Σειριακή και παράλληλη σύνδεση λαμπτήρων. Παράλληλη σύνδεση λαμπτήρων εξόδου

Σε αυτή την περίπτωση, το ρεύμα σε καθένα από αυτά θα είναι το ίδιο, γεγονός που διευκολύνει τον έλεγχό του. Αλλά υπάρχουν φορές που μια παράλληλη σύνδεση είναι απαραίτητη.

Για παράδειγμα, εάν υπάρχει πηγή ρεύματος και είναι απαραίτητο να συνδέσετε πολλούς λαμπτήρες LED σε αυτήν, η συνολική πτώση τάσης στην οποία υπερβαίνει την τάση της πηγής. Με άλλα λόγια, η πηγή τροφοδοσίας δεν επαρκεί για λαμπτήρες συνδεδεμένους σε σειρά και δεν ανάβουν.

Στη συνέχεια οι λαμπτήρες συνδέονται παράλληλα με το κύκλωμα και τοποθετείται μια αντίσταση σε κάθε κλάδο.

Σύμφωνα με τους νόμους της παράλληλης σύνδεσης, η πτώση τάσης σε κάθε κλάδο θα είναι ίδια και ίση με την τάση της πηγής και το ρεύμα μπορεί να διαφέρει. Από αυτή την άποψη, οι υπολογισμοί για τον προσδιορισμό των χαρακτηριστικών των αντιστάσεων θα πραγματοποιηθούν ξεχωριστά για κάθε κλάδο.

Γιατί δεν μπορείτε να συνδέσετε τα πάντα; λαμπτήρες ledσε μια αντίσταση; Επειδή η τεχνολογία παραγωγής δεν επιτρέπει την κατασκευή LED με απόλυτα ίσα χαρακτηριστικά. Τα LED έχουν διαφορετική εσωτερική αντίσταση και μερικές φορές οι διαφορές τους είναι πολύ έντονες ακόμα και για τα ίδια μοντέλα που λαμβάνονται από την ίδια παρτίδα.

Μια μεγάλη διακύμανση στην αντίσταση οδηγεί σε μεταβολή της τρέχουσας τιμής και αυτό με τη σειρά του οδηγεί σε υπερθέρμανση και εξάντληση. Επομένως, είναι απαραίτητο να ελέγχετε το ρεύμα σε κάθε LED ή σε κάθε κλάδο με σειριακή σύνδεση. Μετά από όλα, στο σειριακή σύνδεσητο ρεύμα είναι το ίδιο. Για αυτό, χρησιμοποιούνται ξεχωριστές αντιστάσεις. Με τη βοήθειά τους, το ρεύμα σταθεροποιείται.

Τα κύρια χαρακτηριστικά των στοιχείων του κυκλώματος

Μετά από λίγη σκέψη, γίνεται σαφές ότι ένα κλαδί μπορεί να περιέχει μέγιστο ποσόΤα LED είναι τα ίδια όπως όταν συνδέονται σε σειρά και τροφοδοτούνται από την ίδια πηγή.

Για παράδειγμα, έχουμε μια πηγή 12 volt. Μπορείτε να συνδέσετε 5 LED των 2 βολτ σε σειρά σε αυτό. (12 βολτ: 2 βολτ: 1,15≈5). Το 1,15 είναι ένας παράγοντας ασφάλειας, αφού είναι απαραίτητο να περιμένουμε ότι θα συμπεριληφθεί και αντίσταση στο κύκλωμα.

: I=U/R, όπου I θα είναι το επιτρεπόμενο ρεύμα που λαμβάνεται από το φύλλο δεδομένων του φωτιστικού. Η τάση U θα ληφθεί εάν η πτώση τάσης σε κάθε LED που περιλαμβάνεται στη σειριακή αλυσίδα αφαιρεθεί από τη μέγιστη τάση του τροφοδοτικού (επίσης λαμβάνεται από τον πίνακα χαρακτηριστικών).

Η ισχύς της αντίστασης προκύπτει από τον τύπο:

Σε αυτήν την περίπτωση, όλες οι ποσότητες γράφονται στο σύστημα C. Υπενθυμίζουμε ότι 1A=1000mA, 1mA=0,001A, 1Ω=0,001kΩ, 1W=1000mW.

