Prawidłowe okablowanie taśm LED: Przewodnik po obwodach szeregowych i równoległych

Taśmy LED zrewolucjonizowały sposób, w jaki myślimy o oświetleniu LED, a te wszechstronne i energooszczędne rozwiązania oświetlenia liniowego LED nadają się do różnych zastosowań. Jednak jednym z najczęstszych pytań dotyczących instalacji jest to, jak znaleźć odpowiednie okablowanie. Czy taśmy LED powinny być podłączone szeregowo czy równolegle, a może w kombinacji obu rozwiązań?

Szeregowe i równoległe to dwa podstawowe sposoby łączenia taśm LED, a wybór odpowiedniej metody zależy od specyfiki projektu oświetleniowego i oczekiwań co do efektu końcowego. Niniejszy przewodnik obejmie zarówno obwody szeregowe, jak i równoległe oraz ich zalety i wady. Prosimy o wyrozumiałość podczas czytania tego artykułu, a prawidłowe okablowanie taśm LED lub nawet innych świateł LED będzie proste i łatwe do zrozumienia.

Co to jest obwód szeregowy?

Obwody szeregowe są jedną z najprostszych form obwodów, które można skonstruować i są często określane jako "łańcuchy stokrotek" lub "pętle". Obwody szeregowe są czasami określane jako "sprzężone prądowo", ponieważ całkowity prąd przepływa przez każdy element w obwodzie.

Nazywa się to obwodem szeregowym, ponieważ komponenty są ułożone w łańcuchu lub sekwencji, jeden po drugim, tak że prąd może płynąć tylko jedną ścieżką. Mówiąc prościej, oznacza to, że prąd płynie jedną ścieżką od początku do końca, z anodą (dodatnią) drugiej diody LED podłączoną do katody (ujemnej) pierwszej diody LED. Przykład przedstawia poniższy schemat:

Obwód szeregowy jest połączony w pokazany sposób, z dodatnim wyjściem sterownika podłączonym do dodatniego zacisku pierwszej diody LED, a następnie połączeniem z ujemnego zacisku tej diody LED do dodatniego zacisku drugiej diody LED i tak dalej, aż do ostatniej diody LED w obwodzie. Na koniec wykonywane jest połączenie z ujemnego zacisku ostatniej diody LED do ujemnego wyjścia sterownika, tworząc w ten sposób ciągłą pętlę lub łańcuch.

Kluczowe punkty obwodu szeregowego są następujące:

1. Pojedyncza ścieżka: W obwodzie szeregowym istnieje tylko jedna ścieżka dla prądu. Gdybyś miał narysować linię od dodatniego zacisku źródła zasilania (takiego jak bateria) do ujemnego zacisku, przeszedłbyś przez każdą diodę LED lub inny element w obwodzie jeden po drugim.

2. Stały prąd: Ponieważ istnieje tylko jedna ścieżka, ten sam prąd przepłynie przez wszystkie elementy LED w obwodzie. Jest to jedna z najważniejszych cech obwodu szeregowego.

3. Rozkład napięcia: Całkowite wymagane napięcie jest sumą napięcia przewodzenia każdej diody LED, co upraszcza wymagania dotyczące zasilania. W obwodzie szeregowym całkowite napięcie dostarczane przez zasilacz jest rozdzielane między diody LED. Każda dioda LED otrzymuje część całkowitego napięcia, która jest proporcjonalna do jej rezystancji.

4. Dodatkowy opór: Całkowita rezystancja obwodu szeregowego jest równa sumie rezystancji każdego elementu. Dlatego też, jeśli dodanych zostanie więcej komponentów, całkowita rezystancja obwodu wzrośnie, zmniejszając tym samym całkowity prąd przepływający przez obwód.

5. Funkcja zależna: Wadą obwodów szeregowych jest to, że jeśli jedna dioda LED ulegnie awarii (np. przepali się), cały obwód zostanie odłączony i wszystkie diody LED przestaną działać. Dzieje się tak, ponieważ ścieżka przepływu prądu zostaje przerwana.

