Conectarea în serie și paralelă a lămpilor. Conectarea în paralel a lămpilor de ieșire

În acest caz, curentul pe fiecare dintre ele va fi același, ceea ce simplifică controlul asupra acestuia. Dar există momente când nu te poți descurca fără o conexiune paralelă.

De exemplu, dacă există o sursă de alimentare și trebuie să conectați mai multe becuri LED la ea, căderea totală de tensiune peste care depășește tensiunea sursei. Cu alte cuvinte, sursa de alimentare nu este suficientă pentru lămpile conectate în serie și acestea nu se aprind.

Apoi becurile sunt conectate în paralel cu circuitul și se pune câte o rezistență pe fiecare ramură.

Conform legilor conexiunii în paralel, căderea de tensiune pe fiecare ramură va fi aceeași și egală cu tensiunea sursei, dar curentul poate diferi. În acest sens, calculele pentru determinarea caracteristicilor rezistențelor vor fi efectuate separat pentru fiecare ramură.

De ce nu poți conecta totul? becuri cu led la un rezistor? Pentru că tehnologia de producție nu permite realizarea de LED-uri cu caracteristici perfect egale. LED-urile au rezistență internă diferită, iar uneori diferențele dintre ele sunt foarte puternice chiar și pentru modele identice luate din același lot.

O variație mare a rezistenței duce la o variație a valorii curentului, iar aceasta, la rândul său, duce la supraîncălzire și ardere. Aceasta înseamnă că trebuie să verificați curentul pe fiecare LED sau pe fiecare ramură cu o conexiune serială. La urma urmei, la conexiune serială curentul este acelasi. În acest scop, se folosesc rezistențe separate. Cu ajutorul lor, curentul este stabilizat.

Principalele caracteristici ale elementelor circuitului

După puțină gândire, devine clar că o ramură poate conține suma maxima LED-urile sunt aceleași ca atunci când sunt conectate în serie și sunt alimentate de la aceeași sursă.

De exemplu, avem o sursă de 12 volți. Puteți conecta 5 LED-uri de 2 volți în serie la el. (12 volți: 2 volți: 1,15≈5). 1.15 este un factor de siguranță, deoarece este necesar să se calculeze că un rezistor va fi inclus și în circuit.

: I=U/R, unde I va fi curentul admisibil luat din tabelul cu caracteristicile dispozitivului. Tensiunea U se obține dacă scăderea de tensiune pe fiecare LED inclus în lanțul serie este scăzută din tensiunea maximă a sursei de alimentare (preluată și din tabelul cu caracteristici).

Puterea rezistenței se găsește din formula:

În acest caz, toate mărimile sunt scrise în sistemul C. Amintiți-vă că 1 A=1000 mA, 1 mA=0,001 A, 1 Ohm=0,001 kOhm, 1 W=1000 mW.

Astăzi sunt multe calculatoare online, care oferă să efectueze această operație automat prin simpla înlocuire a caracteristicilor cunoscute în celule goale. Dar este totuși util să cunoaștem conceptele de bază.

Avantajul conexiunii paralele a diodelor

Conexiunea în paralel vă permite să adăugați 2 sau 5 sau 10 LED-uri sau mai multe. Limitarea este puterea sursei de alimentare și dimensiunile dispozitivului în care doriți să utilizați o astfel de conexiune.

Becurile pentru fiecare ramură paralelă sunt luate strict identice, astfel încât să aibă valorile cele mai asemănătoare curent admisibil, tensiune directă și inversă.

Avantajul conectării LED-urilor în paralel este că, dacă unul dintre ele se arde, întregul lanț va continua să funcționeze. Becurile vor străluci chiar dacă mai mulți dintre ei se ard, principalul lucru este că cel puțin o ramură rămâne intactă.

Așa cum se vede, conexiune paralelă- asta e dragut lucru util. Trebuie doar să poți asambla corect circuitul, fără a uita de toate proprietățile LED-urilor și de legile fizicii.

În multe circuite, conexiunile paralele sunt combinate cu conexiuni seriale pentru a crea dispozitive electrice funcționale.

Aplicarea conexiunii paralele a LED-urilor

Un circuit de conectare paralel cu două terminale permite iluminarea în două culori a becurilor dacă sunt utilizate două cristale de culori diferite. Culoarea se schimbă când polii sursei se schimbă (schimbarea direcției curentului). Această schemă este utilizată pe scară largă în indicatorii cu două culori.

Dacă două cristale de culori diferite sunt conectate în paralel într-un pachet și un modulator de impulsuri este conectat la ele, atunci culoarea poate fi schimbată într-o gamă largă. Mai ales multe tonuri sunt generate atunci când combinați LED-urile verzi și roșii.

