Как да изчисляваме и свързваме светодиоди в серия и паралелно

В тази статия ще научите как да изчислявате светодиоди последователно и паралелно с помощта на проста формула и да конфигурирате свои собствени персонализирани LED дисплеи, сега не е нужно просто да се чудите как да свържете led светлини? но всъщност може да го направи, знайте подробностите тук.

Тези светлини са известни не само със своите ослепителни цветни ефекти, но и поради тяхната издръжливост и най-малка консумация на енергия.

Освен това светодиодите могат да се свързват в групи, за да образуват големи буквено-цифрови дисплеи, които могат да се използват като индикатори или реклами.

Младите електронни любители и ентусиасти често са объркани и се чудят как да изчислят светодиода и неговия резистор във верига, тъй като им е трудно да оптимизират напрежението и тока през групата светодиоди, необходими за поддържане на оптимална яркост.

Защо трябва да изчисляваме светодиодите

Проектирането на LED дисплеи може да е забавно, но много често просто ни остава да мислим как да свържем led светлини? Научете чрез формула колко лесно е да проектирате свои собствени LED дисплеи.

Вече знаем, че светодиодът изисква специално напрежение (FV), за да светне. Например червен светодиод ще се нуждае от FV от 1,2 V, зелен Led ще изисква 1,6 V, а за жълт светодиод е около 2 V.

Всички съвременни светодиоди са определени с приблизително 3.3V напрежение напред, независимо от техните цветове.

Но тъй като даденото захранващо напрежение към светодиода би било предимно по-високо от стойността му на напрежение напред, добавянето на текущ лимиерен резистор със светодиод става задължително.

Затова нека научим как може да се изчисли резистор на ограничител на тока за избран LED или серия от светодиоди

Изчисляване на резистор за ограничител на ток

Стойността на този резистор може да бъде изчислена чрез дадената по-долу формула:

R = (захранващо напрежение VS - LED напрежение VF) / LED ток I

Тук R е въпросният резистор в ома

Vs е захранващото voltgae входа към светодиода

VF е светодиодът напред, който всъщност е минималното захранващо напрежение, необходимо на светодиода за осветяване с оптимална яркост.

Когато става въпрос за серийна LED връзка, просто ще трябва да замените „напрежението на LED напред“ с „общо напрежение напред“ във формулата, като умножите FV на всеки светодиод по общия брой светодиоди в серията. Да предположим, че има 3 светодиода последователно, тогава тази стойност става 3 х 3,3 = 9,9

LED Current или I се отнася до текущия рейтинг на LED, той може да варира от 20 mA до 350 mA в зависимост от спецификацията на избрания LED. Това трябва да се преобразува в усилватели във формулата, така че 20 mA става 0,02 A, 350 mA става 0,35 A и така нататък.

Как да свържете светодиодите?

За да разберем това, нека прочетем следната дискусия:

Да предположим, че искате да проектирате LED дисплей с 90 светодиода в него, с 12V захранване за захранване на този 90 LED дисплей.

За оптимално съвпадение и конфигуриране на 90 светодиода с 12V захранване, ще трябва да свържете светодиодите последователно и паралелно по подходящ начин.

За това изчисление ще са ни необходими 3 параметъра, които са както следва:

1. Общ брой светодиоди, който е 90 в нашия пример
2. Напрежение на светодиодите напред, тук смятаме, че е 3V за лесно изчисляване, обикновено това би било 3.3V
3. Входът за захранване, който е 12V за настоящия пример

Първо и най-важно трябва да разгледаме параметъра на серийната връзка и да проверим колко светодиода могат да бъдат поместени в рамките на даденото захранващо напрежение

Правим това, като разделяме захранващото напрежение на 3 волта.

Отговорът очевидно ще бъде = 4. Това ни дава броя на светодиодите, които могат да бъдат разположени в рамките на 12V захранване.

Горното условие обаче може да не е препоръчително, тъй като това би ограничило оптималната яркост до строго 12V захранване и в случай, че захранването, намалено до някаква по-ниска стойност, би причинило по-ниско осветление на светодиода.

Следователно, за да се гарантира по-нисък марж от поне 2V, би било препоръчително да се премахне един светодиоден брой от изчислението и да се направи 3.

Така че 3 светодиода в серия за 12V захранване изглеждат достатъчно добре и това би гарантирало, че дори ако захранването е намалено до 10V, все пак светодиодите ще могат да светят доста ярко.

Сега бихме искали да знаем колко такива 3 светодиодни струни могат да бъдат направени от нашите общо 90 светодиода в ръка? Следователно, разделяйки общия брой светодиоди (90) на 3, получаваме отговор, който е равен на 30. Това означава, че ще трябва да запоявате 30 броя низове или вериги от LED серия, като всеки низ има 3 светодиода в серията. Това е доста лесно, нали?

След като приключите сглобяването спомена 30-те светодиодни струни, естествено ще откриете, че всеки низ има свои положителни и отрицателни свободни краища.

След това свържете изчислената стойност на резисторите, както е обсъдено в предишния раздел, към всеки един от свободните краища на всяка серия, можете да свържете резистора в положителния край на низа или отрицателния край, позицията няма значение, тъй като резисторът просто трябва да е съобразен със серията, може дори да включите малко между светодиодната серия. С помощта на ухото намираме резистора за всеки светодиоден низ да бъде:

R = (захранващо напрежение VS - напрежение на светодиода VF) / LED ток

= 12 - (3 x 3) / 0,02 = 150 ома

Да приемем, че свързваме този резистор с всеки от отрицателните краища на LED струните.