Co to jest obwód równoległy?

Obwody równoległe zazwyczaj wykorzystują więcej kabli niż obwody szeregowe, ale pozwalają na równomierne rozłożenie prądu między diodami LED, co oznacza, że istnieje wiele ścieżek przepływu prądu, a każda dioda LED jest podłączona niezależnie do źródła zasilania. Obwody szeregowe dostarczają ten sam prąd do każdej diody LED, podczas gdy obwody równoległe dostarczają to samo napięcie do każdej diody LED, a każda dioda LED otrzymuje prąd równy całkowitemu prądowi wyjściowemu sterownika podzielonemu przez liczbę diod LED równolegle.

W obwodzie równoległym, dodatnie zaciski wszystkich diod LED są połączone razem i wracają do dodatniego wyjścia sterownika LED, a ujemne zaciski wszystkich diod LED są połączone razem i wracają do ujemnego wyjścia sterownika.

Kluczowe punkty obwodu równoległego:

1. Wiele ścieżek: W obwodzie równoległym istnieje wiele ścieżek dla prądu. Każda dioda LED jest niezależnie podłączona do dodatniego i ujemnego zacisku zasilacza.

2. Stałe napięcie: Jedną z najważniejszych cech obwodu równoległego jest to, że napięcie na każdej diodzie LED jest takie samo. Oznacza to, że każda dioda LED w obwodzie otrzymuje pełne napięcie z zasilacza.

3. Bieżąca dystrybucja: Całkowity prąd dostarczany przez zasilacz jest rozdzielany pomiędzy diody LED. Prąd odbierany przez każdą diodę LED z zasilacza jest proporcjonalny do jej rezystancji. Całkowity prąd jest sumą prądów przepływających przez każdą ścieżkę LED.

4. Zmniejszony opór: Gdy rezystory są połączone równolegle, całkowita rezystancja obwodu maleje. Dzieje się tak, ponieważ dodanie większej liczby ścieżek umożliwia przepływ większej ilości prądu.

5. Niezależne działanie: Każda dioda LED w obwodzie równoległym działa niezależnie. Jeśli jedna dioda LED ulegnie awarii, nie wpłynie to na działanie innych diod LED. Jest to znacząca przewaga obwodów równoległych nad obwodami szeregowymi.

Oba obwody szeregowo-równoległe

Jak sama nazwa wskazuje, obwód szeregowo-równoległy jest kombinacją obwodów szeregowych i równoległych, łącząc elementy każdego z nich. Ten obwód nie jest ani prostym obwodem szeregowym, ani prostym obwodem równoległym. Zamiast tego łączy elementy obu. W obwodzie szeregowo-równoległym niektóre części są połączone szeregowo, a niektóre równolegle.

Jak widać na powyższym schemacie, obwód ma 3 grupy diod LED połączonych równolegle, a każda grupa diod LED jest połączona szeregowo z 3 diodami LED. Ten szeregowo-równoległy obwód pozwala na bardziej złożone projekty, większą elastyczność i zalety zarówno obwodów szeregowych, jak i równoległych.

Taśmy LED składają się z obwodów szeregowo-równoległych. Taśmy LED są bardzo długie, ale w rzeczywistości składają się z wielu równoległych gałęzi, z których każda składa się z 3 diod LED połączonych szeregowo, w przypadku taśm LED o napięciu znamionowym 12 V (lub 6 diod LED w taśmach LED 24 V). Innymi słowy, 3 diody LED są połączone szeregowo, ale 3 grupy diod LED są połączone równolegle. Dlatego możemy po prostu przeciąć taśmę LED w odstępach co 3 diody LED.

Jak podłączyć taśmy LED szeregowo?

