Σύνδεση δύο λαμπτήρων. Χαρακτηριστικά παράλληλης σύνδεσης LED

Η ισχύς εξόδου ενός ULF με ένα άκρο μπορεί να αυξηθεί με παράλληλη σύνδεση ενός ή περισσότερων λαμπτήρων στη λυχνία της βαθμίδας εξόδου. Έτσι, στην ίδια τάση τροφοδοσίας και ανόδου, το ρεύμα ανόδου και, κατά συνέπεια, η ισχύς εξόδου του καταρράκτη αυξάνεται δύο ή περισσότερες φορές. Παράδειγμα παράλληλη σύνδεσηεμφανίζεται πρόσθετος λαμπτήρας στο τελικό στάδιο ενός ULF μονού άκρου ρύζι. 1.

Εικ.1. Σχηματικό διάγραμμαμονοάκρου ULF σε ένα (α) και δύο (β) πεντόδια

Στο υπό εξέταση καθεστώς ( ρύζι. 1, α) χρησιμοποιείται η λεγόμενη υπεργραμμική σύνδεση της πεντόδου, χαρακτηριστικό της οποίας είναι η σύνδεση της καθόδου με το προστατευτικό πλέγμα. Το πλέγμα θωράκισης πεντόδου συνδέεται με τον ακροδέκτη 2 του μετασχηματιστή εξόδου Tpl, με τον αριθμό των στροφών μεταξύ των ακίδων 2 και 3 να είναι περίπου το 43% του αριθμού των στροφών μεταξύ των ακίδων 1 και 3. Ο μετασχηματιστής Tpl έχει σχεδιαστεί έτσι ώστε η συνολική αντίσταση πρωτεύον τύλιγμα(ακίδες 1-3) ήταν ίση με την τιμή της αντίστασης φορτίου που προσδιορίστηκε για κάθε λαμπτήρα σύμφωνα με τις προδιαγραφές του καταλόγου. Έτσι, για παράδειγμα, για έναν λαμπτήρα EL34 αυτή η αντίσταση είναι περίπου 3 kOhm. Η αυτόματη τάση πόλωσης δημιουργείται κατά μήκος της αντίστασης R3, η οποία είναι διακλαδισμένη ηλεκτρολυτικό πυκνωτήΓ2.

Όταν συνδέετε μια πρόσθετη λάμπα (ή λαμπτήρες) παράλληλα με τη λυχνία του σταδίου εξόδου ULF, θα χρειαστεί να προσαρμόσετε τις τιμές ορισμένων στοιχείων. Έτσι, για παράδειγμα, όταν συνδέετε έναν επιπλέον λαμπτήρα ( ρύζι. 1, β) η τιμή αντίστασης της αντίστασης R3 στο αυτόματο κύκλωμα πόλωσης θα πρέπει να μειωθεί κατά περίπου δύο φορές σε σύγκριση με το προηγουμένως θεωρημένο κύκλωμα ( ρύζι. 1, α), και η τιμή της χωρητικότητας του πυκνωτή διακλάδωσης C2 διπλασιάζεται. Αυτό εξηγείται από το γεγονός ότι όταν δύο λαμπτήρες συνδέονται παράλληλα, το ρεύμα καθόδου διπλασιάζεται. Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η ισχύς της αντίστασης R3 θα πρέπει επίσης να διπλασιαστεί, δηλαδή από 5 σε 10 W. Για να επιτευχθεί διπλάσια αύξηση της ισχύος εξόδου, θα είναι επίσης απαραίτητο να μειωθεί στο μισό η σύνθετη αντίσταση της κύριας περιέλιξης του μετασχηματιστή Tpl.

Θεωρητικά, με παρόμοιο τρόπο, ένας μεγαλύτερος αριθμός παρόμοιων λαμπτήρων με σχεδόν ίδιες παραμέτρους μπορεί να συνδεθεί παράλληλα με τον λαμπτήρα της βαθμίδας εξόδου. Επομένως, στην πώληση μπορείτε να βρείτε ήδη επιλεγμένα ζεύγη, ακόμη και τέσσερις λαμπτήρες για χρήση σε παράλληλη σύνδεση της βαθμίδας εξόδου ULF.

