توصيل مصابيح الشريط LED بشكل صحيح: دليل للدوائر المتسلسلة والمتوازية

لقد أحدثت مصابيح (ليد) الشريطية ثورة في الطريقة التي نفكر بها في إضاءة (ليد)، وهذه الحلول متعددة الاستخدامات والموفرة للطاقة مناسبة لمجموعة متنوعة من التطبيقات. ومع ذلك، فإن أحد الأسئلة الأكثر شيوعًا عندما يتعلق الأمر بالتركيب هو كيفية اكتشاف الأسلاك المناسبة. هل يجب عليك اختيار توصيل مصابيح (ليد) الشريطية على التوالي أم على التوازي، أم مزيج من الاثنين معًا؟

السلسلة والتوازي هما الطريقتان الأساسيتان لتوصيل شرائط (ليد) على التوالي، ويعتمد اختيار الطريقة المناسبة على تفاصيل مشروع الإضاءة الخاص بك وتوقعاتك لنتيجته النهائية. سيغطي هذا الدليل كلاً من الدوائر المتسلسلة والمتوازية ومزايا وعيوب كل منهما. يرجى التحمل معنا أثناء قراءتنا لهذه المقالة، وسيكون توصيل أسلاك مصابيح شريط LED أو حتى مصابيح LED الأخرى بشكل صحيح بسيط وسهل الفهم.

ما هي دائرة التوالي؟

الدوائر الموصلة على التوالي هي أحد أبسط أشكال الدوائر التي يمكن إنشاؤها، وغالبًا ما يشار إليها باسم "سلاسل ديزي" أو "الحلقات". يشار إلى الدوائر المتسلسلة أحيانًا باسم "المقترنة بالتيار" لأن التيار الكلي سيتدفق عبر كل مكون في الدائرة.

تُسمَّى دائرة متسلسلة لأن المكوِّنات مرتبة في سلسلة أو تسلسل، واحدة تلو الأخرى، بحيث لا يتدفق التيار إلا في مسار واحد. وبعبارة بسيطة، يعني هذا أن التيار يتبع مسارًا واحدًا من البداية إلى النهاية، بحيث يكون أنود (موجب) الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) الثاني متصلًا بكاثود (سالب) الصمام الثنائي الباعث للضوء الأول. انظر الرسم البياني أدناه للحصول على مثال:

يتم توصيل دائرة متسلسلة كما هو موضح، حيث يتم توصيل الخرج الموجب للمشغِّل بالطرف الموجب لمصباح LED الأول، يليه توصيل من الطرف السالب لمصباح LED بالطرف الموجب لمصباح LED الثاني، وهكذا، حتى آخر مصباح LED في الدائرة. وأخيرًا، يتم التوصيل من الطرف السالب لآخر صمام ثنائي للصمام الثنائي الباعث للضوء الأخير إلى الخرج السالب للمشغِّل، وبذلك يتم تكوين حلقة متصلة أو سلسلة متصلة.

النقاط الرئيسية لدائرة التوالي هي كما يلي:

1. مسار واحد: في دائرة موصلة على التوالي، يوجد مسار واحد فقط للتيار. إذا كنت سترسم خطًا من الطرف الموجب لمصدر طاقة (مثل البطارية) إلى الطرف السالب، فإنك ستمر عبر كل مصباح LED أو أي مكون آخر في الدائرة واحدًا تلو الآخر.

2. تيار ثابت: نظرًا لوجود مسار واحد فقط، سيتدفق التيار نفسه عبر جميع مكونات الدايودات في الدائرة. وهذه إحدى أهم خصائص الدائرة الموصلة على التوالي.

3. توزيع الجهد: الجهد الكلي المطلوب هو مجموع الجهد الأمامي لكل مصباح LED، مما يبسط متطلبات الطاقة. في الدارة المتسلسلة، يتم توزيع الجهد الكلي الذي يوفره مصدر الطاقة على مصابيح LED. يتلقى كل مصباح LED جزءًا من الجهد الكلي يتناسب مع مقاومته.

4. المقاومة الإضافية: المقاومة الكلية لدائرة موصلة على التوالي تساوي مجموع مقاومة كل مكوِّن. ولذلك، إذا أُضيف المزيد من المكوِّنات، تزداد المقاومة الكلية للدائرة، ومن ثَمَّ تقل المقاومة الكلية المتدفِّقة عبر الدائرة.

5. الوظيفة التابعة: من عيوب الدوائر المتسلسلة أنه في حالة تعطل أحد مصابيح LED (على سبيل المثال، احتراق)، تنفصل الدائرة بأكملها وتتوقف جميع مصابيح LED عن العمل. هذا لأن مسار تدفق التيار ينقطع.

