Nový rok je najjasnejším a najmilším sviatkom pre väčšinu obyvateľov našej krajiny. Ľudia zdobia vianočné stromčeky a čakajú na niečo svetlé a láskavé. Slávnostnú náladu však nie je možné vytvoriť bez správneho osvetlenia, ktorým sú tradične girlandy. Sú vyrobené z žiaroviek, neónových. Produkty LED sa však právom považujú za najhospodárnejšie a najbezpečnejšie. Takéto girlandy je možné zostaviť aj vlastnými rukami. Je len potrebné dodržiavať niektoré pravidlá inštalácie. Dnešný článok vám povie o paralelnom zapojení LED, ako sa to robí a kedy sa používa.
Aké typy spínacích prvkov LED existujú
Existujú dva hlavné typy pripojenia – sériové a paralelné. Každý z nich sa používa vo svojej oblasti. Napríklad, ak hovoríme o novoročných elektrických girlandách, potom sa tu častejšie vykonáva sériové pripojenie. Umožňuje použitie žiaroviekalebo neónové, určené pre nízke napätie. Napríklad 4,5 V žiarovky zapojené do série v množstve 50 ks. voľne vydržať napätie 220 V. Pri takomto spínaní je plus jedného žiariča spojené s mínusom druhého atď. v celom obvode.
Toto pravidlo sa však nevzťahuje na LED vianočné elektrické girlandy. Faktom je, že striedavý prúd domácej siete nie je vhodný na správnu činnosť komponentov LED. Pre normálnu prevádzku potrebujú stabilizačný zdroj energie. To znamená, že napätie by malo byť v každom prípade nízke. Koniec koncov, je oveľa jednoduchšie stabilizovať 12V ako 220V.
Nuansy pripájania LED diód
Ako viete, existuje sériové a paralelné pripojenie LED. V tomto prípade vyvstáva otázka, prečo je jeden vybraný pre girlandy so žiarovkami a neónovými lampami a iný pre prvky LED? Ide o vlastnosti žiaričov. Každá z LED má svoj vlastný indikátor poklesu napätia. Za predpokladu, že stabilizačný zdroj nie je príliš výkonný, nie je možné k nemu zapojiť veľké množstvo LED prvkov do série. Z tohto dôvodu sa v girlandách používa paralelné spínanie.
Niekto by mohol povedať, že stačí zobrať výkonnejší zdroj, pretože zároveň bude jednoduchšie ovládať napätie na LED (bude rovnaké na každej z nich). Tu však nastáva problém. Aj keď si vezmete obyčajnú girlandu LED pre 50 LED prvkov, adaptér budedostatočne veľký na to, aby sa dal schovať pod malý stromček.
Užitočné informácie! Ak je pokles napätia na čipoch vyšší ako menovitý výkon zdroja, takýto adaptér nemusí vydržať dlhodobú prevádzku.
Paralelné a sériové pripojenie komponentov LED: vysvetlivky videa
Niektoré informácie o pripojení LED nájdete v nasledujúcom videu. Jasne ukazuje, čo to je.
Čo je potrebné na prepínanie prvkov LED
Paralelné zapojenie LED znamená použitie obmedzujúcich odporov a žiaričov, ktoré sú čo najbližšie k sebe z hľadiska charakteristík. Ak je výber prvkov LED podľa indikátorov jednoduchý, je potrebné vypočítať aj odpor potrebný na ich správnu činnosť. Stojí za to zistiť, aké vzorce sa na to používajú.
Keď sú LED diódy zapojené paralelne, výpočet odporu by mal začať výpočtom ich nominálneho odporu meraného v ohmoch. Na to je potrebné vydeliť rozdiel napätia medzi zdrojom energie a samotným prvkom LED súčinom prúdu LED faktorom 0,75. Údaje o prvkoch LED sú prevzaté z technickej dokumentácie.
Pre normálnu prevádzku okruhu bude potrebný výpočet ešte jedného parametra. Pri paralelnom zapojení LED je mimoriadne dôležitý aj výpočet výkonového odporu. Vyrába sa nasledujúcim spôsobom. Je potrebné vydeliť druhú mocninu rozdielu napätia medzi napájacím zdrojom a prvkom LED hodnotou získanou z predchádzajúcich výpočtovodpor.
