Cách tính toán và kết nối đèn LED trong chuỗi và song song

Trong bài viết này, bạn sẽ học cách tính toán đèn LED nối tiếp và song song bằng cách sử dụng một công thức đơn giản và cấu hình màn hình LED cá nhân của riêng bạn, bây giờ bạn không chỉ phải tự hỏi làm thế nào để đấu dây đèn LED? nhưng thực sự có thể làm được, biết chi tiết tại đây.

Loại đèn này không chỉ được biết đến với hiệu ứng màu sắc chói lọi mà còn bởi độ bền và ít tiêu tốn điện năng nhất.

Hơn nữa, đèn LED có thể được nối theo nhóm để tạo thành màn hình chữ và số lớn có thể được sử dụng làm chỉ báo hoặc quảng cáo.

Những người trẻ tuổi có sở thích và đam mê điện tử thường bối rối và tự hỏi làm thế nào để tính toán đèn LED và điện trở của nó trong một mạch, vì họ cảm thấy khó tối ưu hóa điện áp và dòng điện qua nhóm đèn LED, cần thiết để duy trì độ sáng tối ưu.

Tại sao chúng ta cần tính toán đèn LED

Thiết kế màn hình LED có thể rất thú vị, nhưng chúng ta thường chỉ nghĩ làm thế nào để đi dây đèn LED? Tìm hiểu qua một công thức đơn giản như thế nào để thiết kế màn hình LED của riêng bạn.

Chúng ta đã biết rằng đèn LED yêu cầu một điện áp chuyển tiếp (FV) cụ thể để phát sáng. Ví dụ, đèn LED màu đỏ sẽ cần FV là 1,2 V, đèn LED màu xanh lá cây sẽ cần 1,6 V và đối với đèn LED màu vàng thì khoảng 2 V.

Các đèn LED hiện đại đều được chỉ định với điện áp chuyển tiếp xấp xỉ 3,3V bất kể màu sắc của chúng.

Nhưng vì điện áp cung cấp cho đèn LED hầu hết sẽ cao hơn giá trị điện áp chuyển tiếp của nó, nên việc thêm điện trở dòng điện với đèn LED trở nên bắt buộc.

Do đó, chúng ta hãy tìm hiểu cách tính điện trở giới hạn dòng điện cho một đèn LED được chọn hoặc một loạt đèn LED

Tính toán điện trở giới hạn hiện tại

Giá trị của điện trở này có thể được tính theo công thức dưới đây:

R = (điện áp cung cấp VS - điện áp chuyển tiếp LED VF) / LED hiện tại I

Đây R là điện trở được đề cập trong Ohms

Vs là đầu vào voltgae cung cấp cho đèn LED

VF là đèn LED chuyển tiếp thực sự là điện áp cung cấp tối thiểu mà đèn LED yêu cầu để chiếu sáng với độ sáng tối ưu.

Khi có câu hỏi về kết nối LED nối tiếp, bạn chỉ cần thay thế 'điện áp chuyển tiếp của LED' bằng 'tổng điện áp chuyển tiếp' trong công thức, bằng cách nhân FV của mỗi LED với tổng số LED trong chuỗi. Giả sử có 3 đèn LED mắc nối tiếp thì giá trị này trở thành 3 x 3,3 = 9,9

LED hiện tại hoặc I đề cập đến đánh giá hiện tại của đèn LED, nó có thể ở bất kỳ đâu từ 20 mA đến 350 mA tùy thuộc vào thông số kỹ thuật của đèn LED được chọn. Điều này phải được chuyển đổi thành amps trong công thức, vì vậy 20 mA trở thành 0,02 A, 350 mA trở thành 0,35 A, v.v.

Làm thế nào để kết nối các đèn LED?

Để hiểu điều này, chúng ta hãy đọc cuộc thảo luận sau:

Giả sử bạn muốn thiết kế một màn hình LED có 90 LED trong đó, với nguồn điện 12V để cung cấp năng lượng cho màn hình 90 LED này.

Để kết hợp và cấu hình 90 LED một cách tối ưu với nguồn cung cấp 12V, bạn sẽ cần kết nối các đèn LED nối tiếp và song song một cách thích hợp.

Đối với tính toán này, chúng ta sẽ cần 3 tham số được xem xét như sau:

1. Tổng số đèn LED trong ví dụ của chúng tôi là 90
2. Điện áp chuyển tiếp của đèn LED, ở đây chúng tôi coi nó là 3V để dễ tính toán, thông thường đây sẽ là 3,3V
3. Đầu vào nguồn cung cấp, là 12V cho ví dụ hiện tại

Đầu tiên và quan trọng nhất, chúng ta phải xem xét thông số kết nối loạt và kiểm tra xem có bao nhiêu đèn LED có thể được chứa trong điện áp cung cấp cho

Chúng tôi làm điều này bằng cách chia điện áp cung cấp cho 3 volt.

