Bases de la connexion parallèle et série des LED
La technologie LED est la dernière avancée en matière de technologie d'éclairage, qui a apporté des changements dans l'éclairage des logements, des rues, des lieux publics et des transports. Leur application présente un certain nombre de fonctionnalités selon les types de connexion : connexion en série des LED, en parallèle ou mixte. Chacun de ces types a des côtés positifs et négatifs. La série permet la connexion à un réseau haute tension, et l'inconvénient est le manque de fiabilité. D'autres types ont aussi leurs avantages et leurs inconvénients.
Connexion parallèle
La diode électroluminescente (LED, LED) est un microélément dont le fonctionnement dépend de nombreux paramètres. Les erreurs dans les microtechnologies conduisent au fait que la caractéristique courant-tension de chaque LED individuelle est différente. Par conséquent, le seuil de fonctionnement ("allumage") de toutes les diodes est simultanément différent. Ceci est autorisé par les normes de qualité et doit être pris en compte lors de la construction de circuits électriques. La connexion en parallèle des LED nécessite exactement ce réglage pour leur fonctionnement simultané.
Le schéma de câblage montre que pour chaque LED, sa propre résistance est sélectionnée. Lors du réglage, les résistances R1-R6 régulent le fonctionnement de l'ensemble du système. Le seuil pour chaque diode est dans la plage de 2,5 à 3,0 Volts, donc les résistances doivent être sélectionnées pour chaque diode.
Un indicateur positif est la caractéristique de basse tension. Le niveau de déclenchement d'une seule LED peut atteindre 3,0 V, de sorte que l'ensemble du nœud lumineux peut être conçu pour une basse tension.
Un avantage essentiel de la connexion parallèle est la "survivabilité" de cette option. Si un élément LED tombe en panne, le système continue de fonctionner et de fournir un éclairage.
Cette qualité est utilisée dans les mini-appareils lorsque la miniaturisation est importante et ils sont montés sur des "tablettes" rechargeables. Ces métiers sont largement produits par l'industrie et sont destinés à de petites tâches - éclairage local, à des fins publicitaires, etc.
Avantages et inconvénients
Avantages La connexion parallèle des LED est la suivante: alimentation de circuit basse tension, ce qui permet de construire des appareils miniatures; haute "survivabilité" du système, puisque chaque diode est connectée directement à la source de courant. désavantages – la nécessité d'accorder chaque LED, ce qui entraîne une augmentation du nombre d'éléments (résistances) ; le besoin d'une source de courant (ou pilote) séparée lors de l'utilisation de réseaux électriques à usage général.
Connexion en série
Lorsque les LED sont connectées en série dans le circuit électrique, les réglages de circuit individuels pour chaque LED sont exclus. Mais il y a aussi quelques particularités.
Le circuit est configuré avec une résistance et toutes les diodes sont activées simultanément.L'avantage de ce composé est sa faible teneur en composants et sa simplicité. L'inconvénient est la faible "survivabilité": si une SD tombe en panne, tout le système est éteint.
La connexion en série des appareils à LED permet l'utilisation de sources de courant haute tension. Il s'agit généralement d'appareils d'éclairage fixes à usages divers utilisant des réseaux électriques publics standards..
Systèmes LED 12 V
Les appareils à LED, conçus pour 12 V, appartiennent généralement à la classe des éclairages automobiles. Le réseau automobile a des stabilisateurs, il n'y a donc pas besoin d'égalisation de tension. L'éclairage LED dans les voitures est devenu populaire - de nombreuses entreprises utilisent largement l'éclairage LED dans les modèles pour l'éclairage routier et le fonctionnement des alarmes, l'éclairage intérieur, l'éclairage du coffre et du tableau de bord. Cependant, l'utilisation des LED dans les voitures a entraîné une augmentation du prix des éléments d'éclairage, en particulier des phares et des blocs de feux de signalisation. Dans certains modèles haut de gamme, le coût d'un bloc phare est comparable au prix d'une voiture bon marché.
De plus, les diodes LED 12 volts sont utilisées dans la construction et la décoration de locaux résidentiels. Il s'agit souvent de bandes LED qui non seulement éclairent la pièce, mais créent également des installations lumineuses. Cela nécessite l'installation de transformateurs abaisseurs ou de pilotes connectés à l'alimentation électrique de la maison et assurant un fonctionnement à long terme des diodes.
Systèmes LED 220 V
De tels systèmes de diodes sont les plus courants. Les LED en guirlande 220V sont utilisées pour l'éclairage de grandes pièces, les projecteurs haute puissance, l'éclairage public, les systèmes de signalisation d'aéroport, etc.
La connexion en série 220V illustrée ici est le moyen le plus simple de connecter une chaîne de diodes avec un petit nombre de composants.
Connexion mixte de LED
Ce type de connexion tire parti des avantages de la connexion en parallèle et en série des LED. La connexion mixte (ou hybride) est utilisée dans les systèmes LED complexes qui ont un grand nombre de points lumineux et combinent des luminaires étroits puissants et une lumière diffuse.
Les connexions mixtes réalisent les avantages des connexions parallèles et en série pour augmenter la fiabilité de l'ensemble du système : si l'une des diodes grille, l'ensemble du circuit reste opérationnel, tandis que les autres LED ne subissent pas de surtension et économisent leurs ressources.
Erreurs de connexion courantes
La LED est un élément de courant qui réagit "douloureusement" aux augmentations du courant circulant. Ceci doit être pris en compte lors de la création de systèmes comprenant des LED, où de nombreux éléments affectent le fonctionnement des diodes et leur durée de vie. C'est une erreur courante et s'applique aux systèmes LED alimentés par batterie : si la batterie n'est pas assez puissante, alors le courant circulant est limité par sa résistance interne, ce qui ne permettra pas de dépasser les valeurs limites des caractéristiques de courant de les diodes et ne conduira pas à leur défaillance.
Pour les systèmes impliquant des diodes, la connexion en série est considérée comme la meilleure. Ils sont faciles à concevoir et à fabriquer, à faible élément, fiables en fonctionnement, permettent une connexion à des sources haute tension sans l'utilisation de transformateurs abaisseurs.
Bien sûr, les systèmes avec connexion parallèle ont leurs avantages - la possibilité d'utiliser des appareils miniatures.Mais ils nécessitent des sources de courant basse tension.
Les stabilisateurs et les pilotes sont utilisés pour augmenter la fiabilité et la durée de vie des systèmes LED, ce qui permet d'éviter les erreurs de conception et permet d'utiliser tous les types de connexions.
Vidéo thématique : Pourquoi les diodes sont connectées en série et en parallèle.
Sélection du bon pilote
Les drivers sont des alimentations électroniques utilisées lors de la connexion des LED, qui sont sensibles aux surintensités. Ces appareils sont principalement construits sur les principes de la modulation de largeur d'impulsion (PWM), qui assure une efficacité maximale du système et une régulation automatique du courant. Au moment de choisir le bon Conducteurs pour le schéma LED, les éléments suivants sont pris en compte :
- tension d'entrée et de sortie ;
- courant de sortie ;
- puissance de sortie;
- degré de protection vis-à-vis de l'environnement.
Les tensions d'entrée et de sortie sont les exigences des paramètres du réseau : AC ou DC (réseau domestique 220 V - AC, réseau automobile 12 V - DC). Le courant de charge est calculé à partir du nombre de LED et de leurs données de courant. La puissance de sortie est déterminée par la puissance de l'ensemble du circuit. Le degré de protection dépend de l'endroit où se trouve la lampe - à l'extérieur ou à l'intérieur.