ما هي دائرة التوازي؟

تستخدم الدوائر المتوازية عادةً كابلًا أكثر من الدوائر المتسلسلة ولكنها تسمح بتوزيع التيار بالتساوي بين مصابيح LED، مما يعني أن هناك مسارات متعددة لتدفق التيار وأن كل مصباح LED متصل بشكل مستقل بمصدر الطاقة. توفر الدوائر المتسلسلة نفس التيار لكل مصباح LED، بينما توفر الدوائر المتوازية نفس الجهد لكل مصباح LED، ويتلقى كل مصباح LED تيارًا يساوي إجمالي تيار الخرج الكلي للمشغل مقسومًا على عدد المصابيح بالتوازي.

في الدائرة المتوازية يتم توصيل الأطراف الموجبة لجميع مصابيح LED معًا وتعود إلى الخرج الموجب لمُشغِّل LED، ويتم توصيل الأطراف السالبة لجميع مصابيح LED معًا وتعود إلى الخرج السالب للمُشغِّل.

النقاط الرئيسية لدائرة التوازي

1. مسارات متعددة: في الدائرة المتوازية توجد مسارات متعددة للتيار. يتم توصيل كل مصباح LED بشكل مستقل بالطرفين الموجب والسالب لمصدر الطاقة.

2. الجهد الثابت: واحدة من أهم خصائص الدائرة المتوازية هي أن الجهد عبر كل مصباح LED هو نفسه. وهذا يعني أن كل مصباح LED في الدائرة يتلقى جهده الكامل من مصدر الطاقة.

3. التوزيع الحالي: يتم توزيع التيار الكلي الذي يوفره مصدر الطاقة على مصابيح LED. يتناسب التيار الذي يستقبله كل مصباح LED من مصدر الطاقة مع مقاومته. التيار الكلي هو مجموع التيارات التي تمر عبر كل مسار من مسارات LED.

4. انخفاض المقاومة: عند توصيل المقاومات على التوازي، تقل المقاومة الكلية للدائرة. وذلك لأن إضافة المزيد من المسارات تسمح بتدفق المزيد من التيار.

5. التشغيل المستقل: يعمل كل مصباح LED في دائرة متوازية بشكل مستقل. إذا تعطل أحد المصابيح، فلن يؤثر ذلك على تشغيل المصابيح الأخرى. هذه ميزة كبيرة للدوائر المتوازية على الدوائر المتسلسلة.

كلتا الدائرتين المتوازية والمتسلسلة

وكما يوحي الاسم، فإن دائرة التوالي والتوازي هي مزيج من دائرتي التوالي والتوازي، حيث تجمع بين عناصر كل منهما. هذه الدائرة ليست دائرة بسيطة موصلة على التوالي ولا دائرة بسيطة موصلة على التوازي. بل إنها تجمع بين عناصر كل منهما. في دائرة التوالي والتوازي، يتم توصيل أجزاء معينة على التوالي وأجزاء معينة على التوازي.

كما نرى من الرسم البياني أعلاه، تحتوي الدائرة على 3 مجموعات من مصابيح LED موصلة على التوازي، وكل مجموعة من المصابيح موصلة على التوالي مع 3 مصابيح LED. تسمح هذه الدائرة المتوازية المتسلسلة والمتوازية بتصميمات أكثر تعقيدًا ومرونة أكبر، وتتيح مزايا كل من الدوائر المتسلسلة والمتوازية.

مصابيح شريطية LED تتكون من هذه الدوائر المتسلسلة المتوازية. مصابيح LED الشريطية طويلة جدًا، ولكنها في الواقع تتكون من العديد من الفروع المتوازية، كل منها يتكون من 3 مصابيح LED متصلة على التوالي، لشرائط LED المصنفة بجهد 12 فولت (أو 6 مصابيح LED في شرائط LED بجهد 24 فولت). وبعبارة أخرى، يتم توصيل 3 مصابيح LED في سلسلة، ولكن يتم توصيل 3 مجموعات LED على التوازي. هذا هو السبب في أنه يمكننا ببساطة قطع شريط LED في 3 فواصل LED.

كيفية توصيل شرائط LED متسلسلة؟

ربما يكون توصيل شريطين أو أكثر من شرائط LED على التوالي هو الطريقة الأكثر منطقية ومباشرة. يمكنك التفكير في هذه الوصلة المتسلسلة على أنها ببساطة توصيل أحد طرفي شريط LED بشريط LED التالي. إذا كنت تحتاج فقط إلى توصيل الأسلاك لمسافة قصيرة، فقد تحتاج إلى بعض الأسلاك اليدوية موصلات بدون لحام. بالنسبة لشرائط LED الأطول، ستحتاج إلى الانتباه لانخفاض الجهد.