Όπως σε ένα σωλήνα ULF ενός κύκλου, μπορείτε να αυξήσετε την ισχύ εξόδου ενός ενισχυτή push-pull συνδέοντας παράλληλα έναν ή περισσότερους σωλήνες στους λαμπτήρες της βαθμίδας εξόδου. Στην ίδια τάση τροφοδοσίας και ανόδου, το ρεύμα ανόδου και, κατά συνέπεια, η ισχύς εξόδου του καταρράκτη αυξάνεται δύο ή περισσότερες φορές. Θα εξηγήσουμε τα χαρακτηριστικά μιας τέτοιας σύνδεσης χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός απλού ενισχυτή ισχύος push-pull, το διάγραμμα κυκλώματος του οποίου φαίνεται στο ρύζι. 2.

Εικ.2. Διάγραμμα κυκλώματος ενός απλού ενισχυτή ισχύος push-pull

Αυτός ο ενισχυτής αποτελείται από δύο πανομοιότυπα κανάλια, καθένα από τα οποία βασίζεται στον ενισχυτή ενός άκρου που αναφέρθηκε προηγουμένως. Ένα παράδειγμα παράλληλης σύνδεσης πρόσθετων λαμπτήρων στο τελικό στάδιο ενός τέτοιου push-pull ULF φαίνεται στο ρύζι. 3.

Εικ.3. Σχηματικό διάγραμμα απλού ενισχυτή ισχύος push-pull με παράλληλη σύνδεση λαμπτήρων

Κατά την επιλογή των παραμέτρων των στοιχείων για έναν σωλήνα ώθησης ULF με παράλληλη σύνδεση λαμπτήρων, ισχύουν όλα τα σχόλια και οι συστάσεις που αναφέρθηκαν προηγουμένως για ένα κύκλωμα μονού άκρου.

Ας κάνουμε ένα ακόμη πείραμα. Ας πάρουμε πολλές πανομοιότυπες λάμπες και ας τις ανάψουμε τη μία μετά την άλλη (Εικ. 1.9). Αυτή η σύνδεση ονομάζεται σειριακή. Θα πρέπει να διακρίνεται από την παράλληλη σύνδεση που συζητήθηκε προηγουμένως.

Ρύζι. 1.9. Η γεννήτρια τροφοδοτεί δύο λαμπτήρες συνδεδεμένους σε σειρά. Το διάγραμμα δείχνει ένα αμπερόμετρο και τρία βολτόμετρα: το ένα μετρά τη συνολική τάση, τα άλλα δύο μετρούν την τάση σε κάθε λάμπα

Στο σειριακή σύνδεσηπολλά τμήματα του κυκλώματος (ας πούμε, αρκετοί λαμπτήρες) το ρεύμα σε καθένα από αυτά είναι το ίδιο.

Ας πάρουμε λοιπόν δύο λαμπτήρες 100 watt, τους ίδιους με αυτούς που εξετάστηκαν στο προηγούμενο πείραμα, και ας τις συνδέσουμε σε σειρά σε μια γεννήτρια με τάση 100 V.

Οι λάμπες μετά βίας θα λάμπουν, η λάμψη τους θα είναι ελλιπής. Γιατί; Επειδή η τάση πηγής (100 V) θα κατανεμηθεί εξίσου μεταξύ των δύο λαμπτήρων συνδεδεμένων σε σειρά. Κάθε λάμπα θα έχει τώρα τάση όχι 100, αλλά μόνο 50 V.

Η τάση στους λαμπτήρες είναι ίδια γιατί πήραμε δύο πανομοιότυπες λάμπες.

Εάν οι λαμπτήρες ήταν άνισοι, η συνολική τάση των 100 V θα μοιραζόταν μεταξύ τους, αλλά όχι εξίσου: για παράδειγμα, η μία λάμπα θα μπορούσε να έχει 70 V και η άλλη 30 V.

Όπως θα δούμε αργότερα, μια πιο ισχυρή λάμπα δέχεται λιγότερη τάση. Αλλά το ρεύμα σε δύο σειρές συνδεδεμένο ακόμη διαφορετικούς λαμπτήρεςπαραμένει το ίδιο. Αν καεί μία από τις λάμπες (τα μαλλιά της σπάσουν), θα σβήσουν και οι δύο λάμπες.

