Šviesos diodų lygiagrečio ir nuoseklaus prijungimo pagrindai
LED technologija – naujausias apšvietimo technologijų pasiekimas, pakeitęs būsto, gatvių, viešųjų vietų ir transporto apšvietimą. Jų taikymas turi daugybę funkcijų pagal jungčių tipus: nuoseklus šviesos diodų prijungimas, lygiagretus arba mišrus. Kiekvienas iš šių tipų turi teigiamų ir neigiamų pusių. Nuoseklus leidžia prisijungti prie aukštos įtampos tinklo, o trūkumas – nepatikimumas. Kiti tipai taip pat turi savo privalumų ir trūkumų.
Lygiagretus ryšys
Šviesos diodas (LED, LED) yra mikroelementas, kurio veikimas priklauso nuo daugelio parametrų. Mikrotechnologijų klaidos lemia tai, kad kiekvieno atskiro šviesos diodo srovės įtampos charakteristika skiriasi. Todėl visų diodų veikimo ("įjungimo") slenkstis vienu metu skiriasi. Tai leidžia kokybės standartai ir į tai reikia atsižvelgti kuriant elektros grandines. Lygiagretus šviesos diodų prijungimas reikalauja būtent tokio nustatymo, kad jie veiktų vienu metu.

Sujungimo schema rodo, kad kiekvienam šviesos diodui pasirenkamas atskiras rezistorius. Nustatant rezistoriai R1-R6 reguliuoja visos sistemos veikimą. Kiekvieno diodo slenkstis yra 2,5–3,0 voltų diapazone, todėl turi būti parinkti rezistoriai kiekvienam diodui.
Teigiamas indikatorius yra žemos įtampos charakteristika. Vieno šviesos diodo suveikimo lygis yra iki 3,0 V, todėl visas šviesos mazgas gali būti suprojektuotas žemai įtampai.
Esminis lygiagrečio ryšio privalumas yra šios parinkties „išgyvenamumas“. Jei vienas LED elementas sugenda, sistema toliau veikia ir apšviečia.
Ši kokybė naudojama mini įrenginiuose, kai svarbus miniatiūrizavimas ir jie surenkami ant įkraunamų „planšečių“. Tokie amatai yra plačiai gaminami pramonėje ir yra skirti mažoms užduotims - vietiniam apšvietimui, reklamos tikslams ir kt.
Privalumai ir trūkumai
Privalumai Lygiagretus šviesos diodų prijungimas yra: žemos įtampos grandinės tiekimas, leidžiantis statyti miniatiūrinius įrenginius; didelis sistemos „išgyvenamumas“, nes kiekvienas diodas yra tiesiogiai prijungtas prie srovės šaltinio. trūkumai – poreikis sureguliuoti kiekvieną šviesos diodą, dėl kurio padidėja elementų (rezistorių) skaičius; atskiro srovės šaltinio (arba tvarkyklės) poreikis naudojant bendrosios paskirties elektros tinklus.
Serijinis ryšys
Kai šviesos diodai nuosekliai prijungiami elektros grandinėje, atskiri kiekvieno šviesos diodo grandinės nustatymai neįtraukiami. Tačiau yra ir tam tikrų ypatumų.

Grandinė sukonfigūruota su vienu rezistoriumi, o visi diodai įjungiami vienu metu.Šio junginio pranašumas yra mažas komponentų kiekis ir paprastumas. Trūkumas – mažas „išgyvenamumas“: sugedus vienam SD, išjungiama visa sistema.
Serijinis LED įrenginių prijungimo būdas leidžia naudoti aukštos įtampos srovės šaltinius. Dažniausiai tai yra įvairios paskirties stacionarūs šviestuvai naudojant standartinius viešuosius elektros tinklus..
12 V LED sistemos
LED prietaisai, skirti 12 V įtampai, dažniausiai priklauso automobilių apšvietimo klasei. Automobilių tinkle yra stabilizatoriai, todėl nereikia įtampos išlyginimo. LED apšvietimas automobiliuose išpopuliarėjo – daugelis įmonių plačiai naudoja LED apšvietimą modeliuose, skirtuose kelių apšvietimui ir signalizacijos veikimui, salono apšvietimui, bagažinės ir prietaisų skydelio apšvietimui. Tačiau šviesos diodų naudojimas automobiliuose lėmė apšvietimo elementų, ypač priekinių ir signalinių šviesų blokų, kainas. Kai kuriuose aukščiausios klasės modeliuose blokinio priekinio žibinto kaina yra panaši į nebrangaus automobilio kainą.
Taip pat gyvenamųjų patalpų statybai ir apdailai naudojami 12 voltų LED diodai. Dažnai tai būna LED juostos, kurios ne tik apšviečia kambarį, bet ir kuria šviesos instaliacijas. Tam reikia sumontuoti žeminamuosius transformatorius arba tvarkykles, prijungtas prie namo maitinimo šaltinio ir užtikrinti ilgalaikį diodų veikimą.
220 V LED sistemos
Tokios diodų sistemos yra labiausiai paplitusios. 220V šviesos diodai naudojami didelėms patalpoms apšviesti, didelės galios prožektoriams, gatvių apšvietimui, oro uosto signalizacijos sistemoms ir kt.

