Daya saat menghubungkan lampu secara paralel. Fitur koneksi paralel LED

Mari kita lakukan satu percobaan lagi. Mari kita ambil beberapa lampu identik dan menyalakannya satu demi satu (Gbr. 1.9). Koneksi ini disebut serial. Ini harus dibedakan dari koneksi paralel yang telah dibahas sebelumnya.

Beras. 1.9. Generator memberi daya pada dua lampu yang dihubungkan secara seri. Diagram menunjukkan sebuah amperemeter dan tiga voltmeter: satu mengukur tegangan total, dua lainnya mengukur tegangan pada setiap lampu

Pada koneksi serial beberapa bagian rangkaian (katakanlah, beberapa lampu) arus di masing-masing bagian adalah sama.

Jadi, mari kita ambil dua buah lampu 100 watt, sama seperti yang dibahas pada percobaan sebelumnya, dan dihubungkan secara seri ke generator bertegangan 100 V.

Lampu hampir tidak menyala, cahayanya tidak lengkap. Mengapa? Karena tegangan sumber (100 V) akan terbagi rata antara kedua lampu yang dihubungkan secara seri. Setiap lampu sekarang memiliki tegangan bukan 100, tetapi hanya 50 V.

Tegangan pada lampu sama karena kita mengambil dua lampu yang identik.

Jika lampu-lampu tersebut tidak sama, tegangan total 100 V akan dibagi di antara lampu-lampu tersebut, tetapi tidak sama rata: misalnya, satu lampu dapat mempunyai tegangan 70 V dan yang lainnya 30 V.

Seperti yang akan kita lihat nanti, lampu yang lebih kuat menerima tegangan yang lebih kecil. Namun arusnya dalam dua seri-terhubung genap lampu yang berbeda tetap sama. Jika salah satu lampu padam (rambutnya patah), kedua lampu akan padam.

Pada Gambar. Gambar 1.9 menunjukkan cara menyalakan voltmeter untuk mengukur tegangan pada setiap lampu satu per satu.

Pengalaman menunjukkan bahwa tegangan total pada bagian-bagian rangkaian yang berurutan selalu sama dengan jumlah tegangan pada masing-masing bagian.

Lampu menyala normal bila arusnya 1 A, namun untuk itu masing-masing lampu perlu diberi tegangan 100 V. Sekarang tegangan pada masing-masing lampu kurang dari 100 V, dan arusnya akan lebih kecil dari 1 A. Memanaskan filamen lampu tidak akan cukup.

Kami sekarang akan mengatur pengoperasian generator: kami akan meningkatkan tegangannya. Apa yang akan terjadi? Ketika tegangan meningkat, arus akan meningkat.

Lampu akan mulai bersinar lebih terang. Ketika, akhirnya, kita menaikkan tegangan generator menjadi 200 V, tegangan 100 V akan ditetapkan pada masing-masing lampu (setengah dari total tegangan) dan arus lampu akan meningkat menjadi 1 A. Dan inilah kondisinya. operasi normal. Kedua lampu akan menyala dengan intensitas penuh dan mengonsumsi daya normalnya - 100 W. Total daya yang disuplai oleh generator akan sama dengan 200 W (masing-masing dua lampu 100 W).

Dimungkinkan untuk menyalakan bukan dua lampu secara seri, tetapi sepuluh atau lima lampu. Dalam kasus terakhir, pengalaman menunjukkan kepada kita bahwa lampu akan menyala secara normal ketika tegangan total dinaikkan menjadi 500 V. Dalam hal ini, tegangan pada terminal setiap lampu (kita asumsikan semua lampu sama) akan menjadi 100 V Arus pada lampu akan dan sekarang sama dengan 1 A.

Jadi, kita mempunyai lima lampu yang dihubungkan secara seri; semua lampu menyala normal, masing-masing mengkonsumsi daya 100 W, artinya kekuatan umum akan sama dengan 500 W.

Dalam hal ini, arus pada masing-masingnya akan sama, yang menyederhanakan kontrol terhadapnya. Namun ada kalanya Anda tidak dapat melakukannya tanpa koneksi paralel.

Misalnya, jika ada sumber listrik, dan Anda perlu menyambungkan beberapa bohlam LED ke sumber tersebut, penurunan tegangan total melebihi tegangan sumber. Dengan kata lain, sumber listrik tidak mencukupi untuk lampu yang dihubungkan secara seri dan tidak menyala.

Kemudian bola lampu dihubungkan secara paralel ke rangkaian dan ditempatkan resistor pada setiap cabang.

Menurut hukum hubungan paralel, jatuh tegangan pada setiap cabang akan sama dan sama dengan tegangan sumber, dan arusnya mungkin berbeda-beda. Sehubungan dengan itu, perhitungan untuk menentukan karakteristik resistor akan dilakukan secara terpisah untuk setiap cabang.

