Светодиод подключить: Правильные схемы подключения светодиода

Правильное подключение светодиода. Схемы подключения.

1. Подключение светодиода к низковольтному напряжению постоянного тока.

       Если у Вас появилась задача подключения светодиода, то постараюсь Вам в этом помочь в этой статье. При подключении светодиодов необходимо правильно подключать светодиод, соблюдать полярность. Что бы узнать, где у светодиода плюс (+) , а где минус (-) достаточно посмотреть на светодиод одна из ножек светодиода длиннее, чем вторая, соответственно самая длинная ножка будет плюс (+), а короткая минус (-). Начнем с подключения одинарных обычных светодиодов с рабочим напряжением 2-3В с рабочим током 10-20мА, как правило, напряжение светодиодов 2 вольта и что бы подключить светодиод,  скажем к 12 вольтам постоянного напряжения (схема подключения светодиода к 12 вольтам представлена на рисунке 1), нам необходимо подобрать резистор.

Рисунок 1 — Схема подключения светодиода

     Чтобы подобрать резистор для светодиода, будем пользоваться следующим способом: нам известно, что напряжение светодиода 2В, соответственно при подключении светодиода к 12 вольтам (например, светодиод будем использовать в автомобиле) нам надо ограничить 10В, в принципе в случаях светодиодов правильней говорить ограничить ток светодиода, но мы при выборе резистора будем пользоваться простым проверенным многими годами  способом  без всяких математических формул.   На каждый вольт  необходим резистор сопротивлением 100 Ом, т.е. если светодиод с рабочим напряжением 2В,  и мы подключаем к 12 вольтам, нам нужен резистор 100Ом х 10В=1000 Ом или 1кОм обычно на схемах обозначается 1К, мощность резистора зависит от тока светодиода, но если мы используем обычный не мощный светодиод, как правило, его ток 10-20мА и в этом случае достаточно резистора на 0,25Вт самого маленького резистора по размеру.
    
     Резистор с большей мощностью  нам понадобится в 2х случаях: 1) если ток светодиода будет больше и 2) если напряжение будет выше, чем 24В и соответственно в случаях подключения светодиода к напряжению 36-48В и выше нам понадобится резистор с большей мощностью 0,5 – 2Вт, а в случае подключения светодиода к сети 220В лучше использовать резистор на 2Вт, но при подключении светодиода к сети переменного тока нам потребуется еще ряд элементов, но об этом чуть позже.

     
      А если нам надо будет подключить светодиод к напряжению 24В, то резистор нужен будет 100Ом х 22В = 2,2кОм. Т.е. при помощи данного способа можно рассчитать резистор для подключения 2-3 вольтового светодиода и с током 5-20мА на любое напряжение постоянного тока. Для удобства приведу ряд номиналов резисторов (рисунок 2) для разных напряжений постоянного тока:
5В – R1 = 300 Ом; 9В – R1 = 750 Ом; 12В – R1 = 1 кОм; 15В – R1 = 1,3кОм; 18В – R1 = 1,6 кОм; 24В – R1 =2,2 кОм; 28В – 2,6 кОм
       

Рисунок 2 — Подключение светодиодов к различному напряжению

     Если требуется светодиод подключить к батарейке, скажем на 3В, то можно поставить резистор последовательно на 100 Ом, а если батарейка пальчиковая на 1,5В, то можно подключить и без резистора.
При расчете мы можем выбрать только резисторы из стандартных номиналов, поэтому нет ничего страшного, если сопротивление резистора, будет чуть больше или меньше расчетного.

     Если вы используете очень яркий светодиод, а светодиод используется, к примеру, для индикации в каких-либо устройствах, то можно сопротивление резистора увеличить, и тем самым яркость светодиода уменьшится, и светодиод не будет ослеплять.   Но лучше всего в таких случаях если не требуется большая яркость светодиода, то при покупке в магазине или заказе в Китае можно выбрать матовый светодиод нужного  цвета и током, как правило, 6-20мА, угол обзора у данных светодиодов, как правило, составляет 60 градусов, они отлично подходят для индикации, не ослепляют и от них не устают глаза, даже если долго на них смотреть. Прозрачные белые светодиоды для данных целей, как правило, не подходят.

     В случае подключения светодиода к микроконтроллеру или плате ARDUINO, как правило, рабочее  напряжение составляет 5В, соответственно резистор можно взять 300-470 Ом можно и еще с большим сопротивлением. Главное учитывать, что ток не может превышать предельного тока вывода микроконтроллера, как правило, не более 10мА, поэтому сопротивление резистора 300-470 Ом для подключения светодиода является золотой серединой. Схема подключения светодиода к микроконтроллеру или плате ARDUINO представлена на рисунке 3. Стоит обратить Ваше внимание, что светодиод может быть подключен как анодом, так и катодом к микроконтроллеру и от этого будет зависеть программный способ управления светодиодом.  

