Lednings -LED'er i korrekt serie mod parallelforbindelse: 6 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:28

I denne instruktive tale taler vi om LED - lysemitterende dioder og hvordan vi kan forbinde dem, hvis vi har flere enheder. Dette er en lektion, jeg ville ønske, jeg vidste fra starten, for da jeg begyndte at pille ved elektroniske kredsløb, byggede jeg et par projekter med LED'er, som lad os sige, at de kunne have været bedre, hvis jeg vidste de ting, jeg vil præsentere i denne instruerbare.

Trin 1: Se videoen

Videoen beskriver de forskellige forbindelsesmetoder med deres fordele og ulemper, ting som jeg har lært, mens jeg laver mine egne fejl. Den indeholder skematiske eksempler, og alt forklares med enkle ord, så alle kan forstå. Det er subtile ting, der er til stede i videoen, som vi er forladt fra denne instruerbare for enkelthedens skyld.

Trin 2: Bestil de nødvendige dele

Hvis du planlægger at bygge projekter med lysdioder, har du muligvis brug for nogle lysdioder:-) Du har måske allerede nogle, men hvis du har brug for nogle flere, kan du få en ganske god handel ved at bestille sortimentskit fra ebay eller aliexpress. Disse sortimentskit kan komme i forskellige størrelser og former, du kan finde dem med SMD -lysdioder eller gennemgående huller, men en ting er sikkert, de vil indeholde forskellige farvede lysdioder, nogle gange endda i forskellige størrelser.

Jeg har et sortiment af SMD LED i to størrelser 0603, 0805 og fem farver: rød, grøn, blå, gul, hvid, fordi det er de størrelser og farver, jeg ofte bruger i mine projekter. Jeg har et andet sortimentskit til gennemgående huller i 3 mm og 5 mm størrelser også i fem farver: rød, grøn, blå, gul, hvid.

Her er nogle links til, hvor du kan finde disse sortimentskit:

• Amazon: SMD LED -sæt, LED -sæt til gennemgående hul.
• Aliexpress: SMD LED -kit, LED -sæt til gennemgående hul.
• Ebay: SMD LED -sæt, LED -sæt til gennemgående hul.

Mens du bestiller lysdioderne, er du muligvis også interesseret i et par værktøjer som et loddejern eller et skruetrækkersæt. Jeg anbefaler stærkt TS100 loddejern og Xiaomi Wiha skruetrækkersæt. Disse to varer har et fremragende pris/kvalitetsforhold:

• Bangood: TS100 loddejern
• Banggood: Xiaomi Wiha skruetrækkersæt
• Aliexpress: TS100 loddejern
• Aliexpress: Xiaomi Wiha skruetrækkersæt

Trin 3: Fremspænding og fremadgående strøm

Lad os starte med at tale om fremspænding og fremadgående strøm, det er to grundlæggende parametre, du skal kende. Så en LED er en diode, der udsender lys under visse betingelser. Den vil have en fremspænding, som er det niveau, hvormed dioden begynder at lede. Lad os for eksempel tage en grøn LED, der typisk har en fremspænding på omkring 1,9V. LED'en begynder at lede, når spændingen over dens anode og katode er mindst 1,9V. Så hvis du slutter en 1,5V spændingskilde til denne LED, vil den ikke lede, den vil ikke tænde. Hvis du anvender f.eks. 3V, begynder den at lede, LED'en tændes.

Når den begynder at lede, vil LED'en lade strømmen passere, men hvis der ikke er noget at begrænse strømmen, vil den fortsætte med at stige, over den nominelle fremadgående strøm, vil krydset inde i LED'en grundlæggende smelte og beskadige LED'en. Så derfor har vi en parameter kaldet fremadgående strøm. Producenten af LED'en vil karakterisere delen, og de vil nævne denne fremadgående strøm, hvor det er sikkert at køre LED'en uden at ødelægge den. En typisk værdi for LED fremadstrøm kan være 20mA. Nogle gange, hvis du vil være ekstra forsigtig, kan du designe kredsløbet med en sikker margin Det er god praksis at efterlade en margin på 25% og gå under den fulde nominelle strøm, hvis applikationen tillader det. Især for en lille indikator -LED behøver du ikke at gå fuld nominel strøm.

Trin 4: Begrænsning af strømmen med en modstand

Så for at begrænse strømmen og undgå at gå over den angivne fremadgående strøm kan vi tilføje en modstand i vores kredsløb. For at beregne modstanden skal vi bruge de to parametre, der er nævnt før: fremspænding og fremadgående strøm samt forsyningsspændingen for vores kredsløb.

Vi ved, at LED'en falder 1,9V, mens modstanden bliver nødt til at tabe de resterende 1,1V op til vores forsyningsspænding. Ved at kende LED'ens fremadgående strøm er 20mA, kan vi beregne værdien af modstanden ved hjælp af ohm lov. R = U / I og i vores tilfælde er U 1,1V divideret med 20mA, hvilket resulterer i 55 ohm.

Trin 5: Tilslutning af lysdioder i parallel

Som du kan se, er det ret enkelt at begrænse strømmen og køre en enkelt LED, men hvad sker der, hvis vi har brug for flere lysdioder?

Vi kunne forbinde dem parallelt og bruge den samme modstand til at begrænse strømmen, men vi løber ind i nogle problemer. For det første på grund af variationer i fremstillingsprocessen vil hver LED have en lidt anden fremspænding, hvilket betyder, at den vil trække en lidt anden strøm, hvilket kan resultere i ujævn belysning eller endda svigt af LED'en, hvis den drives over den angivne strøm.

I moderne applikationer som f.eks. Displaybelysning er det meget vigtigt at have jævn belysning på tværs af alle lysdioder. Så det er bedre at undgå at tilslutte LED'er parallelt.

Trin 6: Tilslutning af lysdioder i serie

Den bedste måde at forbinde flere lysdioder for at have den samme strøm, der kører hver LED, ville være i serie. Du ville forbinde de 5 lysdioder, som vi havde tidligere i serien, og køre dem med en konstant spændingskilde, som før du begrænsede strømmen med en modstand. Og du vil tro, at problemet er løst, men problemet er kun delvist løst på grund af en anden egenskab ved dioder, der også gælder for lysdioder.

Fremspændingen falder med en stigning i temperaturen. Hvis fremspændingen falder, vil fremadstrømmen stige, og LED'en opvarmes endnu mere. Og der er en anden egenskab, som vi skal være opmærksom på uden for den eksponentielle kurve mellem fremspænding og fremadgående strøm. Dette fortæller os, at med en lille ændring i fremspændingen får vi en stor ændring i fremadgående strøm, og dette kan potentielt føre til LED -fejl på grund af termisk løb.

Så den måde, vi løser dette problem på, er ved at bruge en konstant strømkilde. I disse dage er der mange integrerede kredsløb specielt designet til at køre LED'er med en konstant strøm, fordi fordelene er klare. Man kan hævde, at hvis du har lysdioder i serie, hvis en af dem fejler, vil hele strengen være inaktiv, og det er sandt fra et elektrisk punkt, men i praksis er lysdioder blevet så pålidelige, at hvis kredsløbet er korrekt designet, er der meget lille chance for at en LED svigter i løbet af den citerede levetid

Så det var alt, jeg håber, at denne instruktive var nyttig, hvis det er tilfældet, bedes du efterlade en kommentar eller trykke på knappen like eller ikke lide for at sende mig feedback.