Nový rok je pro většinu obyvatel naší země tím nejjasnějším a nejlaskavějším svátkem. Lidé zdobí vánoční stromky a čekají na něco jasného a laskavého. Není však možné vytvořit slavnostní náladu bez správného osvětlení, kterým jsou tradičně girlandy. Jsou vyrobeny z žárovek, neonů. Produkty LED jsou však právem považovány za nejúspornější a nejbezpečnější. Takové girlandy lze sestavit i vlastními rukama. Je pouze nutné dodržovat některá pravidla instalace. Dnešní článek vám řekne o paralelním zapojení LED, jak se to dělá a kdy se používá.
Jaké typy spínacích prvků LED existují
Existují dva hlavní typy připojení – sériové a paralelní. Každý z nich se používá ve své vlastní oblasti. Například, pokud mluvíme o novoročních elektrických girlandách, pak se zde častěji provádí sériové připojení. Umožňuje použití žároveknebo neonové, určené pro nízké napětí. Například žárovky 4,5 V zapojené do série v počtu 50 ks. volně odolávat napětí 220 V. Při takovém spínání je plus jednoho emitoru spojeno se záporným pólem druhého atd. v celém obvodu.
Toto pravidlo se ale nevztahuje na LED vánoční elektrické girlandy. Faktem je, že střídavý proud domácí sítě není vhodný pro správnou funkci LED komponent. Pro normální provoz potřebují stabilizační napájecí zdroj. To znamená, že napětí by v každém případě mělo být nízké. Koneckonců, je mnohem jednodušší stabilizovat 12V než 220V.
Nuance připojení LED
Jak víte, existuje sériové a paralelní připojení LED. V tomto případě vyvstává otázka, proč je vybrána jedna pro girlandy se žárovkami a neonovými lampami a jiná pro prvky LED? Jde o vlastnosti emitorů. Každá z LED má svůj vlastní indikátor poklesu napětí. Za předpokladu, že stabilizační zdroj není příliš výkonný, nelze k němu sériově zapojit velké množství LED prvků. Z tohoto důvodu se v girlandách používá paralelní přepínání.
Někdo by mohl říct, že stačí vzít výkonnější PSU, protože zároveň bude snazší ovládat napětí na LED (bude stejné na každé z nich). Ale tady nastává problém. I když si vezmete obyčejnou girlandu LED pro 50 LED prvků, adaptér budedost velký na to, aby se dal schovat pod malý stromeček.
Užitečné informace! Pokud je úbytek napětí na čipech vyšší než jmenovitý výkon zdroje, nemusí takový adaptér vydržet dlouhodobý provoz.
Paralelní a sériové zapojení komponent LED: vysvětlení videa
Některé informace o připojení LED naleznete v následujícím videu. Jasně ukazuje, co to je.
Co je potřeba pro přepínání prvků LED
Paralelní zapojení LED znamená použití omezovacích rezistorů a emitorů, které jsou co nejblíže k sobě z hlediska charakteristik. Pokud je výběr LED prvků podle indikátorů jednoduchý, musí být také vypočten odpor nezbytný pro jejich správnou funkci. Stojí za to zjistit, jaké vzorce se k tomu používají.
Pokud jsou diody LED zapojeny paralelně, výpočet odporu by měl začít výpočtem jejich jmenovitého odporu, měřeného v ohmech. K tomu je nutné vydělit rozdíl napětí mezi napájecím zdrojem a samotným LED prvkem součinem proudu LED faktorem 0,75. Údaje o prvcích LED jsou převzaty z technické dokumentace.
Pro normální provoz obvodu bude vyžadován výpočet dalšího parametru. Při paralelním zapojení LED je extrémně důležitý také výpočet výkonového odporu. Vyrábí se následujícím způsobem. Je nutné vydělit druhou mocninu rozdílu napětí mezi zdrojem a LED prvkem hodnotou získanou z předchozích výpočtůodpor.
Jak si vyrobit girlandu z LED diod vlastníma rukama
Po výpočtu rezistorů a jejich připájení ke katodám prvků LED byste se měli rozhodnout pro napětí napájecího zdroje, který bude použit. Nejpohodlnější možností je použít ovladač ze staré čínské girlandy. Toto zařízení bude fungovat nejen jako stabilizátor, ale také odstraní problém, jak přimět LED diody blikat při paralelním zapojení.
Dále musíte natáhnout drát, označit budoucí umístění zářičů fixem. Podle značek se odstraní malé kousky izolace - každý 15-20 mm. Tato práce by měla být provedena opatrně, aby nedošlo k poškození jádra drátu. Po ozáření vyčištěných míst k nim můžete připájet LED diody. Výsledné pájení je nutné izolovat spolu s částí LED prvku, v důsledku čehož se zvýší pevnost spoje. Pro tyto účely je lepší použít průhlednou lepicí pásku, která nebude překážet průchodu světelného toku.
Komutace výsledné girlandy pomocí ovladače
Pokud otevřete skříň čínského zařízení, na opačné straně napájecího kabelu, na okraji, můžete vidět 2 nebo 3 výstupní kontakty. Pokud jsou 2, je hned jasné, jak pájet, pokud jsou 3, použijí se krajní a středový zůstane prázdný.
Při takové práci byste neměli používat výkonnou páječku s tlustým hrotem - hrozí nebezpečí poškození zařízení. Pokud není jiná cesta ven, je nutné kolem špičky navinout měděný drát bez izolace,s průřezem 4 nebo 6 mm2 tak, aby byl konec jádra o 3-4 cm delší Výsledkem těchto akcí bude snížení teploty pájecího hrotu a přesnější práce.