Рисунок 3 — Подключение светодиода к плате ARDUINO

         3. Последовательное подключение нескольких светодиодов
       При последовательном соединении светодиодов чтобы их яркость не отличалась, друг от друга надо, чтобы светодиоды были одного типа. При последовательном соединении светодиодов сопротивление резистора будет меньше в отличие от случая, когда мы подключаем один светодиод. Для расчета резистора мы так же можем использовать ранее рассмотренный способ.

К примеру, нам необходимо последовательно подключить четыре светодиода  к напряжению постоянного тока 12В, соответственно рабочее напряжение светодиодов 2В при последовательном соединении будет 2В х 4шт. = 8В. Тогда мы можем выбрать резистор из стандартного ряда на 470-510 Ом. При последовательном соединении светодиодов ток, протекающий через все светодиоды, будет одинаковым.
 
                     Рисунок 5 — Последовательное соединение светодиодов
     Одним из недостатков последовательного соединения светодиодов  является тот факт, что в случае выхода одного из светодиодов из строя, все светодиоды перестанут светится. Ниже приведена схема с последовательным соединением двух, трех и четырех светодиодов.

        4.Параллельное подключение светодиодов
      При параллельном подключении светодиодов  резистор выбираем так же, как в случае одиночного светодиода. На каждый светодиод должен быть свой резистор при этом, если резисторы по сопротивлению будут отличаться или светодиоды будут различных марок, то будет очень заметно неравномерность свечения одного светодиода от другова. Ток при параллельном соединении будет складываться в зависимости от количества светодиодов.

Рисунок 6 — Параллельное соединение светодиодов

     5. Подключение мощных светодиодов с большим рабочим током, как правило, применяемых для освещения. При использовании мощных светодиодов лучше всего не использовать обычные резисторы, а применять специальные импульсные источники питания для светодиодов в них, как правило, уже установлены цепи стабилизации тока, данные источники питания обеспечивают равномерность свечения светодиодов и более долговечный срок службы. Светодиоды, применяемые для освещения  необходимо устанавливать на теплоотвод (радиатор).

           6. Подключение светодиода к переменному напряжению 220В.
      (Внимание!!! Опасное напряжение все работы по подключению к сети 220В необходимо производить только при выключенном, снятом напряжении и при этом необходимо убедится, что напряжение отсутствует.  Будьте внимательны. Ко всем элементам схемы не должно быть прямого доступа).
     При подключении светодиода к переменному напряжению 220В нам понадобится не только резистор, но и диод для выпрямления напряжения, так как светодиод работает от постоянного тока. Без диода на переменное напряжение лучше не включать. Схема подключения светодиода к сети 220В представлена на рисунке 7. Благодаря тому что мы используем два резистора вместо одного, мы можем использовать резисторы мощностью 1Вт.  Так же лучше всего установить конденсатор особено если будет заметно мерцание светодиода. Конденсатор может быть керамический или пленочный главное нельзя использовать электролитический конденсатор.

Рисунок 7 — Схема подключения светодиода к сети 220В.

      7. Подключение двухцветных светодиодов.
Если мы возьмем двухцветный светодиод, то увидим, что у данного светодиода не два, а три вывода, соответственно, один вывод по центру является общим, а два вывода по бокам каждый отвечает за свой цвет.

       Немного математики :
Расчет сопротивления ограничивающего резистора при 5В и токе светодиода 20мА:
R = U / Imax = 5 / 0.020 = 250 Ом — соответственно сопротивление резистора при 5В должно быть не меньше 250 Ом
 

Теги:
подключение светодиода, подключение светодиода к 12В, подключение светодиода к сети 220в, схемы подключения светодиода

КАК ПОДКЛЮЧИТЬ СВЕТОДИОД

Светодиоды (LED – англ. Light-emitting diode, светящиеся диоды) используются во многих электронных проектах. Но не все могут правильно подключить или выбрать резистор для светодиода, и тогда его можно вывести из строя за доли секунды. Давайте разберёмся в этом и узнаем как всё делается.

Вначале стоит напомнить, что резистор обязательно должен сопровождать светодиод. Независимо от того, подключаете ли вы его к батарейке, Arduino или к чему-то еще, резистор необходим всегда, потому что светоизлучающий диод управляется током! Срок службы питаемого светодиода без резистора невелик, даже если поначалу он вроде бы светится.

Всё потому что LED элементы хотят потреблять как можно больше электроэнергии. Пока не начнет нагреваться, что приведет к перегреву и повреждению его структуры. Следовательно, необходим своеобразный предохранитель в виде резистора, который будет ограничивать количество тока, потребляемого светодиодом.

Какой ток светодиода

По принципу действия светодиоды очень похожи на обычные выпрямительные диоды. Только конструктивное исполнение другое. И первое существенное отличие – это полупроводниковый материал. В случае выпрямительных диодов это чаще кремний. Светодиоды же изготавливаются из разных полупроводников, в зависимости от цвета которым они светятся. Материал определяет прямое напряжение, то есть напряжение, которое прикладывается к светодиоду при прохождении прямого тока через него.

Прямое напряжение – напряжение, равное или превышающее то, при котором ток (прямой ток) начинает течь через диод, и он начинает светиться.

Прямое напряжение и прямой ток

Каждый диод имеет разное прямое напряжение, что важно при выборе ограничительного резистора.