هذه الوصلة المتسلسلة طريقة سريعة وسهلة لأنها لا تتطلب منك إنشاء وصلة خط طاقة منفصل آخر. يمكنك ببساطة الانتقال بين قسمي شريط LED.

الجانب السلبي هو أن هذا يمكن أن يسبب انخفاضًا إضافيًا في الجهد، مما يؤدي إلى انخفاض ناتج الضوء من الصمام الثنائي الباعث للضوء الأبعد عن مصدر الطاقة. والسبب في ذلك هو أن توصيل شرائط LED على التوالي يسمح للتيار بالتدفق عبر مسار واحد فقط، مما قد يعمل كعنق زجاجة لتدفق التيار، مما يقلل من كمية الجهد والتيار الذي يصل إلى قسم شريط LED الأبعد.

كيفية توصيل شرائط LED على التوازي؟

بديل لـ توصيل أسلاك شرائط LED متعددة معًا هو توصيلها على التوازي. تُنشئ هذه الطريقة أقسام تشغيل منفصلة لشريط LED، كل منها متصل مباشرة بمصدر الطاقة.

يقلل هذا التوصيل المتوازي من كمية التيار التي يجب أن تتدفق عبر أي قسم من أشرطة LED معينة لأنها متصلة مباشرة بمصدر الطاقة. يقلل بشكل كبير من احتمال انخفاض الجهد.

العيب الرئيسي لطريقة التوصيل هذه هو أنها تتطلب المزيد من أعمال التوصيل بالأسلاك. تكمن الصعوبة الرئيسية في أن معظم مصادر الطاقة تحتوي على سلك إخراج موجب واحد وسلك إخراج سالب واحد فقط، لذا لتوصيلها بأسلاك إلى عدة أقسام من شرائح LED، تحتاج إلى تقسيم هذا الإخراج إلى عدة أسلاك. وللقيام بذلك، يمكنك استخدام أطراف تقسيم الأسلاك المتخصصة.

وثمة صعوبة أخرى هي أن بعض أقسام شريط LED قد تكون موجودة بعيداً عن مصدر الطاقة. في هذه الحالات، قد تجد أن الأسلاك الطويلة لا تضيف نفقات فحسب، بل يجب أن تكون ذات مقياس كبير بما فيه الكفاية. وإلا سينخفض الجهد في السلك قبل أن يصل إلى شريط LED.

خرافات حول توصيل مصابيح LED الشريطية المتسلسلة والمتوازية

يستخدم العديد من المصنعين والعملاء مصطلح التوصيل المتسلسل لوصف توصيل عدة أقسام من شرائح LED من طرف إلى طرف أو توصيلها بتسلسل متسلسل. ولكن بالمعنى الدقيق للكلمة، عند تحليله من منظور تكنولوجيا الدوائر الإلكترونية، فإن مصطلح السلسلة غير صحيح تمامًا عند الإشارة إلى هذا التكوين. لهذا السبب قدمنا الدوائر الإلكترونية المتسلسلة والمتوازية في الأقسام السابقة.

لماذا نريد توضيح هذه الخرافة؟ لأن مصابيح LED الشريطية تتكون من دوائر متفرعة متسلسلة متوازية (والتي تناولناها أيضًا في القسم السابق عن الدوائر المتسلسلة المتوازية). إذا قمت بقص شريط LED، فأنت ببساطة تقلل عدد الفروع المتصلة على التوازي. عندما تقوم بتوصيل شريط LED من طرف إلى طرف (سلسلة ديزي)، فأنت ببساطة تضيف فروعًا متوازية إضافية.

التوصيل الكهربائي الحقيقي المتسلسل سيغير جهد الدخل المطلوب. ومع ذلك، عندما يتحدث الناس عن توصيل شرائط LED في سلسلة، فإنهم دائمًا ما يقومون بتوصيل شرائط LED من طرف إلى طرف. عند التوصيل بهذه الطريقة، يظل جهد إدخال شرائط LED ثابتًا. بمعنى آخر، يمكنك استخدام مصدر طاقة بجهد 12 فولت لتشغيل شريط LED بطول متر واحد من شرائط LED بجهد 12 فولت وتوصيل شريط LED آخر بجهد 12 فولت بجهد 2 متر.

