مخطط التوصيل الموازي للتركيبات. ميزات التوصيل المتوازي لمصابيح LED
يمكن زيادة طاقة الخرج لدورة ULF الأحادية عن طريق توصيل مصباح أو أكثر بمصباح مرحلة الإخراج بشكل متوازٍ. وبالتالي ، عند نفس الإمداد والجهد الموجب ، فإن تيار الأنود ، وبالتالي ، طاقة خرج السلسلة المتتالية تزيد بمعامل اثنين أو أكثر. مثال اتصال موازيةيظهر مصباح إضافي في المرحلة النهائية من ULF أحادي الدورة أرز. واحد.
رسم بياني 1. مخطط الرسم البياني ULF أحادي الدورة على خماسي واحد (أ) واثنين (ب)
في المخطط المدروس ( أرز. 1 ، أ) يستخدم ما يسمى بالتضمين الفائق الخطي للبنتود ، ومن السمات المميزة له اتصال الكاثود بشبكة واقية. يتم توصيل شبكة التدريع الخاصة بـ pentode بالدبوس 2 من محول الإخراج Tpl ، حيث يكون عدد الدورات بين المسامير 2 و 3 حوالي 43 ٪ من عدد الدورات بين السنون 1 و 3. يتم ضبط حجم محول Tpl بحيث مقاومة الملف الأولي (المسامير 1-3) تساوي قيمة مقاومة الحمل ، المحددة لكل مصباح وفقًا لمواصفات الكتالوج. لذلك ، على سبيل المثال ، بالنسبة لمصباح EL34 ، تبلغ هذه المقاومة 3 كيلو أوم تقريبًا. يتم إنشاء جهد التحيز التلقائي عبر المقاوم R3 ، والذي يتم تحويله بواسطة مكثف التحليل الكهربائي C2.
عند توصيل مصباح إضافي (أو مصابيح) بالتوازي مع مصباح مرحلة خرج ULF ، سيكون من الضروري تصحيح قيم بعض العناصر. لذلك ، على سبيل المثال ، عند توصيل مصباح إضافي واحد ( أرز. 1 ، ب) يجب تقليل قيمة مقاومة المقاوم R3 في دائرة التحيز التلقائي بمقدار النصف تقريبًا مقارنة بالدائرة التي تم النظر فيها سابقًا ( أرز. 1 ، أ) ، وتضاعف قيمة السعة لمكثف التحويل C2. هذا يرجع إلى حقيقة أنه عند توصيل مصباحين بشكل متوازٍ ، يتضاعف تيار الكاثود. تجدر الإشارة إلى أنه يجب أيضًا مضاعفة قوة المقاوم R3 ، أي من 5 إلى 10 واط. لتحقيق زيادة مضاعفة في طاقة الخرج ، سيكون من الضروري أيضًا تقليل مقاومة الملف الأولي للمحول Tpl بمعامل اثنين.
من الناحية النظرية ، بطريقة مماثلة ، يمكن توصيل عدد أكبر من المصابيح المماثلة ذات المعلمات المتطابقة تقريبًا بالتوازي مع مصباح مرحلة الإخراج. لذلك ، عند البيع يمكنك العثور على أزواج محددة بالفعل وحتى أربعة مصابيح للاستخدام في التوصيل المتوازي لمرحلة إخراج ULF.
كما هو الحال في أنبوب ULF أحادي الدورة ، يمكنك زيادة طاقة خرج مضخم الدفع والسحب عن طريق توصيل مصباح أو أكثر بمصابيح مرحلة الإخراج بالتوازي. مع نفس الإمداد والجهد الأنود ، فإن تيار الأنود ، وبالتالي ، طاقة الخرج للشلال يزيد بمعامل اثنين أو أكثر. سنشرح ميزات مثل هذا الاتصال باستخدام مثال لمضخم طاقة دفع وسحب بسيط ، يظهر الرسم التخطيطي للدائرة في أرز. 2.
