Hvordan beregne og koble lysdioder i serie og parallell

I denne artikkelen vil du lære å beregne lysdioder i serie og parallelle ved hjelp av en enkel formel og konfigurere dine egne personlige LED-skjermer, nå trenger du ikke bare å lure på hvordan du skal koble ledede lys? men faktisk kan gjøre det, vet detaljene her.

Disse lysene er ikke bare kjent for sine blendende fargeeffekter, men også på grunn av deres holdbarhet og minst strømforbruk.

Videre kan LED-er kobles til i grupper for å danne store alfanumeriske skjermer som kan brukes som indikatorer eller annonser.

Unge elektroniske hobbyister og entusiaster er ofte forvirret og lurer på hvordan de skal beregne LED og motstanden i en krets, siden de synes det er vanskelig å optimalisere spenning og strøm gjennom gruppen av lysdioder, som kreves for å opprettholde en optimal lysstyrke.

Hvorfor vi trenger å beregne lysdioder

Å designe LED-skjermer kan være morsomt, men ofte er vi bare igjen og tenker hvordan vi skal koble ledede lys? Lær gjennom en formel hvor enkelt det er å designe dine egne LED-skjermer.

Vi vet allerede at en LED krever en bestemt fremoverspenning (FV) for å bli tent. For eksempel trenger en rød LED en FV på 1,2 V, en grønn LED vil ha 1,6 V og for en gul LED er den rundt 2 V.

De moderne lysdiodene er alle spesifisert med omtrent 3,3 V fremover spenning uavhengig av farger.

Men siden den gitte forsyningsspenningen til en LED for det meste ville være høyere enn foroverspenningsverdien, er det viktig å legge til en strømbegrenset motstand med LED.

La oss derfor lære hvordan en nåværende begrensningsmotstand kan beregnes for en valgt LED eller en serie LED

Beregning av gjeldende begrensningsmotstand

Verdien på denne motstanden kan beregnes med formelen nedenfor:

R = (forsyningsspenning VS - LED fremover spenning VF) / LED strøm I

Her er R motstanden det er snakk om i Ohms

Vs er inngangsspenningen til LED-en

VF er LED fremover, som faktisk er den minimale forsyningsspenningen som kreves av en LED for å lyse med optimal lysstyrke.

Når det er tale om en LED-tilkobling i serie, trenger du bare å erstatte 'LED-fremoverspenning' med 'total fremoverspenning' i formelen, ved å multiplisere FV av hver LED med det totale antallet LED-er i serien. Anta at det er 3 lysdioder i serie, så blir denne verdien 3 x 3,3 = 9,9

LED-strøm eller I refererer til strømstyrken til LED-en, den kan være alt fra 20 mA til 350 mA, avhengig av spesifikasjonen til den valgte LED-en. Dette må konverteres til forsterkere i formelen, så 20 mA blir 0,02 A, 350 mA blir 0,35 A og så videre.

Hvordan koble lysdiodene?

For å forstå dette, la oss lese følgende diskusjon:

La oss anta at du vil designe en LED-skjerm med 90 lysdioder i den, med en 12V forsyning for å drive denne 90 LED-skjermen.

For å optimalt matche og konfigurere 90 LED med 12V forsyning, må du koble lysdiodene i serie og parallelt på riktig måte.

For denne beregningen trenger vi tre parametere som skal vurderes som er som følger:

1. Totalt antall lysdioder som er 90 i vårt eksempel
2. Fremoverspenningen til lysdiodene, her anser vi det som 3V for enkel beregning, normalt vil dette være 3,3V
3. Forsyningsinngangen, som er 12V for dette eksemplet

Først og først må vi vurdere seriekoblingsparameteren, og sjekke hvor mange lysdioder som kan innkvarteres innenfor gi forsyningsspenning

Vi gjør dette ved å dele forsyningsspenningen med 3 volt.

Svaret vil være åpenbart = 4. Dette gir oss antall LED som kan få plass i 12V-forsyningen.

Imidlertid kan det hende at ovennevnte tilstand ikke er tilrådelig fordi det vil begrense den optimale lysstyrken til en streng 12V-forsyning, og i tilfelle forsyningen redusert til noe lavere verdi vil føre til lavere belysning på LED-en.

Derfor, for å sikre en lavere margin på minst 2V, anbefales det å fjerne en LED-telling fra beregningen og gjøre den 3.

Så 3 lysdioder i serie for en 12V forsyning ser bra ut, og dette vil sikre at selv om forsyningen ble redusert til opptil 10V, vil fortsatt LEDene kunne lyse ganske sterkt.

Nå vil vi vite hvor mange slike 3 LED-strenger som kan lages av de totalt 90 LED-ene i hånden? Når vi deler det totale antallet lysdioder (90) med 3, får vi et svar som tilsvarer 30. Betydning at du trenger å lodde 30 antall LED-seriestrenger eller kjeder, hver streng har 3 lysdioder i serien. Det er ganske lett å gå, ikke sant?

Når du er ferdig med å nevne 30nos LED-strenger, vil du naturligvis oppdage at hver streng har sine egne positive og negative frie ender.

Deretter kobler du den beregnede verdien av motstandene som diskutert i forrige avsnitt til en av de frie endene i hver serie, du kan koble motstanden i den positive enden av strengen eller den negative enden, posisjonen betyr ikke noe fordi motstand trenger bare å være i tråd med serien, du kan til og med inkludere noe der mellom LED-serien. Ved å bruke earler finner vi motstanden for hver LED-streng å være:

R = (forsyningsspenning VS - LED fremover spenning VF) / LED strøm

= 12 - (3 x 3) / 0,02 = 150 ohm

La oss anta at vi kobler denne motstanden til hver av de negative ender av LED-strenger.