Прямое напряжение зависит от таких факторов, как:

1. температура окружающей среды,
2. величина протекающего тока (чем она выше, тем большее напряжение прикладывается к диоду),
3. используемого производителем полупроводникового материала.

Какой ток может течь через светодиод

Популярные в продаже светодиоды обычно работают с максимальным постоянным током 20-30 мА. Более подробную информацию по этому вопросу можно найти в документации (даташиту) к конкретному LED. Но чаще всего на этих элементах нет маркировки типа и производителя.

К счастью, производимые в настоящее время светодиоды ярко светят даже при гораздо меньшем токе (от 1–3 мА), поэтому нет необходимости подавать на них максимальный ток.

Запитывать типичные 3-5 мм светодиоды (с цветной линзой) током более 10 мА не имеет смысла. Интенсивность их свечения всё-равно существенно не увеличится! Чем больше ток протекает через светодиод (в пределах безопасного диапазона), тем ярче он будет светить. Но во многих случаях разница в яркости не будет иметь большого значения.

Какое напряжение идёт на диод

Производители указывают номинальное прямое напряжение. Это значение будет различным для каждого типа светодиода. Но не нужно каждый раз проверять значения в документации. Достаточно использовать примерную таблицу, содержащую безопасные диапазоны напряжения:

Прямое напряжение LED в зависимости от цвета

Приведенная таблица содержит значения, которые были записаны из даташитов наиболее популярных производителей светодиодов. Конечно есть исключения, например сверх-яркие или мощные светодиоды. Но в случае с обычными, можно смело пользоваться этой таблицей.

А это ещё одна, аналогичная.

Так почему важно контролировать именно ток, протекающий через диод? Правильно задать работу светодиода, задав на нем определенное напряжение, практически невозможно. Придется следить за изменениями температуры и структурными изменениями, что непросто. Поэтому используется постоянный ток.

В общем когда пропускаем через LED ток желаемой интенсивности (например 20 мА), то прямое напряжение на нем устанавливается само. 

Как выбрать резистор для LED

Всё что нужно для питания светодиода, – это источник питания и токоограничивающий элемент, то есть резистор. Предположим, что есть батарея на 9 В и красный светодиод, через который должно протекать 7 мА, или по грамотному говоря 0,007 Ампера. Схема подключения с обозначением напряжения LED и резистора показана далее.

Простейшее светодиодное соединение

Ток течет от «+» клеммы батареи, проходит через резистор, светодиод, а затем возвращается обратно к источнику питания. Подключение резистора последовательно со светодиодом необходимо, чтобы не повредить его протекающим слишком большим током. Можно сказать, что резистор действует как ограничитель тока.

По правилам электроники, напряжение от аккумулятора будет распределяться между резистором и светодиодом:

Нам известен ток протекающий в этой цепи (7 мА), поэтому будем использовать закон Ома:

Приведенная формула позволяет рассчитать номинал резистора, через который следует запитать светодиод.

Какое прямое напряжение на диоде? Известно допустим, что он светится красным цветом, маркировки на нем естественно нет. Значит промежуточное значение из таблицы, которое составляет 1,9 В, будет подходящим.

Расчетное значение резистора:

R = (9 В – 1,9 В) / 0,007 А = 1014 Ом

Сразу замечу, что такого резистора мы не найдем в продаже. Все исходит из определенного стандарта, по которому производятся элементы. Тогда будем использовать ближайший по номиналу доступный резистор в 1000 Ом, то есть 1 кОм.

