Подключение диодов параллельное: Параллельное соединение светодиодов, плюсы и минусы

Содержание

Параллельное соединение светодиодов, плюсы и минусы

Подключение одного светодиода никогда не создаст больших проблем. Что делать, если необходимо запитать два, три, четыре и более светодиодов? Верно. Нужно собрать LEDs в строку ( цепочку ). Соединения могут быть нескольких типов: параллельное соединение светодиодов, последовательное соединение светодиодов и параллельно-последовательное. Напишу несколько слов об этих соединениях. Авось кому-нибудь пригодится.

Для тех, кто еще не знает — самым оптимальным является последовательное соединение светодиодов. В этом случае ток на каждом LED, соединенном последовательно, будет одинаковым. Такое соединение нам позволяет легко контролировать токи.

Однако, не смотря на это, существуют источники питания, мощность которого не позволит запитать последовательные светодиоды. В этом случае нам и поможет параллельное соединение светодиодных источников.

Параллельное соединение светодиодов не правильное

Параллельное соединение светодиодов используют, когда напряжение блока питания (источника) не хватает, для того, чтобы запитать ряд последовательных светодиодов. Если «конкретно теоретически», то параллельно светодиоды можно подключать и «тупо» — соединить все аноды и катоды LEDs. После чего подключить их к батарее и вуаля… Светодиоды горят! Причем единожды и на краткое время при подключении. Далее — конец им.

Такая схема подключения параллельно светоизлучающих диодов — не работоспособна, ввиду того, сопротивление диода маленькое и спокойно провоцирует режим КЗ (короткого замыкания).

Сразу откину некоторых злопыхателей. Есть, конечно, исключения… Ими грешат китайские производители дешевизны. Но это исключение из правил. Если кто-то разбирал китайские игрушки или зажигалки, то наверняка видел именно такую схему подключения. Где диоды подключены параллельно, не имея в свей цепи никаких посторонних электронных компонентов. Почему? Да все просто — в таких цепях ток ограничивается внутренним сопротивлением батареек AG1 (таблетка). Мощность в таких таблетках минимальна и не может нанести вред диоду. Т.е. мы опять приходим к выводу, что для нормального функционирования, диодам нужен резистор.

Повторюсь еще раз — параллельное соединение светодиодов используют только тогда, когда источник питания низковольтный.

Не смотря на то, что такой тип соединения не очень приветствуется, его частенько используют. В таких типах соединений есть одно правило — параллельное соединение светодиодов никогда не происходит с использованием ТОЛЬКО ОДНОГО резистора!!!

Ну или для тех, кто понимает только визуальные картинки, то не правильное параллельное соединение будет выглядеть так:

К сожалению, не смотря на то. что такое подключение не правильное, опять же, вездесущие китайцы тоже используют его во всю… Особенно в фонариках. Для этого им завышают номинал резистора, дабы не было перегрузки и товар преспокойненько может проработать год… А может и не проработать… Тут уж как повезет.

Естественно, возникает вопрос — ПОЧЕМУ нельзя соединять так? А дело тут простое…

Расчет сопротивления при параллельном соединении светодиодов

Рассмотрим параллельное соединение светодиодов на примере двух источников питания. Данные будут получены из расчета удвоенного значения потребляемого тока. Т.е. ограничивающий резистор имеет в двое меньшее сопротивление, нежели. если бы мы запитывали один светодиод. В любом случае стоит помнить, что двух одинаковых LED не бывает, не смотря даже на то, если они выпущены одним заводом и из одной партии. Все диоды имеют разброс по потребляемому току, внутреннему сопротивлению. Кристалл с меньшим сопротивлением возьмет больше тока. Таким образом возникнет некий перекос. Это можно определить визуально. С большим потреблением диод буде светиться сильнее, с меньшим слабее. Если диоды из одной партии, то перекос не будет сильно заметен, а если LEDs еще и от разных производителей, то вполне возможна ситуация когда диод перегорит.

Вернемся «к нашим баранам»… Резистор рассчитывается на двойное потребление тока, а следовательно при перегорании одного — второй получает удвоенное напряжение и удвоенный ток. Это тоже критично. Причем, тут больше играет роль ток, а не напряжение как таковое. Данное правило справедливо не только для параллельного соединения двух светодиодов, но также и для большего количества с одним резистором. При перегорании одного, остальные выйдут из строя в самые короткие сроки, из-за пропорционально растущего напряжения и тока.