Σήμερα πολλά ηλεκτρονικές αριθμομηχανές, τα οποία προσφέρουν την αυτόματη εκτέλεση αυτής της λειτουργίας απλώς αντικαθιστώντας τα γνωστά χαρακτηριστικά σε κενά κελιά. Αλλά εξακολουθεί να είναι χρήσιμο να γνωρίζουμε τις βασικές έννοιες.

Το πλεονέκτημα της παράλληλης σύνδεσης διόδων

Η παράλληλη σύνδεση σάς επιτρέπει να προσθέσετε 2 ή 5 ή 10 LED ή περισσότερα. Ο περιορισμός είναι η ισχύς του τροφοδοτικού και οι διαστάσεις της συσκευής στην οποία θέλετε να χρησιμοποιήσετε μια τέτοια σύνδεση.

Οι λαμπτήρες για κάθε παράλληλο κλάδο λαμβάνονται ακριβώς το ίδιο ώστε να έχουν τις πιο παρόμοιες τιμές αποδεκτό ρεύμα, τάση προς τα εμπρός και προς τα πίσω.

Το πλεονέκτημα της παράλληλης σύνδεσης των LED είναι ότι αν καεί ένα από αυτά, ολόκληρο το κύκλωμα θα συνεχίσει να λειτουργεί. Οι λαμπτήρες θα ανάβουν ακόμα και όταν καεί μεγαλύτερος αριθμός τους, το κυριότερο είναι ότι τουλάχιστον ένα κλαδί παραμένει άθικτο.

Όπως φαίνεται, παράλληλη σύνδεσηείναι πολύ χρήσιμο πράγμα. Απλά πρέπει να είστε σε θέση να συναρμολογήσετε σωστά το κύκλωμα, χωρίς να ξεχνάτε όλες τις ιδιότητες των LED και τους νόμους της φυσικής.

Σε πολλά κυκλώματα, η παράλληλη σύνδεση συνδυάζεται με σειρά, η οποία σας επιτρέπει να δημιουργήσετε λειτουργικές ηλεκτρικές συσκευές.

Εφαρμογή Παράλληλης Σύνδεσης LED

Το σχέδιο παράλληλης σύνδεσης δύο ακροδεκτών επιτρέπει τη δημιουργία λαμπτήρων δύο χρωμάτων εάν χρησιμοποιούνται δύο κρύσταλλοι διαφορετικών χρωμάτων.Το χρώμα αλλάζει όταν αλλάζουν οι πόλοι της πηγής (αλλαγή κατεύθυνσης ρεύματος). Ένα τέτοιο σχήμα χρησιμοποιείται ευρέως σε δείκτες δύο χρωμάτων.

Εάν δύο κρύσταλλοι διαφορετικών χρωμάτων συνδέονται παράλληλα σε μία περίπτωση και είναι συνδεδεμένος ένας ρυθμιστής παλμών, τότε το χρώμα μπορεί να αλλάξει σε μεγάλο εύρος. Ιδιαίτερα πολλοί τόνοι δημιουργούνται όταν συνδυάζονται πράσινες και κόκκινες λυχνίες LED.

Όπως μπορείτε να δείτε στο διάγραμμα, κάθε κρύσταλλος έχει τη δική του αντίσταση συνδεδεμένη. Η κάθοδος σε μια τέτοια σύνδεση είναι κοινή και ολόκληρο το σύστημα συνδέεται με μια συσκευή ελέγχου - έναν μικροελεγκτή.

Σε σύγχρονες γιρλάντες διακοπών, χρησιμοποιείται μερικές φορές μικτού τύπουσύνδεση στην οποία πολλές διαδοχικές σειρές συνδέονται παράλληλα. Αυτό επιτρέπει στη γιρλάντα να λάμπει ακόμα κι αν πολλές πηγές LED αποτυγχάνουν.

Κατά τη δημιουργία φωτισμού σε ένα δωμάτιο, μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί μια παράλληλη σύνδεση. Τα μικτά κυκλώματα χρησιμοποιούνται στο σχεδιασμό πολλών ενδεικτικών ηλεκτρικών συσκευών και για συσκευές φωτισμού.