0.1 Ом	1 Ом	10 Ом	100 Ом	1 кОм	10 кОм	100 кОм	1 МОм	10 МОм
0.11 Ом	1.1 Ом	11 Ом	110 Ом	1.1 кОм	11 кОм	110 кОм	1.1 МОм	11 МОм
0.12 Ом	1.2 Ом	12 Ом	120 Ом	1.2 кОм	12 кОм	120 кОм	1.2 МОм	12 МОм
0.13 Ом	1.3 Ом	13 Ом	130 Ом	1.3 кОм	13 кОм	130 кОм	1.3 МОм	13 МОм
0.15 Ом	1. 5 Ом	15 Ом	150 Ом	1.5 кОм	15 кОм	150 кОм	1.5 МОм	15 МОм
0.16 Ом	1.6 Ом	16 Ом	160 Ом	1.6 кОм	16 кОм	160 кОм	1.6 МОм	16 МОм
0.18 Ом	1.8 Ом	18 Ом	180 Ом	1.8 кОм	18 кОм	180 кОм	1.8 МОм	18 МОм
0.2 Ом	2 Ом	20 Ом	200 Ом	2 кОм	20 кОм	200 кОм	2 МОм	20 МОм
0.22 Ом	2.2 Ом	22 Ом	220 Ом	2. 2 кОм	22 кОм	220 кОм	2.2 МОм	22 МОм
0.24 Ом	2.4 Ом	24 Ом	240 Ом	2.4 кОм	24 кОм	240 кОм	2.4 МОм	24 МОм
0.27 Ом	2.7 Ом	27 Ом	270 Ом	2.7 кОм	27 кОм	270 кОм	2.7 МОм	27 МОм
0.3 Ом	3 Ом	30 Ом	300 Ом	3 кОм	30 кОм	300 кОм	3 МОм	30 МОм
0.33 Ом	3.3 Ом	33 Ом	330 Ом	3.3 кОм	33 кОм	330 кОм	3. 3 МОм	33 МОм
0.36 Ом	3.6 Ом	36 Ом	360 Ом	3.6 кОм	36 кОм	360 кОм	3.6 МОм	36 МОм
0.39 Ом	3.9 Ом	39 Ом	390 Ом	3.9 кОм	39 кОм	390 кОм	3.9 МОм	39 МОм
0.43 Ом	4.3 Ом	43 Ом	430 Ом	4.3 кОм	43 кОм	430 кОм	4.3 МОм	43 МОм
0.47 Ом	4.7 Ом	47 Ом	470 Ом	4.7 кОм	47 кОм	470 кОм	4.7 МОм	47 МОм
0. 51 Ом	5.1 Ом	51 Ом	510 Ом	5.1 кОм	51 кОм	510 кОм	5.1 МОм	51 МОм
0.56 Ом	5.6 Ом	56 Ом	560 Ом	5.6 кОм	56 кОм	560 кОм	5.6 МОм	56 МОм
0.62 Ом	6.2 Ом	62 Ом	620 Ом	6.2 кОм	62 кОм	620 кОм	6.2 МОм	62 МОм
0.68 Ом	6.8 Ом	68 Ом	680 Ом	6.8 кОм	68 кОм	680 кОм	6.8 МОм	68 МОм
0.75 Ом	7.5 Ом	75 Ом	750 Ом	7. 5 кОм	75 кОм	750 кОм	7.5 МОм	75 МОм
0.82 Ом	8.2 Ом	82 Ом	820 Ом	8.2 кОм	82 кОм	820 кОм	8.2 МОм	82 МОм
0.91 Ом	9.1 Ом	91 Ом	910 Ом	9.1 кОм	91 кОм	910 кОм	9.1 МОм	91 МОм

Таблица номиналов резисторов

Будет ли это иметь большое влияние на источник питания светодиодов? Давайте проверим, рассчитав ток, протекающий через светодиод, предполагая что знаем напряжение питания, напряжение приложенное к диоду, и точное значение резистора используя преобразованный закон Ома:

• I max1 = (9 В – 1,9 В) / 1014 Ом = 7,0019 мА
• I max2 = (9 В – 1,9 В) / 1000 Ом = 7,1 мА

Разница настолько мала (0,09 мА), что не о чем беспокоиться!

На самом деле мы даже не знаем точно, какое прямое напряжение на светодиоде. Так давайте проверим, как этот параметр повлияет на ток, протекающий через LED. Предположим, что сопротивление резистора равно 1000 Ом, а напряжение батареи 9 В. Вместо прямого напряжения диода подставим в формулу крайние значения из таблицы.

• I макс = (9 В – 1,6 В) / 1000 Ом = 0,0074 А = 7,4 мА
• I мин = (9 В – 2,2 В) / 1000 Ом = 0,0068 А = 6,8 мА

Отклонение от запланированных 7 мА не может превышать 0,4 мА, т.е. всего 6%. Это подтверждает, что нет смысла использовать очень точные данные о прямом напряжении на диоде для расчетов – любое отклонение в любом случае будет минимальным.

Напряжение питания не должно быть слишком низким. Теперь проверим что будет, если запитать тот же красный диод от источника напряжением 2,5 В. Для начала нужно рассчитать резистор. Предположим светодиод U = 1,9 В.

R = (2,5 В – 1,9 В) / 0,007 А = 85 Ом

В этом случае понадобится резистор на 85 Ом, конечно такое значение нигде не найдём. Но оставим это для дальнейших расчетов. Теперь оценим диапазон, в котором будет находиться прямой ток, если прямое напряжение диода достигнет экстремальных значений:

• I макс = (2,5 В – 1,6 В) / 85 Ом = 10,5 мА
• I мин = (2,5 В – 2,2 В) / 85 Ом = 3,5 мА

Здесь отклонение может составить 3,5 мА от принятого значения 7 мА, то есть до 50%! Ну и чем вызваны эти несоответствия? Изменилось только напряжение питания: оно уменьшилось с 9 В до 2,5 В. Это и привело к снижению напряжения на резисторе. Затем небольшие колебания прямого напряжения вызывали резкое изменение тока диода.

Поэтому по возможности на токоограничивающем резисторе должно падать максимально возможное напряжение. Это положительно скажется на стабилизации прямого тока диода.

Имейте ввиду, что чем больше напряжения подается на резистор, тем больше энергии потребляемой источником питания теряется. Особенно позаботимся об экономии энергии при работе от батарей. Так что всегда должен быть разумный компромисс.

