مصابيح LED للأسلاك متسلسلة بشكل صحيح مقابل توصيل متوازي: 6 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

في هذا الدليل ، نتحدث عن LED - الثنائيات الباعثة للضوء وكيف يمكننا توصيلها إذا كان لدينا وحدات متعددة. هذا درس واحد أتمنى أن أعرفه منذ البداية لأنه عندما بدأت في العبث بالدوائر الإلكترونية ، قمت ببناء بعض المشاريع باستخدام مصابيح LED والتي دعنا نقول أنه كان من الممكن تحسينها إذا كنت أعرف الأشياء التي سأقدمها في هذه التعليمات.

الخطوة 1: شاهد الفيديو

يصف الفيديو طرق الاتصال المختلفة مع مزاياها وعيوبها ، وهي أشياء تعلمتها أثناء ارتكاب أخطائي. يحتوي على أمثلة تخطيطية ويتم شرح كل شيء بكلمات بسيطة حتى يتمكن الجميع من الفهم. الأشياء الدقيقة الموجودة في الفيديو والتي تم استبعادها من هذه التعليمات من أجل البساطة.

الخطوة 2: اطلب الأجزاء المطلوبة

إذا كنت تخطط لإنشاء مشاريع باستخدام مصابيح LED ، فقد تحتاج إلى بعض مصابيح LED:-) قد يكون لديك بالفعل بعض المصابيح ولكن إذا كنت بحاجة إلى المزيد ، فيمكنك الحصول على صفقة جيدة عن طريق طلب مجموعات متنوعة من ebay أو aliexpress. قد تأتي مجموعات التشكيلات هذه بأحجام وأشكال مختلفة ، وقد تجدها مع SMD LEDs أو من خلال مصابيح LED من خلال Hole ولكن هناك شيء واحد مؤكد ، أنها ستحتوي على مصابيح LED ملونة مختلفة ، وأحيانًا بأحجام مختلفة.

لدي مجموعة متنوعة من SMD LED بحجمين 0603 و 0805 وخمسة ألوان: الأحمر والأخضر والأزرق والأصفر والأبيض لأن الأحجام والألوان التي أستخدمها بشكل شائع في مشاريعي. لدي مجموعة متنوعة أخرى من خلال فتحات LED بأحجام 3 مم و 5 مم أيضًا بخمسة ألوان: الأحمر والأخضر والأزرق والأصفر والأبيض.

فيما يلي بعض الروابط إلى حيث يمكنك العثور على مجموعات التشكيلات هذه:

• أمازون: SMD LED Kit ، من خلال مجموعة Hole LED.
• Aliexpress: طقم SMD LED ، من خلال طقم LED للفتحة.
• موقع ئي باي: مجموعة SMD LED ، من خلال مجموعة مصابيح LED.

أثناء طلب مصابيح LED ، قد تكون مهتمًا أيضًا بعدة أدوات مثل مكواة اللحام أو مجموعة مفك البراغي. لقد أوصيت بشدة بمكواة اللحام TS100 ومجموعة مفك Xiaomi Wiha. هذان العنصران لهما نسبة سعر / جودة ممتازة:

• Bangood: TS100 لحام الحديد
• Banggood: طقم مفكات Xiaomi Wiha
• Aliexpress: TS100 لحام الحديد
• Aliexpress: طقم مفك براغي Xiaomi Wiha

الخطوة 3: الجهد الأمامي والتيار الأمامي

لنبدأ بالحديث عن الجهد الأمامي والتيار الأمامي ، فهذان معلمتان أساسيتان تحتاج إلى معرفتهما. لذا فإن LED هو الصمام الثنائي الذي ينبعث منه الضوء في ظل ظروف معينة. سيكون له جهد أمامي وهو المستوى الذي يبدأ عنده الصمام الثنائي في التوصيل. لنأخذ على سبيل المثال مؤشر LED أخضر ذو جهد أمامي يبلغ حوالي 1.9 فولت. سيبدأ LED في التوصيل عندما يكون الجهد عبر الأنود والكاثود 1.9 فولت على الأقل. لذلك إذا قمت بتوصيل مصدر جهد 1.5 فولت بمصباح LED ، فلن يتم توصيله ، ولن يتم تشغيله. إذا تقدمت بطلب على سبيل المثال 3 فولت ، فسيبدأ التوصيل ، وسيضيء مؤشر LED.

