So berechnen und verbinden Sie LEDs in Reihe und parallel

So berechnen und verbinden Sie LEDs in Reihe und parallel

In diesem Artikel erfahren Sie, wie Sie LEDs mit einer einfachen Formel in Reihe und parallel berechnen und Ihre eigenen personalisierten LED-Anzeigen konfigurieren. Jetzt müssen Sie sich nicht mehr nur fragen, wie Sie LED-Leuchten verdrahten. aber tatsächlich kann es, kennen die Details hier.

Diese Leuchten sind nicht nur für ihre schillernden Farbeffekte bekannt, sondern auch für ihre Langlebigkeit und den geringsten Stromverbrauch.



Darüber hinaus können LEDs in Gruppen zu großen alphanumerischen Anzeigen verdrahtet werden, die als Indikatoren oder Werbung verwendet werden können.



Junge elektronische Hobbyisten und Enthusiasten sind oft verwirrt und fragen sich, wie LED und ihr Widerstand in einem Schaltkreis berechnet werden sollen, da sie Schwierigkeiten haben, Spannung und Strom durch die Gruppe von LEDs zu optimieren, die zur Aufrechterhaltung einer optimalen Helligkeit erforderlich sind.

Warum wir LEDs berechnen müssen

Das Entwerfen von LED-Anzeigen mag Spaß machen, aber sehr oft müssen wir nur noch darüber nachdenken, wie LED-Leuchten verkabelt werden sollen. Erfahren Sie anhand einer Formel, wie einfach es ist, Ihre eigenen LED-Anzeigen zu entwerfen.



Wir wissen bereits, dass eine LED eine bestimmte Durchlassspannung (FV) benötigt, um zu leuchten. Zum Beispiel benötigt eine rote LED einen FV von 1,2 V, eine grüne LED 1,6 V und für eine gelbe LED etwa 2 V.

Die modernen LEDs sind unabhängig von ihrer Farbe alle mit einer Durchlassspannung von ca. 3,3 V ausgestattet.

Da jedoch die gegebene Versorgungsspannung für eine LED meistens höher als ihr Vorwärtsspannungswert ist, ist das Hinzufügen eines Strombegrenzungswiderstands mit LED unerlässlich.



Lassen Sie uns daher lernen, wie ein Strombegrenzungswiderstand für eine ausgewählte LED oder eine Reihe von LEDs berechnet werden kann

Berechnung des Strombegrenzungswiderstands

Der Wert dieses Widerstands kann durch die unten angegebene Formel berechnet werden:

R = (Versorgungsspannung VS - LED-Durchlassspannung VF) / LED-Strom I.

Hier ist R der fragliche Widerstand in Ohm

Vs ist der Versorgungsspannungs-Eingang der LED

VF ist die LED vorwärts, die tatsächlich die minimale Versorgungsspannung ist, die eine LED benötigt, um mit optimaler Helligkeit zu leuchten.

Wenn eine Serien-LED-Verbindung in Frage kommt, müssen Sie nur die 'LED-Durchlassspannung' durch 'Gesamt-Durchlassspannung' in der Formel ersetzen, indem Sie FV jeder LED mit der Gesamtzahl der LEDs in der Serie multiplizieren. Angenommen, es sind 3 LEDs in Reihe geschaltet, dann wird dieser Wert 3 x 3,3 = 9,9

LED-Strom oder I bezieht sich auf die Nennstromstärke der LED und kann je nach Spezifikation der ausgewählten LED zwischen 20 mA und 350 mA liegen. Dies muss in der Formel in Ampere umgerechnet werden, damit 20 mA zu 0,02 A, 350 mA zu 0,35 A usw. werden.

Wie werden die LEDs angeschlossen?

Um dies zu verstehen, lesen wir die folgende Diskussion:

Angenommen, Sie möchten ein LED-Display mit 90 LEDs und einer 12-V-Versorgung für die Stromversorgung dieses 90-LED-Displays entwerfen.

Um die 90-LED optimal an die 12-V-Versorgung anzupassen und zu konfigurieren, müssen Sie die LEDs entsprechend in Reihe und parallel schalten.

Für diese Berechnung müssen 3 Parameter berücksichtigt werden, die wie folgt lauten:

  1. Die Gesamtzahl der LEDs beträgt in unserem Beispiel 90
  2. Durchlassspannung der LEDs, hier betrachten wir sie zur einfacheren Berechnung als 3 V, normalerweise wären dies 3,3 V.
  3. Der Versorgungseingang, der im vorliegenden Beispiel 12 V beträgt

In erster Linie müssen wir den Serienverbindungsparameter berücksichtigen und prüfen, wie viele LEDs innerhalb der angegebenen Versorgungsspannung untergebracht werden können

Dazu teilen wir die Versorgungsspannung durch 3 Volt.

