Правильная схема подключения светодиодов: последовательно или параллельно

Главная > Схемы и чертежи > Какая схема подключения светодиодов лучше — последовательная или параллельная

Самое правильное подключение нескольких светодиодов — последовательное. Сейчас объясню почему.

Дело в том, что определяющим параметром любого светодиода является его рабочий ток. Именно от тока через светодиод зависит то, какова будет мощность (а значит и яркость) светодиода. Именно превышение максимального тока приводит к чрезмерному повышению температуры кристалла и выходу светодиода из строя — быстрому перегоранию либо постепенному необратимому разрушению (деградации).

Ток — это главное. Он указан в технических характеристиках светодиода (datasheet). А уже в зависимости от тока, на светодиоде будет то или иное напряжение. Напряжение тоже можно найти в справочных данных, но его, как правило, указывают в виде некоторого диапазона, потому что оно вторично.

Для примера, заглянем в даташит светодиода 2835:

Как видите, прямой ток указан четко и определенно — 180 мА. А вот напряжение питания светодиодов при таком токе имеет некоторый разброс — от 2.9 до 3.3 Вольта.

Получается, что для того, чтобы задать требуемый режим работы светодиода, нужно обеспечить протекание через него тока определенной величины. Следовательно, для питания светодиодов нужно использовать источник тока, а не напряжения.

Источник тока (или генератор тока) — источник электрической энергии, который поддерживает постоянное значение силы тока через нагрузку с помощью изменения напряжения на своем выходе. Если сопротивление нагрузки, например, возрастает, источник тока автоматически повышает напряжение таким образом, чтобы ток через нагрузку остался неизменным и наоборот. Источники тока, которыми запитывают светодиоды, еще называют драйверами.

Конечно, к светодиоду можно подключить источник стабилизированного напряжения (например, выход лабораторного блока питания), но тогда нужно точно знать какой величины должно быть напряжение для получения заданного тока через светодиод.

Например, в нашем примере со светодиодом 2835, можно было бы подать на него где-то 2.5 В и постепенно повышать напругу до тех пор, пока ток не станет оптимальным (150-180 мА).

Так делать можно, но в этом случае придется настраивать выходное напряжение блока питания под каждый конкретный светодиод, т.к. все они имеют технологический разброс параметров. Если, подключив к одному светодиоду 3.1В, вы получили максимальный ток в 180 мА, то это не значит, что поменяв светодиод на точно такой же из той же партии, вы не сожжёте его (т.к. ток через него при напряжении 3.1В запросто может превысить максимально допустимое значение).

К тому же необходимо очень точно поддерживать напряжение на выходе блока питания, что накладывает определенные требования к его схемотехнике. Превышение заданного напряжения всего на 10% почти гарантированно приведет к перегреву и выходу светодиода из строя, так как ток при этом превысит все мыслимые значения.

Вот прекрасная иллюстрация к вышесказанному:

А самое неприятное то, что проводимость любого светодиода (который по сути является p-n-переходом) находится в очень сильной зависимости от температуры. На практике это приводит к тому, что по мере разогрева светодиода, ток через него начинает неумолимо возрастать. Чтобы вернуть ток к требуемому значению, придется понижать напряжение. В общем, как ни крути, а без контроля тока никак не обойтись.

Поэтому самым правильным и простым решением будет использовать для подключения светодиодов драйвера тока (он же источник тока). И тогда будет совершенно неважно, какой вы возьмете светодиод и каким будет прямое напряжение на нем. Нужно просто найти драйвер на нужный ток и дело в шляпе.

Теперь, возвращаемся к главному вопросу статьи — почему все-таки последовательное подключение, а не параллельное? Давайте посмотрим, в чем разница.

Параллельное подключение

При параллельном подключении светодиодов, напряжение на них будет одинаковым. А так как не существует двух диодов с абсолютно одинаковыми характеристиками, то будет наблюдаться следующая картина: через какой-то светодиод будет идти ток ниже номинального (и светить он будет так себе), зато через соседний светодиод будет херачить ток в два раза превышающий максимальный и через полчаса он сгорит (а может и быстрее, если повезет).

Очевидно, что такого неравномерного распределения мощностей нужно избегать.

Для того, чтобы существенно сгладить разброс в ТТХ светодиодов, лучше подключать их через ограничительные резисторы. Напряжение блока питания при этом может быть существенно выше прямого напряжения на светодиодах. Как подключать светодиоды к источнику питания показано на схеме:

Проблема такой схемы подключения светодиода в том, что чем больше разница между напряжением блока питания и напряжением на диодах, тем больше бесполезной мощности рассеивается на ограничительных резисторах и тем, соответственно, ниже КПД всей схемы.

Ограничение тока происходит по простой схеме: повышение тока через светодиод приводит к повышению тока и через резистор тоже (т.к. они включены последовательно). На резисторе увеличивается падение напряжения, а на светодиоде, соответственно, уменьшается (т.к. общее напряжение постоянно). Уменьшение напряжения на светодиоде автоматически приводит к снижению тока. Так все и работает.

В общем, сопротивление резисторов рассчитывается по закону Ома. Разберем на конкретном примере. Допустим, у нас есть светодиод с номинальным током 70 мА, рабочее напряжение при таком ток равно 3.6 В (это все берем из даташита к светодиоду). И нам нужно подключить его к 12 вольтам. Значит, нам нужно рассчитать сопротивление резистора:

Получается, что для питания светодиода от 12 вольт нужно подключить его через 1-ваттный резистор на 120 Ом.

Точно таким же образом, можно посчитать, каким должно быть сопротивление резистора под любое напряжение. Например, для подключение светодиода к 5 вольтам сопротивление резистора надо уменьшить до 24 Ом.

Значения резисторов под другие токи можно взять из таблицы (расчет производился для светодиодов с прямым напряжением 3.3 вольта):

Uпит	ILED
	5 мА	10 мА	20 мА	30 мА	50 мА	70 мА	100 мА	200 мА	300 мА
5 вольт	340 Ом	170 Ом	85 Ом	57 Ом	34 Ом	24 Ом	17 Ом	8. 5 Ом	5.7 Ом
12 вольт	1.74 кОм	870 Ом	435 Ом	290 Ом	174 Ом	124 Ом	87 Ом	43 Ом	29 Ом
24 вольта	4.14 кОм	2.07 кОм	1.06 кОм	690 Ом	414 Ом	296 Ом	207 Ом	103 Ом	69 Ом

При подключении светодиода к переменному напряжению (например, к сети 220 вольт), можно повысить КПД устройства, взяв вместо балластного резистора (активного сопротивления) неполярный конденсатор (реактивное сопротивление). Подробно и с конкретными примерами мы разбирали этот момент в статье про подключение светодиода к 220 В.

Последовательное подключение

При последовательном же подключении светодиодов через них протекает один и тот же ток. Количество светодиодов не имеет значение, это может быть всего один светодиод, а может быть 20 или даже 100 штук.

Например, мы можем взять один светодиод 2835 и подключить его к драйверу на 180 мА и светодиод будет работать в нормальном режиме, отдавая свою максимальную мощность. А можем взять гирлянду из 10 таких же светодиодов и тогда каждый светодиод также будет работать в нормальном паспортном режиме (но общая мощность светильника, конечно, будет в 10 раз больше).

Ниже показаны две схемы включения светодиодов, обратите внимание на разницу напряжений на выходе драйвера:

Так что на вопрос, каким должно быть подключение светодиодов, последовательным или параллельным, может быть только один правильный ответ — конечно, последовательным!

