Com calcular i connectar els LED en sèrie i en paral·lel

En aquest article aprendreu a calcular els LED en sèrie i en paral·lel mitjançant una fórmula senzilla i configurar les vostres pròpies pantalles LED personalitzades; ara no us heu de preguntar només com connectar els llums LED? però en realitat ho pot fer, coneixeu els detalls aquí.

Aquestes llums són conegudes no només pels seus enlluernadors efectes de color, sinó també per la seva durabilitat i el menor consum d'energia.

A més, els LED es poden connectar en grups per formar grans pantalles alfanumèriques que es poden utilitzar com a indicadors o anuncis.

Els joves aficionats i aficionats a l’electrònica sovint es confonen i es pregunten com calcular el LED i la seva resistència en un circuit, ja que els resulta difícil optimitzar el voltatge i el corrent a través del grup de LEDs, necessaris per mantenir una brillantor òptima.

Per què hem de calcular els LED

Dissenyar pantalles LED pot ser divertit, però molt sovint només ens queda pensar com connectar llums led? Apreneu a través d’una fórmula quant és senzill dissenyar les vostres pròpies pantalles LED.

Ja sabem que un LED requereix una tensió directa (FV) particular per encendre’s. Per exemple, un LED vermell necessitarà un FV d’1,2 V, un LED verd requerirà 1,6 V i per a un LED groc ronda els 2 V.

Tots els LED moderns s’especifiquen amb una tensió d’aproximadament 3,3V independentment dels seus colors.

Però com que la tensió d'alimentació donada a un LED seria majoritàriament superior al seu valor de tensió directa, és imprescindible afegir una resistència més limitada de corrent amb LED.

Per tant, aprenem com es pot calcular una resistència limitadora de corrent per a un LED seleccionat o una sèrie de LED

Càlcul de la resistència del limitador de corrent

El valor d'aquesta resistència es pot calcular mitjançant la fórmula següent:

R = (tensió d'alimentació VS - LED tensió directa VF) / corrent LED I

Aquí R és la resistència en qüestió a Ohms

Vs és la tensió d’alimentació d’entrada al LED

VF és el LED cap endavant que és en realitat el voltatge mínim d’alimentació que requereix un LED per il·luminar amb una brillantor òptima.

Quan es tracta d'una connexió LED de sèrie, només haureu de substituir la 'tensió directa LED' per 'voltatge frontal total' a la fórmula, multiplicant el VF de cada LED pel nombre total de LED de la sèrie. Suposem que hi ha 3 LED en sèrie, llavors aquest valor es converteix en 3 x 3,3 = 9,9

LED Current o I fa referència a la qualificació actual del LED, pot variar entre 20 mA i 350 mA en funció de l’especificació del LED seleccionat. S'ha de convertir en amplificadors de la fórmula, de manera que 20 mA es converteixen en 0,02 A, 350 mA es converteixen en 0,35 A i així successivament.

Com connectar els LED?

Per entendre-ho, llegim el següent debat:

Suposem que voleu dissenyar una pantalla LED amb 90 LEDs, amb un subministrament de 12V per alimentar aquesta pantalla LED de 90.

Per fer coincidir i configurar òptimament els 90 LED amb el subministrament de 12V, haureu de connectar els LED en sèrie i en paral·lel adequadament.

Per a aquest càlcul necessitarem tenir en compte 3 paràmetres que són els següents:

1. Nombre total de LED, que és 90 al nostre exemple
2. Voltatge directe dels LED, aquí considerem que és de 3V per facilitar el càlcul, normalment seria 3,3V
3. L'entrada de subministrament, que és de 12V per al present exemple

En primer lloc, hem de tenir en compte el paràmetre de connexió en sèrie i comprovar quants LED es poden allotjar dins del voltatge de subministrament

Ho fem dividint la tensió d’alimentació per 3 volts.

La resposta serà òbviament = 4. Això ens dóna el nombre de LED que es podria allotjar dins del subministrament de 12V.

Tanmateix, és possible que la condició anterior no sigui aconsellable perquè això confinaria la brillantor òptima a un subministrament estricte de 12V i en cas que el subministrament reduït a un valor inferior causés una il·luminació més baixa al LED.

Per tant, per assegurar un marge inferior d’almenys 2V, seria aconsellable eliminar un comptador de LED del càlcul i fer-ne 3.

Per tant, 3 LED en sèrie per a un subministrament de 12V es veuen prou bé i això garantiria que, fins i tot si el subministrament es reduís fins a 10V, els LED serien capaços d’il·luminar-se força.

Ara voldríem saber quantes d'aquestes 3 cordes de LED es podrien fabricar a partir dels nostres 90 LED en total? Per tant, dividint el nombre total de LEDs (90) per 3, obtindrem una resposta que és igual a 30. És a dir, haureu de soldar 30 números de cadenes o cadenes de la sèrie LED, cada cadena amb 3 LED de la sèrie. És molt fàcil, oi?

Un cop hàgiu acabat de muntar, heu mencionat els 30nots de cordes LED, de manera natural trobareu que cada cadena té els seus propis extrems positius i negatius.

A continuació, connecteu el valor calculat de les resistències tal com es va comentar a la secció anterior a qualsevol dels extrems lliures de cada sèrie; podeu connectar la resistència a l’extrem positiu de la cadena o a l’extrem negatiu, la posició no importa perquè La resistència només ha d’estar en línia amb la sèrie, fins i tot podeu incloure-hi algunes entre les sèries de LEDs. Utilitzant el earler trobem la resistència de cada cadena de LED:

R = (tensió d'alimentació VS - tensió directa LED VF) / corrent LED

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

Suposem que connectem aquesta resistència a cadascun dels extrems negatius de les cadenes LED.