Μερικές αποχρώσεις της εγκατάστασης

Ξεχωριστά, μπορούμε να πούμε για το πώς συνδέονται τα LED μεταξύ τους. Κάθε κρύσταλλος περικλείεται σε μια θήκη από την οποία εξάγονται συμπεράσματα. Οι ακροδέκτες φέρουν συχνά την ένδειξη "-" ή "+", που σημαίνει, αντίστοιχα, τη σύνδεση με την κάθοδο και την άνοδο της συσκευής.

Οι έμπειροι ραδιοερασιτέχνες μπορούν ακόμη και να προσδιορίσουν την πολικότητα με το μάτι, καθώς το καλώδιο της καθόδου είναι ελαφρώς μακρύτερο και προεξέχει λίγο περισσότερο από τη θήκη. Η σύνδεση των LED πρέπει να γίνεται με αυστηρή τήρηση της πολικότητας.

Αν μιλάμε για, τότε η συγκόλληση χρησιμοποιείται συχνά κατά τη διαδικασία εγκατάστασης. Για να το κάνετε αυτό, χρησιμοποιήστε ένα συγκολλητικό σίδερο χαμηλής ισχύος, ώστε σε καμία περίπτωση να μην υπερθερμανθεί ο κρύσταλλος. Ο χρόνος συγκόλλησης δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 4-5 δευτερόλεπτα. Είναι καλύτερα αν είναι 1-2 δευτερόλεπτα. Για να γίνει αυτό, το συγκολλητικό σίδερο θερμαίνεται εκ των προτέρων. Τα συμπεράσματα δεν λυγίζουν πολύ. Το κύκλωμα συναρμολογείται επί τόπου από ένα υλικό που αφαιρεί καλά τη θερμότητα.

Ας κάνουμε ένα ακόμη πείραμα. Ας πάρουμε πολλές πανομοιότυπες λάμπες και ας τις ανάψουμε τη μία μετά την άλλη (Εικ. 1.9). Μια τέτοια σύνδεση ονομάζεται σειριακή. Θα πρέπει να διακρίνεται από την παράλληλη σύνδεση που συζητήθηκε προηγουμένως.

Ρύζι. 1.9. Η γεννήτρια τροφοδοτεί δύο λαμπτήρες συνδεδεμένους σε σειρά. Το διάγραμμα δείχνει ένα αμπερόμετρο και τρία βολτόμετρα: το ένα μετρά τη συνολική τάση, τα άλλα δύο μετρούν την τάση σε καθεμία από τις λάμπες

Όταν πολλά τμήματα κυκλώματος (ας πούμε, αρκετοί λαμπτήρες) συνδέονται σε σειρά, το ρεύμα σε καθένα από αυτά είναι το ίδιο.

Ας πάρουμε λοιπόν δύο λαμπτήρες 100 watt, τους ίδιους με αυτούς που εξετάστηκαν στο προηγούμενο πείραμα, και ας τις ανάψουμε σε σειρά με μια γεννήτρια με τάση 100 V.

Οι λάμπες μετά βίας θα λάμπουν, η λάμψη τους θα είναι ελλιπής. Γιατί; Επειδή η τάση πηγής (100 V) κατανέμεται εξίσου μεταξύ των δύο λαμπτήρων που συνδέονται σε σειρά. Σε κάθε μία από τις λάμπες, η τάση δεν θα είναι πλέον 100, αλλά μόνο 50 V.

Η τάση στις λάμπες είναι ίδια γιατί πήραμε δύο πανομοιότυπες λάμπες.

Εάν οι λαμπτήρες δεν ήταν οι ίδιοι, η συνολική τάση των 100 V θα μοιραζόταν μεταξύ τους, αλλά όχι εξίσου: για παράδειγμα, ένας λαμπτήρας θα μπορούσε να έχει 70 V και ένας άλλος 30 V.

Όπως θα δούμε αργότερα, η πιο ισχυρή λάμπα λαμβάνει λιγότερη τάση. Αλλά το ρεύμα σε δύο συνδεδεμένες σε σειρά ακόμη και διαφορετικούς λαμπτήρες παραμένει το ίδιο. Αν καεί μία από τις λάμπες (τα μαλλιά της σπάσουν), θα σβήσουν και οι δύο λάμπες.

Στο σχ. Το 1.9 δείχνει πώς να ενεργοποιήσετε τα βολτόμετρα για να μετρήσετε την τάση σε καθεμία από τις λάμπες ξεχωριστά.

