Parallel LEDs mit jeweils eigenem Widerstand

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Ich plane derzeit ein Projekt, um ein Modell eines Kreuzfahrtschiffes zu beleuchten. Ich habe das schon einmal mit einigem Erfolg gemacht.

Um die Dinge einfach zu halten, möchte ich parallel verdrahten. (Vorausgesetzt, ich habe den Unterschied richtig verstanden; jede LED hat eine direkte Verbindung zur Stromquelle)

Ich werde eine Mischung aus Farben verwenden; Weiß, Warmweiß, Blau, Rot, Grün. Jede LED ist vorverdrahtet oder mit einem Widerstand (470) ausgestattet, damit sie an einer 12-V-Quelle betrieben werden können.

Jede Online-Simulation, die ich durchführe, und meine eigenen Erfahrungen zeigen, dass dies einwandfrei funktioniert, aber jeder Artikel, den ich lese, scheint zu schreien: "Nein, tu es nicht", und selbst dann scheinen sich die Meinungen zu unterscheiden.

Oben ist ein Beispiel für meinen Schaltplan, verzeihen Sie die Grobheit. Es werden viel mehr LEDs als diese verwendet, aber dies gibt Ihnen eine Vorstellung von meinen Plänen.

Irgendwelche Gedanken?

Vielen Dank

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BEARBEITEN:

Dies ist das Gesamtschema, das ich geplant habe:

Leider kann ich den direkten Link für diese Schaltung nicht bereitstellen, da er für Browser anscheinend zu lang ist.

led

— Dominic James Sibthorp
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Was sind die Einwände dagegen? scheint mir in Ordnung zu sein

— Makoto

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Wenn Sie sagen, dass jede LED einen eigenen Widerstand hat, ist dies in Ordnung. Mit einer 12-V-Versorgung können Sie jedoch Kabel, Strom, Wärme und Widerstände einsparen, indem Sie Gruppen von zwei, drei oder vier LEDs in Reihe mit einem Widerstand pro Gruppe schalten - Sie müssten den Wert des Widerstands berechnen.

— Andrew Morton

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@ AndrewMorton Ich stimme zu, mit der Maßgabe, dass er nur die LEDs mit der gleichen Farbe auf diese Weise verkabelt. Die Rot- und Warmweißtöne haben derzeit sehr unterschiedliche Anforderungen.

— Trevor_G

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Der Grund, warum alle nicht schreien , ist, dass Sie schreiben, dass Sie LEDs parallel anschließen - Sie sind es nicht! Sie zeigen deutlich, dass jede LED einen eigenen Vorwiderstand hat.

— Pipe

Hallo. Ja, 90% der Widerstände sind "mit einem Widerstand vorverdrahtet, um bei 9 V bis 12 V zu arbeiten". Sie sind alle 3 mm groß. Die einzigen, die ohne Widerstände kommen, sind 0402 vorverdrahtet. Diese werden nicht mit einem Widerstand verdrahtet, daher war geplant, sie selbst hinzuzufügen. Wieder 1 pro LED. Daher ist es für mich derzeit keine Option, sie in Gruppen von 2 oder 3 pro Widerstand zu verdrahten. Ich bin ehrlich, mein Wissen beschränkt sich auf + ist positiv - ist negativ. Wird die Anzahl der LEDs auf diese Weise auch einen Unterschied machen? Es wird mindestens 126+ geben. Wahrscheinlich näher an 150, wenn ich fertig bin. Danke

— Dominic James Sibthorp

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Ihr Schaltplan ist nicht in Ordnung, aber Ihre Beschreibung ist.

Wenn Sie eine LED und dann den richtigen Widerstand verwenden, ist die Verbindung in Ordnung. Zum Beispiel (LED-Werte als Beispiel):

schematisch

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Wie auch immer, Sie werden mindestens 3/4 Ihrer Energie für die Widerstände verschwenden.

Mein Vorschlag, wann immer möglich, die maximale Anzahl von LEDs in Reihe zu schalten:

schematisch

^{simulieren Sie diese Schaltung}

Denken Sie daran

Sie sollten 9-10 V Abfall an den LEDs nicht überschreiten (so beträgt beispielsweise die maximale Anzahl von 3V-LEDs 3).
Alle LEDs in derselben Leitung erfassen denselben Strom
Sie können die LEDs nicht einzeln steuern, sondern nur die Leitungen (kein Problem, wenn Sie sie einschalten möchten
Für jeden Zweig benötigen Sie mindestens ein Strombegrenzungsgerät (ein Widerstand ist die billigste Option. Wenn Sie jedoch eine höhere Qualitätskontrolle wünschen, können Sie auch einen Konstantstromkreis verwenden, der aus zwei Transistoren und zwei Widerständen besteht.)