Количество последовательно подключенных светодиодов ограничено только возможностями самого драйвера.

Идеальный драйвер может бесконечно повышать напряжение на своем выходе, чтобы обеспечить нужный ток через нагрузку, поэтому к нему можно подключить бесконечное количество светодиодов. Ну а реальные устройства, к сожалению, имеют ограничение по напряжению не только сверху, но и снизу.

Вот пример готового устройства:

Мы видим, что драйвер способен регулировать выходное напряжение только лишь в пределах 64…106 вольт. Если для поддержания заданного тока (350 мА) нужно будет поднять напряжение выше 106 вольт, то облом. Драйвер выдаст свой максимум (106В), а уж какой при этом будет ток — это от него уже не зависит.

И, наоборот, к такому led-драйверу нельзя подключать слишком мало светодиодов. Например, если подключить к нему цепочку из 10-ти последовательно включенных светодиодов, драйвер никак не сможет понизить свое выходное напряжение до необходимых 32-36В. И все десять светодидов, скорее всего, просто сгорят.

Наличие минимального напряжения объясняется (в зависимости от схемотехнического решения) ограничениями мощности выходного регулирующего элемента либо выходом за предельные режимы генерации импульсного преобразователя.

Разумеется, драйверы могут быть на любое входное напряжение, не обязательно на 220 вольт. Вот, например, драйвер превращающий любой источник постоянного напряжения (блок питания) от 6 до 20 вольт в источник тока на 3 А:

Вот и все. Теперь вы знаете, как включить светодиод (один или несколько) — либо через токоограничительный резистор, либо через токозадающий драйвер.

Как выбрать нужный драйвер?

Тут все очень просто. Выбирать нужно всего лишь по трем параметрам:

1. выходной ток;
2. максимальное выходное напряжение;
3. минимальное выходное напряжение.

Выходной (рабочий) ток драйвера светодиодов — это самая важная характеристика. Ток должен быть равен оптимальному току для светодиодов.

Например, в нашем распоряжении оказалось 10 штук полноспектральных светодиодов для фитолампы:

Номинальный ток этих диодов — 700 мА (берется из справочника). Следовательно, нам нужен драйвер тока на 700 мА. Ну или чуточку меньше, чтобы продлить срок жизни светодиодов.

Максимальное выходное напряжение драйвера должно быть больше, чем суммарное прямое напряжение всех светодиодов. Для наших фитосветодиодов прямое напряжение лежит в диапазоне 3.

..4 вольта. Берем по-максимуму: 4В х 10 = 40В. Наш драйвер должен быть в состоянии выдать не менее 40 вольт.

Минимальное напряжение, соответственно, рассчитывается по минимальному значению прямого напряжения на светодиодах. То есть оно должно быть не более 3В х 10 = 30 Вольт. Другими словами, наш драйвер должен уметь снижать выходное напряжение до 30 вольт (или ниже).

Таким образом, нам нужно подобрать схему драйвера, рассчитанного на ток 650 мА (пусть будет чуть меньше номинального) и способного по необходимости выдавать напряжение в диапазоне от 30 до 40 вольт.

Следовательно, для наших целей подойдет что-нибудь вроде этого:

Разумеется, при выборе драйвера диапазон напряжений всегда можно расширять в любую сторону. Например, вместо драйвера с выходом на 30-40 В прекрасно подойдет тот, который выдает от 20 до 70 Вольт.

Примеры драйверов, идеально совместимых с различными типами светодиодов, приведены в таблице:

Светодиоды	Какой нужен драйвер
60 мА, 0. 2 Вт (smd 5050, 2835)	см. схему на TL431
150мА, 0.5Вт (smd 2835, 5630, 5730)	драйвер 150mA, 9-34V (можно одновременно подключить от 3 до 10 светодиодов)
300 мА, 1 Вт (smd 3528, 3535, 5730-1, LED 1W)	драйверы 300мА, 3-64V (на 1-24 последовательно включенных светодиода)
700 мА, 3 Вт (led 3W, фитосветодиоды)	драйвер 700мА (для 6-10 светодиодов)
3000 мА, 10 Ватт (XML2 T6)	драйвер 3A, 21-34V (на 7-10 светодиодов) или см. схему

Кстати, для правильного подключения светодиодов вовсе не обязательно покупать готовый драйвер, можно просто взять какой-нибудь подходящий блок питания (например, зарядник от телефона) и прикрутить к нему простейший стабилизатор тока на одном транзисторе или на LM317.

Готовые схемы стабилизаторов тока для светодиодов можно взять из этой статьи.

Как подключить светодиод параллельно, последовательно: схемы, описания, нюансы

Светодиоды (они же led) на протяжении многих лет активно применяются как в производстве телевизоров, так и в качестве основного освещения дома или квартиры, однако вопрос о том, как правильно выполнить подключение светодиодов актуален и по сей день.

На сегодняшний день их существует огромное количество, различной мощности (сверхяркие Пиранья), работающих от постоянного напряжения, которые можно подключать тремя способами:

1. Параллельно.
2. Последовательно.
3. Комбинированно.

Также существуют специально разработанные схемы, позволяющие подключить светодиод к стационарной бытовой сети 220В. Давайте рассмотрим более детально все варианты подключения led, их преимущества и недостатки, а также как это выполнить своими руками.

Содержание

1. Основные принципы подключения
2. Как определить полярность?
3. Способы подключения
4. Подключение светодиодов к напряжению 220В
5. Подключение светодиодов к сети 12В
6. Последовательное подключение
7. Недостатки последовательного подключения
8. Параллельное подключение
9. Недостатки параллельного подключения:
10. Смешанное подключение
11. Как подключить мощный светодиод?
12. Ошибки при подключении
13. Видео

Основные принципы подключения

Как было сказано ранее, конструкция светоизлучающего диода подразумевает их подключение исключительно к источнику постоянного тока. Однако, поскольку рабочая часть светодиода – это полупроводниковый кристалл кремния, то очень важно соблюдать полярность, в противном случае светодиод не будет излучать световой поток.

Каждый светодиод имеет техническую документацию, в которой содержатся инструкции и указания по правильному подключению. Если документации нет, можно посмотреть маркировку светодиода. Маркировка поможет узнать производителя, а зная производителя, Вы сможете найти нужный даташит, в котором и содержится информация по подключению. Вот, такой не хитрый совет.

Как определить полярность?

Для решения вопроса существует всего 3 способа:

1. Конструктивно. Согласно нормам, принятым во всем мире, на обычном светодиоде (не SMD типа), длинная ножка всегда является «+» или же анодом. Для работы светодиода на него должна подаваться положительная полуволна. А короткая – катодом. 
2. С помощью мультиметра. Для проверки необходимо переключатель прибора поставить в режим «Прозвонка» и установить красный щуп мультиметра на анод, а черный – на катод. В результате светодиод должен засветиться. Если этого не произошло, необходимо поменять полярность (черный на анод, а красный на катод). Если результат не меняется, тогда led вышел из строя (для установления более точного диагноза, читайте как проверить светодиод). 
3. Визуально. Если присмотреться к светодиоду, то можно увидеть 2 кончика возле кристалла. Тот, который больше – катод, тот, что меньше – анод. 

С полярностью разобрались, теперь нам нужно определиться с тем, как подключить LED к сети. Для тех, кто не понял, читайте подробную и интересную статью определения полярности у светодиода. В ней мы собрали все возможные способы проверки, и даже при помощи батарейки.

