Zwei Glühbirnen anschließen. Merkmale der Parallelschaltung von LEDs

Die Ausgangsleistung eines Single-Ended-ULF kann durch Parallelschaltung einer oder mehrerer Lampen zur Ausgangsstufenlampe erhöht werden. Somit erhöht sich bei gleicher Versorgungs- und Anodenspannung der Anodenstrom und dementsprechend die Ausgangsleistung der Kaskade um das Doppelte oder Mehrfache. Beispiel parallele Verbindung Die zusätzliche Lampe im Endstadium eines Single-Ended-ULF ist in dargestellt Reis. 1.

Abb.1. Schematische Darstellung Single-Ended-ULF auf einer (a) und zwei (b) Pentoden

Im betrachteten Schema ( Reis. 1, a) kommt die sogenannte ultralineare Anbindung der Pentode zum Einsatz, deren charakteristisches Merkmal die Anbindung der Kathode an das Schutzgitter ist. Das Pentoden-Abschirmgitter ist an Pin 2 des Ausgangstransformators Tpl angeschlossen, wobei die Windungszahl zwischen Pin 2 und 3 etwa 43 % der Windungszahl zwischen Pin 1 und 3 beträgt. Der Transformator Tpl ist so ausgelegt, dass die Gesamtimpedanz Primärwicklung(Pins 1-3) entsprach dem Wert des Lastwiderstands, der für jede Lampe gemäß der Katalogspezifikation ermittelt wurde. So beträgt dieser Widerstand beispielsweise bei einer EL34-Lampe etwa 3 kOhm. Die automatische Vorspannung wird am Widerstand R3 erzeugt, der überbrückt ist Elektrolytkondensator C2.

Wenn Sie eine zusätzliche Lampe (oder zusätzliche Lampen) parallel zur Lampe der ULF-Ausgangsstufe anschließen, müssen Sie die Werte einiger Elemente anpassen. So zum Beispiel beim Anschluss einer weiteren Lampe ( Reis. 1, geb) Der Widerstandswert des Widerstands R3 in der automatischen Vorspannungsschaltung sollte im Vergleich zur zuvor betrachteten Schaltung um etwa das Zweifache reduziert werden ( Reis. 1, a), und der Wert der Kapazität des Nebenschlusskondensators C2 wird verdoppelt. Dies erklärt sich dadurch, dass sich bei Parallelschaltung zweier Lampen der Kathodenstrom verdoppelt. Zu beachten ist, dass auch die Leistung des Widerstands R3 verdoppelt werden sollte, also von 5 auf 10 W. Um eine Verdoppelung der Ausgangsleistung zu erreichen, muss außerdem die Impedanz der Primärwicklung des Transformators Tpl um die Hälfte reduziert werden.

Theoretisch kann auf ähnliche Weise eine größere Anzahl gleichartiger Lampen mit nahezu identischen Parametern parallel zur Endstufenlampe geschaltet werden. Daher finden Sie im Angebot bereits ausgewählte Lampenpaare und sogar Viererlampen zur Verwendung in Parallelschaltung der ULF-Ausgangsstufe.

Wie bei einem Einzyklus-Röhren-ULF können Sie die Ausgangsleistung eines Gegentaktverstärkers erhöhen, indem Sie eine oder mehrere Röhren parallel an die Endstufenlampen anschließen. Bei gleicher Versorgungs- und Anodenspannung erhöht sich der Anodenstrom und damit die Ausgangsleistung der Kaskade um das Doppelte oder Mehrfache. Die Besonderheiten einer solchen Verbindung erläutern wir am Beispiel eines einfachen Gegentakt-Leistungsverstärkers, dessen Schaltplan in dargestellt ist Reis. 2.

Abb.2. Schaltplan eines einfachen Push-Pull-Leistungsverstärkers

Dieser Verstärker besteht aus zwei identischen Kanälen, die jeweils auf dem zuvor besprochenen Single-Ended-Verstärker basieren. Ein Beispiel für die Parallelschaltung zusätzlicher Lampen in der Endphase eines solchen Push-Pull-ULF ist in dargestellt Reis. 3.