Poté, co se paralelně zapojené LED diody a čínský ovladač stanou jednou girlandou, můžete to zkontrolovat zapnutím vámi vyrobeného zařízení v síti. Tlačítko na těle vám umožní přepínat režimy blikání.
Paralelní připojení LED pásků
Segmenty LED pásku při připojení ke zdroji by neměly být delší než 5 m. Pokud je však požadována větší délka, spojí se. Ale musíte to udělat pouze paralelně. Mnoho "řemeslníků" říká, že lze provádět i sériové přepínání, ale to je velmi velký omyl. Faktem je, že s takovým spojením se zatížení vodivých závitů první pásky prudce zvyšuje, v důsledku čehož začnou vyhořet. Ale s paralelním připojením 12V LED se to nestane - dráhy jsou navrženy pro délku pásu až 5 m.
LED pásky se používají také jako girlandy. Jejich nejčastější aplikací je pouliční osvětlení typu „Duralight“. K jeho výrobě je použita silikonová trubička, do které je LED pásek umístěn. Takové girlandy jsou mrazuvzdorné a odolné proti vlhkosti, nebojí se srážek a nečistot. Používají se při navrhování pouličních vánočních stromků, kmenů stromů, natažených mezi sloupy veřejného osvětlení.
Funkce pájení SMD součástek
SMD LED se používají k výrobě LED pásků. Jejich zvláštností je, že bez speciálního vybavení nebude možné vyměnit vyhořelý prvek. Faktem je, že je zde potřeba stanice - je snadné přehřát čipy, které nesnesou příliš vysoké teploty běžnou páječkou. Časté jsou případy, kdy se příliš sebevědomým domácím řemeslníkům podařilo vyměnit SMD součástky pomocí běžného zařízení, nicméně po 2-3 hodinách nepřetržitého provozu LED pásek opět selhal.
Obecně je LED pásek univerzální zařízení, které se používá v různých oblastech. Může to být osvětlení podhledů, nábytku, interiérů aut nebo počítačových klávesnic… abychom jmenovali alespoň některé.
Několik tipů na výrobu girlandy
Při výběru barvy budoucí ozdoby vánočního stromku nevěnujte pozornost RGB prvkům. Sestavení pro začínajícího kutila může být příliš komplikované a utrácet další peníze za jejich připojení jako normální komponenty bude luxus. Nejlepší je zapojit LED diody různých barev paralelně. Samozřejmě budete muset provést dodatečné výpočty parametrů rezistorů, ale výsledek bude mnohem zajímavější než při použití obyčejných emitorů.
Je jasné, že hotová LED girlanda v obchodě je docela levná. Ale je třeba si uvědomit, že ručně vyrobený výrobek se bude zdát mnohokrátkrásnější. A spokojenost z toho, že vše dopadlo podle plánu, se nedá měřit žádnými penězi.
Při výrobě takových dekorací byste měli být extrémně opatrní, ujistěte se, že nezůstaly žádné holé oblasti a že se dráty uvnitř ovladače nepřekrývají. Kontakty musí být pájeny kvalitně, aby se zabránilo zahřívání. Je třeba si uvědomit, že bude umístěn na vánočním stromku a jehličí se velmi rychle rozhoří díky pryskyřici v něm obsažené.
Má smysl vyměnit napájecí kabel z ovladače do zásuvky – čínští výrobci se snaží ušetřit na všem. Z tohoto důvodu jsou prameny tohoto drátu o něco silnější než vlas. Po otevření pouzdra ovladače má smysl zkontrolovat kvalitu pájených spojů a kontaktů - u levných modelů je to bolavé místo.
Běžné chyby při vytváření paralelního připojení
Nikdo před tím není v bezpečí, ale měli byste se pokusit tomu zabránit. Hlavní chyby, kterých se dopouštějí nejen začátečníci, ale někdy i profesionálové, jsou:
- Ignorování potřeby připojení LED s omezovacím odporem.
- Přepínání několika LED komponent přes jeden odpor. V takovém případě, pokud dojde k porušení jednoho z prvků, proud na ostatních se výrazně zvýší. Čím je to plné, nemá cenu o tom mluvit.
- Sériové zapojení LED s různými charakteristikami.
- Nedostatečný odpor. Procházející proudemitor bude příliš velký, což povede ke zvýšení teploty a selhání prvku.
- Připojení LED k domácí síti bez omezovače zpětného napětí. Síťový proud je 220 V AC, což znamená, že v okamžiku, kdy sinusoida protne osu, dojde k porušení p-n přechodu prvku, což povede k jeho poruše
- Nízký energetický odpor. I při správném paralelním zapojení LED povede taková chyba k silnému zahřátí odporu, roztavení izolace a zkratu.
Zbývá poradit domácím mistrům, aby si na takovou práci dávali větší pozor a vyvarovali se uvedených chyb.
Místo epilogu
Vědět, které spojení se nazývá sériové a které paralelní, a umět to provést, je povinen každý sebeúctyhodný domácí mistr. Tyto dovednosti budou užitečné nejen při výrobě girland. Všude se lze setkat s různými druhy připojení. Například v domácí elektrické síti jsou všechny zásuvky zapojeny paralelně, zatímco vypínače jsou zapojeny do série. Hlavní věcí je pamatovat si základní pravidla, dodržovat je a být pozorní k maličkostem. V tomto případě bude jakákoli práce, kterou domácí mistr provede, provedena bezpečně, spolehlivě a na správné úrovni.