Ako vyrobiť girlandu z LED diód vlastnými rukami
Po výpočte odporov a ich prispájkovaní ku katódam prvkov LED by ste sa mali rozhodnúť pre napätie napájacieho zdroja, ktorý sa použije. Najpohodlnejšou možnosťou je použiť ovládač zo starej čínskej girlandy. Toto zariadenie bude fungovať nielen ako stabilizátor, ale tiež eliminuje problém, ako nechať LED diódy blikať pri paralelnom zapojení.
Ďalej musíte natiahnuť drôt, označiť budúce umiestnenie žiaričov fixkou. Podľa značiek sa odstránia malé kúsky izolácie - každá 15-20 mm. Táto práca by sa mala vykonávať opatrne, aby sa nepoškodilo jadro drôtu. Po ožiarení vyčistených miest na ne môžete prispájkovať LED diódy. Výsledné spájkovanie musí byť izolované spolu s časťou LED prvku, v dôsledku čoho sa zvýši pevnosť spojenia. Na tieto účely je lepšie použiť priehľadnú lepiacu pásku, ktorá nebude prekážať prechodu svetelného toku.
Komunita výslednej girlandy pomocou ovládača
Ak otvoríte puzdro čínskeho zariadenia, na opačnej strane napájacieho kábla, na okraji, môžete vidieť 2 alebo 3 výstupné kontakty. Ak sú 2, je hneď jasné, ako spájkovať, ak sú 3, použijú sa krajné a stredový zostáva prázdny.
Pri takejto práci by ste nemali používať silnú spájkovačku s hrubým hrotom - hrozí nebezpečenstvo poškodenia zariadenia. Ak nie je iná cesta von, potom je potrebné okolo špičky navinúť medený drôt bez izolácie,s prierezom 4 alebo 6 mm2 tak, aby bol koniec jadra o 3-4 cm dlhší Výsledkom takýchto akcií bude zníženie teploty spájkovacieho hrotu a presnejšia práca.
Keď sa paralelne zapojené LED diódy a čínsky ovládač stanú jednou girlandou, môžete to skontrolovať zapnutím zariadenia, ktoré ste sami vyrobili v sieti. Tlačidlo na tele vám umožní prepínať režimy blikania.
Paralelné zapojenie LED pásikov
Segmenty LED pásika pri pripojení k zdroju by nemali byť dlhšie ako 5 m. Ak je však potrebná väčšia dĺžka, spoja sa. Ale musíte to urobiť iba paralelne. Mnoho "remeselníkov" hovorí, že sa dá vykonať aj sériové prepínanie, ale to je veľmi veľká mylná predstava. Faktom je, že pri takomto spojení sa zaťaženie vodivých závitov prvej pásky prudko zvyšuje, v dôsledku čoho začnú horieť. Ale pri paralelnom zapojení 12 voltových LED sa to nestane - dráhy sú navrhnuté pre dĺžku pásu až 5 m.
LED pásiky sa používajú aj ako girlandy. Ich najčastejšou aplikáciou je pouličné osvetlenie typu „Duralight“. Na jeho výrobu je použitá silikónová trubica, do ktorej je LED pásik umiestnený. Takéto girlandy sú mrazuvzdorné a odolné voči vlhkosti, nebojí sa zrážok a nečistôt. Používajú sa pri navrhovaní pouličných vianočných stromčekov, kmeňov stromov, natiahnutých medzi stĺpy verejného osvetlenia.
Funkcie spájkovania SMD súčiastok
SMD LED sa používajú na výrobu LED pásikov. Ich zvláštnosťou je, že bez špeciálneho vybavenia nebude možné vymeniť vyhorený prvok. Faktom je, že tu je potrebná stanica - je ľahké prehriať čipy, ktoré nemôžu tolerovať príliš vysoké teploty pomocou bežnej spájkovačky. Časté sú prípady, keď sa príliš sebavedomým domácim remeselníkom podarilo vymeniť SMD súčiastky pomocou bežného zariadenia, avšak po 2-3 hodinách nepretržitej prevádzky LED pásik opäť zlyhal.