Abb. 3. Schematische Darstellung eines einfachen Gegentakt-Leistungsverstärkers mit Parallelschaltung von Lampen

Bei der Auswahl der Elementparameter für eine Push-Pull-Röhre ULF mit Parallelschaltung von Lampen gelten alle zuvor für eine Single-Ended-Schaltung genannten Kommentare und Empfehlungen.

Machen wir noch ein Experiment. Nehmen wir mehrere identische Lampen und schalten sie nacheinander ein (Abb. 1.9). Diese Verbindung wird als seriell bezeichnet. Sie ist von der zuvor besprochenen Parallelschaltung zu unterscheiden.

Reis. 1.9. Der Generator versorgt zwei in Reihe geschaltete Lampen mit Strom. Das Diagramm zeigt ein Amperemeter und drei Voltmeter: eines misst die Gesamtspannung, die anderen beiden messen die Spannung an jeder Lampe

Bei serielle Verbindung In mehreren Abschnitten des Stromkreises (z. B. mehreren Lampen) ist der Strom in jedem von ihnen gleich.

Nehmen wir also zwei 100-Watt-Lampen, die gleichen wie im vorherigen Experiment, und schalten sie in Reihe an einen Generator mit einer Spannung von 100 V.

Die Lampen werden kaum leuchten, ihr Leuchten wird unvollständig sein. Warum? Denn die Quellenspannung (100 V) wird gleichmäßig auf beide in Reihe geschalteten Lampen aufgeteilt. Jede Lampe hat nun eine Spannung von nicht 100, sondern nur noch 50 V.

Die Spannung an den Lampen ist gleich, da wir zwei identische Lampen genommen haben.

Wären die Lampen ungleich, würde die Gesamtspannung von 100 V zwischen ihnen aufgeteilt, jedoch nicht gleichmäßig: Beispielsweise könnte eine Lampe 70 V und die andere 30 V haben.

Wie wir später sehen werden, erhält eine leistungsstärkere Lampe weniger Spannung. Aber der Strom in zwei in Reihe geschalteten sogar verschiedene Lampen Bleibt das selbe. Wenn eine der Lampen durchbrennt (ihr Haar bricht), gehen beide Lampen aus.

In Abb. Abbildung 1.9 zeigt, wie man Voltmeter einschaltet, um die Spannung an jeder Lampe einzeln zu messen.

Die Erfahrung zeigt, dass die Gesamtspannung in aufeinanderfolgenden Abschnitten eines Stromkreises immer gleich der Summe der Spannungen in einzelnen Abschnitten ist.

Die Lampen brannten normal, wenn der Strom 1 A betrug, aber dafür musste an jede von ihnen eine Spannung von 100 V angelegt werden. Jetzt beträgt die Spannung an jeder der Lampen weniger als 100 V und der Strom wird weniger als betragen 1 A. Dies reicht nicht aus, um den Lampenfaden zu erwärmen.

Wir regulieren nun den Betrieb des Generators: Wir erhöhen seine Spannung. Was wird passieren? Mit zunehmender Spannung steigt auch der Strom.

Die Lampen beginnen heller zu leuchten. Wenn wir schließlich die Spannung des Generators auf 200 V erhöhen, stellt sich an jeder der Lampen eine Spannung von 100 V ein (die Hälfte der Gesamtspannung) und der Strom der Lampen erhöht sich auf 1 A. Und das ist ihr Zustand normale Operation. Beide Lampen brennen mit voller Intensität und verbrauchen ihre normale Leistung – 100 W. Die vom Generator gelieferte Gesamtleistung beträgt 200 W (zwei Lampen mit je 100 W).