Расчет резисторов для последовательного соединения светодиодов калькулятором и резистора для единичного светодиода теперь можно быстро посчитать на нашем сайте, пройдя по ссылкам.

Правильное параллельное соединение светодиодов

На картинке показано правильное параллельное соединение светодиодов. От варианта с одним резистором, данный способ отличается тем, что каждый диод соединяют в параллель через свой резистор. Такое соединение не позволит появиться перекосу. Даже, если по каким-то причинам светодиод перегорит, второй не получит увеличенного напряжения.

Плюсы и минусы параллельного соединения светодиодов

Большим плюсом параллельного соединения стоит отметить, что в случае правильного соединения светодиодов при перегорании одного из них, остальные будут работать. Диоды будут работать если и большее количество LEDs перегорит, здесь основным остается правило — чтобы работала хотя бы одна ветка. При последовательном соединении светодиодов выход из строя одного из них приведет к тому, что строка из последовательно соединенных чипов перестанет светиться.

Параллельное соединение позволяет соединить от двух и более светодиодов. Ограничения могут возникнуть только по мощности батареи (источника питания) и габаритов самого прибора, в который вы захотите поместить свое «детище».

Минусом параллельного соединения светодиодов отметим — удорожание конструкции, за счет того, что в цепи появляются новые элементы. В результате конечный продукт может оказаться достаточно громоздким.

Стоит представить себе елочную гирлянду с таким соединением диодов… Для ее работоспособности придется соединять еще один проводник к паре светодиод-резистор. Поэтому 99,9 % всех гирлянд собраны из последовательно соединенных светодиодов.

Видео на тему параллельного соединения светодиодов (если перегорит один из светодиодов)

Хочу дать Вам посмотреть видео о том, что же будет, если один из параллельно соединенных светодиодов перегорит. Это как раз к тому, что мы сегодня и обсуждали

 

Как подключить светодиод: параллельное и последовательное подключение

У цій статті ми відповімо на запитання, як поєднати світлодіоди, отримавши при цьому надійну і безвідмовну ланцюг. Існує два варіанти включення LED – послідовне і паралельне. Також використовують їх комбінацію, але до неї звертаються дуже рідко, тому зосередимося лише на двох варіаціях.

Вибір відповідного способу безпосередньо пов’язаний з вольт-амперних характеристик джерел світла. Ця характеристика показує залежність величини струму від напруги. На те, яке підключення буде використовуватися в підсумку, впливають і умови роботи джерела живлення: наявність стабілізації, вихідна напруга і сила струму. Щоб зрозуміти залежність згаданих показників для діодів, наведемо один приклад. Напруга нижче позначки В 2,5 через лампи не протікає зовсім. Понад цього порога починається стрибкоподібне зростання. Для діода розміром 5 мм робочі параметри складають 20 мА при 3 В, а вже при 3,5 В сила струму зростає до 80 мА, таким чином перевищуючи номінал вчетверо. Тому на перше місце при підключенні LED виходить делікатне підбір компонентів.

 

Розглянемо паралельне підключення світлодіодів і його особливості

Відразу ж підкреслимо, що до такого типу зазвичай звертаються, якщо вольтаж ланцюга недостатній для послідовної живлення. В теорії, досить зв’язати в окремі лінії катоди і аноди, підкинувши їх до харчування, зберігши полярність. Однак такий підхід нежиттєздатний, так як низький опір провідників призведе до короткого замикання – світлодіодні лампочки спалахнуть всього один раз, після чого вже ніколи не спалахнуть знову. І все ж, ми б не стали розглядати цей тип підключення, не будь у вирішення цієї проблеми.

Вольтаж стабілізується за допомогою резистора, в ролі якого можуть виступати:

  • окрема лампочка;
  • спеціалізований компонент;
  • батарейка типу AG1.

