Kā aprēķināt un savienot gaismas diodes sērijās un paralēli

Šajā rakstā jūs uzzināsiet, kā aprēķināt gaismas diodes virknē un paralēli, izmantojot vienkāršu formulu, un konfigurēt savus personalizētos LED displejus, tagad jums nav tikai jābrīnās, kā vadu vadīt gaismas bet patiesībā to var izdarīt, zināt informāciju šeit.

Šie lukturi ir pazīstami ne tikai ar apžilbinošiem krāsu efektiem, bet arī ar izturību un vismazāko enerģijas patēriņu.

Turklāt gaismas diodes var savienot grupās, veidojot lielus burtciparu displejus, kurus var izmantot kā indikatorus vai reklāmas.

Jaunie elektroniskie hobiji un entuziasti bieži vien ir neizpratnē un domā, kā aprēķināt LED un tā rezistoru ķēdē, jo viņiem ir grūti optimizēt spriegumu un strāvu caur LED grupu, kas nepieciešama optimāla spilgtuma uzturēšanai.

Kāpēc mums jāaprēķina gaismas diodes

LED displeju projektēšana var būt jautri, bet ļoti bieži mēs vienkārši domājam, kā vadu vadīt gaismas? Izmantojot formulu, uzziniet, cik vienkārši ir izveidot savus LED displejus.

Mēs jau zinām, ka gaismas diodei ir vajadzīgs īpašs spriegums uz priekšu (FV), lai tā iedegtos. Piemēram, sarkanai gaismas diodei būs nepieciešama FV 1,2 V, zaļai Led vajadzēs 1,6 V, bet dzeltenai LED - aptuveni 2 V.

Mūsdienu gaismas diodes neatkarīgi no to krāsām ir norādītas ar aptuveni 3,3 V spriegumu uz priekšu.

Bet, tā kā dotā barošanas spriegums LED būtu pārsvarā lielāks par tā sprieguma vērtību uz priekšu, strāvas ierobežotāja rezistora pievienošana ar LED kļūst obligāta.

Tāpēc uzzināsim, kā var aprēķināt strāvas ierobežotāja rezistoru izvēlētajam LED vai LED virknei

Aprēķina strāvas ierobežotāja rezistoru

Šī rezistora vērtību var aprēķināt, izmantojot šādu formulu:

R = (barošanas spriegums VS - LED spriegums uz priekšu VF) / LED strāva I

Šeit R ir attiecīgais rezistors omos

Vs ir barošanas sprieguma ievade LED

VF ir LED uz priekšu, kas faktiski ir minimālais barošanas spriegums, kas nepieciešams LED, lai apgaismotu ar optimālu spilgtumu.

Ja ir jautājums par virknes LED savienojumu, formulā jums vienkārši jāaizstāj “LED spriegums uz priekšu” ar “kopējais spriegums uz priekšu”, reizinot katra gaismas diodes FV ar kopējo diodes skaitu sērijā. Pieņemsim, ka sērijā ir 3 gaismas diodes, tad šī vērtība kļūst 3 x 3,3 = 9,9

LED strāva vai I attiecas uz gaismas diodes pašreizējo vērtējumu, atkarībā no izvēlētā LED specifikācijas tā var būt no 20 mA līdz 350 mA. Formulā tas jāpārvērš par ampēriem, tāpēc 20 mA kļūst par 0,02 A, 350 mA - par 0,35 A un tā tālāk.

Kā savienot gaismas diodes?

Lai to saprastu, izlasīsim šādu diskusiju:

Pieņemsim, ka vēlaties izveidot LED displeju, kurā būtu 90 gaismas diodes, ar 12 V barošanas avotu šī 90 LED displeja darbināšanai.

Lai optimāli saskaņotu un konfigurētu 90 gaismas diodes ar 12 V barošanas avotu, jums būs attiecīgi jāsavieno gaismas diodes virknē un paralēli.

Lai veiktu šo aprēķinu, mums būs jāņem vērā 3 parametri, kas ir šādi:

1. Kopējais LED skaits, kas mūsu piemērā ir 90
2. Gaismas diodes uz priekšu spriegums, šeit mēs to uzskatām par 3 V, lai to viegli aprēķinātu, parasti tas būtu 3,3 V
3. Barošanas avots, kas šim piemēram ir 12 V

Pirmkārt, mums jāņem vērā sērijas savienojuma parametrs un jāpārbauda, ​​cik daudz gaismas diodes var izmitināt barošanas spriegumā

Mēs to darām, dalot barošanas spriegumu ar 3 voltiem.

