Capodanno è la festa più luminosa e gentile per la maggior parte della popolazione del nostro paese. Le persone decorano gli alberi di Natale e aspettano qualcosa di luminoso e gentile. Tuttavia, è impossibile creare un'atmosfera festosa senza la giusta illuminazione, che tradizionalmente sono le ghirlande. Sono realizzati con lampadine a incandescenza, neon. Tuttavia, i prodotti LED sono giustamente considerati i più economici e sicuri. Tali ghirlande possono essere assemblate anche con le tue mani. È solo necessario seguire alcune regole di installazione. L'articolo di oggi ti parlerà del collegamento in parallelo dei LED, come viene fatto e quando viene applicato.
Che tipi di elementi LED di commutazione esistono
Esistono due tipi principali di connessione: seriale e parallela. Ognuno di essi è utilizzato nella propria area. Ad esempio, se stiamo parlando di ghirlande elettriche di Capodanno, qui viene eseguita più spesso una connessione seriale. Consente l'utilizzo di lampadine a incandescenzao neon, progettati per la bassa tensione. Ad esempio, lampadine da 4,5 V collegate in serie per un importo di 50 pezzi. sopportare liberamente una tensione di 220 V. Con tale commutazione, il più di un emettitore è collegato al meno dell' altro e così via per l'intero circuito.
Ma questa regola non si applica alle ghirlande elettriche natalizie a LED. Il fatto è che la corrente alternata della rete domestica non è adatta al corretto funzionamento dei componenti LED. Per il normale funzionamento necessitano di un'alimentazione stabilizzatrice. Ciò significa che la tensione in ogni caso dovrebbe essere bassa. Dopotutto, è molto più facile stabilizzare 12V che 220V.
Le sfumature del collegamento dei LED
Come sai, esiste una connessione seriale e parallela di LED. In questo caso, sorge la domanda, perché ne viene scelta una per ghirlande con lampade a incandescenza e neon e un' altra per elementi a LED? Riguarda le caratteristiche degli emettitori. Ciascuno dei LED ha il proprio indicatore di caduta di tensione. A condizione che l'alimentatore stabilizzante non sia troppo potente, non è possibile collegare in serie ad esso un gran numero di elementi LED. È per questo motivo che la commutazione in parallelo viene utilizzata nelle ghirlande.
Qualcuno potrebbe dire che basta prendere un alimentatore più potente, perché allo stesso tempo sarà più facile controllare la tensione sui LED (sarà uguale su ciascuno di essi). Ma ecco che arriva il problema. Anche se prendi una normale ghirlanda di LED per 50 elementi LED, l'adattatore lo saràabbastanza grande da nasconderlo sotto un piccolo albero.
Informazioni utili! Se la caduta di tensione attraverso i chip è superiore al valore nominale dell'alimentatore, un tale adattatore potrebbe non resistere al funzionamento a lungo termine.
Collegamento in parallelo e in serie di componenti LED: video spiegazioni
Alcune informazioni sulle connessioni dei LED sono disponibili nel video seguente. Dimostra chiaramente di cosa si tratta.
Cosa è necessario per cambiare gli elementi LED
Il collegamento in parallelo dei LED implica l'uso di resistori di limitazione ed emettitori il più vicino possibile tra loro in termini di caratteristiche. Se la selezione degli elementi LED in base agli indicatori è semplice, è necessario calcolare anche la resistenza necessaria per il loro corretto funzionamento. Vale la pena capire quali formule vengono utilizzate per questo.
Quando i LED sono collegati in parallelo, il calcolo della resistenza dovrebbe iniziare con il calcolo della sua resistenza nominale, misurata in ohm. Per fare ciò, è necessario dividere la differenza di tensione tra il generatore e l'elemento LED stesso per il prodotto della corrente del LED per un fattore 0,75. I dati sugli elementi LED sono tratti dalla documentazione tecnica.