على أي حال، هذا التوصيل المتسلسل والمتوازي لشرائط LED ليس صحيحًا تمامًا، ولكنه يراعي بعض المبادئ الأساسية للدوائر المتسلسلة والمتوازية؛ لذا فهو ليس خاطئًا تمامًا. ويرتبط هذا ارتباطًا وثيقًا بتصميم شريط LED والمبادئ الإلكترونية المقابلة له، و مزود طاقة LED.

كيف يمكنني توصيل شريط LED الضوءوأيهما أفضل؟

تعتمد طريقة اختيار توصيل مصابيح (ليد) الشريطية على التوالي أو على التوازي على عدد من العوامل المتعلقة بمشروع الإضاءة المحدد. هناك مزايا لكلتا الطريقتين، وهناك فوائد لاستخدامهما في مواقف مختلفة.

عادةً ما تُستخدم شرائط LED السلكية المتسلسلة في التركيبات البسيطة التي لا تتطلب تمديد الشرائط لمسافات طويلة (لا تزيد عن 10 أمتار). وهذا مثالي عند تركيب شرائط LED في مناطق أصغر. التوصيل المتسلسل مفيد أيضًا عندما تريد التحكم في شدة الضوء في جميع أنحاء التركيب باستخدام مصدر طاقة واحد. ومع ذلك، يجب الانتباه إلى أن هذه الطريقة قد تؤدي إلى انخفاض الجهدخاصة في نهايات الشرائط الأطول، مما قد يؤدي إلى إضاءة غير متساوية.

تُعد شرائط (ليد) المتصلة على التوازي أكثر ملاءمة لإنشاء تركيبات الإضاءة على نطاق واسع. حيث تحتاج شرائط (ليد) إلى تغطية مساحة أكبر، مثل غرفة معيشة كبيرة أو رواق أو واجهة مبنى. في هذا التكوين، يتم توصيل كل شريط من شرائط (ليد) مباشرةً بمصدر الطاقة، مما يقلل من انخفاض الجهد ويضمن إضاءة متساوية على طول الشريط بالكامل. يوصى أيضًا بتوصيل شرائط RGB LED بالتوازي عند التخطيط لاستخدام شرائط RGB، حيث يمكن لكل قسم من شرائط RGB عرض طيف الألوان الكامل بشكل مستقل دون فقدان شدة الضوء.

هل يمكنني المزج بين الأسلاك المتسلسلة والمتوازية في تركيب شريط LED؟ نعم، يمكنك ذلك. لكنك ستحتاج إلى تخطيط دقيق وحسابات دقيقة لضمان التوزيع الصحيح للجهد والتيار، وستحتاج أيضًا إلى تهيئة القوة الكهربائية المناسبة وعدد مصادر الطاقة. في مشاريع الإضاءة المعقدة، من الشائع استخدام مزيج من الأسلاك المتسلسلة والمتوازية لشرائط (ليد).

لذلك، يعتمد الاختيار النهائي لطريقة التوصيل على تفاصيل التركيب. إذا كان المشروع يتطلب شرائح طويلة من شريط LED مع إضاءة متساوية، فإن التوصيلات المتوازية ستكون الخيار الأفضل. من ناحية أخرى، في التركيبات الأصغر حجماً والأكثر إحكاماً، قد يكون التوصيل المتسلسل كافياً وأكثر اقتصاداً. في كلتا الحالتين، يعد الاختيار المناسب لإمدادات الطاقة والأسلاك لضمان استقرار إمدادات الطاقة والعمر الطويل لإضاءة LED من المتطلبات الأساسية.

الخاتمة

سواءً اخترت توصيل شرائط LED في دوائر متسلسلة أو متوازية يعتمد في النهاية على متطلبات مشروعك المحددة. فالدوائر المتسلسلة بسيطة وفعالة من حيث التكلفة وموفرة للطاقة للتركيبات الأصغر، بينما توفر الدوائر المتوازية موثوقية أكبر وسطوعًا ثابتًا للمشاريع الأكبر حجمًا.

سواء كنت صاحب مشروع، أو عامل تركيب محترف، أو متحمسًا للعمل بنفسك، فإن تخصيص الوقت لتقييم احتياجاتك من الطاقة وتهيئة الأسلاك سيضمن لك أن شرائط LED الخاصة بك سوف تتألق لسنوات قادمة.

SignliteLiteLED هي شركة صينية متخصصة في إنتاج منتجات عالية الجودة مخصصة مصابيح شريطية LED, مصابيح شريطية COB LEDو أضواء شريطية نيون LED. إذا كنت بحاجة إلى شراء مصابيح شريطية LED، يرجى الاتصال بنا.