Okablowanie dwóch lub więcej taśm LED szeregowo jest prawdopodobnie najbardziej logiczną i prostą metodą. Połączenie szeregowe polega po prostu na podłączeniu jednego końca taśmy LED do następnej taśmy LED. Jeśli konieczne jest tylko podłączenie przewodów na niewielką odległość, może być potrzebne kilka przydatnych narzędzi. złącza bezlutowe. W przypadku dłuższych taśm LED należy uważać na spadki napięcia.

To połączenie szeregowe jest szybką i łatwą metodą, ponieważ nie wymaga tworzenia kolejnego oddzielnego połączenia linii zasilania. Wystarczy przeskoczyć między dwiema sekcjami taśmy LED.

Wadą jest to, że może to spowodować dodatkowy spadek napięcia, co skutkuje mniejszą mocą światła z diody LED znajdującej się najdalej od zasilacza. Powodem tego jest fakt, że łączenie taśm LED szeregowo pozwala na przepływ prądu tylko przez jedną ścieżkę, co może działać jako wąskie gardło dla przepływu prądu, zmniejszając ilość napięcia i prądu docierającego do dalszej sekcji taśmy LED.

Jak podłączyć taśmy LED równolegle?

Alternatywa dla Okablowanie wielu taśm LED jest połączenie ich równolegle. Ta metoda tworzy oddzielne działające sekcje taśmy LED, z których każda jest podłączona bezpośrednio do zasilacza.

To równoległe połączenie zmniejsza ilość prądu, który musi przepływać przez daną sekcję taśmy LED, ponieważ są one podłączone bezpośrednio do zasilacza. Znacznie zmniejsza to prawdopodobieństwo wystąpienia spadków napięcia.

Główną wadą tej metody połączenia jest to, że wymaga ona więcej pracy związanej z okablowaniem. Główna trudność polega na tym, że większość zasilaczy ma tylko jeden dodatni i jeden ujemny przewód wyjściowy, więc aby podłączyć go do wielu sekcji taśm LED, należy podzielić to wyjście na wiele przewodów. Aby to zrobić, można użyć specjalistycznych zacisków rozdzielających przewody.

Inną trudnością jest to, że niektóre sekcje taśm LED mogą znajdować się z dala od źródła zasilania. W takich przypadkach może się okazać, że długie przewody nie tylko zwiększają koszty, ale także muszą mieć wystarczająco duży przekrój. W przeciwnym razie napięcie w przewodzie spadnie, zanim dotrze do taśmy LED.

Mity na temat podłączania taśm LED szeregowo i równolegle

Wielu producentów i klientów używa terminu połączenie szeregowe, aby opisać łączenie wielu sekcji taśm LED od końca do końca lub łączenie ich łańcuchowo. Jednak ściśle rzecz biorąc, analizując z perspektywy technologii obwodów elektronicznych, termin szeregowy jest całkowicie niepoprawny w odniesieniu do tej konfiguracji. Dlatego w poprzednich sekcjach przedstawiliśmy szeregowe i równoległe obwody elektroniczne.

Dlaczego chcemy wyjaśnić ten jeden mit? Ponieważ taśmy LED składają się z szeregowo-równoległych obwodów rozgałęzionych (które omówiliśmy również w poprzedniej sekcji dotyczącej obwodów szeregowo-równoległych). Jeśli przetniesz taśmę LED, po prostu zmniejszysz liczbę gałęzi połączonych równolegle. Po podłączeniu taśmy LED od końca do końca (łańcuch), po prostu dodajesz dodatkowe gałęzie równoległe.

Prawdziwe elektryczne połączenie szeregowe zmieni wymagane napięcie wejściowe. Jednakże, gdy ludzie mówią o szeregowym podłączaniu taśm LED, prawie zawsze podłączają taśmy LED od końca do końca. Przy takim połączeniu napięcie wejściowe taśmy LED pozostaje stałe. Innymi słowy, można użyć zasilacza 12 V do zasilania 1-metrowego odcinka taśmy LED 12 V i połączyć szeregowo kolejny 2-metrowy odcinek taśmy LED 12 V.

