Comment calculer et connecter des LED en série et en parallèle

Dans cet article, vous apprendrez à calculer les LED en série et en parallèle à l'aide d'une formule simple et à configurer vos propres écrans LED personnalisés, maintenant vous n'avez plus qu'à vous demander comment câbler des lumières LED? mais en fait peut le faire, connaître les détails ici.

Ces lumières sont connues non seulement pour leurs effets de couleurs éblouissants, mais aussi en raison de leur durabilité et de leur faible consommation d'énergie.

De plus, les LED peuvent être câblées en groupes pour former de grands affichages alphanumériques qui peuvent être utilisés comme indicateurs ou publicités.

Les jeunes amateurs et passionnés d'électronique sont souvent confus et se demandent comment calculer la LED et sa résistance dans un circuit, car ils ont du mal à optimiser la tension et le courant à travers le groupe de LED, nécessaire pour maintenir une luminosité optimale.

Pourquoi nous devons calculer les LED

Concevoir des écrans LED peut être amusant, mais très souvent, nous nous demandons comment câbler des lumières LED? Apprenez à travers une formule à quel point il est simple de concevoir vos propres écrans LED.

Nous savons déjà qu'une LED nécessite une tension directe (FV) particulière pour s'allumer. Par exemple, une LED rouge aura besoin d'un FV de 1,2 V, une LED verte aura besoin de 1,6 V et pour une LED jaune, elle sera d'environ 2 V.

Les LED modernes sont toutes spécifiées avec une tension directe d'environ 3,3 V, quelle que soit leur couleur.

Mais comme la tension d'alimentation donnée à une LED serait généralement supérieure à sa valeur de tension directe, l'ajout d'une résistance de limitation de courant avec LED devient impératif.

Par conséquent, apprenons comment une résistance de limitation de courant peut être calculée pour une LED sélectionnée ou une série de LED

Calcul de la résistance de limitation de courant

La valeur de cette résistance peut être calculée à l'aide de la formule ci-dessous:

R = (tension d'alimentation VS - tension directe de la LED VF) / courant de la LED I

Ici R est la résistance en question en Ohms

Vs est l'entrée de tension d'alimentation de la LED

VF est la LED avant qui est en fait la tension d'alimentation minimale requise par une LED pour éclairer avec une luminosité optimale.

Lorsqu'une connexion de LED en série est en question, il vous suffira de remplacer la `` tension directe de LED '' par `` tension directe totale '' dans la formule, en multipliant la FV de chaque LED par le nombre total de LED de la série. Supposons qu'il y ait 3 LED en série, alors cette valeur devient 3 x 3,3 = 9,9

Le courant LED ou I fait référence au courant nominal de la LED, il peut être compris entre 20 mA et 350 mA selon la spécification de la LED sélectionnée. Cela doit être converti en ampères dans la formule, donc 20 mA devient 0,02 A, 350 mA devient 0,35 A et ainsi de suite.

Comment connecter les LED?

Pour comprendre cela, lisons la discussion suivante:

Supposons que vous souhaitiez concevoir un écran LED contenant 90 LED, avec une alimentation 12V pour alimenter cet écran 90 LED.

Pour faire correspondre et configurer de manière optimale les 90 LED avec l'alimentation 12V, vous devrez connecter les LED en série et en parallèle de manière appropriée.

Pour ce calcul, nous aurons besoin de 3 paramètres à considérer qui sont les suivants:

1. Nombre total de LED qui est de 90 dans notre exemple
2. Tension directe des LED, ici nous la considérons comme 3V pour faciliter le calcul, normalement ce serait 3,3V
3. L'entrée d'alimentation, qui est de 12V pour le présent exemple

Tout d'abord, nous devons considérer le paramètre de connexion en série et vérifier combien de LED peuvent être logées dans la tension d'alimentation donnée.

Nous faisons cela en divisant la tension d'alimentation par 3 volts.

La réponse sera évidemment = 4. Cela nous donne le nombre de LED qui pourraient être logées dans l'alimentation 12V.

Cependant, la condition ci-dessus peut ne pas être recommandée car cela limiterait la luminosité optimale à une alimentation 12 V stricte et au cas où l'alimentation réduite à une valeur inférieure entraînerait un éclairage plus faible sur la LED.

Par conséquent, pour garantir une marge inférieure d'au moins 2 V, il serait conseillé de supprimer un compte de LED du calcul et de le faire 3.

Ainsi, 3 LED en série pour une alimentation 12V semblent assez bonnes et cela garantirait que même si l'alimentation était réduite à 10V, les LED seraient toujours capables de s'allumer assez fort.

Maintenant, nous voudrions savoir combien de ces 3 chaînes de LED pourraient être fabriquées à partir de nos 90 LED au total? Par conséquent, en divisant le nombre total de LED (90) par 3, nous obtenons une réponse égale à 30. Cela signifie que vous auriez besoin de souder 30 numéros de chaînes ou chaînes de la série LED, chaque chaîne ayant 3 LED dans la série. C'est assez facile, non?

Une fois que vous avez terminé l'assemblage, vous avez mentionné les 30nos de chaînes de LED, vous constaterez naturellement que chaque chaîne a ses propres extrémités libres positives et négatives.

Ensuite, connectez la valeur calculée des résistances comme indiqué dans la section précédente à l'une des extrémités libres de chaque série, vous pouvez connecter la résistance à l'extrémité positive de la chaîne ou à l'extrémité négative, la position n'a pas d'importance car le La résistance doit juste être en ligne avec la série, vous pouvez même en inclure une partie entre les séries de LED.En utilisant le premier, nous trouvons que la résistance pour chaque chaîne de LED est:

R = (tension d'alimentation VS - tension directe LED VF) / courant LED

= 12 - (3 x 3) / 0,02 = 150 ohms

Supposons que nous connectons cette résistance à chacune des extrémités négatives des chaînes de LED.