Способы подключения

Условно, подключение происходит по 2 способам:

1. К стационарной сети промышленной частоты (50Гц) напряжением 220В;
2. К сети с безопасным напряжением величиной 12В.

Если необходимо подключить несколько led к одному источнику питания, тогда нужно выбрать последовательное или параллельное подключение.

Рассмотрим каждый из вышеприведенных примеров по отдельности.

Подключение светодиодов к напряжению 220В

Первое, что нужно знать при подключении к сети 220В, — для номинального свечения через светодиод должен проходить ток в 20мА, а падение напряжения на нем не должно превышать 2,2-3В. Исходя из этого, необходимо рассчитать номинал токоограничивающего резистора по следующей формуле:

в которой 0,75 – коэффициент надежности led, U пит – это напряжения источника питания, U пад – напряжение, которое падает на светоизлучающем диоде и создает световой поток, I – номинальный ток, проходящий через него, и R – номинал сопротивления для регулирования проходящего тока. После соответствующих вычислений, номинал сопротивления должен соответствовать 30 кОм.

Однако не стоит забывать, что на сопротивлении будет выделятся большое количество тепла за счет падения напряжения. По этой причине дополнительно необходимо рассчитать мощность этого резистора по формуле:

Для нашего случая U – это будет разность напряжения питающей сети и напряжения падения на светодиоде. После соответствующих вычислений, для подключения одного led мощность сопротивления должна равняться 2Вт.

После определения номинала и мощности сопротивления можно собрать схему для подключения одного светодиода к 220В. Для ее надежной работы необходимо ставить дополнительный диод, который будет защищать светоизлучающий диод от пробоя, при возникновении амплитудного напряжения на выводах светодиода в 315В (220*√2).

Схема практически не применяется, поскольку в ней возникают очень большие потери из-за выделения тепла в сопротивлении. Рассмотрим более эффективную схему подключения к 220 В:

На схеме, как видим, установлен обратный диод VD1, пропускающий обе полуволны на конденсатор C1 емкостью 220 нФ, на котором происходит падение напряжение до необходимого номинала.

Сопротивление R1 номиналом 240 кОм, разряжает конденсатор при выключенной сети, а во время работы схемы не играет никакой роли.

Но это упрощенная модель для подключения LED, в большинстве светодиодных ламп уже встроенный драйвер (схема), который преобразует переменное напряжение 220В в постоянное с величиной 5-24В для их надежной работы. Схему драйвера Вы можете видеть на следующем фото:

Подключение светодиодов к сети 12В

12 вольт – это безопасное напряжение, которое применяется в особо опасных помещениях. Именно к таким и относятся ванные комнаты, бани, смотровые ямы, подземные сооружения и другие помещения.

Для подключения к источнику постоянного напряжения номиналом 12В, аналогично, подключению к сетям 220В необходимо гасящее сопротивление. В противном случае, если подключить его напрямую к источнику, из-за большего проходящего тока светодиод мгновенно сгорит.

Номинал этого сопротивления и его мощность рассчитываются по тем же формулам:

В отличии от цепей 220В, для подключения одного светодиода к сети 12В нам потребуется сопротивление со следующими характеристиками:

• R = 1,3 кОм;
• P = 0,125Вт.

Еще одним достоинством напряжения 12В, является то, что в большинстве случаев оно уже выпрямленное (постоянное), что значительно упрощает схему подключения. Рекомендуется дополнительно монтировать стабилизатор напряжения типа КРЭН или аналога.

Как мы уже знаем, светоизлучающий диод можно подключить как к цепям 12В, так и к цепям 220В, однако существует и несколько вариаций их соединения между собой:

• Последовательное.
• Параллельное.

Последовательное подключение

При последовательном соединении через токоограничивающий резистор в одну цепочку собираются несколько светодиодов, причем катод предыдущего припаивается к аноду последующего:

В схеме, по всем светодиодам будет проходить один ток (20мА), а уровень напряжения будет состоять из сумм падения напряжения на каждом. Это означает, используя данную схему подключения, нельзя включить в цепь любое количество светодиодов, т.к. оно ограничено падением напряжения.

Падение напряжения – это уровень напряжения, которое светоизлучающий диод преобразует в световую энергию (свечение).

Например, в схеме падение напряжения на одном светодиоде составит 3 Вольта. Всего в схеме 3 светодиода. Источник питания 12В. Считаем, 3 Вольта * 3 led = 9 В — падение напряжения.

После несложных расчетов, мы видим, что не сможем включить в схему параллельного подключения более 4 светодиодов (3*4=12В), запитывая их от обычного автомобильного аккумулятора (или другого источника с напряжением 12В).

Если захотим последовательно подключить большее количество LEd, то понадобится источник питания с большим номиналом.

Данная схема довольно часто встречалась в елочных гирляндах, однако из-за одного существенного недостатка в современных светодиодных гирляндах применяют смешанное подключение. Что за недостаток, разберем ниже.

Недостатки последовательного подключения

1. При выходе из строя хотя бы одного элемента, не рабочей становится вся схема;
2. Для питания большого количества led нужен источник с высоким напряжением.

Параллельное подключение

В данной ситуации все происходит наоборот. На каждом светодиоде уровень напряжения одинаковый, а сила тока состоит из суммы токов, проходящих через них.

 

Следуя из вышесказанного делаем вывод, если у нас есть источник в 12В и 10 светодиодов, блок питания должен выдерживать нагрузку в 0,2А (10*0,002).

Исходя из вышеупомянутых расчетов — для параллельного подключения потребуется токоограничивающий резистор с номиналом 2,4 Ом (12*0,2).

Это глубокое заблуждение!!! Почему? Ответ Вы найдете ниже

Характеристики каждого светодиода даже одной серии и партии всегда разные. Если другими словами: чтобы засветился один, необходимо пропустить через него ток с номиналом 20 мА, а для другого этот номинал может составлять уже 25 мА.

Таким образом, если в схеме установить только одно сопротивление, номинал которого был рассчитан ранее, через светодиоды будет проходить разный ток, что вызовет перегрев и выход из строя светодиодов, рассчитанных на номинал в 18мА, а более мощные будут светить всего на 70% от номинала.

Исходя из вышесказанного, стоит понимать, что при параллельном подключении, необходимо устанавливать отдельное сопротивление для каждого.

Недостатки параллельного подключения:

1. Большое количество элементов;
2. При выходе одного диода из строя увеличивается нагрузка на остальные.

Смешанное подключение

Подобный способ подключения является самым оптимальным. По такому принципу собраны все светодиодные ленты. Он подразумевает комбинацию параллельного и последовательного подключения. Как он выполняется можно увидеть на фото:

Схема подразумевает включение параллельно не отдельных светодиодов, а последовательных цепочек из них. В результате этого даже при выходе из строя одной или нескольких цепочек, светодиодная гирлянда или лента будут по-прежнему одинаково светить.

Мы рассмотрели основные способы подключения простых светодиодов. Теперь разберем методы соединения мощных светодиодов, и с какими проблемами можно столкнуться при неправильном подключении.

Как подключить мощный светодиод?

Для работоспособности мощных светоизлучающих диодов, так же, как и простых нам потребуется источник питания. Однако в отличии от предыдущего варианта, он должен быть на порядок мощней.

Чтобы засветить мощный светодиод номиналом 1W, источник питания должен выдерживать не менее 350 мА нагрузки. Если номинал 5W, то источник питания постоянного тока должен выдержать нагрузку тока не менее 1,4А.

