Khái niệm cơ bản về kết nối song song và nối tiếp của đèn LED
Công nghệ LED là thành tựu mới nhất trong công nghệ chiếu sáng, đã tạo ra những thay đổi trong việc chiếu sáng nhà ở, đường phố, nơi công cộng và phương tiện giao thông. Ứng dụng của chúng có một số tính năng tùy theo các kiểu kết nối: kết nối nối tiếp các đèn LED, song song hoặc hỗn hợp. Mỗi loại này đều có mặt tích cực và tiêu cực. Serial cho phép kết nối với mạng điện áp cao, và nhược điểm là không đáng tin cậy. Các loại khác cũng có ưu và nhược điểm của chúng.
Kết nối song song
Điốt phát quang (LED, LED) là một vi lượng, hoạt động của nó phụ thuộc vào nhiều thông số. Các lỗi trong công nghệ vi mô dẫn đến thực tế là đặc tính điện áp hiện tại của mỗi đèn LED riêng lẻ là khác nhau. Do đó, ngưỡng hoạt động (“bật”) của tất cả các điốt đồng thời khác nhau. Điều này được cho phép bởi các tiêu chuẩn chất lượng và phải được tính đến khi xây dựng các mạch điện. Kết nối song song của đèn LED yêu cầu chính xác cài đặt này để chúng hoạt động đồng thời.
Sơ đồ nối dây cho thấy rằng đối với mỗi đèn LED, điện trở riêng của nó được chọn. Khi thiết lập, các điện trở R1-R6 điều chỉnh hoạt động của toàn bộ hệ thống. Ngưỡng cho mỗi diode nằm trong khoảng 2,5-3,0 Volts, do đó điện trở phải được chọn cho mỗi diode.
Một chỉ báo tích cực là đặc tính điện áp thấp. Mức kích hoạt của một đèn LED đơn lên đến 3.0 V, do đó, toàn bộ nút đèn có thể được thiết kế cho điện áp thấp.
Một lợi thế thiết yếu của kết nối song song là "khả năng sống sót" của tùy chọn này. Nếu một phần tử LED bị lỗi, hệ thống sẽ tiếp tục hoạt động và cung cấp ánh sáng.
Chất lượng này được sử dụng trong các thiết bị mini khi việc thu nhỏ là quan trọng và chúng được lắp ráp trên các "máy tính bảng" có thể sạc lại. Những đồ thủ công như vậy được sản xuất rộng rãi bởi ngành công nghiệp và được dành cho các nhiệm vụ nhỏ - chiếu sáng cục bộ, cho mục đích quảng cáo, v.v.
Ưu điểm và nhược điểm
Lợi ích Kết nối song song của đèn LED là: cung cấp mạch điện áp thấp, giúp nó có thể xây dựng các thiết bị thu nhỏ; "khả năng sống sót" cao của hệ thống, vì mỗi diode được kết nối trực tiếp với nguồn hiện tại. nhược điểm - nhu cầu điều chỉnh từng đèn LED, dẫn đến tăng số lượng phần tử (điện trở); nhu cầu về nguồn dòng điện riêng (hoặc trình điều khiển) khi sử dụng mạng điện đa năng.
Kết nối loạt
Khi các đèn LED được mắc nối tiếp trong mạch điện, các cài đặt mạch riêng cho từng đèn LED sẽ bị loại trừ. Nhưng cũng có một số đặc thù.
Mạch được cấu hình với một điện trở và tất cả các điốt được kích hoạt đồng thời.Ưu điểm của hợp chất này là hàm lượng thành phần thấp và đơn giản. Điểm bất lợi là "khả năng sống sót" thấp: nếu một SD bị lỗi, toàn bộ hệ thống sẽ bị tắt.
Cách nối tiếp để kết nối các thiết bị LED cho phép sử dụng các nguồn dòng điện cao áp. Thông thường đây là những thiết bị chiếu sáng cố định cho các mục đích khác nhau sử dụng mạng điện công cộng tiêu chuẩn..
Hệ thống đèn LED 12 V
Các thiết bị LED, được thiết kế cho 12 V, thường thuộc loại đèn ô tô. Mạng xe có bộ ổn áp nên không cần cân bằng điện áp. Đèn LED chiếu sáng trên ô tô đã trở nên phổ biến - nhiều công ty sử dụng rộng rãi hệ thống đèn LED trong các mô hình chiếu sáng đường và hoạt động báo động, chiếu sáng nội thất, chiếu sáng cốp và táp-lô. Tuy nhiên, việc sử dụng đèn LED trên ô tô đã làm tăng giá các yếu tố chiếu sáng, đặc biệt là đèn pha và khối đèn tín hiệu. Ở một số mẫu xe cao cấp, giá thành của đèn pha khối tương đương với giá của một chiếc xe rẻ tiền.