• Després d'això, podeu començar a unir els extrems positius comuns dels LED i els extrems negatius o els extrems de la resistència de cada sèrie junts.
• Finalment, apliqueu un subministrament de 12 volts a aquests extrems comuns segons la polaritat correcta. Trobareu instantàniament tot el disseny brillant amb una intensitat uniforme.
• Podeu alinear i organitzar aquestes cadenes de LED segons el disseny de la pantalla.

LEDs amb un senar recompte

Es pot produir una situació quan la pantalla LED conté LEDs en números senars.

Per exemple, suposem que, en el cas anterior, en lloc de 90, si la pantalla hauria consistit en 101 LED, considerant 12V com a subministrament, es converteix en una tasca bastant incòmoda dividir 101 amb 3.

Així doncs, trobem el valor més proper que és directament divisible amb 3 que és 90. Si dividim 99 amb 3 ens obtindrem 33. Per tant, el càlcul d’aquestes 33 cordes de LED seria el que s’explica més amunt, però, què passa amb els dos LED restants? No us preocupeu, encara podem fer una cadena d’aquests 2 LED i posar-la en paral·lel amb les 33 cordes restants.

Tanmateix, per assegurar-nos que la corda de 2 LED consumeix corrent uniforme igual que les 3 cordes de LED restants, calculem la resistència de la sèrie en conseqüència.

A la fórmula, simplement canvem el voltatge total total com es mostra a continuació:

R = (tensió d'alimentació VS - tensió directa LED VF) / corrent LED

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

Això ens proporciona el valor de la resistència específicament per a la cadena de 2 LED.

Per tant, tenim 150 ohms per a totes les 3 cordes LED i 300 ohms per a les 2 cordes LED.

D'aquesta manera, podeu ajustar les cadenes de LED que tinguin un nombre de LED no coincident introduint una resistència de compensació adequada en sèrie amb les respectives cadenes de LED.

Així, el problema es resol fàcilment canviant el valor de la resistència per a la resta de sèries més petites.

D’aquesta manera es conclou el nostre tutorial sobre com connectar LEDs en sèrie i paral·lels per a un nombre determinat de LEDs mitjançant una tensió d’alimentació especificada. Si teniu alguna consulta relacionada, utilitzeu el quadre de comentaris per resoldre’l.

Càlcul de LED en sèrie paral·lel al tauler de visualització

Fins ara vam conèixer com es poden connectar o calcular els LED en sèrie i en paral·lel.

En els paràgrafs següents, investigarem com dissenyar una pantalla led numèrica gran unint els LED en sèrie i paral·lel.

Com a exemple, construirem una pantalla numèrica '8' mitjançant LEDs i veurem com es connecta.

Peces obligatòries

Necessitareu el següent grapat de components electrònics per a la construcció:
LED VERMELL 5mm. = 56 núm.
RESISTOR = 180 OHMS AT WATT CFR,
JUNTA D'ÚS GENERAL = 6 PER 4 POLZES

Com es calcula i es construeix una pantalla LED?

La construcció d’aquest circuit de visualització de números és molt senzilla i es fa de la següent manera:

Introduïu tots els LED a la placa d’ús general seguint les orientacions tal com es mostra al diagrama del circuit.

Inicialment, només es soldava un cable de cada LED.

Després de completar-ho, trobareu que els LED no estan alineats rectes i, de fet, es fixen de manera força tortuosa.

Toqueu la punta del ferro de soldar al punt LED soldat i, alhora, premeu el LED concret cap avall de manera que la base quedi empesa a la taula. Feu això per a tots els LED per aconseguir que estiguin alineats rectament.

Ara acabeu de soldar l'altre cable sense soldar de cadascun dels LED. Tallar-los netament amb un punxó. Segons el diagrama del circuit, es comparteixen els aspectes positius de totes les sèries LED.

Connecteu resistències de 180 ohms als extrems oberts negatius de cada sèrie. De nou, comuniqueu tots els extrems lliures de les resistències.

Això posa fi a la construcció de la pantalla LED número '8'. Per provar-lo, només cal que connecteu una font de 12 volts al LED comú positiu i a la resistència comuna negativa.

El número '8' s'hauria d'il·luminar instantàniament en forma de pantalla numèrica gran i es pot reconèixer fins i tot des de llargues distàncies.

Consells sobre el funcionament del circuit

Per entendre clarament com dissenyar una pantalla LED numèrica gran, serà important conèixer el funcionament del circuit en detalls.

Mirant el circuit, es pot notar que tota la pantalla s’ha dividit en 7 “barres” de la sèrie LED.

Cada sèrie conté un grup de 4 LED. Si dividim l’entrada 12 volts amb 4, trobarem que cada LED rep prou 3 volts per fer-los brillar intensament.

Les resistències asseguren que el corrent dels LEDs sigui limitat per tal que puguin durar molt.

Ara, només unint aquestes LED de sèrie en paral·lel, podem alinear-les en diferents formes per produir una gran varietat de pantalles alfanumèriques diferents.

Ara els lectors han d’entendre fàcilment com calcular el LED en diferents modes.

Només és qüestió de connectar els LED primer de sèrie, després unir-los en connexions paral·leles i aplicar una tensió als seus positius i negatius comuns.