الصورة 2. رسم تخطيطي لمضخم طاقة دفع وسحب بسيط
يتكون هذا مكبر الصوت من قناتين متطابقتين ، تعتمد كل منهما على مكبر الصوت أحادي الطرف الذي تمت مناقشته سابقًا. يظهر مثال على التوصيل المتوازي لمصابيح إضافية في المرحلة النهائية من ULF بالدفع والسحب أرز. 3.
تين. 3. رسم تخطيطي لمضخم طاقة دفع وسحب بسيط مع مصابيح متصلة بالتوازي
عند اختيار معلمات العناصر لمصباح الدفع والسحب ULF مع توصيل متوازي للمصابيح ، فإن جميع التعليقات والتوصيات المذكورة سابقًا لدائرة أحادية الدورة صالحة.
في هذه الحالة ، سيكون التيار على كل منهما هو نفسه ، مما يسهل التحكم فيه. ولكن هناك أوقات لا غنى فيها عن الاتصال الموازي.
على سبيل المثال ، إذا كان هناك مصدر طاقة ، وكان من الضروري توصيل عدة لمبات LED به ، فإن إجمالي انخفاض الجهد الذي يتجاوز جهد المصدر. بمعنى آخر ، لا يكفي مصدر الطاقة للمصابيح الكهربائية المتصلة بالسلسلة ، ولا تضيء.
ثم يتم توصيل المصابيح بالتوازي مع الدائرة ويتم وضع المقاوم على كل فرع.
وفقًا لقوانين التوصيل المتوازي ، سيكون انخفاض الجهد على كل فرع هو نفسه ويساوي جهد المنبع ، وقد يختلف التيار. في هذا الصدد ، سيتم إجراء حسابات لتحديد خصائص المقاومات بشكل منفصل لكل فرع.
لماذا لا يمكنك توصيل كل شيء؟ المصابيح الكهربائيةلمقاوم واحد؟ لأن تقنية الإنتاج لا تسمح بصنع مصابيح LED ذات خصائص متساوية تمامًا. تتمتع مصابيح LED بمقاومة داخلية مختلفة ، وفي بعض الأحيان تكون الاختلافات فيها قوية جدًا حتى بالنسبة لنفس الطرز المأخوذة من نفس المجموعة.
يؤدي الاختلاف الكبير في المقاومة إلى تباين في القيمة الحالية ، وهذا بدوره يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة والإرهاق. لذلك ، من الضروري التحكم في التيار على كل LED أو في كل فرع من خلال اتصال تسلسلي. بعد كل شيء ، في اتصال تسلسليالتيار هو نفسه. لهذا ، يتم استخدام مقاومات منفصلة. بمساعدتهم ، استقر التيار.
الخصائص الرئيسية لعناصر الدائرة
بعد قليل من التفكير ، يتضح أن فرعًا واحدًا يمكن أن يحتوي على الحد الأقصى لعدد مصابيح LED هو نفسه عند التوصيل في سلسلة ويتم تشغيله من نفس المصدر.
على سبيل المثال ، لدينا مصدر 12 فولت. يمكنك توصيل 5 مصابيح LED بقوة 2 فولت على التوالي بها. (12 فولت: 2 فولت: 1.15-5). 1.15 هو عامل أمان ، حيث من الضروري توقع تضمين المقاوم أيضًا في الدائرة.
: I = U / R ، حيث سأكون التيار المسموح به المأخوذ من ورقة بيانات التركيبات. سيتم الحصول على الجهد U إذا من أقصى جهدمصدر الطاقة ، اطرح قطرات الجهد على كل LED مدرج في السلسلة التسلسلية (مأخوذ أيضًا من جدول الخصائص).
تم العثور على قوة المقاوم من الصيغة:
في هذه الحالة ، تتم كتابة جميع الكميات بنظام C. تذكر أن 1A = 1000mA ، 1mA = 0.001A ، 1Ω = 0.001kΩ ، 1W = 1000mW.
اليوم كثيرا حاسبات على الإنترنت، والتي تعرض إجراء هذه العملية تلقائيًا عن طريق استبدال الخصائص المعروفة في خلايا فارغة. لكن لا يزال من المفيد معرفة المفاهيم الأساسية.
