Conceptes bàsics de connexió en paral·lel i sèrie de LED
La tecnologia LED és l'últim assoliment en tecnologia d'il·luminació, que ha fet canvis en la il·luminació d'habitatges, carrers, llocs públics i transport. La seva aplicació té una sèrie de característiques segons els tipus de connexió: connexió en sèrie de LED, paral·lel o mixta. Cadascun d'aquests tipus té costats positius i negatius. La sèrie permet la connexió a una xarxa d'alta tensió, i el desavantatge és la falta de fiabilitat. Altres tipus també tenen els seus pros i contres.
Connexió paral·lel
El díode emissor de llum (LED, LED) és un microelement, el funcionament del qual depèn de molts paràmetres. Els errors en les microtecnologies porten al fet que la característica de corrent-tensió de cada LED individual sigui diferent. Per tant, el llindar de funcionament ("encesa") de tots els díodes és simultàniament diferent. Això ho permeten els estàndards de qualitat i s'ha de tenir en compte a l'hora de construir circuits elèctrics. La connexió en paral·lel dels LED requereix exactament aquesta configuració per al seu funcionament simultània.
El diagrama de cablejat mostra que per a cada LED, es selecciona la seva pròpia resistència. Quan es configura, les resistències R1-R6 regulen el funcionament de tot el sistema. Per tant, el llindar de cada díode està en el rang de 2,5-3,0 volts s'han de seleccionar resistències per a cada díode.
Un indicador positiu és la característica de baixa tensió. El nivell d'activació d'un únic LED és de fins a 3,0 V, de manera que tot el node de llum es pot dissenyar per a baixa tensió.
Un avantatge essencial de la connexió en paral·lel és la "supervivència" d'aquesta opció. Si falla un element LED, el sistema continua funcionant i proporcionant il·luminació.
Aquesta qualitat s'utilitza en minidispositius quan la miniaturització és important i s'acoblen en "tauletes" recarregables. Aquestes artesanies són àmpliament produïdes per la indústria i estan destinades a petites tasques: il·luminació local, amb finalitats publicitàries, etc.
Avantatges i inconvenients
Beneficis La connexió en paral·lel dels LED són: subministrament del circuit de baixa tensió, que permet construir dispositius en miniatura; alta "supervivència" del sistema, ja que cada díode està connectat directament a la font de corrent. desavantatges – la necessitat de sintonitzar cada LED, la qual cosa comporta un augment del nombre d'elements (resistències); la necessitat d'una font de corrent (o controlador) independent quan s'utilitzen xarxes d'alimentació d'ús general.
Connexió en sèrie
Quan els LED estan connectats en sèrie al circuit elèctric, s'exclouen els paràmetres de circuit individuals per a cada LED. Però també hi ha algunes peculiaritats.
El circuit està configurat amb una resistència i tots els díodes s'activen simultàniament.L'avantatge d'aquest compost és el seu baix contingut en components i la seva senzillesa. El desavantatge és la baixa "supervivència": si falla una SD, s'apaga tot el sistema.
La manera sèrie de connectar dispositius LED permet l'ús de fonts de corrent d'alta tensió. Normalment es tracta d'aparells d'il·luminació estacionaris per a diversos propòsits que utilitzen xarxes elèctriques públiques estàndard..
Sistemes LED de 12 V
Els dispositius LED, dissenyats per a 12 V, solen pertànyer a la classe de llum d'automòbil. La xarxa d'automòbils té estabilitzadors, de manera que no hi ha necessitat d'equalització de tensió. La il·luminació LED als cotxes s'ha popularitzat: moltes empreses utilitzen àmpliament la il·luminació LED en models per a la il·luminació de carreteres i el funcionament d'alarma, il·luminació interior, il·luminació del maleter i del quadre de comandament. No obstant això, l'ús de leds als cotxes ha provocat un augment del preu dels elements d'il·luminació, especialment els fars i els blocs de llum de senyalització. En alguns models premium, el cost d'un far de bloc és comparable al preu d'un cotxe barat.
A més, els díodes LED de 12 volts s'utilitzen en la construcció i decoració de locals residencials. Sovint es tracta de tires LED que no només il·luminen l'habitació, sinó que també creen instal·lacions de llum. Això requereix la instal·lació de transformadors reductors o controladors connectats a la font d'alimentació de la casa i garantir el funcionament a llarg termini dels díodes.
Sistemes LED de 220 V
Aquests sistemes de díodes són els més comuns. Els LED en cadena de 220 V s'utilitzen per il·luminar habitacions grans, focus d'alta potència, enllumenat públic, sistemes de senyalització d'aeroports, etc.
La connexió de la sèrie de 220 V que es mostra aquí és la manera més senzilla de connectar una cadena de díodes amb un nombre reduït de components.
Connexió mixta de LED
Aquest tipus de connexió aprofita els avantatges de la connexió en paral·lel i en sèrie dels LED. La connexió mixta (o híbrida) s'utilitza en sistemes LED complexos que tenen un gran nombre de punts de llum i combinen potents lluminàries estretes i llum difusa.
Les connexions mixtes s'adonen dels avantatges de les connexions en paral·lel i en sèrie per augmentar la fiabilitat de tot el sistema: si un dels díodes es crema, tot el circuit roman en funcionament, mentre que la resta de LED no experimenten sobretensió i estalvien els seus recursos.
Errors comuns de connexió
El LED és un element actual que reacciona "dolorosament" als augments del corrent que flueix. Això s'ha de tenir en compte a l'hora de crear sistemes que incloguin LED, on hi ha molts elements que afecten el funcionament dels díodes i la seva vida útil. Aquest és un error comú i s'aplica als sistemes LED alimentats per bateria: si la bateria no és prou potent, el corrent que flueix està limitat per la seva resistència interna, que no permetrà superar els valors límit de les característiques actuals de els díodes i no provocarà el seu fracàs.
Per als sistemes que involucren díodes, la connexió en sèrie es considera la millor. Són fàcils de dissenyar i fabricar, d'elements baixos, de funcionament fiable, proporcionen connexió a fonts d'alta tensió sense l'ús de transformadors reductors.
Per descomptat, els sistemes amb connexió paral·lel tenen els seus avantatges: la possibilitat d'utilitzar-los en dispositius en miniatura.Però requereixen fonts de corrent de baixa tensió.
Els estabilitzadors i els controladors s'utilitzen per augmentar la fiabilitat i la vida útil dels sistemes LED, la qual cosa permet evitar errors de disseny i permet utilitzar tot tipus de connexions.
Vídeo temàtic: Per què els díodes es connecten en sèrie i en paral·lel.
Selecció del controlador correcte
Els controladors són fonts d'alimentació electròniques que s'utilitzen quan es connecten LED, que són sensibles a l'excés de corrent. Aquests dispositius es basen principalment en els principis de modulació d'amplada de pols (PWM), que garanteix la màxima eficiència del sistema i la regulació automàtica del corrent. A l'hora de triar el correcte conductors per a l'esquema LED, es tenen en compte el següent:
- tensió d'entrada i sortida;
- corrent de sortida;
- potència de sortida;
- grau de protecció del medi ambient.
Les tensions d'entrada i sortida són els requisits dels paràmetres de la xarxa: AC o DC (xarxa domèstica 220 V - AC, xarxa de cotxes 12 V - DC). El corrent de càrrega es calcula a partir del nombre de LED i les seves dades actuals. La potència de sortida ve determinada per la potència de tot el circuit. El grau de protecció depèn d'on es trobi el llum: a l'exterior o a l'interior.
