Nozioni di base sulla connessione parallela e seriale dei LED
La tecnologia LED è l'ultimo risultato nella tecnologia dell'illuminazione, che ha apportato cambiamenti nell'illuminazione di abitazioni, strade, luoghi pubblici e trasporti. La loro applicazione ha una serie di caratteristiche a seconda dei tipi di connessione: connessione seriale di LED, parallela o mista. Ognuno di questi tipi ha lati positivi e negativi. Serial consente la connessione a una rete ad alta tensione e lo svantaggio è l'inaffidabilità. Anche altri tipi hanno i loro pro e contro.
Collegamento in parallelo
Il diodo emettitore di luce (LED, LED) è un microelemento, il cui funzionamento dipende da molti parametri. Gli errori nelle microtecnologie portano al fatto che la caratteristica corrente-tensione di ogni singolo LED è diversa. Pertanto, la soglia di funzionamento ("accensione") di tutti i diodi è contemporaneamente diversa. Ciò è consentito dagli standard di qualità e deve essere tenuto in considerazione durante la costruzione di circuiti elettrici. Il collegamento in parallelo dei LED richiede esattamente questa impostazione per il loro funzionamento simultaneo.
Lo schema elettrico mostra che per ogni LED viene selezionata la propria resistenza. Durante l'impostazione, i resistori R1-R6 regolano il funzionamento dell'intero sistema. La soglia per ciascun diodo è quindi nell'intervallo 2,5-3,0 Volt devono essere selezionate le resistenze per ogni diodo.
Un indicatore positivo è la caratteristica di bassa tensione. Il livello di trigger di un singolo LED è fino a 3,0 V, quindi l'intero nodo luminoso può essere progettato per bassa tensione.
Un vantaggio essenziale della connessione parallela è la "sopravvivenza" di questa opzione. Se un elemento LED si guasta, il sistema continua a funzionare e fornisce illuminazione.
Questa qualità viene utilizzata nei mini-dispositivi quando la miniaturizzazione è importante e vengono assemblati su "tablet" ricaricabili. Tali mestieri sono ampiamente prodotti dall'industria e sono destinati a piccoli compiti: illuminazione locale, scopi pubblicitari, ecc.
Vantaggi e svantaggi
Benefici Il collegamento in parallelo dei LED è: alimentazione del circuito a bassa tensione, che consente di costruire dispositivi miniaturizzati; elevata "sopravvivenza" del sistema, poiché ogni diodo è collegato direttamente alla sorgente di corrente. svantaggi – la necessità di sintonizzare ogni led, che porta ad un aumento del numero di elementi (resistenze); la necessità di una fonte di corrente (o driver) separata quando si utilizzano reti elettriche per uso generale.
Collegamento in serie
Quando i LED sono collegati in serie nel circuito elettrico, le impostazioni dei singoli circuiti per ciascun LED sono escluse. Ma ci sono anche alcune particolarità.
Il circuito è configurato con un resistore e tutti i diodi vengono attivati contemporaneamente.Il vantaggio di questo composto è il suo basso contenuto di componenti e semplicità. Lo svantaggio è la bassa "sopravvivenza": se una SD si guasta, l'intero sistema viene spento.
Il modo seriale per collegare i dispositivi LED consente l'uso di sorgenti di corrente ad alta tensione. Di solito si tratta di apparecchi di illuminazione fissi per vari scopi che utilizzano reti elettriche pubbliche standard..
Sistemi LED 12V
I dispositivi LED, progettati per 12 V, appartengono solitamente alla classe delle luci per autoveicoli. La rete dell'auto ha stabilizzatori, quindi non è necessaria l'equalizzazione della tensione. L'illuminazione a LED nelle auto è diventata popolare: molte aziende utilizzano ampiamente l'illuminazione a LED nei modelli per l'illuminazione stradale e il funzionamento dell'allarme, l'illuminazione interna, l'illuminazione del bagagliaio e del cruscotto. Tuttavia, l'uso dei LED nelle auto ha portato ad un aumento del prezzo degli elementi di illuminazione, in particolare dei fari anteriori e dei blocchi di luci di segnalazione. In alcuni modelli premium, il costo di un faro monoblocco è paragonabile al prezzo di un'auto economica.