ميزة الاتصال المتوازي للديودات
يتيح لك الاتصال المتوازي إضافة 2 أو 5 أو 10 مصابيح LED أو أكثر. القيد هو قوة مصدر الطاقة وأبعاد الجهاز الذي تريد استخدام مثل هذا الاتصال فيه.
يتم أخذ المصابيح الكهربائية لكل فرع متوازي تمامًا بحيث يكون لها القيم الأكثر تشابهًا للتيار المسموح به والجهد الأمامي والجهد العكسي.
ميزة موازاة مصابيح LED هي أنه في حالة احتراق أحدها ، ستستمر الدائرة بأكملها في العمل. سوف تتوهج المصابيح الكهربائية حتى عندما يحترق عدد أكبر منها ، والشيء الرئيسي هو أن فرعًا واحدًا على الأقل يظل سليماً.
كما تبدو، اتصال موازيةهو شيء مفيد جدا. تحتاج فقط إلى أن تكون قادرًا على تجميع الدائرة بشكل صحيح ، دون أن تنسى جميع خصائص مصابيح LED وقوانين الفيزياء.
في العديد من الدوائر ، يتم دمج الاتصال المتوازي مع السلسلة ، مما يسمح لك بإنشاء أجهزة كهربائية وظيفية.
تطبيق التوصيل المتوازي لمصابيح LED
يسمح مخطط التوصيل المتوازي ذو الطرفين بتحقيق المصابيح ذات اللونين إذا تم استخدام بلورتين من ألوان مختلفة.يتغير اللون عندما تتغير أقطاب المصدر (تغيير الاتجاه الحالي). يستخدم هذا المخطط على نطاق واسع في مؤشرات ثنائية اللون.
إذا تم توصيل بلورتين من ألوان مختلفة بالتوازي في حالة واحدة وكان معدل النبض متصلاً بهما ، فيمكن تغيير اللون في نطاق واسع. يتم إنشاء الكثير من النغمات بشكل خاص عند الجمع بين المصابيح الخضراء والحمراء.
كما ترى في الرسم التخطيطي ، كل بلورة لها المقاوم الخاص بها متصل. الكاثود في مثل هذا الاتصال شائع ، والنظام بأكمله متصل بجهاز تحكم - متحكم دقيق.
في أكاليل العطلات الحديثة ، يتم استخدام نوع مختلط من الاتصال في بعض الأحيان ، حيث يتم توصيل عدة صفوف متتالية بشكل متوازٍ. هذا يسمح للإكليل بالتوهج حتى في حالة فشل العديد من مصادر LED.
عند إنشاء إضاءة في الغرفة ، يمكن أيضًا استخدام اتصال متوازي. تُستخدم الدوائر المختلطة في تصميم العديد من أجهزة المؤشرات الكهربائية وأجهزة الإضاءة.
عدد قليل من الفروق الدقيقة في التثبيت
بشكل منفصل ، يمكننا أن نقول عن كيفية اتصال مصابيح LED ببعضها البعض. يتم وضع كل بلورة في علبة يتم استخلاص النتائج منها. غالبًا ما يتم تمييز المحطات الطرفية بعلامة "-" أو "+" ، مما يعني ، على التوالي ، الاتصال بالكاثود وأنود الجهاز.
يمكن لهواة الراديو المتمرسين تحديد القطبية بالعين ، لأن الرصاص الكاثود أطول قليلاً ويبرز قليلاً من العلبة. يجب أن يتم توصيل مصابيح LED مع مراعاة القطبية بدقة.
إذا كنا نتحدث ، فغالبًا ما يتم استخدام اللحام أثناء عملية التثبيت. للقيام بذلك ، استخدم مكواة لحام منخفضة الطاقة ، حتى لا تفرط في ارتفاع درجة حرارة الكريستال في أي حال. يجب ألا يتجاوز وقت اللحام 4-5 ثوانٍ. من الأفضل أن تكون 1-2 ثانية. للقيام بذلك ، يتم تسخين مكواة اللحام مسبقًا. الاستنتاجات لا تنحني كثيرا. يتم تجميع الدائرة في الموقع من مادة تزيل الحرارة جيدًا.
