Ano Novo é o feriado mais brilhante e gentil para a maioria da população do nosso país. As pessoas decoram árvores de Natal e esperam por algo brilhante e gentil. No entanto, é impossível criar um clima festivo sem a iluminação certa, que tradicionalmente são guirlandas. Eles são feitos de lâmpadas incandescentes, neon. No entanto, os produtos LED são legitimamente considerados os mais econômicos e seguros. Essas guirlandas podem ser montadas mesmo com suas próprias mãos. Só é necessário seguir algumas regras de instalação. O artigo de hoje falará sobre a conexão paralela de LEDs, como é feita e quando é aplicada.
Que tipos de elementos LED de comutação existem
Existem dois tipos principais de conexão - serial e paralela. Cada um deles é usado em sua própria área. Por exemplo, se estamos falando de guirlandas elétricas de Ano Novo, uma conexão serial é mais frequentemente realizada aqui. Permite o uso de lâmpadas incandescentesou neon, projetado para baixa tensão. Por exemplo, lâmpadas de 4,5 V conectadas em série na quantidade de 50 unidades. suportar livremente uma tensão de 220 V. Com essa comutação, o positivo de um emissor é conectado ao menos do outro e assim por diante em todo o circuito.
Mas esta regra não se aplica às guirlandas elétricas de Natal de LED. O fato é que a corrente alternada da rede doméstica não é adequada para o funcionamento correto dos componentes do LED. Para operação normal, eles precisam de uma fonte de alimentação estabilizadora. Isso significa que a tensão em qualquer caso deve ser baixa. Afinal, é muito mais fácil estabilizar 12V do que 220V.
As nuances da conexão de LEDs
Como você sabe, existe uma conexão serial e paralela de LEDs. Nesse caso, surge a pergunta: por que uma é escolhida para guirlandas com lâmpadas incandescentes e neon e outra para elementos de LED? É sobre as características dos emissores. Cada um dos LEDs tem seu próprio indicador de queda de tensão. Desde que a fonte de alimentação estabilizadora não seja muito poderosa, um grande número de elementos de LED não pode ser conectado em série a ela. É por esta razão que a comutação paralela é usada em guirlandas.
Alguém pode dizer que basta levar uma fonte de alimentação mais potente, porque ao mesmo tempo será mais fácil controlar a tensão nos LEDs (será igual em cada um deles). Mas aí vem o problema. Mesmo se você pegar uma guirlanda comum de LEDs para 50 elementos de LED, o adaptador serágrande o suficiente para escondê-lo debaixo de uma pequena árvore.
Informações úteis! Se a queda de tensão nos chips for maior que a classificação da fonte de alimentação, esse adaptador pode não suportar uma operação de longo prazo.
Conexão paralela e em série de componentes de LED: explicações em vídeo
Algumas informações sobre conexões de LED podem ser encontradas no vídeo a seguir. Demonstra claramente o que é.
O que é necessário para alternar os elementos LED
A conexão paralela de LEDs implica o uso de resistores limitadores e emissores o mais próximos possível entre si em termos de características. Se a seleção de elementos de LED de acordo com os indicadores for simples, a resistência necessária para sua operação correta também deve ser calculada. Vale a pena descobrir quais fórmulas são usadas para isso.
Quando os LEDs são conectados em paralelo, o cálculo da resistência deve começar com o cálculo de sua resistência nominal, medida em ohms. Para fazer isso, é necessário dividir a diferença de tensão entre a fonte de alimentação e o próprio elemento do LED pelo produto da corrente do LED por um fator de 0,75. Os dados sobre os elementos LED são retirados da documentação técnica.
Para o funcionamento normal do circuito, será necessário o cálculo de mais um parâmetro. Quando os LEDs são conectados em paralelo, o cálculo do resistor de potência também é extremamente importante. É produzido da seguinte maneira. É necessário dividir o quadrado da diferença de tensão entre a fonte de alimentação e o elemento LED pelo obtido nos cálculos anterioresresistência.
Como fazer uma guirlanda de LEDs com suas próprias mãos
Após calcular os resistores e soldá-los nos cátodos dos elementos de LED, você deve decidir a tensão da fonte de alimentação que será utilizada. A opção mais conveniente é usar um controlador de uma antiga guirlanda chinesa. Este dispositivo não apenas atuará como estabilizador, mas também eliminará o problema de como fazer os LEDs piscarem quando conectados em paralelo.
Em seguida, você precisa esticar o fio, marcar as futuras localizações dos emissores com um marcador. De acordo com as marcas, pequenos pedaços de isolamento são removidos - 15 a 20 mm cada. Este trabalho deve ser feito com cuidado para não danificar o núcleo do fio. Tendo irradiado os locais limpos, você pode soldar os LEDs a eles. A solda resultante deve ser isolada junto com uma parte do elemento LED, como resultado, a força da conexão aumentará. Para isso, é melhor usar fita adesiva transparente, que não interfere na passagem do fluxo de luz.
Comutação da guirlanda resultante com o controlador
Se você abrir a caixa de um aparelho chinês, no lado oposto do fio de alimentação, na ponta, você verá 2 ou 3 contatos de saída. Se houver 2, fica imediatamente claro como soldar, se houver 3, os extremos são usados e o central permanece vazio.
Nesses trabalhos não se deve usar um ferro de solda potente com ponta grossa - existe o perigo de danificar o equipamento. Se não houver outra saída, é necessário enrolar um fio de cobre sem isolamento ao redor da ponta,com uma seção de 4 ou 6 mm2 para que a extremidade do núcleo seja 3-4 cm mais longa. O resultado de tais ações será uma diminuição na temperatura da ponta de solda e trabalho mais preciso.