Čia parodyta 220 V serijos jungtis yra paprasčiausias būdas sujungti diodų eilutę su nedideliu komponentų skaičiumi.
Mišrus šviesos diodų prijungimas
Šio tipo jungtys išnaudoja lygiagrečio ir nuoseklaus šviesos diodų jungimo privalumus. Mišrus (arba hibridinis) ryšys naudojamas sudėtingose LED sistemose, kurios turi daug šviesos taškų ir jungia galingus siaurus šviestuvus bei išsklaidytą šviesą.

Mišrios jungtys realizuoja lygiagrečių ir nuoseklių jungčių privalumus, kad padidintų visos sistemos patikimumą: jei vienas iš diodų perdega, visa grandinė lieka veikti, o kiti šviesos diodai nepatiria viršįtampio ir taupo savo išteklius.
Dažnos ryšio klaidos
Šviesos diodas yra srovės elementas, kuris „skausmingai“ reaguoja į tekančios srovės padidėjimą. Į tai reikėtų atsižvelgti kuriant sistemas su šviesos diodais, kuriose yra daug elementų, turinčių įtakos diodų veikimui ir jų tarnavimo laikui. Tai dažna klaida ir taikoma baterijomis maitinamoms LED sistemoms: jei akumuliatorius nėra pakankamai galingas, tekanti srovė ribojama jos vidine varža, kuri neleis viršyti ribinių srovių charakteristikų verčių. diodus ir nesukels jų gedimo.
Sistemoms, kuriose naudojami diodai, nuoseklus ryšys laikomas geriausiu. Jie yra lengvai projektuojami ir gaminami, mažai elementų, patikimi eksploatuoti, suteikia ryšį su aukštos įtampos šaltiniais nenaudojant žeminančių transformatorių.
Žinoma, sistemos su lygiagrečiu ryšiu turi savų privalumų – galimybę naudoti miniatiūriniuose įrenginiuose.Tačiau jiems reikia žemos įtampos srovės šaltinių.
LED sistemų patikimumui ir tarnavimo laikui padidinti naudojami stabilizatoriai ir tvarkyklės, kurios leidžia išvengti projektavimo klaidų ir leidžia naudoti visų tipų jungtis.
Teminis vaizdo įrašas: Kodėl diodai jungiami nuosekliai ir lygiagrečiai.
Tinkamos tvarkyklės pasirinkimas
Tvarkyklės yra elektroniniai maitinimo šaltiniai, naudojami jungiant šviesos diodus, kurie jautrūs perteklinėms srovėms. Šie įrenginiai daugiausia sukurti remiantis impulsų pločio moduliavimo (PWM) principais, kurie užtikrina maksimalų sistemos efektyvumą ir automatinį srovės reguliavimą. Renkantis tinkamą vairuotojai LED schemai atsižvelgiama:
- įėjimo ir išėjimo įtampa;
- išėjimo srovė;
- išėjimo galia;
- apsaugos nuo aplinkos laipsnis.
Įėjimo ir išėjimo įtampos yra tinklo parametrų reikalavimai: AC arba DC (namo tinklas 220 V - AC, automobilio tinklas 12 V - DC). Apkrovos srovė apskaičiuojama pagal šviesos diodų skaičių ir jų esamus duomenis. Išėjimo galią lemia visos grandinės galia. Apsaugos laipsnis priklauso nuo to, kur lempa yra – lauke ar viduje.



