كيفية حساب وتوصيل مصابيح LED في سلسلة ومتوازية

كيفية حساب وتوصيل مصابيح LED في سلسلة ومتوازية

ستتعلم في هذه المقالة كيفية حساب مصابيح LED في سلسلة ومتوازية باستخدام صيغة بسيطة وتكوين شاشات LED المخصصة الخاصة بك ، والآن ليس عليك فقط أن تتساءل عن كيفية استخدام مصابيح LED؟ ولكن في الواقع يمكنك فعل ذلك ، تعرف على التفاصيل هنا.



تُعرف هذه الأضواء ليس فقط بتأثيراتها اللونية المبهرة ، ولكن أيضًا بسبب متانتها وأقل استهلاك للطاقة.

علاوة على ذلك ، يمكن توصيل مصابيح LED في مجموعات لتشكيل شاشات أبجدية رقمية كبيرة يمكن استخدامها كمؤشرات أو إعلانات.





غالبًا ما يتم الخلط بين الهواة والمتحمسين الإلكترونيين الشباب ويتساءلون عن كيفية حساب LED ومقاومه في الدائرة ، نظرًا لأنهم يجدون صعوبة في تحسين الجهد والتيار من خلال مجموعة مصابيح LED اللازمة للحفاظ على السطوع الأمثل.

لماذا نحتاج لحساب المصابيح

قد يكون تصميم شاشات LED أمرًا ممتعًا ، ولكن غالبًا ما نتركنا فقط نفكر في كيفية توصيل مصابيح LED؟ تعلم من خلال الصيغة مدى بساطة تصميم شاشات LED الخاصة بك.



نحن نعلم بالفعل أن LED يتطلب جهدًا أماميًا معينًا (FV) ليضيء. على سبيل المثال ، سيحتاج مؤشر LED الأحمر إلى قيمة FV تبلغ 1.2 فولت ، وسيتطلب المصباح الأخضر 1.6 فولت ولمصباح LED أصفر يكون حوالي 2 فولت.

تم تحديد جميع مصابيح LED الحديثة بجهد أمامي 3.3 فولت تقريبًا بغض النظر عن ألوانها.

ولكن نظرًا لأن جهد الإمداد المعطى لمصباح LED سيكون في الغالب أعلى من قيمة الجهد الأمامي ، فإن إضافة المقاوم الحالي مع LED يصبح أمرًا ضروريًا.

لذلك دعونا نتعلم كيف يمكن حساب المقاوم المحدد الحالي لمصباح LED محدد أو سلسلة من مصابيح LED

حساب المقاوم المحدد الحالي

يمكن حساب قيمة هذا المقاوم من خلال الصيغة الموضحة أدناه:

R = (جهد الإمداد VS - جهد LED الأمامي VF) / تيار LED I

هنا R هو المقاوم المعني في أوم

Vs هو إدخال الفولتجي العرض إلى LED

VF هو LED الأمامي وهو في الواقع الحد الأدنى لجهد الإمداد المطلوب بواسطة LED للإضاءة مع السطوع الأمثل.

عندما يكون اتصال LED المتسلسل موضع تساؤل ، ستحتاج فقط إلى استبدال 'الجهد الأمامي LED' بـ 'إجمالي الجهد الأمامي' في الصيغة ، بضرب FV لكل LED في العدد الإجمالي لمصابيح LED في السلسلة. لنفترض أن هناك 3 مصابيح LED متسلسلة ، تصبح هذه القيمة 3 × 3.3 = 9.9

يشير LED Current أو I إلى التصنيف الحالي لمصباح LED ، وقد يتراوح من 20 مللي أمبير إلى 350 مللي أمبير اعتمادًا على مواصفات LED المحدد. يجب تحويل هذا إلى أمبير في الصيغة ، بحيث يصبح 20 مللي أمبير 0.02 أمبير ، و 350 مللي أمبير يصبح 0.35 أمبير وهكذا.

كيفية توصيل المصابيح؟

لفهم هذا دعونا نقرأ المناقشة التالية:

لنفترض أنك تريد تصميم شاشة LED بها 90 مصباحًا ، مع مصدر بجهد 12 فولت لتشغيل شاشة 90 LED هذه.

لمطابقة 90 LED وتكوينها على النحو الأمثل مع وحدة تزويد 12V ، ستحتاج إلى توصيل مصابيح LED في سلسلة ومتوازية بشكل مناسب.

لهذا الحساب ، سنحتاج إلى 3 معلمات يجب أخذها في الاعتبار وهي كالتالي:

  1. إجمالي عدد مصابيح LED وهو 90 في مثالنا
  2. الجهد الأمامي لمصابيح LED ، هنا نعتبره 3 فولت من أجل حساب سهل ، وعادة ما يكون 3.3 فولت
  3. إدخال العرض ، وهو 12 فولت للمثال الحالي

أولاً وقبل كل شيء ، يتعين علينا النظر في معلمة اتصال السلسلة ، والتحقق من عدد مصابيح LED التي يمكن استيعابها داخل جهد الإمداد

نقوم بذلك بقسمة جهد العرض على 3 فولت.