Depois que os LEDs conectados em paralelo e o controlador chinês se tornarem uma guirlanda, você pode verificar ligando o dispositivo feito por você na rede. O botão no corpo permitirá que você alterne os modos de piscar.
Conexão paralela de tiras de LED
Os segmentos da faixa de LED quando conectados à fonte de alimentação não devem ter mais de 5 m. Mas se for necessário um comprimento maior, eles são conectados. Mas você precisa fazer isso apenas em paralelo. Muitos "artesãos" dizem que a comutação serial também pode ser realizada, mas isso é um equívoco muito grande. O fato é que, com essa conexão, a carga nos fios condutores da primeira fita aumenta acentuadamente, e como resultado eles começam a queimar. Mas com uma conexão paralela de LEDs de 12 volts, isso não acontece - os trilhos são projetados para um comprimento de faixa de até 5 m.
As tiras de LED também são usadas como guirlandas. A sua aplicação mais comum é a iluminação pública do tipo "Duralight". Para sua fabricação, é utilizado um tubo de silicone, no qual é colocada a faixa de LED. Essas guirlandas são resistentes ao gelo e à prova de umidade, não têm medo de precipitação e sujeira. Eles são usados no desenho de árvores de Natal de rua, troncos de árvores, esticados entre postes de luz.
Recursos de componentes SMD de solda
LEDs SMD são usados para fazer tiras de LED. Sua peculiaridade é que, sem equipamento especial, não será possível substituir um elemento queimado. O fato é que uma estação é necessária aqui - é fácil superaquecer chips que não podem tolerar temperaturas muito altas com um ferro de solda comum. Há casos frequentes em que artesãos domésticos muito autoconfiantes conseguiram substituir os componentes SMD usando um dispositivo convencional, no entanto, após 2-3 horas de operação contínua, a fita de LED falhou novamente.
Em geral, a fita de LED é um dispositivo universal que é usado em vários campos. Pode ser a iluminação de tetos falsos, móveis, interiores de carros ou teclados de computador… só para citar alguns.
Algumas dicas para fazer uma guirlanda
Ao escolher a cor da futura decoração da árvore de Natal, não preste atenção aos elementos RGB. Montar para um DIYer iniciante pode se tornar muito complicado, e gastar dinheiro extra para conectá-los como componentes normais será um luxo. É melhor conectar LEDs de cores diferentes em paralelo. Claro, você terá que fazer cálculos adicionais dos parâmetros dos resistores, mas o resultado será muito mais interessante do que ao usar emissores simples.
É claro que a guirlanda de LED acabada na loja é bastante barata. Mas deve-se entender que um produto feito à mão parecerá muitas vezesMais bonito. E a satisfação pelo fato de tudo ter saído conforme o planejado não pode ser medida por nenhum dinheiro.
Ao fazer essas decorações, você deve ser extremamente cuidadoso, certifique-se de que não haja áreas nuas e os fios dentro do controlador não se sobreponham. Os contatos devem ser soldados com alta qualidade, para evitar aquecimento. Deve-se entender que ele estará localizado na árvore de Natal, e as agulhas se inflamam muito rapidamente devido à resina contida nele.
Faz sentido substituir o cabo de alimentação do controlador para a tomada - os fabricantes chineses estão tentando economizar em tudo. É por isso que os fios desse fio são um pouco mais grossos que um fio de cabelo. Depois de abrir a caixa do controlador, faz sentido verificar a qualidade das conexões e contatos de solda - em modelos baratos, isso é um ponto sensível.
Erros comuns ao criar uma conexão paralela
Ninguém está a salvo disso, mas você deve tentar evitar que isso aconteça. Os principais erros que são cometidos não só por iniciantes, mas às vezes por profissionais, são:
- Ignorando a necessidade de conectar um LED com um resistor limitador.
- Comutação de vários componentes de LED através de uma resistência. Nesse caso, se um dos elementos estiver quebrado, a corrente nos outros aumentará significativamente. Não vale a pena falar sobre isso.
- Conexão em série de LEDs com diferentes características.
- Resistência insuficiente. A corrente que passao emissor será muito grande, o que levará a um aumento de temperatura e falha do elemento.
- Ligação de LEDs a uma rede doméstica sem limitador de tensão reversa. A corrente da rede é de 220 V AC, o que significa que no momento em que a senóide cruzar o eixo, a junção p-n do elemento se romperá, o que levará à sua falha.
- Baixa resistência à potência. Mesmo com a correta conexão paralela dos LEDs, tal erro levará a um forte aquecimento do resistor, derretimento do isolamento e um curto-circuito.
Resta aconselhar os mestres da casa a ficarem mais atentos a esse trabalho e evitar os erros listados.
Em vez de um epílogo
Para saber qual conexão se chama serial e qual é paralela e poder realizá-la, todo mestre doméstico que se preze é obrigado. Essas habilidades serão úteis não apenas na fabricação de guirlandas. Vários tipos de conexões podem ser encontrados em qualquer lugar. Por exemplo, em uma rede elétrica doméstica, todas as tomadas são conectadas em paralelo, enquanto os interruptores são conectados em série. O principal é lembrar as regras básicas, segui-las e estar atento às pequenas coisas. Neste caso, qualquer trabalho que o mestre da casa realizar será feito com segurança, confiabilidade e no nível adequado.