Паралельне з’єднання годиться для побутових варіацій, але для створення масивних освітлювальних приладів такий метод майже не використовується. Вся справа в тому, що двох абсолютно однакових по внутрішньому опору діодів не буває. Від опору безпосередньо залежить напруга, яке, в свою чергу, тісно пов’язана з силою струму. Тобто, якщо для одного світильника харчування буде прийнятним, інший буде працювати на межі своїх технічних можливостей.

 

Послідовна схема підключення

За всіма об’єктивними параметрами, саме такий варіант об’єднання ламп є оптимальним. Чому послідовне з’єднання світлодіодів є більш життєздатним? Вся справа в робочому струмі. В характеристиках будь-якого LED зазначається конкретне значення амперажу, наприклад, для діода 2835 це 180 мА. При цьому показник напруги вказується з деяким розкидом: від 2,9 до 3,3 Ст. Отже, для формування стабільної ланцюга, що працює без перевантажень, потрібно приділити увагу підбору генератора, здатного підтримувати значення амперажу на певному рівні. У такій зв’язці всі LED отримують однакове харчування, це означає, що при бажанні, ви зможете замінити одну лампочку на іншу з тієї ж партії, без ризику порушення номінальних значень.

Отже, підключення світлодіодних ламп один за одним, володіє наступними перевагами:

  • прогнозована стабільність по харчуванню;
  • довгий термін служби;
  • відсутність перевантаження;
  • взаємозамінність, без необхідності підбору елементів по опору.

Зручно і те, що в цьому випадку кількість джерел не обмежена: 20 або 100 LED – не має значення, через них завжди буде протікати однаковий струм. Для стабільної роботи є тільки одна важлива умова – надійний драйвер, здатний видавати вольтаж в певних межах при фіксованому значенні ампер. Перевищення паспортних даних хоча б на 10% призведе до повного вигоряння.

 

Серце світлотехніки: світлодіодні схеми, що працюють безвідмовно

Центральним елементом надійного з’єднання є драйвер – пристрій, що змінює напругу на виході, для підтримки заданого струму, незалежно від кількості діодів. Ідеальний драйвер підвищує вольтаж нескінченно, але в реальності будь-який такий прилад має обмеження. Наприклад, можна зустріти значення: 64-106 вольт при 350 мА. Ці пристрої можуть приймати не тільки 220 В, але і будь-які інші вхідні номінали. Так, існують «крихітки», розраховані на перетворення напруги від блоку живлення в діапазоні від 6 до 20 В в стабільний струм 3 А.

Перед тим, як правильно під’єднати світлодіоди, потрібно вибрати відповідний генератор. При виборі слід враховувати:

  1. мінімальне і максимальне значення вольт;
  2. вхідні параметри;
  3. робочий рівень струму.

В свою чергу все це потрібно співвіднести з ТТХ ламп, які планується використовувати.

Інші компоненти ланцюга, такі як тримач світлодіода, стрічка та інше, не впливають на технічну складову, тільки на естетичне оформлення і зручність монтажу.

Підіб’ємо підсумок, відповівши на головне питання: який спосіб з’єднання краще? Відповідь однозначна – звичайно ж, послідовний, у всякому разі, поки що індустрія не винайшла способу виробляти прилади з однаковим значенням опору. Паралельні схеми також можуть застосовуватися, але тільки за умови, що у вас є можливість особисто відібрати кожний компонент, попередньо вимірявши його номінали.

 

блок питания — диод и резистор параллельно

\$\начало группы\$

Недавно я исследовал модель схемы, в которой резистор включен параллельно с диодом, смещенным в прямом направлении.

Почему ток, проходящий через резистор, определяется исключительно прямым напряжением диода? Почему резистор не «видит» напряжение питания?

Для справки,

  • Резистор: 1000 Ом
  • Диод: прямое напряжение 0,6 В
  • Напряжение питания: 40 В
  • блок питания
  • напряжение
  • резисторы
  • диоды
  • параллельный

\$\конечная группа\$

4

\$\начало группы\$

Базовые знания в области электротехники: два параллельно подключенных устройства всегда испытывают одинаковое падение напряжения.

При параллельном подключении диода и резистора их прямое напряжение должно быть одинаковым. А поскольку диод имеет в значительной степени фиксированное прямое напряжение, это прямое напряжение будет у них обоих.