• След това можете да започнете да обединявате общите положителни краища на светодиодите заедно и отрицателните краища или резисторните краища на всяка серия заедно.
• Накрая приложете захранване от 12 волта към тези общи краища според правилната полярност. Веднага ще откриете, че целият дизайн свети ярко с еднаква интензивност.
• Можете да подравните и организирате тези LED низове според дизайна на дисплея.

Светодиоди с нечетен брой

Може да възникне ситуация, когато вашият LED дисплей съдържа светодиоди в нечетен брой.

Например, да предположим, че в горния случай вместо 90, ако дисплеят би се състоел от 101 светодиода, тогава като се има предвид 12V като захранване, става доста неудобна задача да се раздели 101 с 3.

Така че намираме най-близката стойност, която се дели директно с 3, което е 90. Разделянето на 99 с 3 ни дава 33. Следователно изчислението за тези 33 LED низа ще бъде както е обяснено по-горе, но какво ще кажете за останалите два светодиода? Без притеснение, все още можем да направим низ от тези 2 светодиода и да го поставим успоредно с останалите 33 струни.

За да се гарантира, че 2-те светодиодни струни консумират равномерен ток точно като останалите 3 светодиодни струни, ние изчисляваме съответно серийния резистор.

Във формулата просто променяме общото напрежение напред, както е показано по-долу:

R = (захранващо напрежение VS - напрежение на светодиода VF) / LED ток

= 12 - (2 x 3) / 0,02 = 300 ома

Това ни дава стойността на резистора специално за 2 светодиодни струни.

Следователно имаме 150 ома за всички 3 светодиодни струни и 300 ома за 2 светодиодни струни.

По този начин можете да регулирате LED струни с несъответстващ брой LED, като въведете подходящо компенсиращ резистор последователно със съответните LED низове.

По този начин проблемът се решава лесно чрез промяна на стойността на резистора за останалите по-малки серии.

Това завършва нашия урок относно това как да свързвате светодиоди последователно и паралелно за произволен брой светодиоди, използвайки определено захранващо напрежение, ако имате някаква свързана заявка, използвайте полето за коментари, за да го разрешите.

Изчисляване на светодиодите в серия Паралелно в таблото на дисплея

Досега се научихме как светодиодите могат да бъдат свързани или изчислени последователно и паралелно.

В следващите параграфи ще проучим как да проектираме голям цифров светодиоден дисплей, като обединим светодиодите последователно и паралелно.

Като пример ще изградим цифров дисплей “8”, използвайки светодиоди и ще видим как е свързан.

Необходими части

За конструкцията ще ви трябва следната шепа електронни компоненти:
ЧЕРВЕН LED 5мм. = 56 бр.
РЕЗИСТОР = 180 OHMS ¼ WATT CFR,
ОБЩА ЦЕЛ НА СЪВЕТА = 6 НА 4 ИНЧА

Как да изчислим и изградим LED дисплей?

Конструкцията на тази схема за показване на числа е много проста и се извършва по следния начин:

Поставете всички светодиоди в платката с общо предназначение, като следвате ориентациите, както е показано на електрическата схема.

Първоначално запоявайте само по един проводник от всеки светодиод.

След като завършите това, ще установите, че светодиодите не са подравнени направо и всъщност са фиксирани по доста крив начин.

Докоснете върха на поялника върху запоената светодиодна точка и едновременно натиснете конкретния светодиод надолу, така че основата му да се избута плоско върху дъската. Направете това за всички светодиоди, за да ги направите правилно подравнени.

Сега завършете запояването на другия запоен проводник на всеки от светодиодите. Нарежете кабелите им чисто с щипка. Според схемата на веригата, общите положителни точки на всички LED серии.

Свържете 180 ома резистори към отрицателните отворени краища на всяка серия. Отново общите всички свободни краища на резисторите.

Това приключва конструкцията на LED дисплея с номер 8. За да го тествате, просто свържете захранване от 12 волта към общия положителен светодиод и отрицателния общ резистор.

Числото „8“ трябва незабавно да светне под формата на голям цифров дисплей и може да бъде разпознато дори от голямо разстояние.

Съвети за функциониране на веригата

За да разберете ясно как да проектирате голям цифров светодиоден дисплей, ще бъде важно да знаете подробно функционирането на веригата.

Разглеждайки веригата, може да забележите, че целият дисплей е разделен на 7 ленти от серия LED.

Всяка серия съдържа група от 4 светодиода. Ако разделим входните 12 волта с 4, ще установим, че всеки светодиод получава достатъчно 3 волта, за да ги накара да светят ярко.

Резисторите се уверяват, че токът към светодиодите е ограничен, за да могат да продължат дълго.

Сега, просто като се присъедините паралелно към тези серийни светодиоди, можем да ги подравним в различни форми, за да създадем огромно разнообразие от различни буквено-цифрови дисплеи.

Сега читателите трябва да са разбрали лесно как да изчисляват светодиода в различни режими.

Въпросът е само да свържете светодиоди първо в серия, след това да ги свържете в паралелни връзки и да приложите напрежение към техните общи положителни и отрицателни страни.