Diody LED równolegle, każda z własnym rezystorem

11

Obecnie planuję projekt oświetlenia modelu statku wycieczkowego. Zrobiłem to wcześniej z pewnym sukcesem.

Dla uproszczenia chcę podłączyć równolegle. (Zakładając, że poprawnie zrozumiałem różnicę; każda dioda LED będzie miała bezpośrednie połączenie ze źródłem zasilania)

Będę używał mieszanki kolorów; Biały, ciepły biały, niebieski, czerwony, zielony. Każda dioda LED jest wstępnie okablowana lub będzie wyposażona w rezystor (470), aby umożliwić ich zasilanie ze źródła 12 V.

Każda przeprowadzona przeze mnie symulacja online i moje wcześniejsze doświadczenia mówią, że zadziała to doskonale, ale każdy artykuł, który czytam, krzyczy „nie, nie rób tego”, a nawet wtedy opinie wydają się być inne.

Powyżej znajduje się przykład mojego schematu połączeń, wybaczcie zuchwalstwo. Zastosowanych będzie o wiele więcej diod LED, ale daje to wyobrażenie o moich planach.

jakieś pomysły?

Dzięki

{{{}}}

EDYTOWAĆ:

Oto ogólny schemat, który zaplanowałem:

Niestety nie mogę podać bezpośredniego linku do tego obwodu, ponieważ najwyraźniej jest on zbyt długi dla przeglądarek.

led

— Dominic James Sibthorp
źródło

1

Jakie są zastrzeżenia do tego? wydaje mi się w porządku

— Makoto

8

Jeśli mówisz, że każda dioda LED ma swój rezystor, będzie dobrze. Jednak przy zasilaniu 12 V można zaoszczędzić na przewodach, elektryczności, cieple i rezystorach, łącząc grupy dwóch, trzech lub czterech diod LED szeregowo z jednym rezystorem na grupę - musiałbyś obliczyć wartość rezystora.

— Andrew Morton,

5

@AndrewMorton Zgadzam się, pod warunkiem, że podłączy w ten sposób tylko diody LED o podobnym kolorze. Czerwoni i ciepli biali będą mieli bardzo różne bieżące wymagania.

— Trevor_G

7

Powodem, dla którego wszyscy nie krzyczą , jest to, że piszesz, że łączysz diody LED równolegle - nie jesteś! Jasno pokazujesz każdą diodę LED posiadającą indywidualny rezystor szeregowy.

— rura

Cześć. Tak, 90% rezystorów jest „wstępnie okablowanych z rezystorem do pracy przy napięciu 9–12 V”. Wszystkie mają średnicę 3 mm. Jedyne, które są dostarczane bez rezystorów, są fabrycznie okablowane 0402. Nie są one wyposażone w rezystor, więc planowałem je dodać osobiście. Ponownie 1 na diodę LED. Więc połączenie ich w grupach 2 lub 3 na rezystor nie jest teraz dla mnie opcją. Będę szczery, moja wiedza ogranicza się do + jest pozytywna - jest negatywna. Czy liczba diod LED w ten sposób coś zmieni? Będzie co najmniej 126+ Prawdopodobnie bliżej 150 razy, kiedy skończę. Dzięki

— Dominic James Sibthorp

15

Twój schemat nie jest w porządku, ale twój opis jest.

Jeśli używasz jednej diody LED, a następnie odpowiedniego rezystora, połączenie jest prawidłowe. Na przykład (wartości led wzięte za przykład):

schematyczny

^{symulacja tego obwodu - Schemat utworzony przy użyciu CircuitLab}

W każdym razie zmarnujesz co najmniej 3/4 swojej mocy na rezystory.

Gdy tylko jest to możliwe, sugeruję, aby umieścić maksymalną liczbę diod w szeregu:

schematyczny

^{zasymuluj ten obwód}

Pamiętaj o tym

nie należy przekraczać 9-10 V spadku na diodach LED (więc na przykład maksymalna liczba diod 3 V to 3)
wszystkie diody LED w tej samej linii wyczują ten sam prąd
nie będziesz w stanie indywidualnie kontrolować diod LED, tylko linie (nie jest to problemem, jeśli planujesz je włączyć)
dla każdej gałęzi będziesz musiał mieć co najmniej jedno urządzenie ograniczające prąd (rezystor jest najtańszą opcją, ale jeśli chcesz wyższej kontroli jakości, możesz również użyć obwodu prądu stałego wykonanego z dwóch tranzystorów i dwóch rezystorów)

Uwaga : jak powiedział Olin w komentarzach, wiele razy możesz chcieć różnych prądów dla różnych diod LED. Na przykład czerwone diody LED o niskiej jasności mogą wymagać większego prądu niż standardowe niebieskie diody LED, dlatego wymaga pewnego wyważenia. Tak więc ustawianie diod szeregowo powinno być ostatnim krokiem; proszę przetestować różne prądy wcześniej, aby wybrać odpowiednią wartość, aby efekt był dla Ciebie odpowiedni, a następnie możesz pogrupować je według prądu, jak pokazano wcześniej.

