Kabling av lysdioder Riktig serie mot parallell tilkobling: 6 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:24

I denne instruksen snakker vi om LED - lysemitterende dioder og hvordan vi kan koble dem sammen hvis vi har flere enheter. Dette er en leksjon jeg skulle ønske jeg visste fra begynnelsen, for da jeg begynte å tukle med elektroniske kretser, bygde jeg noen få prosjekter med lysdioder som kan si at jeg kunne ha blitt bedre hvis jeg visste tingene jeg skal presentere i denne instruerbare.

Trinn 1: Se videoen

Videoen beskriver de forskjellige tilkoblingsmetodene med fordeler og ulemper, ting jeg har lært mens jeg gjør mine egne feil. Den inneholder skjematiske eksempler, og alt er forklart med enkle ord slik at alle kan forstå. Det er subtile ting som er tilstede i videoen som vi er utelatt fra denne instruerbare for enkelhets skyld.

Trinn 2: Bestill nødvendige deler

Hvis du planlegger å bygge prosjekter med lysdioder, kan det hende du trenger noen lysdioder:-) Du kan allerede ha noen, men hvis du trenger litt mer, kan du få en ganske god deal ved å bestille utvalgssett fra ebay eller aliexpress. Disse sortimentene kan komme i forskjellige størrelser og former, du kan finne dem med SMD -lysdioder eller gjennomgående hull -lysdioder, men en ting er sikkert, de vil inneholde forskjellige fargede lysdioder, noen ganger til og med i forskjellige størrelser.

Jeg har et utvalg av SMD LED i to størrelser 0603, 0805 og fem farger: rød, grønn, blå, gul, hvit fordi det er størrelsene og fargene jeg vanligvis bruker i prosjektene mine. Jeg har et annet sortiment for gjennomgående hull -lysdioder i 3 mm og 5 mm størrelser også i fem farger: rød, grønn, blå, gul, hvit.

Her er noen lenker til hvor du kan finne disse sortimentene:

• Amazon: SMD LED Kit, Through Hole LED Kit.
• Aliexpress: SMD LED -sett, LED -sett for gjennomgående hull.
• Ebay: SMD LED Kit, Through Hole LED Kit.

Mens du bestiller lysdiodene, kan du også være interessert i et par verktøy som et loddejern eller et skrutrekkersett. Jeg anbefalte TS100 loddejern og Xiaomi Wiha skrutrekkersett. Disse to elementene har utmerket pris/kvalitet -forhold:

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

Trinn 3: Fremoverspenning og fremoverstrøm

La oss begynne med å snakke om spenning fremover og fremoverstrøm, dette er to grunnleggende parametere du trenger å vite. Så en LED er en diode som avgir lys under visse forhold. Den vil ha en fremspenning som er nivået som dioden begynner å lede. La oss for eksempel ta en grønn LED som vanligvis har en fremspenning på omtrent 1,9V. Lysdioden begynner å lede når spenningen over anoden og katoden er minst 1,9V. Så hvis du kobler en 1,5V spenningskilde til denne LED -en, vil den ikke lede, den vil ikke slås på. Hvis du bruker for eksempel 3V, begynner den å lede, LED -en tennes.

Når den begynner å lede, vil LED -en la strømmen passere, men hvis det ikke er noe å begrense strømmen, vil den fortsette å øke, over den nominelle fremoverstrømmen, vil krysset inne i LED -en i utgangspunktet smelte og skade LED -en. Så derfor har vi en parameter som kalles fremoverstrøm. Produsenten av LED vil karakterisere delen, og de vil nevne denne fremoverstrømmen der det er trygt å kjøre LED uten å ødelegge den. En typisk verdi for LED -fremoverstrøm kan være 20mA. Noen ganger, hvis du vil være ekstra forsiktig, kan du designe kretsen med en sikker margin. Det er god praksis å legge igjen en margin på 25% og gå under full nominell strøm hvis programmet tillater det. Spesielt for en liten indikator LED trenger du ikke å gå full nominell strøm.

Trinn 4: Begrens strømmen med en motstand

Så for å begrense strømmen og unngå å gå over den spesifiserte fremoverstrømmen kan vi legge til en motstand i kretsen vår. For å beregne motstanden må vi bruke de to parametrene som er nevnt før: fremspenning og fremoverstrøm samt forsyningsspenningen for kretsen vår.

Vi vet at LED -lampen vil falle 1,9V mens motstanden må slippe de resterende 1,1V opp til forsyningsspenningen. Når vi kjenner fremoverstrømmen til LED -en er 20mA, kan vi beregne verdien av motstanden ved hjelp av ohm -loven. R = U / I og i vårt tilfelle U er 1,1V dividert med 20mA, noe som resulterer i 55 ohm.

Trinn 5: Koble til lysdioder i parallell

Som du kan se er det ganske enkelt å begrense strømmen og kjøre en enkelt LED, men hva skjer hvis vi trenger flere lysdioder?

Vi kan koble dem parallelt og bruke den samme motstanden for å begrense strømmen, men vi får problemer. For det første på grunn av variasjoner i produksjonsprosessen, vil hver LED ha en litt annen fremspenning, dette betyr at den vil trekke en litt annen strøm som kan resultere i ujevn belysning eller til og med svikt i LED -en hvis den drives over den angitte strømmen.

I moderne applikasjoner som for eksempel displaybakgrunnsbelysning er det svært viktig å ha jevn belysning over alle lysdioder. Så det er bedre å unngå å koble lysdioder parallelt.

Trinn 6: Koble til lysdioder i serie

Den beste måten å koble til flere lysdioder for å ha samme strøm som driver hver lysdiode, ville være i serie. Du vil koble de 5 lysdiodene som vi hadde tidligere i serien og kjøre dem med en konstant spenningskilde, det samme som før du begrenset strømmen med en motstand. Og du tror problemet er løst, men problemet er bare delvis løst på grunn av en annen egenskap ved dioder som også gjelder for lysdioder.

Fremspenningen vil avta med temperaturøkning. Hvis forspenningen synker, vil fremoverstrømmen øke, og LED -lampen blir enda varmere. Og det er en annen egenskap som vi må være klar over utenfor den eksponentielle kurven mellom fremspenning og fremoverstrøm. Dette forteller oss at med en liten endring i fremspenningen får vi en stor endring i fremoverstrømmen, og dette kan potensielt føre til LED -svikt på grunn av termisk løping.

Så måten vi løser dette problemet er ved å bruke en konstant strømkilde. I disse dager er det mange integrerte kretser spesielt designet for å drive lysdioder med konstant strøm fordi fordelene er klare. Man kan hevde at hvis du har lysdioder i serie, hvis en av dem mislykkes, vil hele strengen være inaktiv, og det er sant fra et elektrisk punkt, men i praksis har lysdioder blitt så pålitelige at hvis kretsen er riktig designet, er det veldig liten sjanse for at en LED svikter i løpet av den angitte levetiden

Så det var alt, jeg håper denne instruksjonsfilen var nyttig i så fall, vennligst legg igjen en kommentar eller trykk på liker eller mislik -knappen for å sende meg noen tilbakemeldinger.