Câu trả lời rõ ràng là = 4. Điều này cho chúng ta số lượng đèn LED có thể được cung cấp trong nguồn cung cấp 12V.

Tuy nhiên, điều kiện trên có thể không được khuyến khích vì điều đó sẽ giới hạn độ sáng tối ưu trong nguồn cung cấp 12V nghiêm ngặt và trong trường hợp nguồn cung cấp giảm xuống một số giá trị thấp hơn sẽ gây ra độ sáng thấp hơn trên đèn LED.

Do đó, để đảm bảo biên thấp hơn ít nhất là 2V, bạn nên loại bỏ một số đèn LED khỏi phép tính và đặt nó thành 3.

Vì vậy, 3 đèn LED nối tiếp cho nguồn cung cấp 12V trông đủ tốt và điều này sẽ đảm bảo rằng ngay cả khi nguồn cung cấp bị giảm xuống tối đa 10V, các đèn LED vẫn có thể sáng khá sáng.

Bây giờ chúng tôi muốn biết có bao nhiêu 3 dây LED như vậy có thể được tạo ra từ tổng số 90 đèn LED của chúng tôi trong tay? Do đó, chia tổng số đèn LED (90) cho 3, chúng tôi nhận được câu trả lời bằng 30. Có nghĩa là bạn sẽ cần hàn 30 số chuỗi hoặc chuỗi LED, mỗi chuỗi có 3 đèn LED trong chuỗi. Điều đó, khá dễ dàng phải không?

Khi bạn hoàn thành việc lắp ráp đã đề cập đến 30nos của chuỗi LED, bạn sẽ tự nhiên thấy rằng mỗi chuỗi có đầu dương và đầu âm miễn phí của riêng nó.

Tiếp theo, kết nối giá trị được tính toán của điện trở như đã thảo luận trong phần trước với bất kỳ đầu nào trong số các đầu tự do của mỗi loạt, bạn có thể kết nối điện trở ở đầu dương hoặc đầu âm, vị trí không quan trọng vì điện trở chỉ cần phù hợp với chuỗi, thậm chí bạn có thể bao gồm một số khác ở giữa chuỗi LED. Sử dụng bộ tai nghe, chúng tôi tìm thấy điện trở cho mỗi chuỗi LED là:

R = (điện áp cung cấp VS - điện áp chuyển tiếp LED VF) / dòng điện LED

= 12 - (3 x 3) / 0,02 = 150 ôm

Giả sử chúng ta kết nối điện trở này với mỗi đầu âm của dây LED.

• Sau đó, bạn có thể bắt đầu nối các đầu dương chung của các đèn LED với nhau, và các đầu âm hoặc các đầu điện trở của mỗi loạt với nhau.
• Cuối cùng áp dụng nguồn cung cấp 12 volt cho các đầu chung này theo cực tính chính xác. Bạn sẽ ngay lập tức thấy toàn bộ thiết kế bừng sáng với cường độ đồng đều.
• Bạn có thể căn chỉnh và sắp xếp các chuỗi LED này theo thiết kế của màn hình.

Đèn LED có số lẻ

Một tình huống có thể phát sinh khi màn hình LED của bạn chứa các đèn LED ở số lẻ.

Ví dụ, giả sử trong trường hợp trên thay vì 90 nếu màn hình hiển thị bao gồm 101 đèn LED, thì việc coi 12V là nguồn cung cấp, sẽ trở thành một nhiệm vụ khá khó xử khi chia 101 với 3.

Vì vậy, chúng ta tìm giá trị gần nhất chia hết trực tiếp cho 3 là 90. Chia 99 với 3 cho ta 33. Do đó, phép tính cho 33 dây LED này sẽ như giải thích ở trên nhưng còn hai đèn LED còn lại thì sao? Đừng lo lắng, chúng ta vẫn có thể làm một chuỗi 2 đèn LED này và đặt nó song song với 33 chuỗi còn lại.

Tuy nhiên, để đảm bảo rằng 2 dây LED tiêu thụ dòng điện đồng đều giống như 3 dây LED còn lại, chúng tôi tính toán điện trở nối tiếp cho phù hợp.

Trong công thức, chúng ta chỉ cần thay đổi tổng điện áp chuyển tiếp như hình dưới đây:

R = (điện áp cung cấp VS - điện áp chuyển tiếp LED VF) / dòng điện LED

= 12 - (2 x 3) / 0,02 = 300 ôm

Điều này cho chúng ta giá trị điện trở đặc biệt cho chuỗi 2 LED.