Στο Σχ. Το σχήμα 1.9 δείχνει πώς να ενεργοποιήσετε τα βολτόμετρα για να μετρήσετε την τάση σε κάθε λάμπα ξεχωριστά.

Η εμπειρία δείχνει ότι η συνολική τάση σε διαδοχικά τμήματα ενός κυκλώματος είναι πάντα ίση με το άθροισμα των τάσεων σε μεμονωμένα τμήματα.

Οι λαμπτήρες έκαιγαν κανονικά όταν το ρεύμα ήταν 1 A, αλλά για αυτό ήταν απαραίτητο να εφαρμοστεί τάση 100 V σε καθένα από αυτά. Τώρα η τάση σε καθεμία από τις λάμπες είναι μικρότερη από 100 V και το ρεύμα θα είναι μικρότερο από 1 Α. Δεν θα είναι αρκετό να θερμάνετε το νήμα της λάμπας.

Τώρα θα ρυθμίσουμε τη λειτουργία της γεννήτριας: θα αυξήσουμε την τάση της. Τι θα συμβεί? Καθώς η τάση αυξάνεται, το ρεύμα θα αυξάνεται.

Οι λάμπες θα αρχίσουν να λάμπουν πιο φωτεινά. Όταν, τέλος, ανεβάσουμε την τάση της γεννήτριας στα 200 V, θα δημιουργηθεί τάση 100 V σε καθεμία από τις λάμπες (το μισό της συνολικής τάσης) και το ρεύμα των λαμπτήρων θα αυξηθεί στο 1 A. Και αυτή είναι η κατάστασή τους κανονική λειτουργία. Και οι δύο λαμπτήρες θα καούν σε πλήρη ένταση και θα καταναλώνουν την κανονική τους ισχύ - 100 W. Η συνολική ισχύς που παρέχεται από τη γεννήτρια θα είναι ίση με 200 W (δύο λαμπτήρες των 100 W η καθεμία).

Θα ήταν δυνατό να ανάψετε όχι δύο λαμπτήρες σε σειρά, αλλά δέκα ή πέντε. Στην τελευταία περίπτωση, η εμπειρία θα μας δείξει ότι οι λαμπτήρες θα καίγονται κανονικά όταν η συνολική τάση αυξηθεί στα 500 V. Σε αυτήν την περίπτωση, η τάση στους ακροδέκτες κάθε λάμπας (υποθέτουμε ότι όλοι οι λαμπτήρες είναι ίδιοι) θα είναι 100 V Το ρεύμα στους λαμπτήρες θα είναι και είναι τώρα ίσο με 1 A .

Έτσι, έχουμε πέντε λαμπτήρες συνδεδεμένους σε σειρά. όλες οι λάμπες καίνε κανονικά, καθένας από αυτούς καταναλώνει ισχύ 100 W, που σημαίνει γενική εξουσίαθα είναι ίσο με 500 W.

Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα σε καθένα από αυτά θα είναι το ίδιο, γεγονός που απλοποιεί τον έλεγχο σε αυτό. Αλλά υπάρχουν στιγμές που δεν μπορείτε να κάνετε χωρίς παράλληλη σύνδεση.

Για παράδειγμα, εάν υπάρχει μια πηγή ρεύματος και πρέπει να συνδέσετε πολλούς λαμπτήρες LED σε αυτήν, η συνολική πτώση τάσης υπερβαίνει την τάση της πηγής. Με άλλα λόγια, η πηγή ρεύματος δεν επαρκεί για τους λαμπτήρες που συνδέονται σε σειρά και δεν ανάβουν.

Στη συνέχεια οι λαμπτήρες συνδέονται παράλληλα με το κύκλωμα και τοποθετείται μια αντίσταση σε κάθε κλάδο.

Σύμφωνα με τους νόμους της παράλληλης σύνδεσης, η πτώση τάσης σε κάθε κλάδο θα είναι η ίδια και ίση με την τάσηπηγή και το ρεύμα μπορεί να διαφέρει. Από αυτή την άποψη, οι υπολογισμοί για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών των αντιστάσεων θα πραγματοποιηθούν ξεχωριστά για κάθε κλάδο.