Inoltre, nella costruzione e nella decorazione di locali residenziali vengono utilizzati diodi LED da 12 volt. Spesso si tratta di strisce LED che non solo illuminano la stanza, ma creano anche installazioni luminose. Ciò richiede l'installazione di trasformatori o driver step-down collegati all'alimentazione domestica e che garantiscano il funzionamento a lungo termine dei diodi.
Sistemi LED 220V
Tali sistemi di diodi sono i più comuni. I LED a margherita 220V vengono utilizzati per l'illuminazione di ambienti di grandi dimensioni, faretti ad alta potenza, illuminazione stradale, sistemi di segnalamento aeroportuale, ecc.
La connessione in serie 220V mostrata qui è il modo più semplice per collegare una stringa di diodi con un numero ridotto di componenti.
Collegamento misto di LED
Questo tipo di collegamento sfrutta i vantaggi del collegamento in parallelo e in serie dei LED. La connessione mista (o ibrida) viene utilizzata in complessi sistemi LED che dispongono di un gran numero di punti luce e combinano potenti apparecchi di illuminazione stretti e luce diffusa.
Le connessioni miste realizzano i vantaggi delle connessioni in parallelo e in serie per aumentare l'affidabilità dell'intero sistema: se uno dei diodi si brucia, l'intero circuito rimane operativo, mentre il resto dei LED non subisce sovratensioni e risparmia risorse.
Errori di connessione comuni
Il LED è un elemento di corrente che reagisce "dolorosamente" agli aumenti della corrente che scorre. Questo dovrebbe essere preso in considerazione quando si creano sistemi che includono LED, dove sono presenti molti elementi che influenzano il funzionamento dei diodi e la loro durata. Questo è un errore comune e vale per i sistemi LED alimentati a batteria: se la batteria non è sufficientemente potente, il flusso di corrente è limitato dalla sua resistenza interna, che non consentirà di superare i valori limite delle caratteristiche di corrente di i diodi e non porteranno al loro guasto.
Per i sistemi che coinvolgono diodi, il collegamento in serie è considerato il migliore. Sono facili da progettare e produrre, a basso elemento, affidabili nel funzionamento, forniscono il collegamento a sorgenti ad alta tensione senza l'uso di trasformatori step-down.
Naturalmente, i sistemi con connessione parallela hanno i loro vantaggi: la possibilità di essere utilizzati in dispositivi miniaturizzati.Ma richiedono fonti di corrente a bassa tensione.
Stabilizzatori e driver vengono utilizzati per aumentare l'affidabilità e la durata dei sistemi LED, il che consente di evitare errori di progettazione e consente di utilizzare tutti i tipi di connessioni.
Video tematico: Perché i diodi sono collegati in serie e in parallelo.
Selezione del driver corretto
I driver sono alimentatori elettronici utilizzati per il collegamento dei LED, che sono sensibili alle sovracorrenti. Questi dispositivi si basano principalmente sui principi della modulazione di larghezza di impulso (PWM), che garantisce la massima efficienza del sistema e la regolazione automatica della corrente. Quando si sceglie il giusto autisti per lo schema LED si tiene conto di:
- tensione di ingresso e di uscita;
- corrente di uscita;
- potenza di uscita;
- grado di protezione dall'ambiente.
Le tensioni di ingresso e di uscita sono i requisiti dei parametri di rete: AC o DC (rete domestica 220 V - AC, rete auto 12 V - DC). La corrente di carico viene calcolata dal numero di LED e dai loro dati attuali. La potenza di uscita è determinata dalla potenza dell'intero circuito. Il grado di protezione dipende da dove si trova la lampada: all'aperto o all'interno.