Atbilde būs acīmredzami = 4. Tas dod mums LED skaitu, ko varētu ievietot 12 V barošanas avotā.

Tomēr iepriekšminētais nosacījums var nebūt ieteicams, jo tas optimālo spilgtumu ierobežotu ar stingru 12 V barošanu un gadījumā, ja līdz kādai zemākai vērtībai samazināta barošana izraisītu zemāku gaismas diožu apgaismojumu.

Tāpēc, lai nodrošinātu vismaz 2 V zemāku rezervi, ieteicams no aprēķina noņemt vienu gaismas diodes skaitli un padarīt to 3.

Tātad sērijveidā 3 gaismas diodes 12 V barošanai izskatās pietiekami labi, un tas nodrošinātu, ka, pat ja barošana būtu samazināta līdz pat 10 V, gaismas diodes joprojām spētu iedegties diezgan spilgti.

Tagad mēs vēlētos uzzināt, cik šādu 3 LED virkņu varētu izgatavot no mūsu kopējiem 90 LED, kas atrodas rokā? Tāpēc, dalot kopējo gaismas diodu skaitu (90) ar 3, mēs saņemam atbildi, kas ir vienāda ar 30. Tas nozīmē, ka jums vajadzēs lodēt 30 LED sērijas virkņu vai ķēžu numurus, katrai virknei sērijā ir 3 gaismas diodes. Tas ir, diezgan viegli iet labi?

Kad esat pabeidzis salikt minētos LED virkņu 30nos, jūs, protams, atradīsit, ka katrai virknei ir savi pozitīvie un negatīvie brīvie gali.

Pēc tam pievienojiet aprēķināto rezistoru vērtību, kā apspriests iepriekšējā sadaļā, ar jebkuru no katras sērijas brīvajiem galiem, jūs varat savienot rezistoru virknes pozitīvajā galā vai negatīvajā galā, pozīcijai nav nozīmes, jo rezistoram vienkārši jāatbilst sērijai, starp LED sērijām jūs pat varat iekļaut dažus. Izmantojot austiņu, katras LED virknes rezistors ir:

R = (barošanas spriegums VS - LED spriegums uz priekšu VF) / LED strāva

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

Pieņemsim, ka mēs savienojam šo rezistoru ar katru no LED virkņu negatīvajiem galiem.

• Pēc tam jūs varat sākt apvienot kopējos gaismas diožu pozitīvos galus un katras sērijas negatīvos vai rezistoru galus kopā.
• Visbeidzot, izmantojiet 12 voltu barošanu šiem kopīgajiem galiem atbilstoši pareizai polaritātei. Jūs uzreiz atradīsit visu dizainu, kas spilgti spīd ar vienotu intensitāti.
• Jūs varat izlīdzināt un kārtot šīs LED virknes atbilstoši displeja noformējumam.

Gaismas diodes ar nepāra skaitli

Var rasties situācija, kad jūsu LED displejā ir diodes nepāra skaitļos.

Piemēram, pieņemsim, ka iepriekšminētajā gadījumā 90 vietā, ja displejā būtu 101 gaismas diodes, tad, ņemot vērā 12 V kā barošanu, kļūst diezgan neērts uzdevums sadalīt 101 ar 3.

Tātad mēs atrodam tuvāko vērtību, kas ir tieši dalāma ar 3, kas ir 90. Dalot 99 ar 3, mēs iegūstam 33. Tāpēc šo 33 LED virkņu aprēķins būtu tāds, kā iepriekš paskaidrots, bet kā būtu ar pārējām divām LED? Nav jāuztraucas, mēs joprojām varam izveidot virkni no šiem 2 LED un ievietot to paralēli atlikušajām 33 virknēm.

Tomēr, lai nodrošinātu, ka 2 LED virkne patērē vienmērīgu strāvu tāpat kā pārējās 3 LED virknes, mēs attiecīgi aprēķinām sērijas rezistoru.

Formulā mēs vienkārši mainām kopējo spriegumu uz priekšu, kā parādīts zemāk:

R = (barošanas spriegums VS - LED spriegums uz priekšu VF) / LED strāva

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

Tas dod mums rezistora vērtību tieši 2 LED virknei.

