In dit artikel leert u hoe u LED's in serie en parallel kunt berekenen met behulp van een eenvoudige formule en uw eigen gepersonaliseerde LED-displays kunt configureren, nu hoeft u zich niet alleen af te vragen hoe u LED-lampen bedraadt? maar kan het echt, ken de details hier.
Deze lampen staan niet alleen bekend om hun schitterende kleureffecten, maar ook om hun duurzaamheid en het minste stroomverbruik.
Bovendien kunnen LED's in groepen worden bedraad om grote alfanumerieke displays te vormen die kunnen worden gebruikt als indicatoren of advertenties.
Jonge elektronische hobbyisten en enthousiastelingen zijn vaak in de war en vragen zich af hoe ze LED en zijn weerstand in een circuit moeten berekenen, omdat ze het moeilijk vinden om spanning en stroom te optimaliseren via de groep LED's die nodig is om een optimale helderheid te behouden.
Waarom we LED's moeten berekenen
Het ontwerpen van LED-displays is misschien leuk, maar heel vaak denken we alleen maar aan het bedraden van LED-lampen? Leer door middel van een formule hoe eenvoudig het is om uw eigen LED-displays te ontwerpen.
We weten al dat een LED een bepaalde voorwaartse spanning (FV) nodig heeft om te branden. Een rode led heeft bijvoorbeeld een FV van 1,2 V nodig, een groene led 1,6 V en voor een gele led ongeveer 2 V.
De moderne LED's zijn allemaal gespecificeerd met ongeveer 3.3V voorwaartse spanning, ongeacht hun kleuren.
Maar aangezien de gegeven voedingsspanning naar een LED meestal hoger zou zijn dan de voorwaartse spanningswaarde, wordt het toevoegen van een huidige limierweerstand met LED absoluut noodzakelijk.
Laten we daarom eens kijken hoe een stroombegrenzerweerstand kan worden berekend voor een geselecteerde LED of een reeks LED's
Berekening stroombegrenzerweerstand
De waarde van deze weerstand kan worden berekend met de onderstaande formule:
R = (voedingsspanning VS - LED doorlaatspanning VF) / LED stroom I
Hier is R de weerstand in kwestie in ohm
Vs is de voedingsspanning van de LED
VF is de LED naar voren, wat eigenlijk de minimale voedingsspanning is die een LED nodig heeft om met optimale helderheid te verlichten.
Wanneer het een serie LED-verbinding betreft, hoeft u alleen de 'LED-doorlaatspanning' in de formule te vervangen door 'totale voorwaartse spanning' door FV van elke LED te vermenigvuldigen met het totale aantal LED's in de serie. Stel dat er 3 LED's in serie zijn dan wordt deze waarde 3 x 3,3 = 9,9
LED-stroom of I verwijst naar de stroomwaarde van de LED, deze kan variëren van 20 mA tot 350 mA, afhankelijk van de specificatie van de geselecteerde LED. Dit moet in de formule worden omgezet in ampère, dus 20 mA wordt 0,02 A, 350 mA wordt 0,35 A enzovoort.
Hoe sluit ik de leds aan?
Om dit te begrijpen, laten we de volgende discussie lezen:
Laten we aannemen dat u een LED-display wilt ontwerpen met 90 LED's erin, met een 12V-voeding om dit 90 LED-display van stroom te voorzien.
Om de 90 LED optimaal af te stemmen en te configureren met de 12V-voeding, moet u de LED's op de juiste manier in serie en parallel aansluiten.
Voor deze berekening hebben we 3 parameters nodig om rekening mee te houden, die als volgt zijn:
- Totaal aantal LED's dat in ons voorbeeld 90 is
- Voorwaartse spanning van de LED's, hier beschouwen we het als 3V omwille van eenvoudige berekening, normaal zou dit 3.3V zijn
- De voedingsingang, die voor het huidige voorbeeld 12V is
Eerst en vooral moeten we de serieverbindingsparameter in overweging nemen, en nagaan hoeveel leds er binnen de gegeven voedingsspanning passen
Dit doen we door de voedingsspanning te delen door 3 volt.