Per il normale funzionamento del circuito sarà richiesto il calcolo di un parametro in più. Quando i LED sono collegati in parallelo, anche il calcolo della resistenza di potenza è estremamente importante. Viene prodotto nel modo seguente. È necessario dividere il quadrato della differenza di tensione tra l'alimentatore e l'elemento LED per quello ricavato dai calcoli precedentiresistenza.
Come realizzare una ghirlanda di LED con le tue mani
Dopo aver calcolato le resistenze e averle saldate ai catodi degli elementi LED, dovresti decidere la tensione dell'alimentatore che verrà utilizzato. L'opzione più conveniente è utilizzare un controller di una vecchia ghirlanda cinese. Questo dispositivo non solo fungerà da stabilizzatore, ma eliminerà anche il problema di come far lampeggiare i LED quando collegati in parallelo.
Successivamente, devi allungare il filo, contrassegnare le posizioni future degli emettitori con un pennarello. Secondo i segni, vengono rimossi piccoli pezzi di isolamento - 15-20 mm ciascuno. Questo lavoro deve essere eseguito con attenzione per non danneggiare l'anima del filo. Dopo aver irradiato i luoghi puliti, puoi saldare i LED su di essi. La saldatura risultante deve essere isolata insieme a una parte dell'elemento LED, in conseguenza della quale aumenterà la forza della connessione. A tal fine è preferibile utilizzare del nastro adesivo trasparente, che non interferisca con il passaggio del flusso luminoso.
Commutazione della ghirlanda risultante con il controller
Se apri la custodia di un dispositivo cinese, sul lato opposto del cavo di alimentazione, sul bordo, puoi vedere 2 o 3 contatti di uscita. Se ce ne sono 2 è subito chiaro come saldare, se ce ne sono 3 allora si usano quelli estremi e quello centrale rimane vuoto.
In tali lavori, non dovresti usare un saldatore potente con una punta spessa - c'è il pericolo di danneggiare l'attrezzatura. Se non c'è altra via d'uscita, è necessario avvolgere un filo di rame senza isolamento attorno alla punta,con una sezione di 4 o 6 mm2 in modo che l'estremità del nucleo sia più lunga di 3-4 cm Il risultato di tali azioni sarà una diminuzione della temperatura della punta di saldatura e lavoro più accurato.
Dopo che i LED collegati in parallelo e il controller cinese sono diventati una ghirlanda, puoi verificarlo accendendo il dispositivo creato da te nella rete. Il pulsante sul corpo ti consentirà di cambiare modalità di lampeggio.
Collegamento in parallelo di strisce LED
I segmenti della striscia LED quando sono collegati all'alimentazione non devono essere più lunghi di 5 m, ma se è necessaria una lunghezza maggiore, sono collegati. Ma devi farlo solo in parallelo. Molti "artigiani" affermano che è possibile eseguire anche la commutazione seriale, ma questo è un malinteso molto grande. Il fatto è che con una tale connessione, il carico sui fili conduttivi del primo nastro aumenta notevolmente, a causa del quale iniziano a bruciarsi. Ma con un collegamento in parallelo di LED da 12 volt, ciò non accade: i binari sono progettati per una lunghezza della striscia fino a 5 m.
Le strisce LED vengono utilizzate anche come ghirlande. La loro applicazione più comune è l'illuminazione stradale del tipo "Duralight". Per la sua fabbricazione viene utilizzato un tubo di silicone, in cui è posizionata la striscia LED. Tali ghirlande sono resistenti al gelo e all'umidità, non temono le precipitazioni e lo sporco. Sono usati nella progettazione di alberi di Natale di strada, tronchi d'albero, tesi tra i lampioni.
Caratteristiche dei componenti SMD di saldatura
I LED SMD vengono utilizzati per creare strisce LED. La loro particolarità è che senza attrezzature speciali non sarà possibile sostituire un elemento bruciato. Il fatto è che qui è necessaria una stazione: è facile surriscaldare i chip che non possono tollerare temperature troppo elevate con un normale saldatore. Ci sono casi frequenti in cui artigiani domestici troppo sicuri di sé sono riusciti a sostituire i componenti SMD utilizzando un dispositivo convenzionale, tuttavia, dopo 2-3 ore di funzionamento continuo, la striscia LED si è guastata di nuovo.
