LEDs de cablejat correctament Sèrie Vs Connexió en paral·lel: 6 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

En aquest instructiu parlem de díodes emissors de llum LED i de com podem connectar-los si tenim diverses unitats. Aquesta és una lliçó que m’agradaria conèixer des del principi perquè quan vaig començar a jugar amb circuits electrònics vaig construir uns quants projectes amb LEDs, diguem-ne, que s’haurien pogut millorar si sabés les coses que presentaré en aquest instructiu.

Pas 1: mireu el vídeo

El vídeo descriu els diferents mètodes de connexió amb els seus avantatges i desavantatges, coses que he après mentre comet els meus propis errors. Conté exemples esquemàtics i tot s’explica amb paraules senzilles perquè tothom pugui entendre-ho. Són coses subtils que hi ha al vídeo i que ens quedem fora d’aquest instructiu per simplificar.

Pas 2: Ordeneu les peces necessàries

Si teniu previst construir projectes amb LEDs, és possible que necessiteu alguns LEDs:-) És possible que ja en tingueu, però si en necessiteu més, podeu obtenir un bon negoci ordenant kits d’assortiment a eBay o AliExpress. Aquests kits d’assortiments poden tenir diferents mides i formes, els podeu trobar amb LEDs SMD o LED de forat travesser, però una cosa és segura: contindran LEDs de colors diferents, de vegades fins i tot de mides diferents.

Tinc un assortiment de LED SMD en dues mides 0603, 0805 i cinc colors: vermell, verd, blau, groc, blanc perquè són les mides i colors que faig servir habitualment en els meus projectes. Tinc un altre kit d'assortiment per a LEDs de forats passants de mides de 3 mm i 5 mm també en cinc colors: vermell, verd, blau, groc, blanc.

Aquí teniu alguns enllaços on podeu trobar aquests kits d’assortiments:

• Amazon: Kit LED SMD, Kit LED de forat passant.
• Aliexpress: Kit LED SMD, Kit LED de forat passant.
• Ebay: kit LED SMD, kit LED forat passant.

Mentre demaneu els LED, també us pot interessar un parell d’eines com ara un soldador o un joc de tornavisos. Vaig recomanar el soldador TS100 i el kit de tornavís Xiaomi Wiha. Aquests dos articles tenen una excel·lent relació qualitat / preu:

• Bangood: soldador TS100
• Banggood: Kit de tornavís Xiaomi Wiha
• Aliexpress: Soldador TS100
• Aliexpress: Kit de tornavís Xiaomi Wiha

Pas 3: tensió directa i corrent directa

Comencem parlant de tensió directa i corrent directa, aquests són dos paràmetres bàsics que heu de conèixer. Per tant, un LED és un díode que emet llum en determinades condicions. Tindrà una tensió directa que és el nivell en què comença a dirigir-se el díode. Posem per exemple un LED verd que normalment té una tensió directa d’uns 1,9 V. El LED començarà a conduir-se quan la tensió a través del seu ànode i càtode sigui almenys 1,9V. Per tant, si connecteu una font de voltatge d’1,5 V a aquest LED, no funcionarà, no s’encendrà. Si apliqueu per exemple 3V, començarà a conduir-se, el LED s’encendrà.

Un cop comenci a conduir el LED deixarà passar el corrent, però si no hi ha res que limiti el corrent, continuarà augmentant, per sobre del corrent avançat nominal, la unió a l'interior del LED es fon fonamentalment, danyant el LED. Per això, tenim un paràmetre anomenat forward forward. El fabricant del LED caracteritzarà la peça i esmentarà aquest corrent directe en què és segur fer funcionar el LED sense destruir-lo. Un valor típic per al corrent directe del LED pot ser de 20 mA. De vegades, si voleu tenir més precaució, podeu dissenyar el circuit amb un marge segur. És una bona pràctica deixar un marge del 25% i baixar del corrent nominal complet si l’aplicació ho permet. Especialment per a un petit indicador LED no haureu d’anar al corrent nominal total.

Pas 4: Limitar el corrent amb una resistència

Per tant, per limitar el corrent i evitar passar el corrent especificat, podem afegir una resistència al nostre circuit. Per calcular la resistència hem d’utilitzar els dos paràmetres esmentats anteriorment: tensió directa i corrent directa, així com la tensió d’alimentació del nostre circuit.

Sabem que el LED caurà 1,9 V mentre que la resistència haurà de deixar caure els 1,1 V restants fins a la nostra tensió de subministrament. Sabent que el corrent directe del LED és de 20 mA, podem calcular el valor de la resistència mitjançant la llei d’ohms. R = U / I i en el nostre cas U és 1,1V dividit per 20mA, resultant 55 ohms.

Pas 5: Connexió de LEDs en paral·lel

Com podeu veure, és bastant senzill limitar el corrent i conduir un sol LED, però, què passa si necessitem més LED?

Podríem connectar-los en paral·lel i utilitzar la mateixa resistència per limitar el corrent, però ens trobem amb alguns problemes. En primer lloc a causa de les variacions del procés de fabricació, cada LED tindrà una tensió cap endavant lleugerament diferent, això vol dir que obtindrà un corrent lleugerament diferent que podria provocar una il·luminació desigual o fins i tot fallar el LED si es condueix per sobre del corrent especificat.

En aplicacions modernes com, per exemple, la retroiluminació de la pantalla, és molt important tenir una il·luminació uniforme en tots els LED. Per tant, és millor evitar connectar LEDs en paral·lel.

Pas 6: Connexió dels LED de la sèrie

La millor manera de connectar diversos LED per tenir el mateix corrent que condueix cada LED seria en sèrie. Connectaríeu els 5 LED que teníem anteriorment en sèrie i els conduiríeu amb una font de voltatge constant, igual que abans de limitar el corrent amb una resistència. I creieu que el problema s'ha resolt, però el problema només es resol parcialment a causa d'una altra propietat dels díodes que també s'aplica als LED.

La tensió directa disminuirà amb un augment de la temperatura. Si la tensió directa baixa, el corrent directe augmentarà, escalfant encara més el LED. I hi ha una altra propietat que hem de tenir en compte fora de la corba exponencial entre la tensió directa i el corrent directe. Això ens indica que amb un petit canvi de tensió directa obtenim un gran canvi en el corrent directe i això pot conduir a una fallada del LED a causa de la fugida tèrmica.

Per tant, la manera de resoldre aquest problema és mitjançant l’ús d’una font de corrent constant. Actualment hi ha molts circuits integrats especialment dissenyats per conduir LEDs amb un corrent constant perquè els avantatges són clars. Es podria argumentar que si teniu LED en sèrie, si un d’ells falla, tota la cadena estarà inactiva i això és cert des d’un punt elèctric, però a la pràctica els LED s’han convertit en tan fiables que si el circuit està dissenyat correctament hi ha poques possibilitats que un LED falli durant la vida útil citat

Així doncs, tot això, espero que sigui útil, si és així, deixeu un comentari o premeu el botó M'agrada o No m'agrada per enviar-me alguns comentaris.