-skærme.



Vi ved allerede, at en LED kræver en bestemt fremadspænding (FV) for at blive tændt. For eksempel har en rød LED brug for en FV på 1,2 V, en grøn LED vil kræve 1,6 V og for en gul LED er den omkring 2 V.

De moderne lysdioder er alle specificeret med en fremadspænding på ca. 3,3 V uanset deres farver.

Men da den givne forsyningsspænding til en LED for det meste ville være højere end dens forreste spændingsværdi, er det nødvendigt at tilføje en strømbegrænset modstand med LED.

Lad os derfor lære, hvordan en strømbegrænsningsmodstand kan beregnes for en valgt LED eller en række LED'er

Beregning af strømbegrænsningsmodstand

Værdien af ​​denne modstand kan beregnes ved hjælp af nedenstående formel:

R = (forsyningsspænding VS - LED fremadspænding VF) / LED strøm I

Her er R den modstand, der er tale om i Ohms

Vs er forsyningsspændingsindgangen til lysdioden

VF er LED fremad, hvilket faktisk er den mindste forsyningsspænding, der kræves af en LED til belysning med optimal lysstyrke.

Når der er tale om en serie LED-forbindelse, skal du bare udskifte 'LED fremadspænding' med 'total fremadspænding' i formlen ved at multiplicere FV af hver LED med det samlede antal LED'er i serien. Antag at der er 3 lysdioder i serie, så bliver denne værdi 3 x 3,3 = 9,9

LED Strøm eller I henviser til den aktuelle vurdering af LED'en, den kan være alt fra 20 mA til 350 mA afhængigt af specifikationen for den valgte LED. Dette skal konverteres til forstærkere i formlen, så 20 mA bliver 0,02 A, 350 mA bliver 0,35 A og så videre.

Sådan tilsluttes lysdioderne?

For at forstå dette, lad os læse følgende diskussion:

Lad os antage, at du vil designe en LED-skærm med 90 LED'er i den, med en 12V forsyning til at drive denne 90 LED-skærm.

For optimalt at matche og konfigurere 90 LED med 12V forsyningen skal du tilslutte LED'erne i serie og parallelt korrekt.

Til denne beregning skal vi overveje 3 parametre, der er som følger:

  1. Samlet antal LED'er, som er 90 i vores eksempel
  2. Fremadspænding af LED'erne, her betragter vi det som 3V af hensyn til nem beregning, normalt ville dette være 3,3V
  3. Forsyningsindgangen, som er 12V i dette eksempel

Først og efterfølgende skal vi overveje serieforbindelsesparameteren og kontrollere, hvor mange lysdioder der kan tilpasses inden for give forsyningsspændingen

Vi gør dette ved at dividere forsyningsspændingen med 3 volt.

Svaret vil være åbenlyst = 4. Dette giver os antallet af LED'er, der kunne rummes inden for 12V-forsyningen.

Imidlertid kan ovennævnte tilstand muligvis ikke tilrådes, fordi det ville begrænse den optimale lysstyrke til en streng 12V forsyning, og i tilfælde af at forsyningen reduceret til en eller anden lavere værdi ville medføre lavere belysning på LED'en.

Derfor anbefales det at fjerne en LED-optælling fra beregningen og gøre den 3 for at sikre en lavere margin på mindst 2V.

Så 3 lysdioder i serie til en 12V forsyning ser godt ud, og dette ville sikre, at selvom forsyningen blev reduceret til op til 10V, ville lysdioderne stadig være i stand til at lyse ret stærkt.

Nu vil vi gerne vide, hvor mange sådanne 3 LED-strenge der kunne fremstilles ud fra vores samlede 90 LED'er i hånden? Ved at dividere det samlede antal lysdioder (90) med 3 får vi et svar, der svarer til 30. Det betyder, at du bliver nødt til at lodde 30 antal LED-seriens strenge eller kæder, hver streng har 3 lysdioder i serien. Det er ret let at gå, ikke?

Når du er færdig med at samle nævnt de 30no LED-strenge, vil du naturligvis finde ud af, at hver streng har sine egne positive og negative frie ender.

Forbind derefter den beregnede værdi af modstande som diskuteret i det foregående afsnit til en af ​​de frie ender i hver serie, du kan forbinde modstanden i den positive ende af strengen eller den negative ende, positionen betyder ikke noget, fordi modstand skal bare være på linje med serien, du kan endda inkludere nogle steder imellem LED-serien. Ved hjælp af earleren finder vi modstanden for hver LED-streng at være:

R = (forsyningsspænding VS - LED fremadspænding VF) / LED-strøm

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

Lad os antage, at vi forbinder denne modstand til hver af de negative ender af LED-strenge.

  • Efter dette kan du begynde at forbinde de fælles positive ender af lysdioderne sammen, og de negative ender eller modstandsenderne i hver serie sammen.
  • Tilslut endelig 12 volt forsyning til disse fælles ender i henhold til den korrekte polaritet. Du finder straks hele designet lyser op med en ensartet intensitet.
  • Du kan justere og organisere disse LED-strenge i henhold til skærmens design.