W każdym razie to szeregowe i równoległe połączenie taśm LED nie jest całkowicie poprawne, ale przestrzega pewnych podstawowych zasad obwodów szeregowych i równoległych, więc nie jest całkowicie błędne. Jest to ściśle związane z konstrukcją taśmy LED i odpowiadającymi jej zasadami elektronicznymi, a mianowicie Zasilanie LED.

Jak powinienem podłączyć taśmę LED? światłoi która z nich jest lepsza?

Wybór metody łączenia taśm LED szeregowo lub równolegle zależy od szeregu czynników związanych z konkretnym projektem oświetleniowym. Obie metody mają swoje zalety, a korzystanie z nich w różnych sytuacjach jest korzystne.

Taśmy LED połączone szeregowo są zwykle używane w prostych instalacjach, które nie wymagają rozciągania taśm na duże odległości (nie więcej niż 10 metrów). Jest to idealne rozwiązanie, gdy taśmy LED są instalowane w mniejszych obszarach. Połączenie szeregowe jest również korzystne, gdy chcesz kontrolować natężenie światła w całej instalacji za pomocą jednego zasilacza. Należy jednak pamiętać, że ta metoda może skutkować spadek napięcia, zwłaszcza na końcach dłuższych pasków, co może prowadzić do nierównomiernego oświetlenia.

Taśmy LED połączone równolegle są bardziej odpowiednie do tworzenia dużych instalacji oświetleniowych. Tam, gdzie taśmy LED muszą pokryć większy obszar, taki jak duży salon, korytarz lub fasada budynku. W takiej konfiguracji każda taśma LED jest podłączona bezpośrednio do zasilacza, co minimalizuje spadki napięcia i zapewnia równomierne oświetlenie na całej długości taśmy. Okablowanie taśm LED RGB równolegle jest również zalecane, gdy planuje się użycie taśm RGB, ponieważ każda sekcja LED taśmy RGB może wyświetlać pełne spektrum kolorów niezależnie bez utraty intensywności światła.

Czy mogę łączyć okablowanie szeregowe i równoległe w instalacji taśm LED? Tak, można. Konieczne będzie jednak staranne planowanie i precyzyjne obliczenia, aby zapewnić prawidłowy rozkład napięcia i prądu, a także skonfigurować odpowiednią moc i liczbę zasilaczy. W złożonych projektach oświetleniowych często stosuje się połączenie okablowania szeregowego i równoległego dla taśm LED.

Dlatego ostateczny wybór metody okablowania zależy od specyfiki instalacji. Jeśli projekt wymaga długich segmentów taśmy LED z równomiernym oświetleniem, lepszym wyborem będą połączenia równoległe. Z drugiej strony, w mniejszych, bardziej kompaktowych instalacjach, połączenie szeregowe może być wystarczające, a nawet bardziej ekonomiczne. W obu przypadkach niezbędny jest odpowiedni dobór zasilaczy i okablowania, aby zapewnić stabilne zasilanie i długą żywotność oświetlenia LED.

Podsumowując

To, czy taśmy LED zostaną połączone szeregowo czy równolegle, zależy od konkretnych wymagań projektu. Obwody szeregowe są proste, ekonomiczne i energooszczędne w przypadku mniejszych instalacji, podczas gdy obwody równoległe oferują większą niezawodność i stałą jasność w przypadku większych projektów.

Niezależnie od tego, czy jesteś właścicielem projektu, profesjonalnym instalatorem, czy entuzjastą majsterkowania, poświęcenie czasu na ocenę potrzeb w zakresie zasilania i konfiguracji okablowania zapewni, że taśmy LED będą świecić przez wiele lat.

SignliteLED jest chińskim producentem specjalizującym się w produkcji wysokiej jakości niestandardowych Taśmy LED, Taśmy LED COBoraz Taśmy neonowe LED. Jeśli chcesz kupić taśmy LED, skontaktuj się z nami.