Schéma de connexion parallèle des luminaires. Caractéristiques de la connexion parallèle des LED
La puissance de sortie d'un ULF à cycle unique peut être augmentée en connectant une ou plusieurs lampes à la lampe de l'étage de sortie en parallèle. Ainsi, à la même tension d'alimentation et d'anode, le courant d'anode et, par conséquent, la puissance de sortie de la cascade augmentent d'un facteur deux ou plus. Exemple connexion parallèle une lampe supplémentaire dans l'étage final d'un ULF à cycle unique est représentée sur riz. une.
Fig. 1. schéma ULF monocycle sur une (a) et deux (b) pentodes
Dans le schéma considéré ( riz. 1, un) utilise l'inclusion dite ultralinéaire de la pentode, dont une caractéristique est la connexion de la cathode avec une grille de protection. La grille de blindage de la pentode est connectée à la broche 2 du transformateur de sortie Tpl, le nombre de spires entre les broches 2 et 3 étant d'environ 43 % du nombre de spires entre les broches 1 et 3. Le transformateur Tpl est dimensionné de manière à ce que le l'impédance de l'enroulement primaire (broches 1-3) est égale à la valeur de la résistance de charge, déterminée pour chaque lampe selon les spécifications du catalogue. Ainsi, par exemple, pour une lampe EL34, cette résistance est d'environ 3 kOhm. La tension de polarisation automatique est générée à travers la résistance R3, qui est shuntée par le condensateur électrolytique C2.
Lorsqu'une lampe (ou des lampes) supplémentaire est connectée en parallèle à la lampe de l'étage de sortie ULF, il sera nécessaire de corriger les valeurs de certains éléments. Ainsi, par exemple, lors de la connexion d'une lampe supplémentaire ( riz. 1, b) la valeur de la résistance de la résistance R3 dans le circuit de polarisation automatique doit être réduite d'environ la moitié par rapport au circuit précédemment considéré ( riz. 1, un), et la valeur de capacité du condensateur shunt C2 est doublée. Cela est dû au fait que lorsque deux lampes sont connectées en parallèle, le courant cathodique double. Il convient de noter que la puissance de la résistance R3 doit également être doublée, c'est-à-dire de 5 à 10 watts. Pour doubler la puissance de sortie, il faudra également réduire d'un facteur deux l'impédance de l'enroulement primaire du transformateur Tpl.
Théoriquement, de manière similaire, un plus grand nombre de lampes similaires avec des paramètres presque identiques peuvent être connectées en parallèle avec la lampe de l'étage de sortie. Par conséquent, en vente, vous pouvez trouver des paires déjà sélectionnées et même quatre lampes à utiliser dans la connexion parallèle de l'étage de sortie ULF.
Comme dans un tube ULF à cycle unique, vous pouvez augmenter la puissance de sortie d'un amplificateur push-pull en connectant une ou plusieurs lampes aux lampes de l'étage de sortie en parallèle. Avec la même tension d'alimentation et d'anode, le courant d'anode et, par conséquent, la puissance de sortie de la cascade augmentent d'un facteur deux ou plus. Nous expliquerons les caractéristiques d'une telle connexion en utilisant l'exemple d'un simple amplificateur de puissance push-pull, dont le schéma de circuit est illustré dans riz. 2.
Fig.2. Schéma de principe d'un simple amplificateur de puissance push-pull
Cet amplificateur se compose de deux canaux identiques, dont chacun est basé sur l'amplificateur asymétrique décrit précédemment. Un exemple de connexion en parallèle de lampes supplémentaires dans l'étage final d'un tel push-pull ULF est illustré dans riz. 3.
Fig.3. Schéma de principe d'un simple amplificateur de puissance push-pull avec lampes connectées en parallèle
Lors du choix des paramètres des éléments pour une lampe push-pull ULF avec connexion parallèle des lampes, tous les commentaires et recommandations mentionnés précédemment pour un circuit à cycle unique sont valables.
Dans ce cas, le courant sur chacun d'eux sera le même, ce qui facilite son contrôle. Mais il y a des moments où une connexion parallèle est indispensable.
Par exemple, s'il existe une source d'alimentation et qu'il est nécessaire d'y connecter plusieurs ampoules LED, la chute de tension totale sur laquelle dépasse la tension de la source. En d'autres termes, la source d'alimentation n'est pas suffisante pour les ampoules connectées en série, et elles ne s'allument pas.
Ensuite, les ampoules sont connectées en parallèle au circuit et une résistance est placée sur chaque branche.