Для корректной работы мощного светодиода обязательно необходимо использовать интегральный стабилизатор напряжения типа LM, который защищает его от скачков напряжения.

Если необходимо подключить не один, а несколько мощных LED, рекомендуем ознакомиться с правилами последовательного и параллельного подключения, которые были описаны выше.

Ошибки при подключении

1. Прямое подключение к источнику питания. В данном случае светодиод моментально сгорит, поскольку отсутствует ограничивающий ток резистор.
2. Параллельное подключение через один резистор. Светодиоды постепенно будут выходить из строя, поскольку рабочий ток у каждого разный.
3. Последовательное подключение с различным током потребления. При такой схеме подключения есть 2 варианта: либо просто одни будут светить тусклее других, либо те, что рассчитаны на меньший ток – сгорят.
4. Неправильно подобранный ограничивающий резистор. При неправильно подобранном сопротивлении через светодиоды будет проходить большой ток, в результате чего, они будут перегреваться и со временем перегорят. При большом сопротивлении они будут светить не в полную силу.
5. Подключение к сети переменного напряжения номиналом 220В без диода или других компонентов защиты. Если при подключении с сети 220В, если не установить дополнительный диод, то на светодиоде возникнет амплитудное значение напряжения в 315В, которое моментально выведет его из строя.

Видео

Ошибки подключения могут повлечь за собой неприятные последствия, от банальной поломки светодиодов, до нанесения себе повреждений. Поэтому, настоятельно рекомендуем посмотреть видео, где разбирают часто встречающиеся ошибки.

Заключение

Прочитав статью можно сделать вывод, что все светодиоды, вне зависимости от рабочего напряжения, всегда подключаются параллельно или последовательно — школьный курс физики. Еще стоит помнить, что никакой светодиод не подключается напрямую в сеть 220В, всегда нужно использовать защитные элементы в схеме подключения. Тип применяемых защитных элементов зависит от вида подключаемого светоизлучающего диода.

Правильное подключение светодиода: схема включения, распиновка

На чтение 12 мин Просмотров 1.9к. Опубликовано 17.12.2020 Обновлено 02.08.2021

Содержание

1. Немного теории
2. Распиновка светодиода
3. Схема включения светодиода
4. Последовательное соединение
5. Параллельное соединение
6. Смешанное
7. Подключение светоизлучающего диода к сети 220 В
8. Как запитать диоды от блока питания
9. Особенности подключения RGB и COB светодиодов
10. Подключение светодиодов типа COB

В нашей жизни светодиоды уверенно теснят из светотехники другие источники искусственного света. Но если лампы накаливания можно включать прямо к источнику электропитания, то подключение светодиода и разрядных ламп требует особых мер.

При этом подключение единичного светодиода проблем не вызывает. А включить от нескольких единиц до сотен – не так просто, как кажется.

Немного теории

Для нормальной работы светодиода требуется постоянное напряжение или ток. Они должны быть:

1. Постоянными по направлению. Т. е. ток в цепи светодиода при приложении напряжения должен течь от «+» источника напряжения к его «–».
2. Стабильными, т. е. постоянными по величине, в течение времени работы диода.
3. Не пульсирующими – после выпрямления и стабилизации величины постоянных напряжения или тока не должны периодически изменяться.

   Схема формы напряжения на выходе двухполупериодного выпрямителя при фильтрации электролитическим конденсатором (на схеме черный и белый прямоугольники с маркировкой «+»). Пунктир – напряжение на выходе выпрямителя. Конденсатор заряжается до амплитуды полуволны и постепенно разряжается на сопротивлении нагрузки. «Ступеньки» – это пульсации. Отношение амплитуд ступеньки и полуволны в процентах – это коэффициент пульсации.

Для светодиодов вначале использовали имевшиеся источники напряжения – 5, 9, 12 В. А рабочее напряжение p-n перехода от 1,9-2,4 до 3,7-4,4 В. Поэтому включение диода напрямую – это почти всегда его физическое сгорание от перегрева большим током. Ток нужно ограничивать токоограничивающим резистором, тратя энергию на его нагрев.

Светодиоды можно включать последовательно по несколько штук. Тогда, собрав из них цепочку, можно по сумме их прямых напряжений дойти почти до напряжения источника питания. А оставшуюся разницу «погасить», рассеяв ее в виде тепла на резисторе.

Распиновка светодиода

Полярность светодиода – анод или плюс и катод – минус определить легко по картинкам:

У цилиндрических корпусов катод обозначен срезом на боковой части, у анода вывод длиннее, а у катода – короче. Катод у SMD светодиодов обозначен срезом на корпусе.В матрицах мощных COB светодиодов «+» и «-» выдавлены на контактных площадках для пайки.

Схема включения светодиода

Светодиод питают постоянным напряжением. Но особенности нелинейной зависимости его внутреннего сопротивления требуют держать рабочий ток в узких пределах. При токе меньше номинального уменьшается световой поток, а при большем – кристалл перегревается, яркость свечения растет, а «жизнь» сокращается. Простейший способ ее продлить– ограничить ток через кристалл включая токоограничивающий резистор. У мощных светодиодов это экономически невыгодно, потому их питают постоянным током от специсточника стабильного тока – драйвера.

Последовательное соединение

Светодиод – это довольно сложный светотехнический прибор. Работает он от вторичного источника постоянного напряжения. При мощности более 0,2-0,5 Вт в большинстве светодиодных устройств используют источники тока. Их не совсем корректно, на американский манер, называют драйверами. При последовательном включении диодов часто используют источники питания с напряжением 9, 12, 24 и даже 48 В. В этом случае выстраивают последовательную цепочку, в которой может быть от 3-6 до нескольких десятков элементов.

При последовательном соединении в цепочке анод первого светодиода включают через токоограничивающий резистор к «+» источника питания, а катод – к аноду второго. И так соединяется вся цепочка.

Схема последовательно- параллельного соединения трех последовательных групп светодиодов в цепочки из трех ЛЕД-элементов. В каждой цепочке слева стоит токоограничивающий резистор. Он «гасит» избыток суммы прямых напряжений диодов.

Например, красные светодиоды имеют прямое рабочее напряжение от 1,6 до 3,03 В. При U_пр. = 2,1 В одного светодиода на резисторе при напряжении источника 12 В будет напряжение 5,7 В:

12 В — 3×2,1 В = 12 — 6,3 = 5,7 В.

А уже 3 последовательные цепочки соединяют параллельно.

Таблица прямого напряжения на светодиоде от цвета его свечения.

Цвет свечения	Напряжение рабочее, прямое, В	Длина волны, нм
Белый	3,5	Широкий спектр
Красный	1,63–2,03	610-760
Оранжевый	2,03–2,1	590-610
Желтый	2,1–2,18	570-590
Зеленый	1,9–4,0	500-570
Синий	2,48–3,7	450-500
Фиолетовый	2,76–4	400-450
Инфракрасный	до 1,9	от 760
Ультрафиолетовый	3,1–4,4	до 400

Свойства последовательного соединения:

• обрыв одного элемента приводит к выключению всех;
• закорачивание – перераспределяет его напряжение на все оставшиеся, на них увеличивается яркость свечения и ускоряется деградация.

Рекомендуем: Как узнать на сколько вольт светодиод

Параллельное соединение

В этой схеме подключения светодиодов все аноды соединяют между собой и с «+» источника питания, а катоды – с «-».