• Après cela, vous pouvez commencer à joindre les extrémités positives communes des LED ensemble, et les extrémités négatives ou les extrémités de résistance de chaque série ensemble.
• Enfin, appliquez une alimentation de 12 volts à ces extrémités communes selon la polarité correcte. Vous trouverez instantanément tout le design brillant avec une intensité uniforme.
• Vous pouvez aligner et organiser ces chaînes de LED selon la conception de l'écran.

LED avec un nombre impair

Une situation peut survenir lorsque votre écran LED contient des LED en nombres impairs.

Par exemple, supposons que dans le cas ci-dessus au lieu de 90 si l'affichage aurait consisté en 101 LED, alors en considérant 12V comme alimentation, il devient une tâche plutôt délicate de diviser 101 par 3.

Nous trouvons donc la valeur la plus proche qui est directement divisible par 3 qui est 90. Diviser 99 par 3 nous donne 33. Par conséquent, le calcul pour ces 33 chaînes de LED serait comme expliqué ci-dessus, mais qu'en est-il des deux LED restantes? Pas de soucis, on peut toujours faire une chaîne de ces 2 LED et la mettre en parallèle avec les 33 cordes restantes.

Cependant, pour nous assurer que la chaîne de 2 LED consomme un courant uniforme, tout comme les 3 chaînes de LED restantes, nous calculons la résistance série en conséquence.

Dans la formule, nous modifions simplement la tension directe totale comme indiqué ci-dessous:

R = (tension d'alimentation VS - tension directe LED VF) / courant LED

= 12 - (2 x 3) / 0,02 = 300 ohms

Cela nous donne la valeur de résistance spécifiquement pour la chaîne de 2 LED.

Par conséquent, nous avons 150 ohms pour toutes les 3 chaînes de LED et 300 ohms pour la chaîne de 2 LED.

De cette manière, vous pouvez ajuster des chaînes de LED ayant des nombres de LED non concordants en introduisant une résistance de compensation appropriée en série avec les chaînes de LED respectives.

Ainsi, le problème est facilement résolu en changeant la valeur de résistance pour la plus petite série restante.

Ceci conclut notre tutoriel sur la façon de connecter des LED en série et en parallèle pour un nombre donné de LED en utilisant une tension d'alimentation spécifiée, si vous avez une question connexe, veuillez utiliser la zone de commentaire pour la résoudre.

Calcul des LED en série parallèle dans la carte d'affichage

Jusqu'à présent, nous avons expliqué comment les LED peuvent être connectées ou calculées en série et en parallèle.

Dans les paragraphes suivants, nous étudierons comment concevoir un grand écran LED numérique en joignant des LED en série et en parallèle.

À titre d'exemple, nous allons construire un affichage numérique «8» à l'aide de LED et voir comment il est câblé.

Pièces requises

Vous aurez besoin de la poignée de composants électroniques suivante pour la construction:
LED ROUGE 5mm. = 56 nos.
RÉSISTANCE = 180 OHMS ¼ WATT CFR,
PLANCHE À USAGE GÉNÉRAL = 6 PAR 4 POUCES

Comment calculer et construire un écran LED?

La construction de ce circuit d'affichage des nombres est très simple et se fait de la manière suivante:

Insérez toutes les LED dans la carte à usage général en suivant les orientations indiquées dans le schéma de circuit.

Au départ, soudez un seul fil de chaque LED.

Après avoir terminé cela, vous constaterez que les LED ne sont pas alignées droites et sont en fait fixées de manière assez tordue.

Touchez la pointe du fer à souder sur le point LED soudé et poussez simultanément la LED particulière vers le bas de sorte que sa base soit poussée à plat sur la carte. Faites ceci pour toutes les LED afin de les aligner directement.

Terminez maintenant de souder l'autre fil non soudé de chacune des LED. Coupez proprement leurs fils avec une pince. Selon le schéma de circuit, communiquez les points positifs de toutes les séries de LED.

Connectez des résistances de 180 Ohms aux extrémités ouvertes négatives de chaque série. Encore une fois, communiquez toutes les extrémités libres des résistances.

Ceci met fin à la construction de l'affichage LED numéro «8». Pour le tester, il suffit de connecter une alimentation de 12 volts au positif de la LED commune et au négatif de la résistance commune.

Le chiffre «8» doit instantanément s'allumer sous la forme d'un grand affichage numérique et peut être reconnu même de loin.

Conseils de fonctionnement du circuit

Pour comprendre clairement comment concevoir un grand affichage numérique à LED, il sera important de connaître le fonctionnement du circuit en détail.

En regardant le circuit, on peut remarquer que tout l'affichage a été divisé en 7 séries de LED «barres».

Chaque série contient un groupe de 4 LED. Si nous divisons l'entrée 12 volts par 4, nous constaterons que chaque LED reçoit suffisamment de 3 volts pour les faire briller.

Les résistances garantissent que le courant vers les LED est limité afin qu'elles puissent durer longtemps.

Maintenant, en joignant simplement ces séries de LED en parallèle, nous pouvons les aligner dans différentes formes pour produire une grande variété d'écrans alphanumériques différents.

Les lecteurs doivent maintenant avoir facilement compris comment calculer la LED dans différents modes.

Il suffit de connecter les LED d'abord en série, puis de les joindre en parallèle et d'appliquer une tension à leurs points positifs et négatifs communs.