— frarugi87
źródło

9

To właściwy pomysł, +1. Jednak umieściłbym tylko ten sam rodzaj LED w każdym ciągu. Ułatwia to na przykład zrównoważenie względnej jasności bieli w stosunku do czerwieni. Może się zdarzyć, że białe przy 8 mA pasują do czerwonych przy 12 mA, na przykład.

— Olin Lathrop

Zgadzam się całkowicie z @OlinLathrop, białe mogą być 10-krotnie wyższe niż w czerwonych.

— Trevor_G,

@OlinLathrop Zgadzam się, ale przesłanki są takie, że prąd na diodach LED jest już wybrany na tym etapie i że chcesz, aby czerwony miał taki sam prąd jak 10mA biały (dlatego też napisałem to na schemacie). W każdym razie warto przynajmniej wspomnieć, dziękuję

— frarugi87,

Dzięki. Czy mógłbyś być bardziej szczegółowy w moim schemacie? Czy połączenia są nieprawidłowe, czy po prostu użyłem symboli? (Wybacz moją prymitywną wiedzę w tym dziale).

— Dominic James Sibthorp

@DominicJamesSibthorp dobrze, na schemacie umieściłeś tylko niektóre diody LED podłączone do + 12V, podczas gdy w tekście podałeś, że każda dioda LED ma swój rezystor

— frarugi87,

3

ale każdy artykuł, który czytam, wydaje się krzyczeć „nie, nie rób tego”

Diody LED nie powinny być połączone równolegle, gdy są zasilane stałym źródłem prądu.

Podłączony równolegle z rezystorem ograniczającym prąd i zasilany stałym źródłem napięcia będzie działał dobrze, ale nie idealnie.

Idealne jest tam, gdzie każda dioda LED lub szereg szeregowych diod LED jest napędzanych własnym źródłem lub regulatorem prądu stałego.

Wadą rezystorów jest to, że napięcie przewodzenia będzie się różnić w zależności od prądu i temperatury, a zatem prąd i moc świetlna będą się różnić. Nie dotyczy to zbytnio twojego projektu. Rezystory powinny być odpowiednie do twojej aplikacji, chyba że są zasilane z baterii.

Wygląda na to, że wybierasz 20 mA (12 V / 470 Ω). Pamiętaj, że napięcie przewodzące zmienia się szczególnie między kolorem czerwonym a innymi kolorami.

12V jest dość wysokie dla pojedynczych diod LED. Dzięki 150 diodom LED projekt pobiera około 35 watów, przy czym 25 watów wynika z rezystorów. Model będzie bardzo ciepły. Jeśli to możliwe, 5 V byłoby znacznie lepsze, a 3,3 V byłoby idealne.

Należy pamiętać, że moc świetlna przy tym samym prądzie może się znacznie różnić. Możesz dostosować prądy, aby dopasować moc świetlną zamiast prądu przewodzącego. Na przykład w tej samej linii produktów Cree XPE2 strumień świetlny dla czerwonego niebieskiego zielonego białego przy 350 mA zmienia się od 33 lumenów (niebieski) do 126 lumenów (zielony i biały).

Aby wybrać wartość rezystancji, użyj kalkulatora, takiego jak: Kalkulator rezystorów serii LED

— Niezrozumiany
źródło

1

Wygląda na to, że „diody LED” OP są tak naprawdę urządzeniami złożonymi, które zawierają zarówno rzeczywiste złącze, jak i rezystor szeregowy o wymiarach 12 V w jednym pakiecie z dwoma przewodami. (Co ma sens, zwłaszcza gdy jest sprzedawany hobbystom modelującym, którzy nie muszą się martwić o swoje obecne ograniczenie). Dzięki temu umieszczenie ich w serii nie jest tak naprawdę opcją.

— hmakholm pozostawił Monikę

@HenningMakholm w żadnym momencie nie polecałem serialu. Moim największym zmartwieniem jest to, jak gorący będzie model, gdy nagrzeje go 35 watów. Zwłaszcza gdy w opornikach zmarnowane zostanie 25 watów.

— Niezrozumiany

Czy możesz podać nieco więcej informacji na temat stwierdzenia „Diody LED nie powinny być połączone równolegle, gdy są zasilane stałym źródłem prądu”? Czy to dlatego, że niewielkie przepięcie jednej z diod LED może spowodować niekontrolowany wzrost temperatury? Czy jest coś specjalnego w źródle zasilania akumulatorowego?