ستكون الإجابة بوضوح = 4. هذا يعطينا عدد مصابيح LED التي يمكن استيعابها في إمداد 12V.

ومع ذلك ، قد لا يكون الشرط أعلاه مستحسنًا لأن ذلك من شأنه أن يقيد السطوع الأمثل بإمداد صارم بجهد 12 فولت وفي حالة انخفاض العرض إلى قيمة أقل قد يؤدي إلى انخفاض إضاءة LED.

لذلك لضمان هامش أقل من 2 فولت على الأقل ، يُنصح بإزالة عدد LED واحد من الحساب وجعله 3.

لذا فإن 3 مصابيح LED في سلسلة لإمداد 12 فولت تبدو جيدة بدرجة كافية وهذا من شأنه أن يضمن أنه حتى لو تم تقليل العرض إلى 10 فولت ، فإن مصابيح LED ستظل قادرة على الإضاءة بشكل مشرق للغاية.

الآن نريد أن نعرف كم عدد سلاسل LED الثلاثة التي يمكن تصنيعها من إجمالي 90 مصباح LED في متناول اليد؟ لذلك ، بقسمة العدد الإجمالي لمصابيح LED (90) على 3 ، نحصل على إجابة تساوي 30. بمعنى أنك ستحتاج إلى لحام 30 رقمًا من سلاسل أو سلاسل سلسلة LED ، كل سلسلة بها 3 مصابيح LED في السلسلة. هذا ، سهل جدًا ، أليس كذلك؟

بمجرد الانتهاء من تجميع 30nos من سلاسل LED المذكورة ، ستجد بطبيعة الحال أن كل سلسلة لها نهاياتها الإيجابية والسلبية الحرة.

بعد ذلك ، قم بتوصيل القيمة المحسوبة للمقاومات كما تمت مناقشته في القسم السابق بأي طرف من الأطراف الحرة لكل سلسلة ، يمكنك توصيل المقاوم في الطرف الموجب من السلسلة أو الطرف السالب ، لا يهم الموضع لأن يحتاج المقاوم فقط إلى أن يتماشى مع السلسلة ، ويمكنك حتى تضمين بعض الأماكن الموجودة بين سلسلة LED. باستخدام Earler ، نجد أن المقاوم لكل سلسلة LED هو:

R = (جهد الإمداد VS - جهد LED الأمامي VF) / تيار LED

= 12 - (3 × 3) / 0.02 = 150 أوم

لنفترض أننا قمنا بتوصيل هذا المقاوم بكل طرف من الأطراف السلبية لسلاسل LED.

  • بعد ذلك ، يمكنك البدء في الانضمام إلى الأطراف الإيجابية المشتركة لمصابيح LED معًا ، والنهايات السلبية أو نهايات المقاومة لكل سلسلة معًا.
  • أخيرًا ، قم بتطبيق 12 فولت على هذه النهايات المشتركة وفقًا للقطبية الصحيحة. سوف تجد على الفور التصميم الكامل متوهجًا بشكل مشرق مع كثافة موحدة.
  • يمكنك محاذاة وتنظيم سلاسل LED هذه حسب تصميم الشاشة.

المصابيح ذات العد الفردي

قد ينشأ موقف عندما تحتوي شاشة LED الخاصة بك على مصابيح LED بأرقام فردية.

على سبيل المثال ، افترض في الحالة المذكورة أعلاه بدلاً من 90 إذا كانت الشاشة تتكون من 101 مصباح LED ، ثم اعتبار 12 فولت كإمداد ، يصبح من الصعب تقسيم 101 على 3.

لذلك نجد أقرب قيمة قابلة للقسمة مباشرة مع 3 وهي 90. قسمة 99 على 3 يعطينا 33. لذلك سيكون حساب سلاسل LED 33 كما هو موضح أعلاه ولكن ماذا عن الصمامين المتبقيين؟ لا تقلق ، لا يزال بإمكاننا عمل سلسلة من هذين المصباحين ووضعهما بالتوازي مع الـ 33 سلسلة المتبقية.

ومع ذلك ، للتأكد من أن سلسلة LED 2 تستهلك تيارًا منتظمًا تمامًا مثل سلاسل LED الثلاثة المتبقية ، فإننا نحسب المقاوم المتسلسل وفقًا لذلك.

في الصيغة ، نقوم ببساطة بتغيير إجمالي الجهد الأمامي كما هو موضح أدناه:

R = (جهد الإمداد VS - جهد LED الأمامي VF) / تيار LED

= 12 - (2 × 3) / 0.02 = 300 أوم

هذا يعطينا قيمة المقاوم على وجه التحديد لسلسلة 2 LED.