Допуск точности резисторов

Каждый изготовленный радиоэлемент отличается определенной точностью исполнения, называемой допуском. Чем меньше допуск, выраженный в процентах, тем лучше. Фактическое сопротивление резистора может тогда отличаться меньше от номинального сопротивления, указанного на корпусе. Допуск можно прочитать на корпусе резистора, информация об этом закодирована в виде цвета последней полоски:

На практике, два резистора номиналом 1 кОм при измерении омметром вообще не будут равны 1000 Ом!

После расчета резистора нужно посмотреть в таблицу стандартов номиналов и найти значение, наиболее близкое к искомому. Безопаснее всего выбирать значение выше расчетного.

Вернемся к примеру, где нужно запитать красный светодиод от источника питания 2,5 В. Расчеты показали, что нужен резистор 85 Ом. Меньший резистор 82 Ом будет ближайшим в стандарте. Проверим, можно ли его безопасно использовать:

• I макс = (2,5 В – 1,6 В) / 82 Ом = 10,9 мА
• I мин = (2,5 В – 2,2 В) / 82 Ом = 3,6 мА

Даже в худшем случае максимальный ток будет далеко от предельного (20-30 мА), поэтому легко можете использовать этот радиоэлемент с меньшим сопротивлением.

Как питать несколько светодиодов

Предположим, есть 4 светодиода для подключения. Первый и самый простой вариант, – подключить каждый из них через отдельный резистор:

Независимое питание каждого светодиода

С точки зрения стабилизации рабочих параметров диодов это лучший подход: каждый из них запитан отдельно и не влияет на остальные. Проблемы с одним не повлияют на остальных. К сожалению, такой способ питания связан с большими потерями энергии. Вот пример питания 4-х красных светодиодов – каждый из них подключен через отдельный резистор 330 Ом. При таком подключении на каждый резистор подается напряжение, необходимое для правильного питания одного светодиода. С каждым последующим LED и его резистором потребление тока всей схемы соответственно увеличивается/

Параллельное соединение светодиодов

Светодиоды имеют две ножки, поэтому их можно успешно подключать параллельно или последовательно. Если бы все диоды были соединены параллельно, схема выглядела бы так:

Но это недопустимое решение!

Каждый светодиод имеет прямое напряжение, которое может незначительно отличаться от одного светодиода к другому – даже в пределах одной и той же серии. Ток для всех 4 LED течет от резистора и распределяется между диодами. В этом случае на светодиодах будет выставлено одно напряжение, потому что они включены параллельно. Сколько это будет? Неизвестно.

Ведь может оказаться, что на одном светодиоде прямое напряжение будет намного ниже, чем на остальных. Тогда почти весь ток, пропускаемый резистором, будет проходить именно через него. Светодиоды станут светить неравномерно, и со временем могут быть повреждены.

Так что стоит помнить: подключение нескольких светодиодов параллельно с использованием одного резистора недопустимо, потому что нет контроля над током, протекающим через каждый из диодов!

Что еще хуже, когда один из светодиодов выходит из строя и перестает светить, его ток будет распространяться на другие диоды. Таким образом, вместо 4 светодиодов, через которые протекает, например 10 мА (всего 40 мА), в схеме будет уже 3 светодиода, через которые протекает ~ 13 мА (ведь всего 40 мА). А если сразу 3 LED повреждены, весь ток (40 мА) будет проходить через последний, что приведет к его гарантированному повреждению!

Если светодиоды не идентичны, одни светятся ярче, другие – темнее. Этот эффект особенно заметен, когда берем светодиоды разного цвета.

Последовательное соединение светодиодов

Один и тот же по величине ток всегда течет через последовательно соединенные компоненты.

Питание светодиодов, соединенных последовательно

При таком подключении получим такой ток, как если бы питали только один светодиод. А вот количество энергии, затрачиваемой на резистор, будет уменьшено, потому что падение напряжения на светодиодах будет большим.

Но напряжение, подаваемое на резистор – уменьшилось. Из 9 В, обеспечиваемых батареей, около 8 В должны быть выделены на диоды, включенные последовательно. Как мы знаем, меньший ток, подаваемый на резистор, ухудшит стабильность тока светодиода. Посчитаем насколько. Сначала выберем соответствующий токоограничивающий резистор для этих LED элементов. Предположим, надо чтобы в цепи протекало только около 4 мА.

R = (9 В – 4,19 В) / 0,004 А = 350 Ом

Расчетный резистор лучше всего округлить до ближайшего стандартного из серии – 330 Ом. Теперь оценим, какой ток будет протекать в наихудших возможных условиях, то есть когда прямое напряжение всех LED будет самым низким и самым высоким:

• I макс = (9 В – 4 · 1,6 В) / 330 Ом = ~ 8 мА
• I мин = (9 В – 4 · 2,2 В) / 330 Ом = ~ 1 мА

Всегда полезно проводить такой анализ наихудшего случая. Благодаря этому можно проверить, будет ли схема работать должным образом во всех возможных условиях.

Расчеты показали, что в зависимости от прямого напряжения на светодиоде ток, протекающий по цепи, может изменяться в широких пределах (1-8 мА). Конечно таких значений достаточно, чтобы светодиоды нормально светились. Но гораздо безопаснее будет их комбинировать следующим образом:

Питание светодиодов соединенных параллельно и последовательно

Давайте подсчитаем, насколько ток может колебаться в каждой ветви приведенной схемы. Предположим, что используем красные светодиоды и резисторы 330 Ом.