După cum puteți vedea în diagramă, fiecare cristal are propriul său rezistor conectat. Catodul într-o astfel de conexiune este comun, iar întregul sistem este conectat la un dispozitiv de control - un microcontroler.

În ghirlandele moderne de sărbători este uneori folosit tip mixt conexiuni în care sunt conectate în paralel mai multe rânduri consecutive. Acest lucru permite ghirlandei să strălucească chiar dacă mai multe surse de LED-uri eșuează.

La crearea luminii într-o cameră, se poate folosi și o conexiune paralelă. Circuitele mixte sunt utilizate în proiectarea multor dispozitive electrice indicatoare și pentru dispozitivele de iluminat.

Câteva nuanțe de instalare

Separat, putem vorbi despre modul în care LED-urile sunt conectate între ele. Fiecare cristal este închis într-o carcasă din care provin cablurile. Bornele sunt adesea marcate cu „-” sau „+”, ceea ce înseamnă, respectiv, conexiunea la catod și la anodul dispozitivului.

Radioamatorii cu experiență pot determina chiar polaritatea cu ochiul, deoarece cablul catodului este puțin mai lung și iese puțin mai mult din carcasă. Conectarea LED-urilor trebuie efectuată respectând strict polaritatea.

Dacă vorbim despre, atunci lipirea este adesea folosită în timpul procesului de instalare. Pentru a face acest lucru, utilizați un fier de lipit cu putere redusă, pentru a nu supraîncălzi în niciun caz cristalul. Timpul de lipit nu trebuie să depășească 4-5 secunde. Este mai bine dacă sunt 1-2 secunde. Pentru a face acest lucru, fierul de lipit este încălzit în prealabil. Concluziile nu se îndoaie prea mult. Circuitul este asamblat la fața locului dintr-un material care elimină bine căldura.

Să mai facem un experiment. Să luăm mai multe lămpi identice și să le aprindem una după alta (Fig. 1.9). Această conexiune se numește serial. Ar trebui să se distingă de conexiunea paralelă discutată anterior.

Orez. 1.9. Generatorul alimentează două lămpi conectate în serie. Diagrama prezintă un ampermetru și trei voltmetre: unul măsoară tensiunea totală, ceilalți doi măsoară tensiunea fiecărei lămpi.

Când mai multe secțiuni de circuit (să zicem, mai multe lămpi) sunt conectate în serie, curentul în fiecare dintre ele este același.

Deci, să luăm două lămpi de 100 de wați, aceleași cu cele considerate în experimentul anterior, și să le pornim în serie cu un generator cu o tensiune de 100 V.

Lămpile abia vor străluci, strălucirea lor va fi incompletă. De ce? Deoarece tensiunea sursei (100 V) este împărțită în mod egal între ambele lămpi conectate în serie. Fiecare lampă va avea acum o tensiune de nu 100, ci de doar 50 V.

Tensiunea pe lămpi este aceeași, deoarece am luat două lămpi identice.

Dacă lămpile nu ar fi aceleași, tensiunea totală de 100 V ar fi împărțită între ele, dar nu în mod egal: de exemplu, o lampă ar putea avea 70 V și alta 30 V.

După cum vom vedea mai târziu, lampa mai puternică primește mai puțină tensiune. Dar curentul în două lămpi conectate în serie chiar și diferite rămâne același. Dacă una dintre lămpi se stinge (i se rupe părul), ambele lămpi se vor stinge.

În fig. Figura 1.9 arată cum să porniți voltmetrele pentru a măsura tensiunea pe fiecare lampă în mod individual.

Experiența arată că tensiunea totală în secțiunile succesive ale unui circuit este întotdeauna egală cu suma tensiunilor din secțiuni individuale.

Lămpile ardeau în mod normal când curentul era de 1 A, dar pentru aceasta a fost necesar să se aplice fiecăreia o tensiune de 100 V. Acum tensiunea pe fiecare dintre lămpi este mai mică de 100 V, iar curentul va fi mai mic decât 1 A. Nu va fi suficient să încălziți filamentul lămpii.

Vom regla acum funcționarea generatorului: îi vom crește tensiunea. Ce se va intampla? Pe măsură ce tensiunea crește, curentul va crește.

Lămpile vor începe să strălucească mai puternic. Când, în sfârșit, creștem tensiunea generatorului la 200 V, se va stabili o tensiune de 100 V pe fiecare dintre lămpi (jumătate din tensiunea totală) și curentul lămpilor va crește la 1 A. Și aceasta este condiția lor. operatie normala. Ambele lămpi vor arde la intensitate maximă și își vor consuma puterea normală - 100 W. Puterea totală furnizată de generator va fi egală cu 200 W (două lămpi de câte 100 W fiecare).