لذلك لدينا 150 أوم لجميع سلاسل LED الثلاثة ، و 300 أوم لسلسلة 2 LED.

بهذه الطريقة ، يمكنك ضبط سلاسل LED ذات أرقام غير متطابقة من LED عن طريق إدخال المقاوم التعويضي المناسب في سلسلة مع سلاسل LED الخاصة.

وبالتالي يتم حل المشكلة بسهولة عن طريق تغيير قيمة المقاوم للسلسلة الأصغر المتبقية.

يختتم هذا البرنامج التعليمي الخاص بنا فيما يتعلق بكيفية توصيل مصابيح LED في سلسلة ومتوازية لأي عدد معين من مصابيح LED باستخدام جهد إمداد محدد ، إذا كان لديك أي استفسار ذي صلة ، فيرجى استخدام مربع التعليق لحلها.

حساب المصابيح في سلسلة متوازية في لوحة العرض

حتى الآن قمنا بتوضيح كيفية توصيل مصابيح LED أو حسابها في سلسلة ومتوازية.

في الفقرات التالية سنبحث في كيفية تصميم شاشة عرض رقمية كبيرة من خلال ربط مصابيح LED في سلسلة ومتوازية.

كمثال ، سنقوم ببناء شاشة رقمية '8' باستخدام مصابيح LED ونرى كيف يتم توصيلها بأسلاك.

الأجزاء المطلوبة

سوف تحتاج إلى المكونات الإلكترونية التالية للبناء:
LED أحمر 5 مم. = 56 غ.
مقاوم = 180 أوم واط CFR ،
لوحة الأغراض العامة = 6 × 4 بوصات

كيفية حساب وبناء شاشة LED؟

إن إنشاء دائرة عرض الأرقام هذه بسيط للغاية ويتم بالطريقة التالية:

أدخل جميع مصابيح LED في لوحة الأغراض العامة واتبع الاتجاهات كما هو موضح في مخطط الدائرة.

في البداية ، قم بلحام سلك واحد فقط لكل LED.

بعد الانتهاء من ذلك ، ستجد أن مصابيح LED ليست مستقيمة ومثبتة في الواقع بطريقة ملتوية تمامًا.

المس طرف مكواة اللحام على نقطة LED الملحومة وادفع في نفس الوقت مؤشر LED الخاص لأسفل بحيث يتم دفع قاعدته بشكل مسطح على اللوحة. افعل ذلك مع جميع مصابيح LED لجعلها محاذاة بشكل مستقيم.

الآن انتهي من لحام الرصاص الآخر غير الملحوم لكل من مصابيح LED. قطع خيوطهم نظيفة مع القراص. وفقًا لمخطط الرسم البياني المشترك ، قم بتجميع إيجابيات جميع سلسلة LED.

قم بتوصيل 180 مقاومات أوم بالأطراف السلبية المفتوحة لكل سلسلة. مرة أخرى ، قم بتوحيد جميع الأطراف الحرة للمقاومات.

هذا ينهي بناء شاشة العرض LED رقم '8'. لاختباره ، ما عليك سوى توصيل مصدر 12 فولت بمصباح LED المشترك الموجب والمقاوم المشترك سالب.

يجب أن يضيء الرقم '8' على الفور في شكل عرض رقمي كبير ويمكن التعرف عليه حتى من مسافة بعيدة.

تلميحات عمل الدائرة

لفهم كيفية تصميم شاشة عرض رقمية كبيرة ، سيكون من المهم معرفة كيفية عمل الدائرة بالتفصيل.

عند النظر إلى الدائرة ، قد يلاحظ المرء أن الشاشة بأكملها قد تم تقسيمها إلى 7 'أشرطة' من سلسلة LED.

تحتوي كل سلسلة على مجموعة من 4 مصابيح LED. إذا قسمنا المدخل 12 فولت على 4 ، فسنجد أن كل LED يتلقى 3 فولت بما يكفي لجعلها تتوهج بشكل مشرق.

تتأكد المقاومات من أن التيار إلى مصابيح LED محدود بحيث تستمر لفترة طويلة.

الآن بمجرد الانضمام إلى سلسلة LEDs هذه بالتوازي ، يمكننا محاذاةهم في أشكال مختلفة لإنتاج مجموعة كبيرة ومتنوعة من شاشات العرض الأبجدية الرقمية المختلفة.

يجب أن يكون القراء قد فهموا الآن بسهولة كيفية حساب LED في أوضاع مختلفة.

إنها مجرد مسألة توصيل مصابيح LED أولاً على التوالي ، ثم ربطها في اتصالات متوازية وتطبيق جهد كهربائي على الإيجابيات والسلبيات الشائعة.




زوج من: دائرة ضوء LED بسيط التالى: اصنع دائرة مؤشر جهد التيار المتردد LED