LED'er med en ulige optælling

En situation kan opstå, når din LED-skærm indeholder lysdioder i ulige tal.

Antag for eksempel i ovenstående tilfælde i stedet for 90, hvis skærmen ville have bestået 101 lysdioder, og derefter betragter 12V som forsyning, bliver det en ret akavet opgave at dele 101 med 3.

Så vi finder den nærmeste værdi, der er direkte delelig med 3, som er 90. At dele 99 med 3 giver os 33. Derfor vil beregningen for disse 33 LED-strenge være som forklaret ovenfor, men hvad med de resterende to LED'er? Ingen bekymringer, vi kan stadig lave en streng af disse 2 lysdioder og sætte den parallelt med de resterende 33 strenge.

For at sikre, at den 2 LED-streng forbrugte ensartet strøm ligesom de resterende 3 LED-strenge, beregner vi seriemodstanden i overensstemmelse hermed.

I formlen ændrer vi simpelthen den samlede fremadspænding som vist nedenfor:

R = (forsyningsspænding VS - LED fremadspænding VF) / LED-strøm

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

Dette giver os modstandsværdien specifikt til 2 LED-strenge.

Derfor har vi 150 ohm for alle de 3 LED-strenge og 300 ohm for de 2 LED-strenge.

På denne måde kan du justere LED-strenge med uoverensstemmende antal LED ved at indføre en passende kompenserende modstand i serie med de respektive LED-strenge.

Således løses problemet let ved at ændre modstandsværdien for de resterende mindre serier.

Dette afslutter vores vejledning om, hvordan man tilslutter lysdioder i serie og parallelt for et givet antal lysdioder ved hjælp af en specificeret forsyningsspænding, hvis du har nogen relateret forespørgsel, skal du bruge kommentarfeltet for at få det løst.

Beregning af lysdioder i serie parallelt i skærmkort

Indtil videre har vi lært, hvordan lysdioder kan tilsluttes eller beregnes i serie og parallelle.

I de følgende afsnit vil vi undersøge, hvordan man designer et stort numerisk LED-display ved at forbinde LED'er i serie og parallel.

Som et eksempel opbygger vi et nummervisning “8” ved hjælp af lysdioder og ser, hvordan det er tilsluttet.

Nødvendige dele

Du skal bruge følgende håndfuld elektroniske komponenter til konstruktionen:
RØD LED 5mm. = 56 nr.
RESISTOR = 180 OHMS ¼ WATT CFR,
GENERELT FORMÅLSBORD = 6 MED 4 Tommer

Sådan beregnes og konstrueres LED-skærm?

Konstruktionen af ​​dette antal display kredsløb er meget enkel og gøres på følgende måde:

Indsæt alle lysdioder i det generelle kort, og følg retningerne som vist i kredsløbsdiagrammet.

Først loddes kun en ledning af hver LED.

Når du er færdig med dette, vil du opdage, at lysdioderne ikke er justeret lige og faktisk er fastgjort på en ganske skæv måde.

Rør ved loddetangsspidsen på det loddede LED-punkt, og skub samtidig den pågældende LED ned, så dens base skubbes fladt på tavlen. Gør dette for alle lysdioderne for at gøre dem justeret lige.

Afslut lodning af den anden usolderede ledning på hver af LED'erne. Skær deres ledninger rent med en nipper. Ifølge kredsløbsdiagrammet har positive LED-serier positive.

Tilslut 180 ohm modstande til de negative åbne ender af hver serie. Igen skal du samle alle de frie ender af modstandene.

Dette afslutter konstruktionen af ​​LED-displayet nummer '8'. For at teste det skal du bare slutte en 12 volt forsyning til den fælles LED positive og den fælles modstand negativ.

Nummeret '8' skal straks lyse i form af et stort numerisk display og kan genkendes selv fra lang afstand.

Tip til kredsløbsfunktion

For klart at forstå, hvordan man designer et stort numerisk LED-display, er det vigtigt at kende kredsløbet fungerer i detaljer.

Når man ser på kredsløbet, kan man bemærke, at hele skærmen er opdelt i 7 'serie' LED-serier.

Hver serie indeholder en gruppe på 4 lysdioder. Hvis vi deler input 12 volt med 4, finder vi ud af, at hver LED modtager 3 volt nok til at få dem til at lyse stærkt.

Modstandene sørger for, at strømmen til lysdioderne er begrænset, så de kan vare længe.

Nu ved bare at slutte sig til disse serie-LED'er parallelt kan vi justere dem i forskellige former for at producere et stort udvalg af forskellige alfanumeriske skærme.

Læserne skal nu let have forstået, hvordan man beregner LED i forskellige tilstande.

Det er bare et spørgsmål om at forbinde lysdioder først i serie og derefter forbinde disse i parallelle forbindelser og anvende en spænding til deres fælles positive og negative.




Forrige: Enkel LED-rørlampekreds Næste: Lav et LED AC-spændingsindikator kredsløb