Die Antwort lautet offensichtlich = 4. Dies gibt uns die Anzahl der LEDs an, die in der 12-V-Versorgung untergebracht werden könnten.

Die obige Bedingung ist jedoch möglicherweise nicht ratsam, da dies die optimale Helligkeit auf eine strikte 12-V-Versorgung beschränken würde und falls die auf einen niedrigeren Wert reduzierte Versorgung eine geringere Beleuchtung der LED verursachen würde.

Um einen niedrigeren Spielraum von mindestens 2 V zu gewährleisten, ist es daher ratsam, eine LED-Anzahl aus der Berechnung zu entfernen und auf 3 zu setzen.

3 LEDs in Reihe für eine 12-V-Versorgung sehen also gut genug aus, und dies würde sicherstellen, dass die LEDs auch dann recht hell leuchten könnten, wenn die Versorgung auf bis zu 10 V reduziert würde.

Jetzt möchten wir wissen, wie viele solcher 3 LED-Strings aus unseren insgesamt 90 LEDs in der Hand hergestellt werden können. Wenn Sie also die Gesamtzahl der LEDs (90) durch 3 teilen, erhalten Sie eine Antwort, die gleich 30 ist. Dies bedeutet, dass Sie 30 Anzahlen von LED-Reihenketten oder -Ketten löten müssen, wobei jede Kette 3 LEDs in der Reihe hat. Das ist ziemlich einfach, oder?

Wenn Sie mit dem Zusammenbau der 30 Nr. LED-Zeichenfolgen fertig sind, werden Sie natürlich feststellen, dass jede Zeichenfolge ihre eigenen positiven und negativen freien Enden hat.

Als nächstes verbinden Sie den berechneten Wert der Widerstände, wie im vorherigen Abschnitt beschrieben, mit einem der freien Enden jeder Reihe. Sie können den Widerstand am positiven Ende des Strings oder am negativen Ende anschließen. Die Position spielt keine Rolle, da die Der Widerstand muss nur mit der Serie übereinstimmen, Sie können sogar einige zwischen den LED-Serien einfügen. Mit dem Earler finden wir den Widerstand für jede LED-Zeichenfolge wie folgt:

R = (Versorgungsspannung VS - LED-Durchlassspannung VF) / LED-Strom

= 12 - (3 × 3) / 0,02 = 150 Ohm

Nehmen wir an, wir verbinden diesen Widerstand mit jedem der negativen Enden der LED-Strings.

  • Danach können Sie beginnen, die gemeinsamen positiven Enden der LEDs miteinander und die negativen Enden oder die Widerstandsenden jeder Serie miteinander zu verbinden.
  • Legen Sie schließlich eine 12-Volt-Versorgung an diese gemeinsamen Enden gemäß der richtigen Polarität an. Sie werden sofort feststellen, dass das gesamte Design mit einer gleichmäßigen Intensität hell aufleuchtet.
  • Sie können diese LED-Zeichenfolgen gemäß dem Design der Anzeige ausrichten und organisieren.

LEDs mit einer ungeraden Anzahl

Eine Situation kann auftreten, wenn Ihre LED-Anzeige LEDs in ungeraden Zahlen enthält.

Nehmen wir zum Beispiel an, dass im obigen Fall anstelle von 90, wenn die Anzeige aus 101 LEDs bestanden hätte, und 12 V als Versorgung betrachtet wird, es eine ziemlich umständliche Aufgabe wird, 101 durch 3 zu teilen.

Wir finden also den nächsten Wert, der direkt mit 3 teilbar ist, nämlich 90. Wenn Sie 99 mit 3 teilen, erhalten Sie 33. Daher wäre die Berechnung für diese 33 LED-Strings wie oben erläutert, aber was ist mit den verbleibenden zwei LEDs? Keine Sorge, wir können immer noch eine Reihe dieser 2 LEDs erstellen und sie parallel zu den verbleibenden 33 Zeichenfolgen schalten.

Um jedoch sicherzustellen, dass die 2-LED-Zeichenfolge genau wie die verbleibenden 3 LED-Zeichenfolgen einen gleichmäßigen Strom verbraucht, berechnen wir den Vorwiderstand entsprechend.

In der Formel ändern wir einfach die gesamte Durchlassspannung wie unten gezeigt:

R = (Versorgungsspannung VS - LED-Durchlassspannung VF) / LED-Strom

= 12 - (2 × 3) / 0,02 = 300 Ohm

Dies gibt uns den Widerstandswert speziell für den 2-LED-String.