Такое соединение было на первых светодиодных гирляндах, линейках и лентах при питании от напряжения 3-5 В.

Это неправильное соединение. При неизбежном разбросе параметров токи через светодиоды будут разные. И светить они будут по-разному. И греться не одинаково. В результате перегревшийся перегорит, например, с обрывом цепи. Ток через остальные диоды D2, D3 увеличится и на них вырастет напряжение, потому что меньший суммарный ток через R1 даст на нем меньшее падение напряжения. Вторым сгорит тот диод, у которого будет меньшее внутреннее сопротивление p-n перехода.

Если перегорание произойдет с замыканием p-n перехода, то всё напряжение батареи приложится к резистору R1. Он перегреется и сгорит.

Схема параллельного подключения светодиодов. Каждый светодиод правильно соединять последовательно с собственным токоограничивающим резистором.Так может выглядеть реальная конструкция из шести параллельно соединенных светодиодов. 

На картинке:

• серые полоски – токоведущие шины, т. е. провода без изоляции;
• синие цилиндрики со скругленным торцом – цилиндрические светодиоды с линзой на торце;
• красные – резисторы для ограничения рабочего тока.

Неправильно будет подключать все диоды на один резистор. Из-за разброса характеристик светодиодов, даже в одной партии могущего достигнуть от 50 до 200% и более, через диоды может протекать ток, который будет различаться в разы. Поэтому и светиться, и нагружаться они будут также по-разному. Позднее наиболее нагруженный, светящийся ярче других, перегорит или деградирует до почти полного затухания, потеряв 70-90% светового потока. Или сменит оттенок свечения с белого на желтый.

Читайте также

Основы параллельного и последовательного подключения светодиодов

 

Смешанное

Комбинированное или смешанное подключение применяют при создании светодиодных матриц, состоящих из многих десятков или сотен элементов или бескорпусных кристаллов. Самые известные из них – это COB-матрицы.

Схема комбинированного подключения светодиодов в матрице: «стандарт» – последовательные цепочки по 4 кристалла в каждой соединены параллельно и подключены к источнику питания, «гибрид» – кристаллы, в данном случае по 8 шт., подключают последовательно/параллельно к источнику питания.

Питающее напряжение и рабочий ток при комбинированном включении будут меньше номинальных рабочих. Только при таком условии матрица будет более-менее долго работать. На номинальном токе быстро выгорит самое слабое звено и начнется постепенное выгорание остальных. Оно закончится обрывами в последовательных цепочках и закорачиванием параллельных.

Подключение светоизлучающего диода к сети 220 В

Если запитать светодиод прямо от 220 В с ограничением его тока, то светить он будет при положительной полуволне и гаснуть при отрицательной. Но это только в том случае, когда обратное напряжение p-n перехода будет много больше 220 В. Обычно это в районе 380-400 В.

Второй способ включения– через гасящий конденсатор.

Сетевое напряжение подают на «мост» на диодах VD1-VD4. Конденсатор С1 «погасит» около 215-217 В. Остаток выпрямится. После фильтрации конденсатором С2 постоянное напряжение подают на светодиод. Не забудьте об ограничении тока через диод резистором.

Еще одна схема подключения – с однополупериодным выпрямителем на диоде и с ограничивающим резистором, величиной 30 кОм.

Подробная информация о подключении светодиода к сети 220 В описана тут.

Как запитать диоды от блока питания

Самые популярные бестрансформаторные импульсные блоки питания (БП) дают 12 В с защитами по току, к.з., перегреву и пр.

Поэтому светодиоды соединяют последовательно и ограничивают их ток обычным резистором. В цепочку включают 3 или 6 диодов. Их количество определяется прямым напряжением диода. Их сумма для токоограничения должна быть меньше выходного напряжения БП на 0,5-1 В.

Читайте также

Подключение светодиода к 12 вольтам

 

Особенности подключения RGB и COB светодиодов

Светодиоды с аббревиатурой RGB – это полихромные или многоцветные излучатели света разных цветов. Большинство из них собираются из трех светодиодных кристаллов, каждый из которых излучает свой цвет. Такая сборка называется цветовая триада.

Подключение RGB-светодиода производят так же, как и обычных светодиодов. В каждом корпусе такого многоцветного источника света располагаются по одному кристаллу: Red – красный, Green – зеленый и Blue – синий. Каждому светодиоду соответствует свое рабочее напряжение:

• синему – от 2,5 до 3,7 В;
• зеленому – от 2,2 до 3,5 В;
• красному – от 1,6 до 2,03 В.

Кристаллы могут быть соединены между собой по-разному:

• с общим катодом, т. е. три катода соединены между собой и с общим выводом на корпусе, а аноды – каждый имеет свой вывод;
• с общим анодом – соответственно для всех анодов вывод общий, а катоды – индивидуальные;
• независимая цоколевка – каждый анод и катод имеет собственный вывод.

Поэтому номиналы токоограничивающих резисторов будут разными.

Соединение кристаллов RGB-светодиода по схеме с общим катодом. Соединение «с общим анодом».

В обоих случаях корпус диода имеет по 4 проволочных вывода, контактных площадок в SMD-светодиодах или штырька в корпусе «пиранья».

В случае с независимыми светодиодами выводов будет 6.

В корпусе SMD 5050 кристаллы-светодиоды располагают так:

В корпусе многоцветного 3 независимых кристалла зелёного, красного и синего цвета. Поэтому при расчёте номиналов резисторов помните – каждому цвету соответствует свое напряжение диода.

Подключение светодиодов типа COB

Аббревиатура COB – это первые буквы английского словосочетания chip-on-board. По-русски это будет – элемент или кристалл на плате.

Кристаллы клеят или паяют на теплопроводящую подложку из сапфира или кремния. После проверки правильности электрических соединений, кристаллы заливают желтым люминофором.

Светодиоды типа COB – это матричные конструкции, состоящие из десятков или сотен кристаллов, которые соединены группами с комбинированным включением полупроводниковых p-n-переходов. Группы – это последовательные цепочки светодиодов, количество которых соответствует напряжению питания светодиодной матрицы. Например, при 9 В это 3 кристалла, 12 В – 4.

Читайте также

Как подключить светодиод к плате Arduino

 

Цепочки с последовательным включением соединяют параллельно. Таким образом набирают требуемую мощность матрицы. Кристаллы синего свечения заливают желтым люминофором. Он переизлучает синий свет в желтый, получая белый.

Качество света, т. е. цветопередачу регулируют в процессе производства составом люминофора. Одно- и двухкомпонентный люминофор дает невысокое качество, т. к. имеет в спектре 2-3 линии излучения. Трех- и пятикомпонентный – вполне приемлемую цветопередачу. Она может быть до 85-90 Ra и даже выше.

Подключение этого вида излучателей света не вызывает проблем. Их включают как обычный мощный светодиод, питаемый источником тока стандартного номинала. Например, 150, 300, 700 мА. Производитель СОВ-матриц рекомендует выбирать источники тока с запасом. Он поможет при запуске светильника с COB-матрицей в эксплуатацию.