Selon les lois de la connexion en parallèle, la chute de tension sur chaque branche sera la même et égale à la tension de la source, et le courant peut différer. A cet égard, les calculs pour déterminer les caractéristiques des résistances seront effectués séparément pour chaque branche.
Pourquoi ne pouvez-vous pas tout connecter ? ampoules à ledà une résistance? Parce que la technologie de production ne permet pas de fabriquer des LED aux caractéristiques parfaitement égales. Les LED ont une résistance interne différente, et parfois les différences sont très fortes même pour les mêmes modèles issus du même lot.
Une grande variation de résistance entraîne une variation de la valeur du courant, ce qui entraîne à son tour une surchauffe et un épuisement. Ainsi, il est nécessaire de contrôler le courant sur chaque LED ou sur chaque branche avec une connexion série. Après tout, à connexion série le courant est le même. Pour cela, des résistances séparées sont utilisées. Avec leur aide, le courant est stabilisé.
Les principales caractéristiques des éléments du circuit
Après un peu de réflexion, il devient clair qu'une branche peut contenir le nombre maximum de LED est la même que lorsqu'elle est connectée en série et alimentée par la même source.
Par exemple, nous avons une source de 12 volts. Vous pouvez y connecter 5 LED de 2 volts en série. (12 volts : 2 volts : 1,15≈5). 1,15 est un facteur de sécurité, car il faut s'attendre à ce qu'une résistance soit également incluse dans le circuit.
: I=U/R, où I sera le courant admissible tiré de la fiche technique du luminaire. La tension U sera obtenue si de tension maximale source d'alimentation, soustrayez les chutes de tension sur chaque LED incluse dans la chaîne série (également extraites du tableau des caractéristiques).
La puissance de la résistance se trouve à partir de la formule :
Dans ce cas, toutes les grandeurs sont écrites dans le système C. Rappelez-vous que 1A=1000mA, 1mA=0.001A, 1Ω=0.001kΩ, 1W=1000mW.
Aujourd'hui beaucoup calculatrices en ligne, qui proposent d'effectuer cette opération automatiquement en substituant simplement les caractéristiques connues dans des cellules vides. Mais il est toujours utile de connaître les concepts de base.
L'avantage de la connexion en parallèle des diodes
La connexion parallèle vous permet d'ajouter 2 ou 5 ou 10 LED ou plus. La limitation est la puissance de l'alimentation et les dimensions de l'appareil dans lequel vous souhaitez utiliser une telle connexion.
Les ampoules pour chaque branche parallèle sont prises exactement de la même manière afin qu'elles aient les valeurs les plus similaires du courant admissible, de la tension directe et inverse.
L'avantage de la mise en parallèle des LED est que si l'une d'entre elles grille, l'ensemble du circuit continuera à fonctionner. Les ampoules brillent même lorsqu'un plus grand nombre d'entre elles brûlent, l'essentiel est qu'au moins une branche reste intacte.
Comme vu, connexion parallèle est une chose assez utile. Il vous suffit de pouvoir assembler correctement le circuit, sans oublier toutes les propriétés des LED et les lois de la physique.
Dans de nombreux circuits, la connexion en parallèle est combinée avec la série, ce qui vous permet de créer des appareils électriques fonctionnels.
Application de la connexion parallèle des LED
Le schéma de connexion parallèle à deux bornes permet de réaliser des ampoules bicolores si deux cristaux de couleurs différentes sont utilisés. La couleur change lorsque les pôles de la source changent (changement de sens du courant). Un tel schéma est largement utilisé dans les indicateurs bicolores.
Si deux cristaux de couleurs différentes sont connectés en parallèle dans un cas et qu'un modulateur d'impulsions leur est connecté, la couleur peut être modifiée dans une large gamme. En particulier, de nombreuses tonalités sont générées lors de la combinaison de LED vertes et rouges.
Comme vous pouvez le voir sur le schéma, chaque cristal a sa propre résistance connectée. La cathode dans une telle connexion est commune et l'ensemble du système est connecté à un dispositif de contrôle - un microcontrôleur.
Dans les guirlandes de vacances modernes, un type de connexion mixte est parfois utilisé, dans lequel plusieurs rangées consécutives sont connectées en parallèle. Cela permet à la guirlande de briller même si plusieurs sources LED tombent en panne.
Lors de la création d'un éclairage dans une pièce, une connexion parallèle peut également être utilisée. Les circuits mixtes sont utilisés dans la conception de nombreux appareils électriques indicateurs et pour les dispositifs d'éclairage.
