Ledningsdioder i rätt serie Vs parallellanslutning: 6 steg

2025 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2025-01-23 15:11

I denna instruerbara pratar vi om LED - Light Emitting Diodes och hur vi kan ansluta dem om vi har flera enheter. Detta är en lektion som jag önskar att jag visste från början, för när jag började pyssla med elektroniska kretsar byggde jag några projekt med lysdioder som låt oss säga hade kunnat bli bättre om jag visste de saker jag kommer att presentera i denna instruerbara.

Steg 1: Se videon

Videon beskriver de olika anslutningsmetoderna med sina fördelar och nackdelar, saker som jag har lärt mig medan jag gör mina egna misstag. Den innehåller schematiska exempel och allt förklaras med enkla ord så att alla kan förstå. Det är subtila saker som finns i videon som vi för enkelhetens skull utelämnas från detta instruerbara.

Steg 2: Beställ de delar som behövs

Om du planerar att bygga projekt med lysdioder kan du behöva några lysdioder:-) Du kanske redan har några men om du behöver lite mer kan du få en ganska bra affär genom att beställa sortiment kit från ebay eller aliexpress. Dessa sortimentssatser kan komma i olika storlekar och former, du kan hitta dem med SMD LED eller Through Hole LEDs men en sak är säker, de kommer att innehålla olika färgade lysdioder, ibland även i olika storlekar.

Jag har ett sortiment av SMD LED i två storlekar 0603, 0805 och fem färger: rött, grönt, blått, gult, vitt eftersom det är de storlekar och färger jag ofta använder i mina projekt. Jag har ett annat sortimentskit för genomgående hål LED i 3 mm och 5 mm storlekar också i fem färger: rött, grönt, blått, gult, vitt.

Här är några länkar till var du kan hitta dessa sortimentssatser:

• Amazon: SMD LED Kit, Through Hole LED Kit.
• Aliexpress: SMD LED -kit, LED -kit för genomgående hål.
• Ebay: SMD LED -kit, LED -kit för hål.

Medan du beställer lysdioderna kan du också vara intresserad av ett par verktyg som ett lödkolv eller en skruvmejselsats. Jag rekommenderar starkt TS100 -lödkolven och Xiaomi Wiha skruvmejselkit. Dessa två artiklar har utmärkt pris/kvalitetsförhållande:

• Bangood: TS100 lödkolv
• Banggood: Xiaomi Wiha skruvmejselkit
• Aliexpress: TS100 lödkolv
• Aliexpress: Xiaomi Wiha skruvmejselkit

Steg 3: Framspänning och framåtström

Låt oss börja med att prata om framspänning och framström, det här är två grundläggande parametrar som du behöver veta. Så en LED är en diod som avger ljus under vissa förhållanden. Den kommer att ha en framspänning som är den nivå vid vilken dioden börjar leda. Låt oss till exempel ta en grön lysdiod som vanligtvis har en framspänning på cirka 1,9V. Lysdioden börjar leda när spänningen över dess anod och katod är minst 1,9V. Så om du ansluter en 1,5 V spänningskälla till denna LED kommer den inte att leda, den slås inte på. Om du till exempel tillämpar 3V börjar det leda, lysdioden tänds.

När den börjar leda kommer LED: n att låta strömmen passera men om det inte finns något att begränsa strömmen kommer den att fortsätta att öka, över den nominella framåtströmmen, kommer övergången inuti LED: n i princip att smälta, vilket skadar LED: n. Så det är därför vi har en parameter som kallas framåtström. Tillverkaren av lysdioden kommer att känneteckna delen och de kommer att nämna denna framström där det är säkert att köra lysdioden utan att förstöra den. Ett typiskt värde för LED -framström kan vara 20mA. Ibland om du vill vara extra försiktig kan du designa kretsen med en säker marginal. Det är bra att lämna en marginal på 25% och gå under full nominell ström om programmet tillåter det. Speciellt för en liten indikator -LED behöver du inte gå med full märkström.

Steg 4: Begränsa strömmen med ett motstånd

Så för att begränsa strömmen och undvika att gå över den angivna framåtströmmen kan vi lägga till ett motstånd i vår krets. För att beräkna motståndet måste vi använda de två parametrar som nämnts tidigare: framspänning och framåtström samt matningsspänningen för vår krets.

Vi vet att lysdioden kommer att sjunka 1,9V medan motståndet måste tappa de återstående 1,1V upp till vår matningsspänning. Genom att veta att LED: ns framström är 20mA kan vi beräkna värdet på motståndet med hjälp av ohm -lag. R = U / I och i vårt fall är U 1,1 V dividerat med 20mA, vilket resulterar i 55 ohm.

Steg 5: Anslutning av lysdioder i parallell

Som du kan se är det ganska enkelt att begränsa strömmen och driva en enda lysdiod, men vad händer om vi behöver fler lysdioder?

Vi kunde ansluta dem parallellt och använda samma motstånd för att begränsa strömmen men vi stöter på några problem. Först på grund av variationer i tillverkningsprocessen kommer varje lysdiod att ha en något annorlunda framspänning, det betyder att den drar en lite annan ström som kan resultera i ojämn belysning eller till och med fel på lysdioden om den drivs över den angivna strömmen.

I moderna applikationer som till exempel displaybelysning är det mycket viktigt att ha jämn belysning över alla lysdioder. Så det är bättre att undvika att ansluta lysdioder parallellt.

Steg 6: Anslutning av lysdioder i serie

Det bästa sättet att ansluta flera lysdioder för att ha samma ström som driver varje lysdiod skulle vara i serie. Du skulle ansluta de 5 lysdioderna som vi hade tidigare i serien och köra dem med en konstant spänningskälla, samma som innan du begränsade strömmen med ett motstånd. Och du skulle tro att problemet är löst men problemet är bara delvis löst på grund av en annan egenskap hos dioder som också gäller lysdioder också.

Framspänningen minskar med en temperaturökning. Om framspänningen sjunker, ökar framåtströmmen och värmer lysdioden ännu mer. Och det finns en annan egenskap som vi måste vara medvetna om från den exponentiella kurvan mellan framspänning och framåtström. Detta säger oss att med en liten förändring i framspänningen får vi en stor förändring i framåtströmmen och detta kan potentiellt leda till LED -fel på grund av termisk runaway.

Så hur vi löser detta problem är genom att använda en konstant strömkälla. Idag finns det många integrerade kretsar speciellt utformade för att driva lysdioder med konstant ström eftersom fördelarna är tydliga. Man kan hävda att om du har lysdioder i serie, om en av dem misslyckas, kommer hela strängen att vara inaktiv och det är sant från en elektrisk punkt men i praktiken har lysdioder blivit så tillförlitliga att om kretsen är korrekt utformad finns det mycket liten chans att en lysdiod misslyckas under den angivna livslängden

Så det var allt, jag hoppas att den här instruerbara var användbar i så fall lämna en kommentar eller tryck på knappen Gilla eller ogilla för att skicka mig lite feedback.