Устранение неисправностей светодиодов

— проблемы с проводкой и проводкой

БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА ОТ 250 $
Заказы, отправленные в пределах континентальной части США * Негабаритные предметы

Электронная почта 775-636-6060M-F 7:30–16:00 PST

Домашняя | Руководство по устранению неполадок со светодиодами | Устранение неполадок со светодиодами — подключение

Ошибки при подключении являются наиболее распространенными из всех проблем со светодиодным освещением. Как правило, если ваши светодиодные фонари просто «не работают», это происходит не потому, что продукты неисправны, а из-за основной ошибки или недосмотра проводки. Если у вас возникли проблемы с запуском чего-либо в вашей светодиодной установке или ваше освещение нестабильно, просмотрите это руководство по устранению неполадок, чтобы получить некоторые советы по решению вашей проблемы. Если вы уверены, что ваша проводка исправна, прочитайте наше руководство по устранению неполадок мультиметра с советами по проверке входа и выхода вашего светодиодного источника питания.

1.) Неправильное подключение или обратная полярность

При поиске и устранении неполадок в подключении вашей светодиодной установки важно дважды и даже трижды проверить каждое соединение, даже самые опытные электрики могут допустить простую ошибку при подключении. Убедитесь, что ваши провода открыты и соприкасаются с правильными проводами или портами на ваших продуктах светодиодного освещения. Если у вас есть перекрещенные или соприкасающиеся провода, существует риск поражения электрическим током или повреждения устройства. Щелкните изображение справа, чтобы проверить распространенные цвета проводов и убедиться, что при подключении соблюдается правильная полярность. Если вы не уверены в полярности ваших проводов, используйте мультиметр для проверки.

2.) Ослабленные или засоренные провода

Очень распространенной ошибкой при подключении, которую легко упустить из виду, является возможность ослабления или засорения проводов в вашей светодиодной установке. Как правило, если ваши источники света просто не работают или вам не хватает цвета в вашей системе RGB, дело обстоит именно так. Если ваши провода не зачищены достаточно далеко или вы слишком глубоко вставляете их в разъем, это создаст иллюзию надежного соединения, когда на самом деле соединения нет вообще, разъем только зажимает покрытие провода из ПВХ. См. рисунок справа для иллюстрации этого примера. Вот почему важно дважды и даже трижды проверить свои электропроводки, потому что даже если провод выглядит так, как будто он подключен, это может быть не так.

3.) Изношенные или перекрывающиеся провода

Изношенные или перекрывающиеся провода — еще одна распространенная ошибка при подключении. Если вы не используете чистые и прямые провода, то, вероятно, рано или поздно у вас возникнут проблемы с проводкой. Все, что требуется, — это касание одной жилы провода другого провода или проводящей поверхности, чтобы подвергнуть вашу светодиодную установку риску короткого замыкания или смешанных цветовых эффектов. При работе со светодиодными модулями убедитесь, что конец цепочки модулей не касается оголенных проводов. При пайке убедитесь, что ваши провода чистые и прямые и никогда не касаются друг друга, и убедитесь, что вы никогда не перегружаете разъем провода, который предназначен для ввода одного провода.

4.) Проблемы с проводкой при падении напряжения

Падение напряжения является очень распространенной проблемой при установке светодиодов, и все это связано с расположением проводки. Если вы испытываете падение напряжения, это, скорее всего, связано с тем, что вы подключили свою светодиодную установку к последовательному, а не параллельному соединению. Подумайте о параллельном соединении, когда каждая 10-20-футовая секция ваших светодиодных фонарей работает независимо от источника питания, а не связывает их в одну серию. Параллельные соединения всегда обеспечивают наиболее равномерную и стабильную мощность освещения благодаря меньшему падению напряжения при меньшем количестве последовательных соединений. См. иллюстрации в нижней части этого руководства для визуального ознакомления с разницей между двумя типами соединений.

DO

DO Используйте многожильный провод

Многожильный провод обеспечивает более тесный контакт, что снижает падение напряжения и потери мощности. Плохие соединения могут лишить систему значительной части производимой энергии. Многожильный провод будет сжиматься и сплющиваться, что увеличивает площадь контакта. Это снижает падение напряжения и минимизирует нагрев в месте соединения.

НЕОБХОДИМО использовать чистые прямые провода

Чистые и прямые провода важны для любой установки светодиодов. Если ваши провода чистые и прямые, вы получите наилучшее соединение и уменьшите падение напряжения. Если вы хотите, вы можете припаять концы проводов, чтобы держать их вместе и знать, что вы получаете достаточный контакт в ваших соединениях.

DO Используйте термоусадку или используйте разъемы

При соединении двух проводов всегда лучше использовать соответствующие разъемы или спаять провода вместе и применить термоусадку для защиты. Существует множество соединителей для разных типов проводов, поэтому очень важно, чтобы соединители были изготовлены для используемого провода и надежно закреплены.

НЕОБХОДИМО Использовать разветвители проводов

Распространенной ошибкой при подключении светодиодных осветительных приборов является попытка упростить установку путем втыкания 10 проводов в гайку или разъем типа «феникс». Вместо этого лучше использовать несколько разветвителей проводов, клеммных колодок или спаять провода вместе, чтобы разделить провода, а не пытаться перегрузить разъем провода, что может привести к серьезной пожарной опасности.

НЕОБХОДИМО использовать параллельные соединения

При установке больших светодиодных установок или установок с большим количеством проводов, идущих в несколько мест, необходимо подключить светильники параллельно контроллеру или источнику питания, чтобы уменьшить падение напряжения. Подумайте о параллельном соединении, когда ваши светодиодные фонари независимо возвращаются к источнику питания, или протяните домашний провод к источнику питания и вставьте его в этот провод в разных местах проводки. Проверьте мультиметром, чтобы проверить падение напряжения.

НЕ ЗАПРЕЩАЕТСЯ

НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ одножильный провод

При использовании одножильного провода в системе низкого напряжения вы заметите, в лучшем случае, что у вас будет три небольших контактных площадки между одножильным проводом и соединением устройства при использовании типичного завинтить клемму. Это также относится к силовым распределительным блокам или проволочным гайкам, где у вас есть только две контактные площадки, которые могут вызвать нагревание.

НЕ перетирайте провода

Когда ваши провода изношены и идут во всех направлениях, вы рискуете получить многочисленные проблемы с проводкой. Во-первых, вы заметите падение напряжения, если только несколько пар многожильного провода имеют электрический контакт, во-вторых, вы подвергаете свою установку риску короткого замыкания и потенциальной опасности возгорания.

НЕ ОСТАВЛЯЙТЕ оголенными места сращивания проводов

При подключении светодиодного освещения очень важно не оставлять незащищенными соединения проводов. Если оставить места соединения оголенных проводов открытыми, это может привести к короткому замыканию и возгоранию. Всегда используйте надлежащие соединители проводов и никогда не оставляйте оголенные соединения проводов открытыми.

НЕ перегружайте соединители проводов

Перегрузка соединителей проводов является наиболее распространенной ошибкой при установке светодиодных осветительных приборов. Если в разъеме, предназначенном для одного провода, слишком много проводов, это может привести к серьезным проблемам с пожарной опасностью, если произойдет короткое замыкание или провода начнут дуговать. Это также может вызвать проблемы с падением напряжения, если некоторые провода имеют более безопасное соединение, чем другие.

НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ последовательные соединения

В первый раз последовательные соединения светодиодных установщиков кажутся здравым смыслом при подключении светодиодных фонарей. Чего люди не понимают, так это того, что каждый маленький светодиод и его компоненты забирают немного напряжения у следующего в ряду. Таким образом, чем дольше вы включаете светодиодные фонари в серии, тем больше будет падение напряжения и тем менее равномерным будет ваше освещение. Если вы устанавливаете светильники на высоте более 20 футов или в нескольких местах, всегда используйте параллельные соединения.