Es wäre möglich, nicht zwei, sondern zehn oder fünf Lampen in Reihe einzuschalten. Im letzteren Fall würde die Erfahrung zeigen, dass die Lampen normal brennen, wenn die Gesamtspannung auf 500 V erhöht wird. In diesem Fall beträgt die Spannung an den Anschlüssen jeder Lampe (wir gehen davon aus, dass alle Lampen gleich sind) 100 V Der Strom in den Lampen beträgt und beträgt jetzt 1 A.

Wir haben also fünf Lampen in Reihe geschaltet; Alle Lampen brennen normal, jede von ihnen verbraucht 100 W Leistung, das heißt allgemeine Macht wird 500 W betragen.

In diesem Fall ist der Strom an jedem von ihnen gleich, was die Kontrolle darüber vereinfacht. Aber es gibt Zeiten, in denen man auf eine Parallelschaltung nicht verzichten kann.

Wenn beispielsweise eine Stromquelle vorhanden ist und Sie mehrere LED-Lampen daran anschließen müssen, übersteigt der Gesamtspannungsabfall an dieser die Quellenspannung. Mit anderen Worten: Für die in Reihe geschalteten Lampen reicht die Stromquelle nicht aus und sie leuchten nicht.

Dann werden die Glühbirnen parallel zum Stromkreis geschaltet und an jedem Zweig ein Widerstand angebracht.

Gemäß den Gesetzen der Parallelschaltung ist der Spannungsabfall an jedem Zweig gleich und gleich Spannung Quelle und der Strom können unterschiedlich sein. In diesem Zusammenhang werden Berechnungen zur Bestimmung der Eigenschaften von Widerständen für jeden Zweig separat durchgeführt.

Warum kann man nicht alles verbinden? LED-Glühbirnen zu einem Widerstand? Weil die Produktionstechnologie es nicht erlaubt, LEDs mit vollkommen gleichen Eigenschaften herzustellen. LEDs haben unterschiedliche innerer Widerstand, und manchmal sind die Unterschiede sogar bei identischen Modellen aus derselben Charge sehr groß.

Eine große Widerstandsschwankung führt zu einer Schwankung des Stromwerts, was wiederum zu Überhitzung und Durchbrennen führt. Das bedeutet, dass Sie bei einer seriellen Verbindung den Strom an jeder LED oder an jedem Zweig überprüfen müssen. Denn bei einer Reihenschaltung ist der Strom gleich. Zu diesem Zweck werden separate Widerstände verwendet. Mit ihrer Hilfe wird der Strom stabilisiert.

Hauptmerkmale von Schaltungselementen

Nach kurzem Nachdenken wird klar, dass ein Zweig die gleiche maximale Anzahl an LEDs enthalten kann, als wenn er in Reihe geschaltet und von derselben Quelle gespeist würde.

Wir haben zum Beispiel eine 12-Volt-Quelle. Daran können Sie 5 LEDs mit 2 Volt in Reihe schalten. (12 Volt:2 Volt:1,15≈5). 1,15 ist ein Sicherheitsfaktor, da damit gerechnet werden muss, dass auch ein Widerstand in den Stromkreis einbezogen wird.

: I=U/R, wobei I der zulässige Strom aus der Tabelle mit den Geräteeigenschaften ist. Die Spannung U ergibt sich, wenn der Spannungsabfall an jeder in der Reihenschaltung enthaltenen LED von der maximalen Spannung der Stromquelle abgezogen wird (ebenfalls aus der Kennlinientabelle entnommen).

Die Widerstandsleistung ergibt sich aus der Formel:

In diesem Fall werden alle Größen im C-System geschrieben. Denken Sie daran, dass 1 A = 1000 mA, 1 mA = 0,001 A, 1 Ohm = 0,001 kOhm, 1 W = 1000 mW.

Heute gibt es viel Online-Rechner, die anbieten, diesen Vorgang automatisch durch einfaches Ersetzen durchzuführen bekannte Eigenschaften in leere Zellen. Dennoch ist es hilfreich, die Grundkonzepte zu kennen.