Mengapa Anda tidak bisa menghubungkan semuanya? bola lampu yang dipimpin ke satu resistor? Karena teknologi produksi tidak memungkinkan pembuatan LED dengan karakteristik yang sama sempurna. LED berbeda resistensi internal, dan terkadang perbedaan di dalamnya sangat kuat bahkan untuk model identik yang diambil dari batch yang sama.

Variasi resistansi yang besar menyebabkan variasi nilai arus, dan hal ini pada gilirannya menyebabkan panas berlebih dan kelelahan. Artinya Anda perlu memeriksa arus pada setiap LED atau pada setiap cabang dengan koneksi serial. Lagi pula, dengan koneksi seri, arusnya sama. Untuk tujuan ini, resistor terpisah digunakan. Dengan bantuan mereka, arus menjadi stabil.

Karakteristik utama elemen rangkaian

Setelah sedikit berpikir, menjadi jelas bahwa satu cabang dapat berisi jumlah maksimum LED yang sama seperti ketika dihubungkan secara seri dan diberi daya dari sumber yang sama.

Misalnya kita mempunyai sumber 12 volt. Anda dapat menghubungkan 5 LED 2 volt secara seri ke sana. (12 volt:2 volt:1,15≈5). 1,15 adalah faktor keamanan, karena perlu dihitung bahwa resistor juga akan disertakan dalam rangkaian.

: I=U/R, dimana I adalah arus yang diizinkan yang diambil dari tabel karakteristik perangkat. Tegangan U diperoleh jika jatuh tegangan pada setiap LED yang termasuk dalam rangkaian seri dikurangi dengan tegangan maksimum sumber listrik (juga diambil dari tabel karakteristik).

Daya resistor ditemukan dari rumus:

Dalam hal ini, semua besaran ditulis dalam sistem C. Ingatlah bahwa 1 A=1000 mA, 1 mA=0,001 A, 1 Ohm=0,001 kOhm, 1 W=1000 mW.

Hari ini ada banyak sekali kalkulator online, yang menawarkan untuk melakukan operasi ini secara otomatis, cukup dengan menggantinya karakteristik yang diketahui ke dalam sel kosong. Namun mengetahui konsep dasarnya tetap berguna.

Keuntungan koneksi paralel dioda

Koneksi paralel memungkinkan Anda menambahkan 2 atau 5 atau 10 LED atau lebih. Batasannya adalah kekuatan sumber listrik dan dimensi perangkat tempat Anda ingin menggunakan sambungan tersebut.

Umbi untuk setiap cabang paralel diambil benar-benar identik sehingga memiliki nilai yang paling mirip arus yang diizinkan, tegangan maju dan mundur.

Keuntungan menghubungkan LED secara paralel adalah jika salah satunya padam, seluruh rangkaian akan terus bekerja. Umbi akan menyala meskipun lebih banyak yang terbakar, yang utama adalah setidaknya satu cabang tetap utuh.

Seperti yang Anda lihat, koneksi paralel cukup hal yang berguna. Anda hanya perlu bisa merakit rangkaian dengan benar, tidak melupakan semua sifat LED dan hukum fisika.

Di banyak rangkaian, sambungan paralel digabungkan dengan sambungan serial untuk menghasilkan perangkat listrik yang berfungsi.

Penerapan koneksi paralel LED

Skema koneksi paralel dengan dua pin memungkinkan Anda mewujudkan cahaya dua warna bola lampu jika dua kristal digunakan warna berbeda. Warnanya berubah ketika kutub sumber berubah (perubahan arah arus). Skema ini banyak digunakan dalam indikator dua warna.

Jika dua kristal dengan warna berbeda dihubungkan secara paralel dalam satu paket dan modulator pulsa dihubungkan padanya, maka warnanya dapat diubah dalam rentang yang luas. Terutama banyak nada yang dihasilkan saat menggabungkan LED hijau dan merah.

Seperti yang Anda lihat pada diagram, setiap kristal memiliki resistor yang terhubung. Katoda dalam koneksi seperti itu adalah umum, dan seluruh sistem terhubung ke perangkat kontrol - mikrokontroler.

Dalam karangan bunga liburan modern, jenis sambungan campuran kadang-kadang digunakan, di mana beberapa baris berturut-turut dihubungkan secara paralel. Hal ini memungkinkan karangan bunga bersinar meskipun beberapa Sumber LED akan gagal.

Saat membuat pencahayaan di dalam ruangan, koneksi paralel juga bisa digunakan. Sirkuit campuran digunakan dalam desain banyak perangkat listrik indikator dan untuk perangkat penerangan.

Beberapa nuansa instalasi

Secara terpisah, kita dapat berbicara tentang bagaimana LED terhubung satu sama lain. Setiap kristal dibungkus dalam wadah tempat asal timah. Terminal sering kali diberi tanda “-” atau “+”, yang berarti koneksi ke katoda dan anoda perangkat.