Ar fi posibil să aprindă nu două lămpi în serie, ci zece sau cinci. În acest din urmă caz, experiența ne-ar arăta că lămpile vor arde normal atunci când tensiunea totală crește la 500 V. În acest caz, tensiunea la bornele fiecărei lămpi (presupunem că toate lămpile sunt aceleași) va fi de 100 V. Curentul din lămpi va fi și este acum egal cu 1 A.

Deci, avem cinci lămpi conectate în serie; toate lămpile ard normal, fiecare dintre ele consumă 100 W de putere, ceea ce înseamnă că puterea totală va fi egală cu 500 W.

Puterea de ieșire a unui ULF cu un singur capăt poate fi mărită prin conectarea în paralel a uneia sau mai multor lămpi la lampa etajului de ieșire. Astfel, la aceeași tensiune de alimentare și anod, curentul anodului și, în consecință, puterea de ieșire a cascadei crește de două sau de mai multe ori. Un exemplu de conectare în paralel a unei lămpi suplimentare în etapa finală a unui ULF cu un singur capăt este prezentat în orez. 1.

Fig.1. Diagrama schematică a unui ULF cu un singur ciclu pe una (a) și două (b) pentode

În schema luată în considerare ( orez. 1, a) folosește așa-numita incluziune ultraliniară a pentodului, a cărei trăsătură caracteristică este conectarea catodului cu o rețea de protecție. Grila de ecranare a pentodului este conectată la pinul 2 al transformatorului de ieșire Tpl, numărul de spire între pinii 2 și 3 fiind de aproximativ 43% din numărul de spire dintre pinii 1 și 3. Transformatorul Tpl este dimensionat astfel încât impedanța înfășurării primare (pinii 1-3) este egală cu valoarea rezistenței de sarcină, determinată pentru fiecare lampă conform specificațiilor de catalog. Deci, de exemplu, pentru o lampă EL34 această rezistență este de aproximativ 3 kOhm. Tensiunea de polarizare automată este generată la rezistorul R3, care este șuntat de condensatorul electrolitic C2.

Când o lampă suplimentară (sau lămpi) este conectată în paralel cu lampa etajului de ieșire ULF, va fi necesar să se corecteze valorile unor elemente. Deci, de exemplu, atunci când conectați o lampă suplimentară ( orez. 1, b) valoarea rezistenței rezistorului R3 în circuitul de polarizare automată ar trebui să fie redusă de aproximativ două ori în comparație cu circuitul considerat anterior ( orez. 1, a), iar valoarea capacității condensatorului de șunt C2 este dublată. Acest lucru se explică prin faptul că atunci când două lămpi sunt conectate în paralel, curentul catodic se dublează. Trebuie remarcat faptul că puterea rezistorului R3 ar trebui, de asemenea, dublată, adică de la 5 la 10 W. Pentru a obține o creștere de două ori a puterii de ieșire, va fi, de asemenea, necesară reducerea la jumătate a impedanței înfășurării primare a transformatorului Tpl.

Teoretic, într-un mod similar, un număr mai mare de lămpi similare cu parametri aproape identici pot fi conectate în paralel cu lampa etajului de ieșire. Prin urmare, la vânzare puteți găsi perechi deja selectate și chiar patru lămpi pentru a fi utilizate în conexiunea paralelă a etajului de ieșire ULF.

La fel ca într-un tub ULF cu un singur ciclu, puteți crește puterea de ieșire a unui amplificator push-pull conectând în paralel unul sau mai multe tuburi la lămpile de etapă de ieșire. La aceeași tensiune de alimentare și anod, curentul anodului și, în consecință, puterea de ieșire a cascadei crește de două sau mai multe ori. Vom explica caracteristicile unei astfel de conexiuni folosind exemplul unui amplificator de putere simplu push-pull, a cărui diagramă de circuit este prezentată în orez. 2.

Fig.2. Schema de circuit a unui amplificator de putere push-pull simplu

Acest amplificator este format din două canale identice, fiecare dintre ele fiind bazat pe amplificatorul cu un singur capăt discutat mai devreme. Un exemplu de conectare paralelă a lămpilor suplimentare în etapa finală a unui astfel de ULF push-pull este prezentat în orez. 3.

Fig.3. Schema schematică a unui amplificator simplu push-pull cu lămpi conectate în paralel

La alegerea parametrilor elementelor pentru o lampă push-pull ULF cu conexiune paralelă a lămpilor, toate comentariile și recomandările menționate mai devreme pentru un circuit cu un singur ciclu sunt valabile.