Het antwoord is duidelijk = 4. Dit geeft ons het aantal LED's dat zou kunnen worden ondergebracht in de 12V-voeding.
De bovenstaande voorwaarde is echter mogelijk niet aan te raden, omdat dat de optimale helderheid zou beperken tot een strikte 12V-voeding en in het geval dat de voeding tot een lagere waarde zou worden verlaagd, zou dit leiden tot een lagere verlichting van de LED.
Om een lagere marge van minimaal 2V te garanderen, zou het daarom raadzaam zijn om één LED-telling uit de berekening te verwijderen en er 3 van te maken.
Dus 3 LED's in serie voor een 12V-voeding zien er goed genoeg uit en dit zou ervoor zorgen dat zelfs als de voeding tot 10V zou worden teruggebracht, de LED's toch behoorlijk helder zouden kunnen oplichten.
Nu zouden we willen weten hoeveel van dergelijke 3 LED-strings kunnen worden gemaakt van onze in totaal 90 LED's in de hand? Daarom, door het totale aantal LED's (90) te delen door 3, krijgen we een antwoord dat gelijk is aan 30. Dit betekent dat je 30 nummers van LED-serie strings of kettingen zou moeten solderen, waarbij elke string 3 LED's in de serie heeft. Dat is best makkelijk toch?
Als je eenmaal klaar bent met het monteren van de genoemde 30nos LED-strings, zou je natuurlijk merken dat elke string zijn eigen positieve en negatieve vrije uiteinden heeft.
Verbind vervolgens de berekende waarde van weerstanden zoals besproken in de vorige sectie met een van de vrije uiteinden van elke serie, je kunt de weerstand aansluiten op het positieve uiteinde van de string of het negatieve uiteinde, de positie doet er niet toe, omdat de weerstand hoeft alleen maar in lijn te zijn met de serie, u kunt zelfs een aantal tussen de LED-serie opnemen. Met behulp van de eerdere vinden we de weerstand voor elke LED-string als:
R = (voedingsspanning VS - LED doorlaatspanning VF) / LED-stroom
= 12 - (3 x 3) / 0,02 = 150 ohm
Laten we aannemen dat we deze weerstand verbinden met elk van de negatieve uiteinden van LED-strings.
- Hierna kunt u beginnen met het samenvoegen van de gemeenschappelijke positieve uiteinden van de LED's en de negatieve uiteinden of de weerstandseinden van elke serie.
- Breng ten slotte 12 volt voeding aan op deze gemeenschappelijke uiteinden volgens de juiste polariteit. U zult onmiddellijk merken dat het hele ontwerp helder oplicht met een uniforme intensiteit.
- U kunt deze LED-strings uitlijnen en ordenen volgens het ontwerp van het display.
LED's met een oneven aantal
Er kan een situatie ontstaan wanneer uw LED-display LED's in oneven nummers bevat.
Stel bijvoorbeeld dat in het bovenstaande geval in plaats van 90 als het display uit 101 LED's zou bestaan, en dan 12V als voeding beschouwt, het een nogal lastige taak wordt om 101 te delen door 3.
Dus we vinden de dichtstbijzijnde waarde die direct deelbaar is door 3, wat 90 is. Door 99 te delen door 3 krijgen we 33. Daarom zou de berekening voor deze 33 LED-strings zijn zoals hierboven uitgelegd, maar hoe zit het met de resterende twee LED's? Geen zorgen, we kunnen nog steeds een string maken van deze 2 leds en deze parallel zetten met de overige 33 strings.
Om er echter voor te zorgen dat de 2 LED-strings een uniforme stroom verbruiken, net als de overige 3 LED-strings, berekenen we de serieweerstand dienovereenkomstig.
In de formule veranderen we eenvoudig de totale voorwaartse spanning zoals hieronder getoond:
R = (voedingsspanning VS - LED doorlaatspanning VF) / LED-stroom
= 12 - (2 x 3) / 0,02 = 300 ohm
Dit geeft ons de weerstandswaarde specifiek voor de 2 LED-string.
Daarom hebben we 150 ohm voor alle 3 LED-strings en 300 ohm voor de 2 LED-snaren.