Der Vorteil der Parallelschaltung von Dioden

Durch die Parallelschaltung können Sie 2, 5, 10 oder mehr LEDs hinzufügen. Die Einschränkung liegt in der Leistung der Stromquelle und den Abmessungen des Geräts, in dem Sie einen solchen Anschluss verwenden möchten.

Die Glühbirnen für jeden parallelen Zweig werden streng identisch genommen, sodass sie die ähnlichsten Werte aufweisen zulässiger Strom, Vorwärts- und Rückwärtsspannung.

Der Vorteil der Parallelschaltung von LEDs besteht darin, dass die gesamte Kette weiter funktioniert, wenn eine davon durchbrennt. Die Glühbirnen leuchten auch dann, wenn mehrere davon durchbrennen. Hauptsache, mindestens ein Zweig bleibt intakt.

Wie gesehen, parallele Verbindung- das ist schön nützliches Ding. Sie müssen lediglich in der Lage sein, die Schaltung richtig zusammenzubauen und dabei alle Eigenschaften von LEDs und die Gesetze der Physik nicht zu vergessen.

In vielen Schaltkreisen werden parallele Verbindungen mit seriellen Verbindungen kombiniert, um funktionsfähige elektrische Geräte zu schaffen.

Anwendung der Parallelschaltung von LEDs

Eine Parallelschaltung mit zwei Anschlüssen ermöglicht bei Verwendung von zwei Kristallen eine zweifarbige Beleuchtung von Glühbirnen verschiedene Farben. Die Farbe ändert sich, wenn sich die Quellenpole ändern (Änderung der Stromrichtung). Dieses Schema wird häufig bei Zweifarbenindikatoren verwendet.

Wenn zwei Kristalle unterschiedlicher Farbe in einem Gehäuse parallel geschaltet und ein Pulsmodulator daran angeschlossen wird, kann die Farbe in einem weiten Bereich geändert werden. Besonders viele Töne werden durch die Kombination grüner und roter LEDs erzeugt.

Wie Sie im Diagramm sehen können, ist an jeden Kristall ein eigener Widerstand angeschlossen. Die Kathode in einer solchen Verbindung ist gemeinsam und das gesamte System ist mit einem Steuergerät – einem Mikrocontroller – verbunden.

In modernen Feiertagsgirlanden wird manchmal eine gemischte Verbindungsart verwendet, bei der mehrere aufeinanderfolgende Reihen parallel verbunden werden. Dadurch kann die Girlande auch bei mehreren leuchten LED-Quellen wird versagen.

Bei der Beleuchtung eines Raumes kann auch eine Parallelschaltung verwendet werden. Gemischte Schaltkreise werden beim Entwurf vieler elektrischer Anzeigegeräte und für Beleuchtungsgeräte verwendet.

Ein paar Installationsnuancen

Unabhängig davon können wir darüber sprechen, wie die LEDs miteinander verbunden sind. Jeder Kristall ist in einem Gehäuse eingeschlossen, aus dem Leitungen kommen. Die Anschlüsse sind oft mit „-“ oder „+“ gekennzeichnet, was bedeutet, dass sie mit der Kathode bzw. Anode des Geräts verbunden sind.

Erfahrene Funkamateure können die Polarität sogar mit dem Auge bestimmen, da der Kathodenanschluss etwas länger ist und etwas mehr aus dem Gehäuse herausragt. Der Anschluss von LEDs muss unter strikter Beachtung der Polarität erfolgen.

Wenn wir darüber sprechen, wird während des Installationsprozesses häufig Löten verwendet. Verwenden Sie dazu einen Lötkolben mit geringer Leistung, um den Kristall nicht zu überhitzen. Die Lötzeit sollte 4-5 Sekunden nicht überschreiten. Es ist besser, wenn es 1-2 Sekunden sind. Dazu wird der Lötkolben vorab erhitzt. Die Schlussfolgerungen verbiegen sich nicht viel. Der Kreislauf wird vor Ort aus einem Material zusammengebaut, das die Wärme gut ableitet.