Η εμπειρία δείχνει ότι η συνολική τάση σε διαδοχικά τμήματα του κυκλώματος είναι πάντα ίση με το άθροισμα των τάσεων στα επιμέρους τμήματα.

Οι λαμπτήρες έκαιγαν κανονικά όταν το ρεύμα ήταν 1 Α, αλλά για αυτό ήταν απαραίτητο να εφαρμοστεί τάση 100 V σε καθένα από αυτά. Τώρα η τάση σε καθεμία από τις λάμπες είναι μικρότερη από 100 V και το ρεύμα θα είναι μικρότερο από 1 Α. Δεν θα είναι αρκετό να θερμάνετε το νήμα της λάμπας.

Τώρα θα ρυθμίσουμε τη λειτουργία της γεννήτριας: θα αυξήσουμε την τάση της. Τι θα συμβεί? Καθώς η τάση αυξάνεται, το ρεύμα θα αυξάνεται.

Οι λάμπες θα λάμπουν πιο φωτεινά. Όταν, τέλος, αυξήσουμε την τάση της γεννήτριας στα 200 V, θα δημιουργηθεί τάση 100 V σε κάθε λάμπα (το μισό της συνολικής τάσης) και το ρεύμα της λάμπας θα αυξηθεί στο 1 A. Και αυτή είναι η κατάστασή τους κανονική λειτουργία. Και οι δύο λάμπες θα καούν με πλήρη θερμότητα και θα καταναλώσουν την κανονική τους ισχύ - 100 watt. Η συνολική ισχύς που εκπέμπει η γεννήτρια σε αυτή την περίπτωση θα είναι 200 ​​W (δύο λαμπτήρες των 100 W η καθεμία).

Θα ήταν δυνατό να ανάψετε όχι δύο λαμπτήρες σε σειρά, αλλά δέκα ή πέντε. Στην τελευταία περίπτωση, η εμπειρία θα μας έδειχνε ότι οι λαμπτήρες θα καίγονταν κανονικά όταν η συνολική τάση αυξηθεί στα 500 V. Σε αυτήν την περίπτωση, η τάση στους ακροδέκτες κάθε λαμπτήρα (υποθέτουμε ότι όλοι οι λαμπτήρες είναι ίδιοι) θα είναι 100 V. Το ρεύμα στις λάμπες θα είναι και τώρα είναι 1 A .

Έτσι έχουμε πέντε λαμπτήρες συνδεδεμένους σε σειρά. όλες οι λάμπες ανάβουν κανονικά, καθεμία από αυτές καταναλώνει ισχύ 100 watt, που σημαίνει ότι η συνολική ισχύς θα είναι 500 watt.

Η ισχύς εξόδου ενός ULF ενός κύκλου μπορεί να αυξηθεί συνδέοντας έναν ή περισσότερους λαμπτήρες στη λυχνία της βαθμίδας εξόδου παράλληλα. Έτσι, στην ίδια τάση τροφοδοσίας και ανόδου, το ρεύμα ανόδου και, κατά συνέπεια, η ισχύς εξόδου του καταρράκτη αυξάνονται κατά δύο ή περισσότερους. Ένα παράδειγμα παράλληλης σύνδεσης πρόσθετου λαμπτήρα στο τελικό στάδιο ενός ULF μονής άκρης φαίνεται στο ρύζι. ένας.

Εικ.1. Σχηματικό διάγραμμα ULF ενός κύκλου σε ένα (α) και δύο (β) πεντόδια

Στο υπό εξέταση σχήμα ( ρύζι. 1, α) χρησιμοποιεί το λεγόμενο υπεργραμμικό εγκλεισμό της πεντόδου, χαρακτηριστικό γνώρισμα της οποίας είναι η σύνδεση της καθόδου με ένα προστατευτικό πλέγμα. Το προστατευτικό πλέγμα της πεντόδου συνδέεται με τον ακροδέκτη 2 του μετασχηματιστή εξόδου Tpl, με τον αριθμό των στροφών μεταξύ των ακίδων 2 και 3 να είναι περίπου το 43% του αριθμού των στροφών μεταξύ των ακίδων 1 και 3. Ο μετασχηματιστής Tpl έχει τέτοιο μέγεθος Η σύνθετη αντίσταση του πρωτεύοντος τυλίγματος (ακίδες 1-3) είναι ίση με την τιμή της αντίστασης φορτίου, που προσδιορίζεται για κάθε λαμπτήρα σύμφωνα με τις προδιαγραφές του καταλόγου. Έτσι, για παράδειγμα, για έναν λαμπτήρα EL34, αυτή η αντίσταση είναι περίπου 3 kOhm. Η τάση αυτόματης πόλωσης δημιουργείται κατά μήκος της αντίστασης R3, η οποία διακλαδίζεται από τον ηλεκτρολυτικό πυκνωτή C2.