<< Вернуться на главную страницу поиска и устранения неисправностей

Руководство по подключению QuinLED-Dig-Uno — quinled.info

Вернуться на главную страницу

Выпущена плата QuinLED-Dig-Uno v3, руководство по распиновке см. здесь

В этом руководстве могут быть ссылки на L1_C и L1_D, эти имена были изменены на платах v3 на LED1 и LED2 соответственно.

Подключение светодиодной ленты кажется простым, но чем больше длина, тем сложнее становится. QuinLED-Dig-Uno был разработан, чтобы упростить прокладку кабелей для малых и средних установок. Это достигается за счет того, что вы можете пропускать довольно большой ток через плату вместо того, чтобы прокладывать положительный и отрицательный провода отдельно. Если вы хотите работать с большей мощностью (15 А+ непрерывно), рекомендуется перейти на QuinLED-Dig-Quad!

Плата QuinLED-Dig-Uno позволяет использовать либо ESP8266, либо ESP32! Хотя это дает вам большую гибкость, это немного усложняет выбор правильных контактов, надеюсь, руководство по распиновке прояснит это! Версия 3 QuinLED-Dig-Uno была сильно оптимизирована для работы с ESP32 и обеспечения доступности опции Ethernet. Если вы хотите использовать плату в основном с ESP8266, рекомендуется использовать плату v2!

Плату можно собрать своими руками с возможностью включения совместимости с входом 12 В. Предварительно собранные платы новейшего поколения совместимы с 5В-24В, обратите внимание на маркировку на имеющейся у вас версии платы! Хотя это не имеет значения при подключении, это может иметь значение при проектировании вашей светодиодной установки. Вообще говоря, цифровая светодиодная лента на 12 В может иметь большую длину и большее количество светодиодов, не испытывая при этом такого большого падения напряжения, как их аналоги на 5 В.

Обязательно ознакомьтесь со следующими страницами, Ограничения мощности QuinLED-Dig-Uno. Кроме того, обязательно ознакомьтесь со страницей необходимой толщины провода, чтобы определить, какая толщина кабеля вам нужна для желаемой длины и области применения! Также не забудьте обеспечить надлежащее охлаждение для вашей светодиодной ленты, хотя с цифровой светодиодной лентой это очень зависит от того, что будет отображаться, случайный цвет не выделяет слишком много тепла, но устойчивый белый свет быстро сожжет ваши светодиоды!

В отличие от аналоговых светодиодных лент, цифровые светодиодные ленты имеют напряжение +, –, а также сигнал данных или даже часы и сигнальный провод данных. При этом следует помнить, что, хотя мощность может передаваться в обоих направлениях, сигналы данных (и тактовых импульсов) должны следовать стрелкам на полосе и, таким образом, быть однонаправленными. Вам не нужно беспокоиться об ухудшении данных или тактовых сигналов, потому что они усиливаются каждым пакетом светодиодов. Так что просто убедитесь, что при пайке проводов или приклеивании полоски к месту назначения, проверьте правильность направления стрелки!

Если вы используете конфигурацию с низкой и средней мощностью (устойчиво до 15 А или 75 Вт при 5 В и 180 Вт при 12 В ), вы можете передать всю мощность через плату. Убедитесь, что кабели, подключенные к светодиодной ленте, имеют достаточную толщину для передачи такого количества тока. Обычные крошечные провода, припаянные к полосе, могут подойти для коротких расстояний, но если вы собираетесь использовать их серьезно, рекомендуется заменить их, припаяв к светодиодной полосе более толстые провода.

Еще одной проблемой является падение напряжения, хотя плата может справиться с этим, особенно с 5-вольтовой цифровой светодиодной лентой. Падение напряжения по длине светодиодной ленты является серьезной проблемой. Для этого часто по-прежнему требуется «впрыскивание» мощности вдоль полосы или в конце. Но это зависит от того, сколько светодиодов имеет лента, 5-метровая полоса с 30 светодиодами/м может подойти, но 2-метровая 144 светодиодов/м наверняка потребует подачи питания в середине или на обоих концах. Так что в случае с цифровой светодиодной лентой количество светодиодов и их плотность важнее фактической длины ленты.

Также потребляемая мощность во многом зависит от рисунков, отображаемых на полосе. Например, если много белого, энергопотребление будет очень высоким, но для случайных звездных рисунков и таких цветов энергопотребление будет намного ниже. Приведенные ниже сценарии учитывают возможность использования ваших светодиодных лент не столько в худших случаях (это 50 Вт на метр, что составляет 10 А!), Но я думаю, вы могли бы назвать это средними сценариями. Не очень легкий, но и не полностью загруженный. Таким образом, это рекомендации, которые хорошо работают на практике, пожалуйста, обратите на них внимание, слишком большая мощность через слишком тонкие провода может вызвать пожар.

С учетом сказанного, пожалуйста, взгляните на следующие схемы:

5 В, ws2812b, короткая длина/низкая плотность

В этой конфигурации используется лента низкой плотности 30 светодиодов/м и максимальная длина ленты около 3 метров. Или с использованием 60 светодиодов/м, но около 1,5 метра. Если у вас не более 90 светодиодов, вам, вероятно, будет достаточно подавать полосу только с одной стороны, как показано на рисунке.

 

5 В, ws2812b, средней длины/плотности

Для более длинной ленты и/или большего количества светодиодов необходимо подать питание (+ и -) с обеих сторон ленты. Таким образом, вы можете увеличить напряжение до 5 В на ленте с низкой плотностью 30 светодиодов / м, но если вы используете 60 светодиодов / м, я бы посоветовал посмотреть ниже, потому что 5-вольтовая полоса имеет слишком большое падение напряжения, чтобы оставаться постоянным даже при питании обеих сторон.

 

5 В, ws2812b, высокая длина/плотность

Если вы используете более длинную ленту 60 светодиодов/м, вам потребуется подавать питание в начале, середине и конце ленты 5 м или 300 светодиодов. Если ваша полоса длиннее или имеет более высокую плотность, вам потребуется больше точек подачи мощности. Для ленты 144 светодиодов/м при 5 В я рекомендую подавать питание через каждый метр!

 

5 В, APA102, малая длина/плотность

Вместо 3-проводной светодиодной ленты используется 4-проводная светодиодная лента SPI. Что касается управления питанием и его подключения, они точно такие же, как и в предыдущих примерах, просто у них есть дополнительный сигнальный провод рядом с проводом данных для подключения.

 

(На более новых предварительно собранных платах больше нет перемычки, и это делается автоматически!)
Перед подключением питания установите красную перемычку питания в положение 12 В!

12-вольтовая светодиодная лента проводка в основном такая же, как и выше, но вы можете обойтись меньшим количеством проводов для большего количества светодиодов. Вот пример этого:

Небольшое дополнение к вышесказанному, хотя оба кабеля в канале данных в целом работают, тестирование показало, что резервное копирование данных в GND является еще одним вариантом и, как правило, лучшим выбором!

Благодаря напряжению 12 В теперь вы можете питать до 450 светодиодов, питая только начало и конец полосы. Если бы вы использовали 5 В, вам, по крайней мере, нужно было бы подавать питание посередине или даже на 1/3 и 2/й полосы. На этой диаграмме также показано, как подключить основной и резервный сигнал данных. Это помогает в продолжении сигнала, если светодиодный пакет или часть ленты сломается. Таким образом, один и тот же сигнал будет на обоих путях.