بمجرد أن يبدأ في إجراء الصمام ، سيسمح للتيار بالمرور ولكن إذا لم يكن هناك ما يحد من التيار ، فسيستمر في الزيادة ، فوق التيار الأمامي المقدر ، سوف يذوب التقاطع الموجود داخل LED بشكل أساسي ، مما يؤدي إلى إتلاف مؤشر LED. لهذا السبب لدينا معلمة تسمى التيار الأمامي. ستحدد الشركة المصنعة لمصباح LED الجزء وسيذكرون هذا التيار الأمامي حيث يمكن تشغيل LED دون تدميره بأمان. قد تكون القيمة النموذجية لتيار LED الأمامي هي 20 مللي أمبير. في بعض الأحيان ، إذا كنت تريد أن تكون أكثر حذرًا ، يمكنك تصميم الدائرة بهامش آمن. ومن الممارسات الجيدة ترك هامش بنسبة 25٪ والانتقال إلى ما دون التيار المقدر بالكامل إذا كان التطبيق يسمح بذلك. خاصة بالنسبة لمؤشر LED صغير ، لن تحتاج إلى الانتقال إلى التيار المقدر بالكامل.

الخطوة 4: تحديد التيار بالمقاوم

لذلك من أجل الحد من التيار ، وتجنب تجاوز التيار الأمامي المحدد ، يمكننا إضافة المقاوم في دائرتنا. لحساب المقاوم ، نحتاج إلى استخدام المعلمتين المذكورتين من قبل: الجهد الأمامي والتيار الأمامي وكذلك جهد الإمداد لدائرتنا.

نحن نعلم أن مؤشر LED سينخفض بمقدار 1.9 فولت بينما سيتعين على المقاوم إسقاط 1.1 فولت المتبقي حتى جهد الإمداد. مع العلم أن التيار الأمامي لمصباح LED هو 20 مللي أمبير ، يمكننا حساب قيمة المقاوم باستخدام قانون أوم. R = U / I وفي حالتنا U تساوي 1.1V مقسومة على 20mA ، مما ينتج عنه 55 أوم.

الخطوة 5: توصيل مصابيح LED بالتوازي

كما ترى ، من السهل جدًا تقييد التيار وتشغيل مصباح LED واحد ، ولكن ماذا يحدث إذا احتجنا إلى المزيد من مصابيح LED؟

يمكننا توصيلهم بالتوازي واستخدام نفس المقاوم للحد من التيار لكننا نواجه بعض المشاكل. أولاً ، نظرًا للاختلافات في عملية التصنيع ، سيكون لكل LED جهد أمامي مختلف قليلاً ، وهذا يعني أنه سيرسم تيارًا مختلفًا قليلاً مما قد يؤدي إلى إضاءة غير متساوية أو حتى فشل في LED إذا تم دفعه فوق التيار المحدد.

في التطبيقات الحديثة مثل الإضاءة الخلفية للشاشة ، من المهم جدًا الحصول على إضاءة متساوية عبر جميع مصابيح LED. لذلك من الأفضل تجنب توصيل مصابيح LED بالتوازي.

الخطوة 6: توصيل مصابيح LED في السلسلة

أفضل طريقة لتوصيل مصابيح LED متعددة للحصول على نفس القيادة الحالية لكل LED ستكون في سلسلة. يمكنك توصيل 5 مصابيح LED التي كانت لدينا في وقت سابق على التوالي وتشغيلها بمصدر جهد ثابت ، كما هو الحال قبل تقييد التيار بمقاوم. وتعتقد أن المشكلة قد تم حلها ولكن المشكلة تم حلها جزئيًا فقط بسبب خاصية أخرى للثنائيات التي تنطبق أيضًا على مصابيح LED أيضًا.

سينخفض الجهد الأمامي مع زيادة درجة الحرارة. إذا انخفض الجهد الأمامي ، سيزداد التيار الأمامي ، ويزيد من تسخين LED. وهناك خاصية أخرى يجب أن تكون على دراية بالمنحنى الأسي بين الجهد الأمامي والتيار الأمامي. يخبرنا هذا أنه مع تغيير طفيف في الجهد الأمامي ، نحصل على تغيير كبير في التيار الأمامي وقد يؤدي ذلك إلى فشل LED بسبب الهروب الحراري.

لذا فإن الطريقة التي نحل بها هذه المشكلة هي باستخدام مصدر تيار ثابت. يوجد في هذه الأيام العديد من الدوائر المتكاملة المصممة خصيصًا لقيادة مصابيح LED ذات التيار المستمر لأن المزايا واضحة. قد يجادل المرء بأنه إذا كان لديك مصابيح LED متسلسلة ، إذا فشل أحدها ، فستكون السلسلة بأكملها غير نشطة وهذا صحيح من نقطة كهربائية ولكن في الممارسة العملية ، أصبحت مصابيح LED موثوقة لدرجة أنه إذا تم تصميم الدائرة بشكل صحيح ، فهناك الكثير فرصة ضئيلة لفشل LED خلال العمر الافتراضي المقتبس

لذلك ، كان هذا كل شيء ، آمل أن تكون هذه التعليمات مفيدة إذا كان الأمر كذلك ، فالرجاء ترك تعليق أو الضغط على زر الإعجاب أو عدم الإعجاب لإرسال بعض التعليقات إلي.