• Etter dette kan du begynne å koble de vanlige positive endene av lysdiodene sammen, og de negative endene eller motstandsendene i hver serie sammen.
• Til slutt tilfører du 12 volt til disse vanlige endene i henhold til riktig polaritet. Du vil umiddelbart finne at hele designet lyser opp med en jevn intensitet.
• Du kan justere og organisere disse LED-strengene i henhold til utformingen av skjermen.

Lysdioder med en oddetall

Det kan oppstå en situasjon når LED-skjermen inneholder lysdioder i oddetall.

Anta for eksempel i det ovennevnte tilfellet i stedet for 90 hvis skjermen ville ha bestått 101 lysdioder, og deretter betraktet 12V som forsyning, blir det en ganske vanskelig oppgave å dele 101 med 3.

Så vi finner den nærmeste verdien som er direkte delelig med 3 som er 90. Å dele 99 med 3 gir oss 33. Derfor vil beregningen for disse 33 LED-strengene være som forklart ovenfor, men hva med de resterende to LED-ene? Ingen bekymringer, vi kan fortsatt lage en streng av disse 2 lysdiodene og sette den parallelt med de resterende 33 strengene.

For å sikre at de 2 LED-strengene forbrukte jevn strøm akkurat som de resterende 3 LED-strengene, beregner vi seriemotstanden tilsvarende.

I formelen endrer vi ganske enkelt den totale fremoverspenningen som vist nedenfor:

R = (forsyningsspenning VS - LED fremover spenning VF) / LED strøm

= 12 - (2 x 3) / 0,02 = 300 ohm

Dette gir oss motstandsverdien spesielt for 2 LED-strenger.

Derfor har vi 150 ohm for alle de 3 LED-strengene, og 300 ohm for de 2 LED-strengene.

På denne måten kan du justere LED-strenger med uoverensstemmende antall LED ved å innføre en passende kompenserende motstand i serie med de respektive LED-strengene.

Dermed løses problemet enkelt ved å endre motstandsverdien for de gjenværende mindre seriene.

Dette avslutter opplæringen vår om hvordan du kobler lysdioder i serie og parallelt for et gitt antall lysdioder ved hjelp av en spesifisert forsyningsspenning. Hvis du har noen relaterte spørsmål, bruk kommentarfeltet for å få det løst.

Beregning av lysdioder i serie parallelt i skjermbrettet

Så langt har vi lært hvordan lysdioder kan kobles eller beregnes i serie og parallelle.

I de følgende avsnittene vil vi undersøke hvordan du designer en stor numerisk LED-skjerm ved å koble lysdioder i serie og parallell.

Som et eksempel vil vi bygge en tallvisning '8' ved hjelp av lysdioder og se hvordan den er koblet til.

Deler kreves

Du trenger følgende håndfull elektroniske komponenter for konstruksjonen:
RØD LED 5mm. = 56 nr.
MOTSTAND = 180 OHMS ¼ WATT CFR,
GENERELT FORMÅLSTYRELSE = 6 TIL 4 Tommer

Hvordan beregne og konstruere LED-skjerm?

Konstruksjonen av denne nummervisningskretsen er veldig enkel og gjøres på følgende måte:

Sett inn alle lysdiodene i universalbrettet, og følg retningene som vist i kretsskjemaet.

Først loddes bare en ledning av hver LED.

Etter å ha fullført dette, vil du oppdage at lysdiodene ikke er justert rett og faktisk er festet på en ganske skjev måte.

Berør loddetinnspissen på det loddede LED-punktet, og skyv samtidig den spesielle LED-en ned slik at basen skyves flatt på brettet. Gjør dette for at alle lysdiodene skal justeres rett.

Nå er det slutt å lodde den andre usolde ledningen på hver av lysdiodene. Klipp ledningene rent med en nipper. I henhold til kretsskjemaet er det positive med alle LED-seriene.

Koble 180 ohm motstander til de negative åpne ender av hver serie. Igjen, felles opp alle de frie ender av motstandene.

Dette avslutter konstruksjonen av LED-skjermnummeret “8”. For å teste det, er det bare å koble en 12 volt forsyning til den vanlige LED-positive og den vanlige motstanden negativ.

Tallet '8' skal umiddelbart lyse opp i form av et stort numerisk display og kan gjenkjennes selv fra lang avstand.

Tips om kretsfunksjoner

For å forstå tydelig hvordan du designer en stor numerisk LED-skjerm, vil det være viktig å vite at kretsen fungerer i detaljer.

Når man ser på kretsen, kan man merke at hele skjermen er delt inn i 7 'serie' LED-serier.

Hver serie inneholder en gruppe på 4 lysdioder. Hvis vi deler inngangen 12 volt med 4, vil vi finne at hver LED mottar 3 volt nok til å få dem til å lyse sterkt.

Motstandene sørger for at strømmen til lysdiodene er begrenset slik at de kan vare lenge.

Nå ved å bare bli med i disse LED-lampene parallelt, kan vi justere dem i forskjellige former for å produsere et stort utvalg av forskjellige alfanumeriske skjermer.

Leserne må nå lett ha forstått hvordan de skal beregne LED i forskjellige moduser.

Det er bare å koble lysdioder først i serie, og deretter bli med disse i parallelle tilkoblinger og bruke en spenning til deres vanlige positive og negative.