 

 

Хотя название QuinLED-Dig-Uno ясно указывает на то, что это одноканальный контроллер, с помощью ESP32 на самом деле можно использовать 2 бестактные (WS2812B, WS2815, sk6812 и т. д.) светодиодные ленты с этой платой! И LED1, и LED2 проходят через регулятор уровня независимо друг от друга, так что в этом нет никаких недостатков! Тем не менее, убедитесь, что не превышены пределы общей мощности платы.

Зажигай! Основы подключения светодиодов и источников питания

Опубликовано Мэллори Янг на 14 мая 2021 г. , 9:53:19

Посмотрим правде в глаза, низковольтные светодиоды и блоки питания довольно высокотехнологичны. Эти большие вывески с тоннами светодиодов и блоков питания могут показаться сложными, но на самом деле они проще, чем вы думаете! Мы здесь, чтобы помочь упростить основы подключения, чтобы вы могли соответствовать спецификациям продукта и требованиям UL для создания подписки на код.

Мы в HanleyLED придерживаемся принципа «Все с высокой эффективностью». Понимание тонкостей подключения светодиодов и блоков питания поможет вашей команде заранее разработать наиболее эффективный план подключения . Вот несколько примечаний, которые помогут вам лучше понять:

Терминология

Ниже приведены некоторые важные термины и темы, которые должен понимать каждый установщик, оценщик, техник по обслуживанию и руководитель производства в компании по производству вывесок, чтобы достичь того, что мы называем «Статус 2e». ” — Эффективно и действенно.

Ограничение каскада: (Ограничение последовательного подключения или модификаций в серии) Просто количество модулей, которые можно последовательно подключить в одну цепочку от конца источника питания, без падения напряжения, влияющего на яркость светодиодов на конец вашей строки/запуска. Это НЕ относится к количеству модулей, которые вы можете подключить к источнику питания, а просто к тому, сколько модулей вы можете запустить от источника питания, прежде чем вам придется подключать остальные светодиоды обратно к источнику питания.

На лимит каскадирования влияют два основных фактора:

1. Светодиоды постоянного тока (CC) и постоянного напряжения (CV): Модули постоянного тока помогают увеличить ток в вашей светодиодной линейке при падении напряжения. Это позволяет использовать более длинные каскады на конце источника питания по сравнению со светодиодами постоянного напряжения.
2. Напряжение светодиодов: напряжение влияет на то, сколько светодиодов вы можете каскадировать в гирляндной цепочке с конца источника питания. Электричество 24 В сильнее и, следовательно, может передавать ток дальше, что позволяет создавать более длинные каскады.

Например: В нашем семействе PhoenixNRG есть версии одного и того же модуля на 12 В и 24 В.

12 В PhoenixNRG 2 (PE-2):  Вы можете использовать (96) модулей с блоком питания мощностью 60 Вт. Но «Cascade Limit» — это (40) модулей. Таким образом, вам нужно разбить ваши (96) модулей на (3) отрезка и подключить каждый отрезок к источнику питания.

24 В PhoenixNRG 2 (PN-2): Вы ​​можете использовать то же количество модулей PN-2 (96) от источника питания 60 Вт, что и 12 В PE-2 HanleyLED, однако ограничение каскада составляет (80), что означает Вы можете последовательно подключить больше светодиодов к концу блока питания. Итак, где как 12v PE-2 предлагает вам разбить ваши (96) модулей на (3) трассы, 24v PN-2 нужно разбить только на (2) трассы.

Предельное количество каскадов для каждой марки модулей и каждого номера модели в пределах торговой марки отличается. Вы можете найти конкретный Cascade Limit в спецификациях предпочитаемого вами бренда светодиодов.

Класс 2: класс безопасности, требуемый UL для источников питания, используемых в вывесках со светодиодной подсветкой. Чтобы иметь рейтинг класса 2, каждый выход источника питания не может обеспечивать более 5 ампер.

Например: блок питания 60 Вт 12 В имеет (1) выход. Блок питания 100 Вт 12 В имеет (2) выхода, поскольку 100 Вт/12 В = 8,33 А (более 5 А). Однако источник питания 100 Вт 24 В имеет (1) выходную мощность, поскольку 100 Вт/24 В = 4,16 А

Коэффициент мощности: Отношение реальной мощности к полной мощности, протекающей по цепи. Низкие коэффициенты мощности потребляют больше тока, поэтому уменьшается количество источников питания, которые вы можете использовать в цепи. С другой стороны, блоки питания с ВЫСОКИМ коэффициентом мощности потребляют меньше ампер, что позволяет включать в цепь больше блоков питания.

Входной ток: максимальная потребляемая мощность для одного источника питания. Меньшее число позволяет использовать больше источников питания на цепь.

Степень защиты IP: Защита от пыли и влаги для продуктов. Первое число в списке относится к классу защиты от пыли (1–6, 6 — самый высокий уровень), а второе указанное число относится к рейтингу воды (1–8, 8 — самый высокий).

База данных UL iq

Важно убедиться, что продукты, которые вы используете в своих знаках, признаны UL, чтобы убедиться, что ваш знак прошел проверку UL. UL iq — это онлайн-база данных UL, с помощью которой производители вывесок могут узнать, являются ли их продукты не просто «признанными UL», но и признанными UL для использования в светодиодных вывесках. UL-номер HanleyLED — E350828. Если вы выполните поиск в базе данных, вы увидите список всех наших продуктов, признанных UL, под этим номером электронного файла.

Кроме того, здесь вы можете узнать, каковы «Условия использования» вашей светодиодной продукции. Например, если в Условиях использования указано, что для вашего источника питания требуется электрический корпус, вам необходимо дополнительно учитывать стоимость вашего знака для работы и материалов, необходимых для корпуса вашего источника питания. Вы можете найти наши Условия использования в базе данных при выборе источника питания.

Общие методы подключения
Существует три распространенных метода подключения, которые помогут вам добиться желаемого освещения и высококачественных вывесок. Для получения дополнительной информации посмотрите это полное видео о правилах подключения, включая неправильные методы.

1. Односторонняя подача питания: Работа одной цепочки светодиодных модулей от выхода вашего источника питания. Один конец подключается к источнику питания, а другой просто закрывается проволочными гайками.
2. Параллельное подключение: Это похоже на «односторонний источник питания», но с несколькими рядами светодиодов, подключенными к одному и тому же источнику питания. Несколько цепочек светодиодов независимо возвращаются к источнику питания.
   Примечание. Чаще всего это используется с источниками питания большей мощности — 100 Вт, 150 Вт или 250 Вт — когда количество подключенных модулей превышает спецификацию Cascade Limit для вашего светодиодного модуля.
   
3. Home Run Loop: Здесь у вас есть две длинные цепочки светодиодов, связанные вместе на одном конце и подключенные к источнику питания на другом, образуя одну гигантскую петлю.
   Примечание. Это также используется, когда количество подключенных модулей превышает ограничение каскадирования. Это уменьшает разницу в яркости между первым и последним светодиодом, а также снижает количество случаев, когда установщик может последовательно соединить слишком много светодиодов.
   
                                              

Вот оно! Теперь, когда вы узнали о терминологии, базе данных UL iq и распространенных методах подключения светодиодов и источников питания, вы должны быть готовы с легкостью создавать свои вывески в соответствии с кодом.

Если у вас есть дополнительные вопросы или комментарии, обращайтесь к нашей команде HanleyLED. Имея более 60 офисов по всей стране, у Grimco есть помощь и ответы, которые вам нужны!

П: 800.