Таким образом, ток через резистор 1 кОм будет равен I=U/R=0,6/1000=0,6 мА .

\$\конечная группа\$

0

\$\начало группы\$

Бессмысленно использовать параллельный диод с резистором большего сопротивления, потому что они будут иметь одинаковое падение напряжения, и большая часть тока будет течь через диод, действующий так, как будто резистора вообще нет. Я хочу сказать, что сопротивление резистора должно быть меньше сопротивления диода, чтобы выполнять ту же работу и защищать диод от протекающего большого тока.

\$\конечная группа\$

2

Зарегистрируйтесь или войдите в систему

Зарегистрируйтесь с помощью Google

Зарегистрироваться через Facebook

Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Опубликовать как гость

Электронная почта

Требуется, но не отображается

Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

.

Почему резисторы, включенные параллельно каждому диоду в цепочке диодов, предотвращают повреждение высоким напряжением?

Задавать вопрос

спросил

Изменено
2 года, 5 месяцев назад

Просмотрено
1к раз

\$\начало группы\$

В книге сказано, что мы можем увеличить способность обратной блокировки, и когда мы подключаем резистор параллельно каждому диоду, это может защитить диоды от повреждения высоким напряжением.

Почему?

Параллельно соединенные резисторы не могут разделить напряжение, а последовательно соединенные могут.

Я имею в виду, что если напряжение в точке \$A\$,\$V_a\$, равно \$100В\$, то напряжение в точке \$B\$, \$V_b\$, должно быть \$100V\$ тоже \$R_2\$ не может уменьшить \$V_a\$.

Так почему во многих книгах или на веб-сайтах говорится о подключении резистора параллельно каждому диоду для защиты диодов от повреждения высоким напряжением?

  • диоды

\$\конечная группа\$

1

\$\начало группы\$

Диоды имеют обратный ток утечки, что означает, что каждый диод будет вести себя как резистор с большим сопротивлением. Если обратный ток утечки в каждом диоде неодинаков, это означает, что их эффективное сопротивление также не будет одинаковым, и, следовательно, обратное падение напряжения на каждом диоде будет разным.

Если, например, у вас были 60-вольтовые диоды на 100-вольтовой сети, а падение напряжения оказалось 70 и 30 вольт, то один из диодов окажется под нагрузкой и может выйти из строя. Добавление параллельных резисторов со значениями ниже эквивалентного сопротивления обратного смещения диода предотвратит перенапряжение, уравновешивая падение напряжения на каждом диоде.

\$\конечная группа\$

\$\начало группы\$

Ответ Транзистора верен на заданный вопрос. Однако резисторы работают только при обратном смещении постоянного тока или медленно нарастающем обратном смещении.

Диоды могут иметь довольно большую и различную емкость перехода, и они могут разбалансировать обратную цепочку при быстро растущем обратном напряжении быстрее, чем (обычно) большие резисторы могут выровнять заряд. Конденсаторы также должны быть добавлены, чтобы заглушить различия.

Диоды с обычным переходом имеют довольно значительный запас заряда, и он может варьироваться в зависимости от диода. Если обратный ток подается резко, диоды остаются включенными до тех пор, пока этот заряд не будет исчерпан, а затем первым выключается самый быстрый диод. Затем на этот диод будет действовать все обратное напряжение. Относительно большие конденсаторы будут замедлять скорость нарастания напряжения на первом диоде, пока другие не догонят его.

Большие конденсаторы и резисторы в цепочке диодов увеличивают стоимость и сложность, а также снижают эффективность выпрямителя. Эти R и C не могут сделать балансировку идеальной, они только улучшат ее, поэтому цепочка все еще должна включать достаточное количество диодов, чтобы с некоторым запасом превысить желаемое обратное напряжение.

На практике диодные цепочки часто изготавливаются из нескольких кремниевых диодов из одной партии, при этом используется достаточное количество, чтобы номинальный обратный пробой цепочки был по крайней мере в два раза больше необходимого. При первых нескольких приложениях обратного напряжения самые быстрые диоды с наименьшей емкостью выйдут из строя, неизменно вызывая короткое замыкание, оставляя достаточно выживших, чтобы выдерживать целевое напряжение.