Tāpēc mums ir 150 omi visām 3 LED virknēm un 300 omi 2 LED virknēm.

Tādā veidā jūs varat noregulēt LED virknes ar neatbilstošu gaismas diožu skaitu, ieviešot attiecīgi kompensējošu rezistoru virknē ar attiecīgajām LED virknēm.

Tādējādi problēmu var viegli atrisināt, mainot rezistora vērtību atlikušajām mazākām sērijām.

Ar šo tiek pabeigta mūsu apmācība par to, kā savienot gaismas diodes virknē un paralēli jebkuram noteiktam gaismas diodu skaitam, izmantojot noteiktu barošanas spriegumu, ja jums ir kāds saistīts vaicājums, lūdzu, izmantojiet komentāru lodziņu, lai to atrisinātu.

Aprēķinot gaismas diodes sērijā Parallel displeja panelī

Līdz šim mēs leraned kā gaismas diodes var savienot vai aprēķināt virknē un paralēli.

Turpmākajos punktos mēs izpētīsim, kā izveidot lielu ciparu LED displeju, savienojot gaismas diodes virknē un paralēli.

Kā piemēru mēs izveidosim ciparu displeju “8”, izmantojot gaismas diodes, un redzēsim, kā tas ir vads.

Nepieciešamas detaļas

Būvniecībai būs nepieciešami šādi nedaudzie elektroniskie komponenti:
RED LED 5mm. = 56 nos.
REZISTORS = 180 OHMS ¼ WATT CFR,
VISPĀRĒJĀ MĒRĶA PADOME = 6 PAR 4 KOLĀM

Kā aprēķināt un izveidot LED displeju?

Šīs skaitļa displeja shēmas uzbūve ir ļoti vienkārša un tiek veikta šādi:

Ievietojiet visas gaismas diodes vispārējās nozīmes dēlī atbilstoši orientācijai, kā parādīts shēmā.

Sākotnēji lodēja tikai vienu katra LED gaismas vadu.

Pabeidzot šo darbību, jūs atradīsit, ka gaismas diodes nav izlīdzinātas taisni un faktiski tiek fiksētas diezgan greizā veidā.

Pieskarieties lodāmura galam uz lodētā LED punkta un vienlaikus nospiediet konkrēto gaismas diodi uz leju, lai tā pamatne būtu plakana uz plāksnes. Dariet to visiem gaismas diodēm, lai padarītu tās taisnas.

Tagad pabeidziet lodēt citu LED nesalīmēto vadu. Viņu vadus tīri sagrieziet ar nipeli. Saskaņā ar ķēdes shēmu ir kopīgi visu LED sēriju pozitīvie elementi.

Pievienojiet 180 omu rezistorus katras sērijas negatīvajiem atvērtajiem galiem. Atkal, apvienojiet visus rezistoru brīvos galus.

Tādējādi tiek pabeigta LED displeja numura “8” uzbūve. Lai to pārbaudītu, vienkārši pievienojiet 12 voltu strāvu kopējam LED pozitīvam un kopējam rezistoram negatīvam.

Skaitlim “8” vajadzētu uzreiz iedegties liela ciparu displeja veidā, un to var atpazīt pat no liela attāluma.

Kontūras darbības padomi

Lai skaidri saprastu, kā noformēt lielu ciparu LED displeju, būs svarīgi detalizēti zināt ķēdes darbību.

Aplūkojot shēmu, var pamanīt, ka viss displejs ir sadalīts 7 LED sērijas “joslās”.

Katrā sērijā ir 4 LED grupas. Ja mēs sadalīsim ieejas 12 voltu ar 4, mēs atklāsim, ka katrs gaismas diode saņem pietiekami daudz 3 voltu, lai tie spilgti spīdētu.

Rezistori pārliecinās, ka gaismas diodes strāva ir ierobežota, lai tie varētu kalpot ilgi.

Tagad, tikai paralēli pievienojoties šīm sērijas gaismas diodēm, mēs varam tos izlīdzināt dažādās formās, lai iegūtu ļoti daudz dažādu burtciparu displeju.

Lasītājiem tagad jābūt viegli saprotamiem, kā aprēķināt LED dažādos režīmos.

Jautājums ir tikai par gaismas diožu savienošanu vispirms pēc kārtas, pēc tam savienojot tos paralēlos savienojumos un pieliekot spriegumu kopīgajiem pozitīvajiem un negatīvajiem elementiem.