Ngoài ra, điốt LED 12 volt được sử dụng trong việc xây dựng và trang trí các cơ sở dân cư. Thường thì đây là những dải đèn LED không chỉ chiếu sáng căn phòng mà còn tạo ra những tác phẩm lắp đặt ánh sáng. Điều này đòi hỏi phải lắp đặt các máy biến áp hoặc trình điều khiển bước xuống được kết nối với nguồn điện trong nhà và đảm bảo hoạt động lâu dài của các điốt.
Hệ thống đèn LED 220 V
Hệ thống diode như vậy là phổ biến nhất. Đèn LED dây 220V được sử dụng để chiếu sáng các phòng lớn, đèn chiếu công suất lớn, chiếu sáng đường phố, hệ thống tín hiệu sân bay, v.v.
Kết nối dòng 220V được trình bày ở đây là cách đơn giản nhất để kết nối một chuỗi điốt với một số lượng nhỏ linh kiện.
Kết nối hỗn hợp của đèn LED
Kiểu kết nối này tận dụng được những ưu điểm của kết nối song song và nối tiếp của đèn LED. Kết nối hỗn hợp (hoặc kết hợp) được sử dụng trong các hệ thống LED phức tạp có số lượng điểm sáng lớn và kết hợp đèn chiếu sáng hẹp mạnh mẽ và ánh sáng khuếch tán.
Kết nối hỗn hợp nhận ra lợi thế của kết nối song song và nối tiếp để tăng độ tin cậy của toàn bộ hệ thống: nếu một trong các điốt bị cháy, thì toàn bộ mạch vẫn hoạt động, trong khi phần còn lại của đèn LED không bị quá áp và tiết kiệm tài nguyên của chúng.
Các lỗi kết nối phổ biến
Đèn LED là một phần tử hiện tại phản ứng một cách "đau đớn" với sự gia tăng của dòng điện chạy qua. Điều này cần được tính đến khi tạo hệ thống bao gồm đèn LED, nơi có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động của điốt và tuổi thọ của chúng. Đây là một sai lầm phổ biến và áp dụng cho các hệ thống đèn LED chạy bằng pin: nếu pin không đủ mạnh, thì dòng điện chạy sẽ bị giới hạn bởi điện trở bên trong của nó, điều này sẽ không cho phép vượt quá các giá trị giới hạn của các đặc tính dòng điện của điốt và sẽ không dẫn đến hỏng hóc của chúng.
Đối với các hệ thống liên quan đến điốt, kết nối nối tiếp được coi là tốt nhất. Chúng dễ thiết kế và sản xuất, yếu tố thấp, vận hành đáng tin cậy, cung cấp kết nối với các nguồn điện áp cao mà không cần sử dụng máy biến áp hạ bậc.
Tất nhiên, các hệ thống có kết nối song song có lợi thế của chúng - khả năng sử dụng trong các thiết bị thu nhỏ.Nhưng chúng yêu cầu nguồn dòng điện áp thấp.
Bộ ổn định và trình điều khiển được sử dụng để tăng độ tin cậy và tuổi thọ của hệ thống đèn LED, giúp tránh các lỗi thiết kế và có thể sử dụng tất cả các loại kết nối.
Video chuyên đề: Tại sao điốt lại mắc nối tiếp và mắc song song.
Chọn đúng trình điều khiển
Trình điều khiển là bộ nguồn điện tử được sử dụng khi kết nối đèn LED, nhạy cảm với dòng điện vượt quá. Các thiết bị này chủ yếu được xây dựng dựa trên nguyên tắc điều chế độ rộng xung (PWM), đảm bảo hiệu quả hệ thống tối đa và điều chỉnh dòng điện tự động. Khi chọn đúng người lái xe đối với sơ đồ đèn LED, những điều sau được tính đến:
- điện áp đầu vào và đầu ra;
- sản lượng hiện tại;
- Công suất ra;
- mức độ bảo vệ khỏi môi trường.
Điện áp đầu vào và đầu ra là yêu cầu của các thông số mạng: AC hoặc DC (mạng nhà 220 V - AC, mạng ô tô 12 V - DC). Dòng tải được tính toán từ số lượng đèn LED và dữ liệu hiện tại của chúng. Công suất đầu ra được xác định bằng công suất của toàn mạch. Mức độ bảo vệ phụ thuộc vào nơi đặt đèn - ngoài trời hay trong nhà.