Do đó, chúng tôi có 150 ohms cho tất cả 3 dây LED và 300 ohms cho chuỗi 2 LED.

Theo cách này, bạn có thể điều chỉnh các chuỗi LED có số LED không khớp bằng cách đưa một điện trở bù thích hợp mắc nối tiếp với các chuỗi LED tương ứng.

Do đó, vấn đề được giải quyết dễ dàng bằng cách thay đổi giá trị điện trở cho dãy nhỏ hơn còn lại.

Phần này kết thúc hướng dẫn của chúng tôi về cách kết nối đèn LED nối tiếp và song song cho bất kỳ số lượng đèn LED nhất định nào sử dụng điện áp cung cấp được chỉ định, nếu bạn có bất kỳ câu hỏi liên quan nào, vui lòng sử dụng hộp bình luận để được giải quyết.

Tính toán đèn LED trong chuỗi song song trong bảng hiển thị

Cho đến nay, chúng tôi đã giải thích cách các đèn LED có thể được kết nối hoặc tính toán theo chuỗi và song song.

Trong các đoạn sau, chúng ta sẽ tìm hiểu cách thiết kế màn hình led số lớn bằng cách ghép các đèn LED nối tiếp và song song.

Ví dụ, chúng tôi sẽ xây dựng một màn hình hiển thị số “8” bằng cách sử dụng đèn LED và xem nó được nối dây như thế nào.

Bộ phận bắt buộc

Bạn sẽ cần một số linh kiện điện tử sau để xây dựng:
ĐÈN LED 5mm. = 56 số.
RESISTOR = 180 OHMS ¼ WATT CFR,
BAN MỤC ĐÍCH CHUNG = 6 x 4 INCHES

Làm thế nào để tính toán và cấu tạo màn hình LED?

Cấu tạo của mạch hiển thị số này rất đơn giản và được thực hiện theo cách sau:

Chèn tất cả các đèn LED trong bảng đa năng theo các hướng như thể hiện trong sơ đồ mạch.

Ban đầu chỉ hàn một dây dẫn của mỗi đèn LED.

Sau khi hoàn thành việc này, bạn sẽ thấy rằng các đèn LED không được căn chỉnh thẳng hàng và trên thực tế được cố định khá quanh co.

Chạm vào đầu mỏ hàn trên điểm LED được hàn và đồng thời đẩy đèn LED cụ thể xuống sao cho đế của nó được đẩy phẳng trên bảng. Làm điều này cho tất cả các đèn LED để làm cho chúng được căn chỉnh thẳng hàng.

Bây giờ kết thúc hàn dây dẫn chưa bán khác của mỗi đèn LED. Cắt sạch dây dẫn của chúng bằng kềm. Theo sơ đồ mạch chung lên các tích cực của tất cả các dòng LED.

Nối các điện trở 180 Ohms với các đầu cực hở của mỗi loạt. Một lần nữa, chung tất cả các đầu tự do của điện trở.

Điều này kết thúc việc xây dựng màn hình LED số “8”. Để kiểm tra nó, chỉ cần kết nối nguồn 12 volt với cực dương của đèn LED chung và điện trở âm của điện trở chung.

Số “8” sẽ ngay lập tức sáng lên dưới dạng một màn hình số lớn và có thể được nhận ra ngay cả từ khoảng cách xa.

Gợi ý về chức năng mạch

Để hiểu rõ ràng cách thiết kế một màn hình led số lớn, điều quan trọng là phải biết chi tiết hoạt động của mạch.

Nhìn vào mạch, người ta có thể nhận thấy rằng toàn bộ màn hình đã được chia thành 7 'thanh' chuỗi LED.

Mỗi loạt chứa một nhóm 4 đèn LED. Nếu chúng ta chia đầu vào 12 vôn với 4, chúng ta sẽ thấy rằng mỗi đèn LED nhận được 3 vôn đủ để làm cho chúng phát sáng rực rỡ.

Các điện trở đảm bảo rằng dòng điện đến đèn LED được hạn chế để chúng có thể tồn tại lâu dài.

Giờ đây, chỉ cần ghép các dãy đèn LED này song song, chúng ta có thể sắp xếp chúng thành các hình dạng khác nhau để tạo ra nhiều loại màn hình chữ và số khác nhau.

Chắc hẳn bạn đọc đã dễ dàng hiểu được cách tính LED ở các chế độ khác nhau.

Vấn đề chỉ là kết nối các đèn LED trước tiên theo chuỗi, sau đó nối các đèn LED này thành các kết nối song song và áp dụng một điện áp vào cực dương và âm chung của chúng.