Як підключити світлодіод: паралельне та послідовне з'єднання

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.