لنقم بتجربة أخرى. لنأخذ عدة مصابيح متطابقة ونشغلها واحدة تلو الأخرى (الشكل 1.9). يسمى هذا الاتصال المسلسل. يجب تمييزه عن الاتصال الموازي الذي تمت مناقشته سابقًا.
أرز. 1.9 يعمل المولد على تشغيل مصباحين متصلين في سلسلة. يُظهر الرسم البياني مقياسًا للتيار الكهربائي وثلاثة مقاييس جهد: أحدهما يقيس الجهد الكلي ، والآخران يقيسان الجهد على كل من المصابيح
عندما يتم توصيل عدة أقسام من الدوائر (على سبيل المثال ، عدة مصابيح) في سلسلة ، يكون التيار في كل منها هو نفسه.
لذلك ، لنأخذ مصباحين بقوة 100 واط ، نفس تلك التي تم أخذها في الاعتبار في التجربة السابقة ، ونشغلهما بالتسلسل باستخدام مولد بجهد 100 فولت.
سوف تتوهج المصابيح بالكاد ، وسوف يكون توهجها غير مكتمل. لماذا ا؟ لأن جهد المصدر (100 فولت) مقسم بالتساوي بين المصابيح المتصلة بالسلسلة. سيكون لكل مصباح الآن فولطية لا تساوي 100 ، بل 50 فولت فقط.
الجهد الكهربائي للمصابيح هو نفسه لأننا أخذنا مصباحين متطابقين.
إذا لم تكن المصابيح متشابهة ، فسيتم تقسيم الجهد الإجمالي 100 فولت بينهما ، ولكن ليس بالتساوي: على سبيل المثال ، يمكن أن يكون للمصباح 70 فولت ، والآخر 30 فولت.
كما سنرى لاحقًا ، يتلقى المصباح الأكثر قوة جهدًا أقل. لكن التيار في سلسلتين متصلتين حتى بمصابيح مختلفة يظل كما هو. إذا احترق أحد المصباحين (تكسر شعره) ، سينطفئ كلا المصباحين.
على التين. يوضح 1.9 كيفية تشغيل الفولتميتر من أجل قياس الجهد على كل مصباح على حدة.
تظهر التجربة أن إجمالي الجهد في الأقسام المتعاقبة من الدائرة يساوي دائمًا مجموع الفولتية في الأقسام الفردية.
تحترق المصابيح بشكل طبيعي عندما كان التيار 1 أمبير ، ولكن لهذا كان من الضروري تطبيق جهد 100 فولت على كل منها.الآن الجهد في كل مصباح أقل من 100 فولت ، وسيكون التيار أقل من 1 أ. لن يكفي تسخين فتيل المصباح.
سنقوم الآن بتنظيم عمل المولد: سنزيد جهده. ماذا سيحدث؟ مع زيادة الجهد ، سيزداد التيار.
سوف تضيء المصابيح أكثر إشراقًا. عندما نرفع جهد المولد أخيرًا إلى 200 فولت ، سيتم إنشاء جهد 100 فولت (نصف الجهد الكلي) على كل مصباح وسيزيد تيار المصباح إلى 1 أ. وهذا هو شرطهم. عملية عادية. سيحترق كلا المصباحين بالحرارة الكاملة ويستهلكان طاقتهما العادية - 100 واط. ستساوي الطاقة الإجمالية المنبعثة من المولد في هذه الحالة 200 واط (مصباحان كل منهما 100 واط).
سيكون من الممكن تشغيل ليس مصباحين متسلسلين ، ولكن عشرة أو خمسة مصابيح. في الحالة الأخيرة ، تبين لنا التجربة أن المصابيح ستشتعل بشكل طبيعي عند زيادة الجهد الكلي إلى 500 فولت. في هذه الحالة ، سيكون الجهد عند أطراف كل مصباح (نفترض أن جميع المصابيح متماثلة) سيكون 100 سيكون التيار في المصابيح والآن هو 1 أ.
لذلك لدينا خمسة مصابيح متصلة في سلسلة ؛ جميع المصابيح مضاءة بشكل طبيعي ، كل منها يستهلك 100 واط من الطاقة ، ما يعني أن الطاقة الإجمالية ستكون 500 واط.