Что если подключим последовательно 4 белых светодиода с прямым напряжением 3 В? Это дает в сумме 4 х 3 В = 12 В, что выше чем напряжение источника питания (9 В). Значит такое соединение невозможно. Потребовалось бы найти источник питания с более высоким напряжением или подключить светодиоды в другой конфигурации.

Многие новички в электронике задаются вопросом, можно ли поменять местами компоненты в ряду – например разместить резистор позади светодиода, а не перед ним. Они опасаются что такая замена может повредить компоненты. Так что должно быть первым: светодиод или резистор? Важен ли порядок последовательного подключения?

На самом деле одинаковый ток протекает через последовательно соединенные компоненты. Так что никакой разницы в работе вышеперечисленных схем не будет. Элементы соединенные последовательно, можно перемещать между собой любым способом. Ток, протекающий через такую ??схему, будет одинаковым! Единственное условие – соблюдать полярность таких элементов как диоды, электролитические конденсаторы и так далее.

Простые примеры расчётов

1) Рассчитаем резистор, которым хотим запитать один зеленый светодиод от батареи 9 В. Диод предполагается использовать как сигнализатор, поэтому достаточно, чтобы он светился несильно.

• U пит = 9 В
• U диода = 2,85 В
• I диода = 2 мА

Идеальное значение резистора: (9 – 2,85) / 0,002 = 3075 Ом. Соответствующий резистор по стандарту: 3 кОм.

2) Рассчитаем резисторы, которыми хотим запитать два желтых светодиода, соединенных последовательно. Источник – блок питания 6 В. Светодиоды должны светиться достаточно ярко.

• U пит = 6 В
• U диода = 2,15 В, итого 2 х 2,15 = 4,3 В
• I диода = 7 мА

Идеальное значение резистора: (6 – 4,3) / 0,007 = 242 Ом. Соответствующий резистор: 240 Ом.

Источник питания для схемы

В приведенных рассуждениях специально упущен тот факт, что источник питания является еще одним ограничением. Имейте в виду, что батарейки вообще не обеспечивают стабильного напряжения. Не всегда на выходе батареи Крона мы получим 9 В. Может быть больше у свежей, а может быть меньше у подсевшей. Этот параметр также необходимо учитывать при подробных расчетах.

Выше для наглядности таблица с параметрами напряжения на свинцовой батарее при разной степени разряда.

Подведём итоги

Правильный выбор резистора – дело несложное, всего несколько простых формул и вольт-амперных зависимостей. Помните, что расчеты никогда не покажут идеальное значение, которое обычно недостижимо. Следовательно их результаты необходимо корректировать в зависимости от того, что есть в распоряжении по деталям. Главное, ни в коем случае не подключать светодиод без резистора!

И в дополнение несколько практических материалов о работе со светодиодами:

• Драйвер для светодиодов
• Как сделать мигающий светодиод
• Как узнать напряжение светодиода
• Питание светодиода от батарейки
• Питание для светодиодной ленты
• Стабилизаторы тока с малым падением напряжения

   Форум по LED

ГЛАВНАЯ | Подключение светодиодов

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

ПРОДУКЦИЯ

Наружное освещение

Освещение

Повысьте безопасность и эстетику объекта с помощью нашей линейки высокопроизводительных светодиодных светильников для наружного освещения, включая нашу эксклюзивную линейку светильников LightFormer. для любого проекта наружного освещения.

Подробнее

Интерьер

Освещение

Подробнее

Повысьте производительность объекта и сократите выбросы углекислого газа с помощью нашей линейки светодиодных светильников для интерьера. С решениями для офисных, складских, промышленных, торговых и гостиничных помещений мы обеспечим вас.

​

Гибкий светодиод

В нашей линейке специализированных светодиодных осветительных приборов форма и функциональность сочетаются друг с другом. Эти уникальные решения предлагают гибкость и индивидуальную настройку новыми и захватывающими способами, открывая новые возможности в дизайне и развертывании.

Подробнее

О

Наша страсть — работать с людьми, достаточно смелыми, чтобы проложить новый путь. Разработка решений, которые действительно работают.

LED Connection — это вертикально интегрированная компания по проектированию и производству систем освещения, специализирующаяся на высокопроизводительных светодиодных решениях. Наша глобальная сеть цепочек поставок, основанная на мощном инженерно-конструкторском потенциале и стремлении найти лучший способ, позволяет нам поставлять нашим клиентам продукцию с превосходными характеристиками по заводским ценам. Наш бизнес построен для того, чтобы выводить на рынок уникальные и удобные в использовании светодиодные осветительные приборы со скоростью, близкой к скорости света.