Όταν ένας πρόσθετος λαμπτήρας (ή λαμπτήρες) συνδέεται παράλληλα με τον λαμπτήρα του σταδίου εξόδου ULF, θα χρειαστεί να διορθωθούν οι τιμές ορισμένων στοιχείων. Έτσι, για παράδειγμα, όταν συνδέετε έναν επιπλέον λαμπτήρα ( ρύζι. 1, β) η τιμή της αντίστασης της αντίστασης R3 στο κύκλωμα αυτόματης πόλωσης θα πρέπει να μειωθεί κατά περίπου στο μισό σε σύγκριση με το προηγουμένως θεωρημένο κύκλωμα ρύζι. 1, α), και η τιμή χωρητικότητας του πυκνωτή διακλάδωσης C2 διπλασιάζεται. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όταν δύο λαμπτήρες συνδέονται παράλληλα, το ρεύμα καθόδου διπλασιάζεται. Πρέπει να σημειωθεί ότι η ισχύς της αντίστασης R3 θα πρέπει επίσης να διπλασιαστεί, δηλαδή από 5 σε 10 watt. Για να επιτευχθεί διπλάσια αύξηση της ισχύος εξόδου, θα είναι επίσης απαραίτητο να μειωθεί η σύνθετη αντίσταση της κύριας περιέλιξης του μετασχηματιστή Tpl κατά δύο φορές.

Θεωρητικά, με παρόμοιο τρόπο, ένας μεγαλύτερος αριθμός παρόμοιων λαμπτήρων με σχεδόν ίδιες παραμέτρους μπορεί να συνδεθεί παράλληλα με τον λαμπτήρα της βαθμίδας εξόδου. Επομένως, στην πώληση μπορείτε να βρείτε ήδη επιλεγμένα ζεύγη και ακόμη και τέσσερις λάμπες για χρήση στην παράλληλη σύνδεση του σταδίου εξόδου ULF.

Όπως σε ένα σωλήνα ULF ενός κύκλου, μπορείτε να αυξήσετε την ισχύ εξόδου ενός ενισχυτή push-pull συνδέοντας παράλληλα έναν ή περισσότερους λαμπτήρες στους λαμπτήρες της βαθμίδας εξόδου. Με την ίδια τάση τροφοδοσίας και ανόδου, το ρεύμα ανόδου και, κατά συνέπεια, η ισχύς εξόδου του καταρράκτη αυξάνονται κατά δύο ή περισσότερους. Θα εξηγήσουμε τα χαρακτηριστικά μιας τέτοιας σύνδεσης χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός απλού ενισχυτή ισχύος push-pull, το διάγραμμα κυκλώματος του οποίου φαίνεται στο ρύζι. 2.

Εικ.2. Σχηματικό διάγραμμα ενός απλού ενισχυτή ισχύος push-pull

Αυτός ο ενισχυτής αποτελείται από δύο πανομοιότυπα κανάλια, καθένα από τα οποία βασίζεται στον ενισχυτή ενός άκρου που αναφέρθηκε προηγουμένως. Ένα παράδειγμα παράλληλης σύνδεσης πρόσθετων λαμπτήρων στο τελικό στάδιο ενός τέτοιου push-pull ULF φαίνεται στο ρύζι. 3.

Εικ.3. Σχηματικό διάγραμμα ενός απλού ενισχυτή ισχύος push-pull με λαμπτήρες συνδεδεμένους παράλληλα

Κατά την επιλογή των παραμέτρων των στοιχείων για μια λυχνία ώθησης ULF με παράλληλη σύνδεση λαμπτήρων, ισχύουν όλα τα σχόλια και οι συστάσεις που αναφέρθηκαν προηγουμένως για ένα κύκλωμα ενός κύκλου.