Γιατί δεν μπορείτε να συνδέσετε τα πάντα; λαμπτήρες ledσε μια αντίσταση; Επειδή η τεχνολογία παραγωγής δεν επιτρέπει την κατασκευή LED με απόλυτα ίσα χαρακτηριστικά. Τα LED έχουν διαφορετικά εσωτερική αντίσταση, και μερικές φορές οι διαφορές σε αυτό είναι πολύ έντονες ακόμη και για πανομοιότυπα μοντέλα που λαμβάνονται από την ίδια παρτίδα.

Μια μεγάλη διακύμανση στην αντίσταση οδηγεί σε μεταβολή της τρέχουσας τιμής και αυτό με τη σειρά του οδηγεί σε υπερθέρμανση και εξάντληση. Αυτό σημαίνει ότι πρέπει να ελέγξετε το ρεύμα σε κάθε LED ή σε κάθε κλάδο με σειριακή σύνδεση. Άλλωστε με σειριακή σύνδεση το ρεύμα είναι το ίδιο. Για το σκοπό αυτό, χρησιμοποιούνται ξεχωριστές αντιστάσεις. Με τη βοήθειά τους, το ρεύμα σταθεροποιείται.

Κύρια χαρακτηριστικά στοιχείων κυκλώματος

Μετά από λίγη σκέψη, γίνεται σαφές ότι ένας κλάδος μπορεί να περιέχει τον ίδιο μέγιστο αριθμό LED όπως όταν συνδέονται σε σειρά και τροφοδοτούνται από την ίδια πηγή.

Για παράδειγμα, έχουμε μια πηγή 12 volt. Μπορείτε να συνδέσετε 5 LED των 2 βολτ σε σειρά σε αυτό. (12 βολτ:2 βολτ:1,15≈5). Το 1,15 είναι ένας παράγοντας ασφαλείας, αφού είναι απαραίτητο να υπολογιστεί ότι θα συμπεριληφθεί και μια αντίσταση στο κύκλωμα.

: I=U/R, όπου I θα είναι το επιτρεπόμενο ρεύμα που λαμβάνεται από τον πίνακα χαρακτηριστικών της συσκευής. Η τάση U προκύπτει εάν η πτώση τάσης σε κάθε LED που περιλαμβάνεται στην αλυσίδα σειράς αφαιρεθεί από τη μέγιστη τάση της πηγής ισχύος (επίσης λαμβάνεται από τον πίνακα χαρακτηριστικών).

Η ισχύς της αντίστασης προκύπτει από τον τύπο:

Σε αυτήν την περίπτωση, όλες οι ποσότητες γράφονται στο σύστημα C. Θυμηθείτε ότι 1 A=1000 mA, 1 mA=0,001 A, 1 Ohm=0,001 kOhm, 1 W=1000 mW.

Σήμερα υπάρχουν πολλά ηλεκτρονικές αριθμομηχανές, τα οποία προσφέρουν την αυτόματη εκτέλεση αυτής της λειτουργίας, απλώς με αντικατάσταση γνωστά χαρακτηριστικάσε άδεια κελιά. Αλλά εξακολουθεί να είναι χρήσιμο να γνωρίζετε τις βασικές έννοιες.

Το πλεονέκτημα της παράλληλης σύνδεσης διόδων

Η παράλληλη σύνδεση σάς επιτρέπει να προσθέσετε 2 ή 5 ή 10 LED ή περισσότερα. Ο περιορισμός είναι η ισχύς της πηγής ρεύματος και οι διαστάσεις της συσκευής στην οποία θέλετε να χρησιμοποιήσετε μια τέτοια σύνδεση.

Οι λαμπτήρες για κάθε παράλληλο κλάδο λαμβάνονται αυστηρά πανομοιότυποι έτσι ώστε να έχουν τις πιο παρόμοιες τιμές επιτρεπόμενο ρεύμα, τάση προς τα εμπρός και προς τα πίσω.

Το πλεονέκτημα της παράλληλης σύνδεσης των LED είναι ότι αν καεί ένα από αυτά, ολόκληρη η αλυσίδα θα συνεχίσει να λειτουργεί. Οι βολβοί θα λάμπουν ακόμα κι αν καούν περισσότεροι από αυτούς, το κύριο πράγμα είναι ότι τουλάχιστον ένα κλαδί παραμένει άθικτο.