Возможности и услуги

• Дизайн освещения и фотометрия для поддержки проектов нового строительства и модернизации

• Пакеты Alternate-Equal для соответствия существующим спецификациям по привлекательным ценам

• Индивидуализация продукта, включая дизайн продукта «под ключ»

• Складские и логистические услуги для поддержки развертывания проектов на нескольких площадках

• Уникальные программы гарантии и финансирования

2015

Year Established

457

Projects Completed

50K

Units 

Shipped

26

Awards Won

PORTFOLIO

Case 

Studies

LED Connection has решения, установленные в самых узнаваемых зданиях мира. В наших тематических исследованиях показано, как эти проекты объединились.

Проект

Галерея

Мы прилагаем все усилия, чтобы предоставлять нашим клиентам качественные проекты. Взгляните на некоторые из наших последних проектов, которыми мы больше всего гордимся.

​

Отдел продаж 

Ресурсы

Полезная ссылка на все наши цифровые медиа-ресурсы, включая спецификации, рекламные проспекты и техническую документацию.

​

ПОДКЛЮЧЕНИЕ СВЕТОДИОДОВ

«Наша миссия — работать с людьми, достаточно смелыми, чтобы освещать новый путь. Разрабатывать решения, которые действительно работают».

— Генеральный директор Дэвид X. Williams

Связаться с

Запросы

для любых запросов или вопросов, пожалуйста, позвоните: 702.847.7680 или заполните следующую форму

77788880 или заполните следующую форму

9000 2

777777788880 или заполните следующую форму

9000 2

7777777787880 или заполните следующую форму

9000 2

777777778780 или заполните следующую форму

9000 2

77777777878780 или заполните следующую форму 9000 9000 2

7777777878.

Штаб-квартира

Карьера

Мы всегда ищем новые таланты, достаточно смелые, чтобы помочь нам осветить новые пути. Если вы заинтересованы в том, чтобы присоединиться к нашей команде, отправьте свое резюме по электронной почте [email protected]

Объяснение серий и параллельных цепей

Надеемся, что те, кто ищет практическую информацию об электрических цепях и подключении светодиодных компонентов, первыми нашли это руководство. Однако вполне вероятно, что вы уже читали страницу Википедии о последовательных и параллельных схемах здесь, возможно, несколько других результатов поиска Google по этому вопросу, и все еще неясны или хотите получить более конкретную информацию, касающуюся светодиодов. В течение многих лет предоставления обучения, обучения и объяснения концепции электронных схем клиентам мы собрали и подготовили всю важную информацию, необходимую, чтобы помочь вам понять концепцию электрических схем и их связь со светодиодами.

Во-первых, не позволяйте электрическим цепям и проводке светодиодных компонентов звучать пугающе или запутанно — правильное подключение светодиодов может быть простым и понятным, если вы будете следовать этому сообщению. Давайте начнем с самого основного вопроса…

Какой тип схемы мне следует использовать?
Одно лучше другого…Последовательное, параллельное или последовательное/параллельное?

Требования к осветительным приборам часто диктуют, какой тип схемы можно использовать, но, если есть выбор, наиболее эффективным способом работы светодиодов высокой мощности является использование последовательной схемы с драйвером светодиода постоянного тока. Запуск последовательной цепи помогает обеспечить одинаковое количество тока для каждого светодиода. Это означает, что каждый светодиод в цепи будет иметь одинаковую яркость и не позволит одному светодиоду потреблять больше тока, чем другому. Когда каждый светодиод получает одинаковый ток, это помогает устранить такие проблемы, как тепловой разгон.

Не волнуйтесь, параллельная схема по-прежнему является приемлемым вариантом и часто используется; позже мы опишем этот тип схемы.

Однако сначала давайте рассмотрим последовательную цепь :

Часто называемую «гирляндной цепью» или «петлей», ток в последовательной цепи следует по одному пути от начала до конца с анодом (положительным ) второго светодиода, подключенного к катоду (минусу) первого. На изображении справа показан пример: чтобы подключить последовательную цепь, как показано, положительный выход драйвера подключается к положительному выводу первого светодиода, а от этого светодиода выполняется соединение от отрицательного к положительному второй светодиод и так далее, до последнего светодиода в цепи. Наконец, последнее соединение светодиода идет от отрицательного контакта светодиода к отрицательному выходу драйвера постоянного тока, создавая непрерывную петлю или гирляндную цепь.

Вот несколько пунктов для справки о последовательной цепи:

1. Один и тот же ток протекает через каждый светодиод
2. Общее напряжение цепи равно сумме напряжений на каждом светодиоде
3. Если один светодиод выйдет из строя, вся схема не будет работать

Цепи серии

4. проще подключать и устранять неполадки
5. Изменение напряжения на каждом светодиоде допустимо

Подача питания на последовательную цепь:

Концепция петли уже не проблема, и вы определенно можете понять, как ее подключить, но как насчет ПИТАНИЕ последовательная цепь.

Второй пункт списка выше гласит: «Общее напряжение цепи равно сумме напряжений на каждом светодиоде» . Это означает, что вы должны обеспечить, как минимум, сумму прямых напряжений каждого светодиода. Давайте посмотрим на это, снова используя приведенную выше схему в качестве примера, и предположим, что светодиод представляет собой Cree XP-L с током 1050 мА и прямым напряжением 2,95 В. Сумма трех из этих прямых напряжений светодиода равна 8,85 В _ДК . Таким образом, теоретически минимальное входное напряжение, необходимое для работы этой схемы, составляет 8,85 В.