Op deze manier kunt u LED-strings met niet-overeenkomende aantallen LED's aanpassen door een geschikte compensatieweerstand in serie met de respectieve LED-strings te introduceren.
Het probleem is dus eenvoudig op te lossen door de weerstandswaarde voor de resterende kleinere series te veranderen.
Hiermee is onze tutorial afgesloten over het aansluiten van LED's in serie en parallel voor een bepaald aantal LED's met een gespecificeerde voedingsspanning.Als u een gerelateerde vraag heeft, gebruik dan het opmerkingenveld om deze op te lossen.
Berekenen van LED's in serie parallel in displaybord
Tot dusverre hebben we geleerd hoe LED's in serie en parallel kunnen worden aangesloten of berekend.
In de volgende paragrafen zullen we onderzoeken hoe we een groot numeriek led-display kunnen ontwerpen door leds in serie en parallel te verbinden.
Als voorbeeld zullen we een nummerweergave '8' bouwen met behulp van LED's en kijken hoe deze is bedraad.
Onderdelen vereist
Voor de constructie heeft u de volgende handvol elektronische componenten nodig:
RODE LED 5 mm. = 56 nrs.
WEERSTAND = 180 OHM ¼ WATT CFR,
ALGEMENE PURPOSE BOARD = 6 BIJ 4 INCHES
Hoe LED-display berekenen en construeren?
De constructie van dit circuit voor nummerweergave is heel eenvoudig en gebeurt op de volgende manier:
Plaats alle LED's in het universele bord en volg de oriëntaties zoals weergegeven in het schakelschema.
Soldeer aanvankelijk slechts één kabel van elke LED.
Nadat u dit hebt voltooid, zult u merken dat de LED's niet recht uitgelijnd zijn en in feite nogal scheef zijn bevestigd.
Raak met de soldeerbouttip het gesoldeerde LED-punt aan en duw tegelijkertijd de betreffende LED naar beneden zodat de basis plat op het bord wordt gedrukt. Doe dit voor alle LED's om ze recht uit te lijnen.
Voltooi nu het solderen van de andere niet-gesoldeerde draad van elk van de LED's. Snijd hun snoeren schoon met een tang. Volgens het schakelschema zijn de positieven van alle LED-series gemeenschappelijk.
Sluit 180 Ohm-weerstanden aan op de negatieve open uiteinden van elke serie. Nogmaals, gebruik alle vrije uiteinden van de weerstanden.
Hiermee is de constructie van het LED-display nummer “8” beëindigd. Om het te testen, sluit u gewoon een 12 volt-voeding aan op de gemeenschappelijke positieve LED en de gemeenschappelijke negatieve weerstand.
Het cijfer '8' moet onmiddellijk oplichten in de vorm van een groot numeriek display en is zelfs van grote afstand te herkennen.
Tips voor circuitfunctie
Om duidelijk te begrijpen hoe u een groot numeriek led-display ontwerpt, is het belangrijk om de werking van het circuit in detail te kennen.
Als je naar het circuit kijkt, valt op dat het hele display is opgedeeld in 7 LED-serie 'balken'.
Elke serie bevat een groep van 4 leds. Als we de ingang 12 volt delen door 4, zullen we zien dat elke LED 3 volt genoeg ontvangt om ze helder te laten gloeien.
De weerstanden zorgen ervoor dat de stroom naar de leds beperkt wordt zodat ze lang meegaan.
Door deze serie LED's gewoon parallel aan elkaar te koppelen, kunnen we ze in verschillende vormen uitlijnen om een grote verscheidenheid aan verschillende alfanumerieke displays te produceren.
Lezers moeten nu gemakkelijk hebben begrepen hoe ze LED in verschillende modi moeten berekenen.
Het is gewoon een kwestie van LED's eerst in serie aansluiten, deze vervolgens in parallelle verbindingen aansluiten en een spanning toepassen op hun gemeenschappelijke plus- en minpunten.
Een paar: Eenvoudig LED Tubelight-circuit Volgende: Maak een LED-AC-spanningsindicatorcircuit