Όπως φαίνεται, παράλληλη σύνδεση- αυτο ειναι ομορφο χρήσιμο πράγμα. Απλά πρέπει να είστε σε θέση να συναρμολογήσετε σωστά το κύκλωμα, χωρίς να ξεχνάτε όλες τις ιδιότητες των LED και τους νόμους της φυσικής.

Σε πολλά κυκλώματα, οι παράλληλες συνδέσεις συνδυάζονται με σειριακές συνδέσεις για τη δημιουργία λειτουργικών ηλεκτρικών συσκευών.

Εφαρμογή παράλληλης σύνδεσης LED

Ένα κύκλωμα παράλληλης σύνδεσης με δύο ακροδέκτες επιτρέπει το δίχρωμο φωτισμό των λαμπτήρων εάν χρησιμοποιούνται δύο κρύσταλλοι διαφορετικό χρώμα. Το χρώμα αλλάζει όταν αλλάζουν οι πόλοι πηγής (αλλαγή στην τρέχουσα κατεύθυνση). Αυτό το σχήμα χρησιμοποιείται ευρέως σε δίχρωμους δείκτες.

Εάν δύο κρύσταλλοι διαφορετικών χρωμάτων συνδέονται παράλληλα σε μία συσκευασία και σε αυτούς είναι συνδεδεμένος ένας ρυθμιστής παλμών, τότε το χρώμα μπορεί να αλλάξει σε μεγάλο εύρος. Ιδιαίτερα πολλοί τόνοι δημιουργούνται όταν συνδυάζονται πράσινες και κόκκινες λυχνίες LED.

Όπως μπορείτε να δείτε στο διάγραμμα, κάθε κρύσταλλος έχει τη δική του αντίσταση συνδεδεμένη. Η κάθοδος σε μια τέτοια σύνδεση είναι κοινή και ολόκληρο το σύστημα είναι συνδεδεμένο με μια συσκευή ελέγχου - έναν μικροελεγκτή.

Στις σύγχρονες γιρλάντες διακοπών, μερικές φορές χρησιμοποιείται ένας μικτός τύπος σύνδεσης, στον οποίο πολλές διαδοχικές σειρές συνδέονται παράλληλα. Αυτό επιτρέπει στη γιρλάντα να λάμπει ακόμα και αν πολλές Πηγές LEDθα αποτύχει.

Κατά τη δημιουργία φωτισμού σε ένα δωμάτιο, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί μια παράλληλη σύνδεση. Τα μικτά κυκλώματα χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό πολλών ηλεκτρικών συσκευών δεικτών και για συσκευές φωτισμού.

Μερικές αποχρώσεις εγκατάστασης

Ξεχωριστά, μπορούμε να μιλήσουμε για το πώς συνδέονται τα LED μεταξύ τους. Κάθε κρύσταλλος περικλείεται σε ένα περίβλημα από το οποίο προέρχονται οι αγωγοί. Οι ακροδέκτες φέρουν συχνά την ένδειξη "-" ή "+", που σημαίνει σύνδεση με την κάθοδο και την άνοδο της συσκευής, αντίστοιχα.

Οι έμπειροι ραδιοερασιτέχνες μπορούν ακόμη και να προσδιορίσουν την πολικότητα με το μάτι, καθώς το τερματικό της καθόδου είναι ελαφρώς μακρύτερο και προεξέχει λίγο περισσότερο από το περίβλημα. Η σύνδεση των LED πρέπει να γίνεται με αυστηρή τήρηση της πολικότητας.

Αν μιλάμε, τότε η συγκόλληση χρησιμοποιείται συχνά κατά τη διαδικασία εγκατάστασης. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε ένα συγκολλητικό σίδερο χαμηλής ισχύος για να μην υπερθερμανθεί ο κρύσταλλος. Ο χρόνος συγκόλλησης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 4-5 δευτερόλεπτα. Είναι καλύτερα αν είναι 1-2 δευτερόλεπτα. Για να γίνει αυτό, το συγκολλητικό σίδερο θερμαίνεται εκ των προτέρων. Τα συμπεράσματα δεν λυγίζουν πολύ. Το κύκλωμα συναρμολογείται επί τόπου από ένα υλικό που αφαιρεί καλά τη θερμότητα.