Amatir radio berpengalaman bahkan dapat menentukan polaritas dengan mata, karena terminal katoda sedikit lebih panjang dan sedikit lebih menonjol dari wadahnya. Menghubungkan LED harus dilakukan dengan ketat memperhatikan polaritas.

Jika kita berbicara tentang itu, maka penyolderan sering digunakan selama proses instalasi. Untuk melakukan ini, gunakan besi solder berdaya rendah agar kristal tidak terlalu panas. Waktu penyolderan tidak boleh lebih dari 4-5 detik. Lebih baik jika 1-2 detik. Untuk melakukan ini, besi solder dipanaskan terlebih dahulu. Kesimpulannya tidak terlalu menyimpang. Sirkuit dirakit di lokasi dari bahan yang menghilangkan panas dengan baik.

Daya keluaran ULF ujung tunggal dapat ditingkatkan dengan menghubungkan satu atau lebih lampu secara paralel ke lampu tahap keluaran. Jadi, dengan tegangan suplai dan anoda yang sama, arus anoda dan, karenanya, daya keluaran tahap meningkat dua kali atau lebih. Contoh sambungan paralel lampu tambahan pada tahap akhir ULF ujung tunggal ditunjukkan pada beras. 1.

Gambar.1. Diagram skematik ULF berujung tunggal pada satu (a) dan dua (b) pentoda

Dalam skema yang sedang dipertimbangkan ( beras. 1, sebuah) apa yang disebut sambungan ultralinier pentoda digunakan, ciri khasnya adalah sambungan katoda ke jaringan pelindung. Grid pelindung pentode dihubungkan ke pin 2 trafo keluaran Tpl, dengan jumlah lilitan antara pin 2 dan 3 kira-kira 43% dari jumlah lilitan antara pin 1 dan 3. Trafo Tpl dirancang sedemikian rupa sehingga impedansi total belitan primer(pin 1-3) sama dengan nilai tahanan beban yang ditentukan untuk setiap lampu sesuai spesifikasi katalog. Jadi, misalnya untuk lampu EL34 hambatannya kira-kira 3 kOhm. Tegangan bias otomatis dihasilkan melalui resistor R3, yang di-shunt kapasitor elektrolitik C2.

Saat menyambungkan lampu (atau lampu) tambahan secara paralel ke lampu tahap keluaran ULF, Anda perlu menyesuaikan nilai beberapa elemen. Jadi, misalnya, saat menyambungkan satu lampu tambahan ( beras. 1,b) nilai resistansi resistor R3 pada rangkaian bias otomatis harus dikurangi kira-kira dua kali lipat dibandingkan dengan rangkaian yang dipertimbangkan sebelumnya ( beras. 1, sebuah), dan nilai kapasitansi kapasitor shunt C2 menjadi dua kali lipat. Hal ini dijelaskan oleh fakta bahwa ketika dua lampu dihubungkan secara paralel, arus katoda menjadi dua kali lipat. Perlu dicatat bahwa kekuatan resistor R3 juga harus digandakan, yaitu dari 5 menjadi 10 W. Untuk mencapai peningkatan dua kali lipat dalam daya keluaran, impedansi belitan primer transformator Tpl juga perlu dikurangi setengahnya.

Secara teoritis, dengan cara yang sama, sejumlah besar lampu serupa dengan parameter yang hampir sama dapat dihubungkan secara paralel dengan lampu tahap keluaran. Oleh karena itu, di pasaran Anda dapat menemukan sepasang atau bahkan empat lampu yang sudah dipilih untuk digunakan dalam koneksi paralel tahap keluaran ULF.

Seperti pada ULF tabung satu siklus, Anda dapat meningkatkan daya keluaran penguat dorong-tarik dengan menghubungkan secara paralel satu atau lebih tabung ke lampu tahap keluaran. Pada tegangan suplai dan anoda yang sama, arus anoda dan, karenanya, daya keluaran tahap meningkat dua kali atau lebih. Kami akan menjelaskan fitur sambungan tersebut menggunakan contoh penguat daya dorong-tarik sederhana, diagram rangkaiannya ditunjukkan pada beras. 2.

Gambar.2. Diagram rangkaian penguat daya dorong-tarik sederhana

Penguat ini terdiri dari dua saluran identik, yang masing-masing didasarkan pada penguat ujung tunggal yang telah dibahas sebelumnya. Contoh sambungan paralel lampu tambahan pada tahap akhir ULF dorong-tarik ditunjukkan pada beras. 3.

Gambar.3. Diagram skema penguat daya dorong-tarik sederhana dengan sambungan lampu paralel

Saat memilih parameter elemen untuk ULF tabung dorong-tarik dengan sambungan lampu paralel, semua komentar dan rekomendasi yang disebutkan sebelumnya untuk rangkaian ujung tunggal adalah valid.