— Dan Esparza

1

@ DanEsparza nie ma nic wspólnego z baterią, ważniejsza jest wydajność. Równolegle wpłynie na wydajność. pytanie brzmi: ile. Chodzi bardziej o nierównowagę, ale w niektórych przypadkach nierównowaga spowoduje niekontrolowany wzrost temperatury. Nie chodzi o dwie diody LED, a zwłaszcza ciągi diod LED będą miały takie samo napięcie przewodzące. Oznacza to, że połączone równolegle są zmuszone do uzyskania tego samego napięcia przewodzenia. Ten stres w leasingu jednej diody LED. Kiedy diody LED mają dużą moc, a obecny brak równowagi wpływa na temperaturę, rzeczy zwariują. To różnice w krzywej IV.

— Niezrozumiany

2

Tak długo, jak masz rezystor na diodę LED, powinno to działać dobrze.

Przy 12 V: powiedzmy, że w najgorszym przypadku spadnie 0 V na diodę LED, wówczas prąd wynosi:

I = \frac{12 V}{470 Ω} = 26 m A

$I =\frac{12\ \mathrm{V}}{470\ \Omega} = 26\ \mathrm{mA}$

P = I^{2} R = {0.026}^{2} \times 470 = 0.32 W

$P=I^2R = 0.026^2\times470 = 0.32\ \mathrm{W}$

Jedyną propozycją, którą chciałbym podać, jest użycie rezystorów 1/2 W, aby zachować bezpieczeństwo

— Makoto
źródło

Dzięki. W przypadku diod LED, które zostały fabrycznie okablowane, nie mam pojęcia, jaka jest moc ich rezystorów. Tylko, że są gotowe do pracy przy 9v-12v. Diody LED, do których muszę dodać rezystory, będą wynosić 470 i myślę, że są 1 / 4w

— Dominic James Sibthorp,

Jeśli diody LED (z rezystorami) mają napięcie 12 V, to dobrze. Jeśli zamierzasz użyć 1/4 wata, potwierdź za pomocą określonego ledowego spadku napięcia, że rezystory nie rozproszą więcej niż 1/4 wata

— Makoto,

Dzięki. Niestety jedyne informacje, jakie mam na temat diod LED, które wymagają dodania rezystorów, to: Napięcie wyjściowe: 2,8 V ~ 3,4 V, kompatybilne z prądem zmiennym lub stałym. Prąd przewodzenia (typ / maks.): 15mA / 20mA. Ale to jest ogólny opis, ponieważ lista sprzedaży dotyczyła więcej niż jednego typu. IE 0402/0603 itp.

— Dominic James Sibthorp

Jak powiedzieli inni, w przypadku diod LED wymagających rezystora (i biorąc pod uwagę to, co właśnie powiedziałeś), możesz łatwo połączyć szeregowo 2 diody LED i mieć 1 rezystor (może spróbuj 3 i zobacz, czy jasność znacząco się zmieni). Użyj obliczenia @ Makoto jako przykładu. W twoim przypadku, powiedz, że umieściłeś 3 szeregowo, załóż, że całkowity spadek wynosi 9 V, co pozostawia 3 V na rezystor. Aby mieć około 15 mA, 3 V / 15 mA = 200 Ohm. Zaczynam od większego rezystora i powoli zmniejszam wartość zamiast zapalać diodę LED. Jeśli umieścisz tylko 1 diodę LED, nie zapomnij (12V-3V) / 15mA = 9V / 15mA = 600 Ohm. Więc jeśli użyjesz 1 rezystora na diodę, potrzebujesz około 600 omów.

— nurchi

0

Lubię twój obwód. Nie komplikuj. Jeśli jedna gałąź gaśnie, tracisz tylko jedną diodę LED. Upewnij się, że Twój zapas może obsłużyć prąd. Zakładając, że każda gałąź ma wartość 20 mA na diodę. Dzięki równoległym 20 diodom LED masz do prawie 1/2 wzmacniacza. Powodzenia z wyświetlaczem!

— wayne2056
źródło

Dzięki. Cieszę się, że przyniosłeś wzmacniacze. To jest następne na mojej liście do wypracowania. Próbowałem to obliczyć, ale albo wykorzystuje równania, które są poza mną, albo prosi o informacje, których nie mam / nie wiem, gdzie znaleźć.

— Dominic James Sibthorp

Jeśli poprawnie to wypracowałem. Będzie zużywał około 1,54 A. Zakładam, że wzmacniacze kumulują się, a nie jakieś fantazyjne równanie ...

— Dominic James Sibthorp

1

Tak, zakładając, że nadal dodajesz więcej obwodów do swojego obwodu dokładnie tak, jak pokazano, wówczas te prądy po prostu się dodają.

— wayne2056

Wspominasz, że będziesz używać do 150 diod LED. Średnio 20ma potrzebujesz co najmniej 3 amperów. Polecam zasilacz 12V 5A DC.

— Guill