Quelques nuances d'installation
Séparément, nous pouvons dire comment les LED sont connectées les unes aux autres. Chaque cristal est enfermé dans un boîtier dont les conclusions sont tirées. Les bornes sont souvent marquées "-" ou "+", ce qui signifie, respectivement, la connexion à la cathode et à l'anode de l'appareil.
Les radioamateurs expérimentés peuvent même déterminer la polarité à l'œil nu, car le fil cathodique est légèrement plus long et dépasse un peu plus du boîtier. Le raccordement des LED doit être effectué en respectant strictement la polarité.
Si nous parlons, la soudure est souvent utilisée pendant le processus d'installation. Pour ce faire, utilisez un fer à souder de faible puissance, afin de ne pas surchauffer le cristal dans tous les cas. Le temps de soudure ne doit pas dépasser 4-5 secondes. C'est mieux si c'est 1-2 secondes. Pour ce faire, le fer à souder est préalablement chauffé. Les conclusions ne plient pas beaucoup. Le circuit est assemblé sur place à partir d'un matériau qui évacue bien la chaleur.
Faisons une autre expérience. Prenons plusieurs lampes identiques et allumons-les l'une après l'autre (Fig. 1.9). Une telle connexion est appelée série. Elle doit être distinguée de la connexion parallèle évoquée précédemment.
Riz. 1.9. Le générateur alimente deux lampes connectées en série. Le schéma montre un ampèremètre et trois voltmètres : l'un mesure la tension totale, les deux autres mesurent la tension sur chacune des lampes
Lorsque plusieurs sections de circuit (par exemple, plusieurs lampes) sont connectées en série, le courant dans chacune d'elles est le même.
Alors, prenons deux lampes de 100 watts, les mêmes que celles considérées dans l'expérience précédente, et allumons-les en série avec un générateur avec une tension de 100 V.
Les lampes brilleront à peine, leur lueur sera incomplète. Pourquoi? Parce que la tension de la source (100 V) est répartie également entre les deux lampes connectées en série. Chacune des lampes aura désormais une tension non pas de 100, mais seulement de 50 V.
La tension sur les lampes est la même car nous avons pris deux lampes identiques.
Si les lampes n'étaient pas les mêmes, la tension totale de 100 V serait divisée entre elles, mais pas également : par exemple, une lampe pourrait avoir 70 V, et une autre 30 V.
Comme nous le verrons plus loin, la lampe la plus puissante reçoit moins de tension. Mais le courant dans deux lampes connectées en série, même différentes, reste le même. Si l'une des lampes brûle (ses cheveux se cassent), les deux lampes s'éteignent.
Sur la fig. 1.9 montre comment allumer les voltmètres afin de mesurer la tension sur chacune des lampes séparément.
L'expérience montre que la tension totale dans les sections successives du circuit est toujours égale à la somme des tensions dans les sections individuelles.
Les lampes brûlaient normalement lorsque le courant était de 1 A, mais pour cela, il fallait appliquer une tension de 100 V à chacune d'elles. Maintenant, la tension sur chacune des lampes est inférieure à 100 V, et le courant sera inférieur à 1 A. Il ne suffira pas de chauffer le filament de la lampe.
Nous allons maintenant régler le fonctionnement du générateur : nous allons augmenter sa tension. Que va-t-il se passer ? Lorsque la tension augmente, le courant augmente.
Les lampes brilleront plus fort. Lorsque, enfin, nous élevons la tension du générateur à 200 V, une tension de 100 V (la moitié de la tension totale) s'établira sur chacune des lampes et le courant de la lampe augmentera à 1 A. Et c'est la condition de leur fonctionnement normal. Les deux lampes brûleront à pleine chaleur et consommeront leur puissance normale - 100 watts. La puissance totale dégagée par le générateur dans ce cas sera égale à 200 W (deux lampes de 100 W chacune).
Il serait possible d'allumer non pas deux lampes en série, mais dix ou cinq. Dans ce dernier cas, l'expérience nous montrerait que les lampes brûleraient normalement lorsque la tension totale serait portée à 500 V. Dans ce cas, la tension aux bornes de chaque lampe (nous supposons que toutes les lampes sont identiques) sera de 100 V. Le courant dans les lampes sera et est maintenant de 1 A .
Nous avons donc cinq lampes connectées en série ; toutes les lampes sont allumées normalement, chacune d'elles consomme 100 watts de puissance, ce qui signifie que la puissance totale sera de 500 watts.