Vo všeobecnosti je LED pás univerzálne zariadenie, ktoré sa používa v rôznych oblastiach. Môže to byť osvetlenie podhľadov, nábytku, interiérov áut alebo počítačových klávesníc… len aby sme vymenovali aspoň niektoré.
Niekoľko tipov na výrobu girlandy
Pri výbere farby budúcej výzdoby vianočného stromčeka si nevšímajte prvky RGB. Zostavenie pre začínajúceho kutila môže byť príliš komplikované a míňanie ďalších peňazí na ich pripojenie ako bežné komponenty bude luxus. Najlepšie je paralelne pripojiť LED diódy rôznych farieb. Samozrejme, budete musieť urobiť dodatočné výpočty parametrov rezistorov, ale výsledok bude oveľa zaujímavejší ako pri použití obyčajných žiaričov.
Je jasné, že hotová LED girlanda v obchode je celkom lacná. Malo by sa však pochopiť, že ručne vyrobený výrobok sa bude zdať mnohokrátkrajšie. A zadosťučinenie z toho, že všetko dopadlo podľa plánu, sa nedá merať žiadnymi peniazmi.
Pri výrobe takýchto dekorácií by ste mali byť mimoriadne opatrní, uistite sa, že nezostali žiadne holé oblasti a či sa káble vo vnútri ovládača neprekrývajú. Kontakty musia byť spájkované kvalitne, aby sa zabránilo zahrievaniu. Je potrebné pochopiť, že sa bude nachádzať na vianočnom stromčeku a ihličie sa veľmi rýchlo rozhorí kvôli živici v ňom obsiahnutej.
Má zmysel vymeniť napájací kábel z ovládača do zásuvky – čínski výrobcovia sa snažia ušetriť na všetkom. Z tohto dôvodu sú pramene tohto drôtu o niečo hrubšie ako vlas. Po otvorení puzdra ovládača má zmysel skontrolovať kvalitu spájkovacích spojov a kontaktov - v lacných modeloch je to boľavé miesto.
Bežné chyby pri vytváraní paralelného pripojenia
Nikto pred tým nie je v bezpečí, ale mali by ste sa pokúsiť tomu zabrániť. Hlavné chyby, ktoré robia nielen začiatočníci, ale niekedy aj profesionáli, sú:
- Ignorovanie potreby pripojenia LED s obmedzovacím odporom.
- Prepínanie niekoľkých LED komponentov cez jeden odpor. V takom prípade, ak je jeden z prvkov rozbitý, prúd na ostatných sa výrazne zvýši. Čo je toto plné, nestojí za to hovoriť.
- Sériové zapojenie LED diód s rôznymi charakteristikami.
- Nedostatočný odpor. Prechádzajúci prúdemitor bude príliš veľký, čo povedie k zvýšeniu teploty a poruche prvku.
- Pripojenie LED diód k domácej sieti bez spätného obmedzovača napätia. Sieťový prúd je 220 V AC, čo znamená, že v momente, keď sinusoida pretne os, dôjde k poruche p-n prechodu prvku, čo povedie k jeho poruche
- Nízky odpor energie. Aj pri správnom paralelnom zapojení LED povedie takáto chyba k silnému zahriatiu odporu, roztaveniu izolácie a skratu.
Zostáva poradiť domácim majstrom, aby boli pri takejto práci pozornejší a vyvarovali sa uvedených chýb.
Namiesto epilógu
Vedieť, ktoré pripojenie sa nazýva sériové a ktoré paralelné a vedieť ho vykonať, je povinný každý sebaúctyhodný domáci majster. Tieto zručnosti budú užitočné nielen pri výrobe girlandov. Všade sa možno stretnúť s rôznymi typmi spojení. Napríklad v domácej elektrickej sieti sú všetky zásuvky zapojené paralelne, zatiaľ čo spínače sú zapojené do série. Hlavná vec je pamätať si základné pravidlá, dodržiavať ich a venovať pozornosť maličkostiam. V tomto prípade bude každá práca, ktorú vykoná domáci majster, vykonaná bezpečne, spoľahlivo a na správnej úrovni.