В начале мы упомянули об использовании драйвера светодиодов постоянного тока, потому что эти модули питания могут изменять свое выходное напряжение в соответствии с последовательной схемой. Поскольку светодиоды нагреваются, их прямое напряжение изменяется, поэтому важно использовать драйвер, который может изменять свое выходное напряжение, но поддерживать одинаковый выходной ток. Для более глубокого понимания драйверов светодиодов загляните сюда. Но в целом важно убедиться, что входное напряжение драйвера может обеспечить выходное напряжение, равное или превышающее 8,85 В, которые мы вычислили выше. Некоторым драйверам требуется вводить немного больше, чтобы учесть питание внутренней схемы драйвера (драйвер BuckBlock требует дополнительных 2 В), в то время как другие имеют функции повышения (FlexBlock), которые позволяют вам вводить меньше.

Надеюсь, вы сможете найти драйвер, который сможет реализовать вашу светодиодную схему с последовательными диодами, однако есть обстоятельства, которые могут сделать это невозможным. Иногда входного напряжения может быть недостаточно для последовательного питания нескольких светодиодов, или может быть слишком много светодиодов для последовательного включения, или вы просто хотите ограничить стоимость драйверов светодиодов. Какой бы ни была причина, вот как понять и настроить параллельную схему светодиодов.

Параллельная цепь:

Если последовательная цепь получает одинаковый ток для каждого светодиода, параллельная цепь получает одинаковое напряжение для каждого светодиода, а общий ток для каждого светодиода равен общему выходному току драйвера, деленному на количество параллельных светодиоды.

Опять же, не волнуйтесь, здесь мы увидим, как подключить параллельную схему светодиодов, и это должно помочь связать идеи воедино.

В параллельной схеме все положительные соединения соединяются вместе и возвращаются к положительному выходу драйвера светодиодов, а все отрицательные соединения соединяются вместе и возвращаются к отрицательному выходу драйвера. Давайте посмотрим на это на изображении справа.

В примере, показанном с выходным драйвером 1000 мА, каждый светодиод получит 333 мА; общий выход драйвера (1000 мА), разделенный на количество параллельных цепочек (3).

Вот несколько пунктов для справки о параллельной схеме:

1. Напряжение на каждом светодиоде одинаковое
2. Общий ток представляет собой сумму токов через каждый светодиод
3. Общий выходной ток распределяется по каждой параллельной цепи
4. В каждой параллельной цепочке требуются точные значения напряжения, чтобы избежать перегрузки по току

А теперь давайте повеселимся, объединим их вместе и нарисуем Серийно-параллельную цепь :

Как следует из названия, последовательно-параллельная цепь объединяет элементы каждой цепи. Начнем с последовательной части схемы. Допустим, мы хотим запустить в общей сложности 9 светодиодов Cree XP-L по 700 мА каждый с напряжением 12 В постоянного тока ; прямое напряжение каждого светодиода при 700 мА составляет 2,98 В _{постоянного тока} . Правило номер 2 из пунктов списка последовательной схемы доказывает, что 12 В _{постоянного тока} недостаточно для работы всех 9 светодиодов последовательно (9 x 2,98 = 26,82 В _{постоянного тока} ). Однако 12В _dc достаточно для запуска трех последовательных (3 x 2,98 = 8,94 В _dc ). И из правила параллельной схемы номер 3 мы знаем, что общий выходной ток делится на количество параллельных цепочек. Таким образом, если бы мы использовали BuckBlock на 2100 мА и имели три параллельные цепочки из 3 светодиодов последовательно, то 2100 мА были бы разделены на три, и каждая серия получила бы 700 мА. Пример изображения показывает эту настройку.

Если вы пытаетесь собрать светодиодную матрицу, этот инструмент планирования светодиодных цепей поможет вам решить, какую схему использовать. На самом деле это дает вам несколько различных вариантов различных последовательных и последовательно-параллельных цепей, которые будут работать. Все, что вам нужно знать, это ваше входное напряжение, прямое напряжение светодиода и количество светодиодов, которые вы хотите использовать.

Неисправность нескольких цепочек светодиодов:

При работе с параллельными и последовательно-параллельными цепями следует помнить, что если цепочка или светодиод перегорают, светодиод/цепочка затем отключается от цепи, поэтому лишние текущая нагрузка, которая шла на этот светодиод, затем будет распределена на остальные. Это не является серьезной проблемой для массивов большего размера, поскольку ток будет рассеиваться в меньших количествах, но как насчет схемы, состоящей всего из 2 светодиодов/цепочек? Затем ток для оставшегося светодиода/цепочки будет удвоен, что может быть более высокой нагрузкой, чем может выдержать светодиод, что приведет к перегоранию и разрушению вашего светодиода! Убедитесь, что вы всегда помните об этом, и старайтесь иметь настройку, которая не испортит все ваши светодиоды, если один из них перегорит.