Daher haben wir 150 Ohm für alle 3 LED-Strings und 300 Ohm für die 2 LED-Strings.

Auf diese Weise können Sie LED-Strings mit nicht übereinstimmenden LED-Strings einstellen, indem Sie einen geeigneten Kompensationswiderstand in Reihe mit den jeweiligen LED-Strings einführen.

Somit kann das Problem leicht gelöst werden, indem der Widerstandswert für die verbleibenden kleineren Reihen geändert wird.

Damit ist unser Tutorial zum seriellen und parallelen Anschließen von LEDs für eine bestimmte Anzahl von LEDs mit einer bestimmten Versorgungsspannung abgeschlossen. Wenn Sie Fragen dazu haben, verwenden Sie bitte das Kommentarfeld, um diese zu lösen.

Berechnung von LEDs in Reihe parallel in der Anzeigetafel

Bisher haben wir untersucht, wie LEDs in Reihe und parallel geschaltet oder berechnet werden können.

In den folgenden Abschnitten werden wir untersuchen, wie eine große numerische LED-Anzeige entworfen wird, indem LEDs in Reihe und parallel geschaltet werden.

Als Beispiel werden wir eine Zahlenanzeige „8“ mit LEDs erstellen und sehen, wie sie verdrahtet ist.

Erforderliche Teile

Für die Konstruktion benötigen Sie folgende Handvoll elektronischer Komponenten:
ROTE LED 5mm. = 56 nos.
WIDERSTAND = 180 OHMS ¼ WATT CFR,
ALLGEMEINES ZWECKBRETT = 6 x 4 ZOLL

Wie berechnet und konstruiert man eine LED-Anzeige?

Der Aufbau dieser Nummernanzeigeschaltung ist sehr einfach und erfolgt auf folgende Weise:

Setzen Sie alle LEDs in die Universalplatine ein und folgen Sie dabei den Anweisungen im Schaltplan.

Löten Sie zunächst nur eine Leitung jeder LED.

Nachdem Sie dies abgeschlossen haben, werden Sie feststellen, dass die LEDs nicht gerade ausgerichtet sind und tatsächlich ziemlich schief fixiert sind.

Berühren Sie die Lötkolbenspitze am gelöteten LED-Punkt und drücken Sie gleichzeitig die jeweilige LED nach unten, sodass ihre Basis flach auf die Platine gedrückt wird. Tun Sie dies für alle LEDs, um sie gerade auszurichten.

Löten Sie nun das andere ungelötete Kabel jeder der LEDs. Schneiden Sie ihre Kabel sauber mit einer Zange. Nach dem gemeinsamen Schaltplan sind die Positiven aller LED-Serien gemeinsam.

Schließen Sie 180-Ohm-Widerstände an die negativen offenen Enden jeder Serie an. Wiederum alle freien Enden der Widerstände gemeinsam.

Damit ist der Aufbau der LED-Anzeige Nummer „8“ beendet. Um es zu testen, schließen Sie einfach eine 12-Volt-Versorgung an die gemeinsame LED positiv und den gemeinsamen Widerstand negativ an.

Die Zahl „8“ sollte sofort in Form einer großen numerischen Anzeige aufleuchten und kann auch aus großer Entfernung erkannt werden.

Hinweise zur Funktionsweise der Schaltung

Um klar zu verstehen, wie eine große numerische LED-Anzeige aufgebaut ist, ist es wichtig, die Funktionsweise der Schaltung im Detail zu kennen.

Wenn man sich die Schaltung ansieht, kann man feststellen, dass das gesamte Display in 7 „Balken“ der LED-Serie unterteilt wurde.

Jede Serie enthält eine Gruppe von 4 LEDs. Wenn wir den Eingang 12 Volt durch 4 teilen, werden wir feststellen, dass jede LED 3 Volt genug empfängt, um sie hell leuchten zu lassen.

Die Widerstände stellen sicher, dass der Strom zu den LEDs begrenzt ist, damit sie lange halten können.

Indem wir diese LEDs der Serie einfach parallel verbinden, können wir sie in verschiedenen Formen ausrichten, um eine Vielzahl verschiedener alphanumerischer Anzeigen zu erzeugen.

Die Leser müssen nun leicht verstanden haben, wie LED in verschiedenen Modi berechnet wird.

Es geht nur darum, LEDs zuerst in Reihe zu schalten, diese dann in Parallelschaltungen zu verbinden und eine Spannung an ihre gemeinsamen positiven und negativen Werte anzulegen.




Zurück: Einfache LED-Röhrenlichtschaltung Weiter: Erstellen Sie eine LED-Wechselspannungsanzeige