In generale, la striscia LED è un dispositivo universale che viene utilizzato in vari campi. Può essere l'illuminazione di controsoffitti, mobili, interni di automobili o tastiere di computer… solo per citarne alcuni.
Alcuni consigli per realizzare una ghirlanda
Quando scegli il colore della futura decorazione dell'albero di Natale, non prestare attenzione agli elementi RGB. L'assemblaggio per un fai-da-te alle prime armi può diventare troppo complicato e spendere soldi extra per poi collegarli come componenti normali sarà un lusso. È meglio collegare in parallelo LED di diversi colori. Ovviamente, dovrai fare calcoli aggiuntivi sui parametri dei resistori, ma il risultato sarà molto più interessante rispetto a quando si utilizzano emettitori semplici.
È chiaro che la ghirlanda di LED finita nel negozio è piuttosto economica. Ma dovrebbe essere chiaro che un prodotto fatto a mano sembrerà molte voltepiù bello. E la soddisfazione per il fatto che tutto sia andato come previsto non può essere misurata con i soldi.
Quando realizzi tali decorazioni, dovresti essere estremamente attento, assicurarti che non siano rimaste aree nude e che i fili all'interno del controller non si sovrappongano. I contatti devono essere saldati con alta qualità, per evitare il riscaldamento. Deve essere chiaro che si troverà sull'albero di Natale e gli aghi si infiammano molto rapidamente a causa della resina in esso contenuta.
Ha senso sostituire il cavo di alimentazione dal controller alla presa: i produttori cinesi stanno cercando di risparmiare su tutto. È per questo motivo che i fili di questo filo sono leggermente più spessi di un capello. Dopo aver aperto la custodia del controller, ha senso controllare la qualità delle connessioni e dei contatti di saldatura: nei modelli economici questo è un punto dolente.
Errori comuni durante la creazione di una connessione parallela
Nessuno è al sicuro da questo, ma dovresti cercare di evitare che ciò accada. Gli errori principali che vengono commessi non solo dai principianti, ma a volte dai professionisti, sono:
- Ignorando la necessità di collegare un LED con una resistenza di limitazione.
- Commutazione di più componenti LED attraverso un'unica resistenza. In tal caso, se uno degli elementi è rotto, la corrente sugli altri aumenterà notevolmente. Di cosa è irto, non vale la pena parlarne.
- Collegamento in serie di LED con caratteristiche diverse.
- Resistenza insufficiente. La corrente che passal'emettitore sarà troppo grande, il che comporterà un aumento della temperatura e il guasto dell'elemento.
- Collegamento di LED a una rete domestica senza un limitatore di tensione inversa. La corrente di rete è 220 V AC, il che significa che nel momento in cui la sinusoide attraversa l'asse, la giunzione p-n dell'elemento si rompe, il che porterà al suo guasto.
- Resistenza a bassa potenza. Anche con il corretto collegamento in parallelo dei LED, un tale errore comporterà un forte riscaldamento della resistenza, la fusione dell'isolamento e un cortocircuito.
Rimane da consigliare ai padroni di casa di essere più attenti a tale lavoro ed evitare gli errori elencati.
Invece di un epilogo
Per sapere quale connessione si chiama seriale e quale parallela e per poterla eseguire ogni home master che si rispetti è obbligato. Queste abilità saranno utili non solo nella produzione di ghirlande. Vari tipi di connessione possono essere incontrati ovunque. Ad esempio, in una rete elettrica domestica, tutte le prese sono collegate in parallelo, mentre gli interruttori sono collegati in serie. L'importante è ricordare le regole di base, seguirle ed essere attenti alle piccole cose. In questo caso, qualsiasi lavoro svolto dal padrone di casa sarà svolto in modo sicuro, affidabile e al livello corretto.