Hinweis : Wie Olin in den Kommentaren sagte, möchten Sie oft unterschiedliche Ströme für unterschiedliche LEDs. Beispielsweise benötigen rote LEDs mit geringer Helligkeit möglicherweise einen höheren Strom als die blauen Standard-LEDs, sodass ein gewisser Ausgleich erforderlich ist. Das Reihenschalten der LEDs sollte also der letzte Schritt sein. Bitte testen Sie die verschiedenen Ströme vorher, um den geeigneten Wert zu wählen, damit der Effekt für Sie in Ordnung ist. Anschließend können Sie sie wie oben gezeigt nach Strom gruppieren.

— frarugi87
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Das ist die richtige Idee, +1. Ich würde jedoch nur die gleiche Art von LED in jede Zeichenfolge einfügen. Dies erleichtert beispielsweise das Ausgleichen der relativen Helligkeiten von Weiß und Rot. Es kann beispielsweise sein, dass Weiß bei 8 mA mit Rot bei 12 mA übereinstimmt.

— Olin Lathrop

Ich stimme @OlinLathrop voll und ganz zu, Weiß kann ein Faktor von 10 oder mehr sein als Rot.

— Trevor_G

@OlinLathrop Ich stimme zu, aber die Prämisse ist, dass der Strom in den LEDs bereits zu diesem Zeitpunkt ausgewählt ist und dass das Rot den gleichen Strom wie das 10-mA-Weiß haben soll (deshalb habe ich es auch im Schaltplan geschrieben). In jedem Fall ist dies zumindest eine Erwähnung wert, danke

— frarugi87

Vielen Dank. Könnten Sie genauer auf meinen Schaltplan eingehen? Sind die Verbindungen falsch oder nur die Symbole, die ich verwendet habe? (Verzeihen Sie mein grobes Wissen in dieser Abteilung.)

— Dominic James Sibthorp

@ DominicJamesSibthorp gut, im Schaltplan haben Sie nur einige LEDs an + 12V angeschlossen, während Sie im Text angegeben haben, dass jede LED ihren eigenen Widerstand hat

— frarugi87

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Aber jeder Artikel, den ich lese, scheint zu schreien: "Nein, tu es nicht."

LEDs sollten nicht parallel geschaltet werden, wenn sie mit einer Konstantstromquelle betrieben werden.

Wenn es parallel zu einem Strombegrenzungswiderstand verdrahtet und mit einer Konstantspannungsquelle betrieben wird, funktioniert es in Ordnung, ist aber nicht ideal.

Ideal ist, wenn jede LED oder eine Reihe von Serien-LEDs mit einer eigenen Konstantstromquelle oder einem eigenen Regler betrieben wird.

Der Nachteil von Widerständen besteht darin, dass die Durchlassspannung in Abhängigkeit von Strom und Temperatur variiert und daher der Strom und die Lichtleistung variieren. Nicht zu zutreffend in Ihrem Projekt. Widerstände sollten für Ihre Anwendung in Ordnung sein, es sei denn, sie sind batteriebetrieben.

Es scheint, dass Sie für 20 mA (12 V / 470 Ω) gehen. Beachten Sie, dass die Durchlassspannung insbesondere zwischen Rot und den anderen Farben variiert.

12V sind für einzelne LEDs ziemlich hoch. Mit 150 LEDs wird dieses Projekt etwa 35 Watt verbrauchen, wobei 25 Watt auf die Widerstände zurückzuführen sind. Das Modell wird sehr warm. Wenn möglich, wären 5 V viel besser und 3,3 V wären ideal.

Beachten Sie, dass die Lichtleistung bei gleichem Strom erheblich variieren kann. Möglicherweise möchten Sie die Ströme so anpassen, dass sie der Lichtleistung und nicht dem Vorwärtsstrom entsprechen. Beispielsweise variiert innerhalb derselben Cree XPE2-Produktlinie der Lichtstrom für Rot, Blau, Grün, Weiß bei 350 mA zwischen 33 Lumen (blau) und 126 Lumen (grün und weiß).

Verwenden Sie zur Auswahl des Widerstandswerts einen Taschenrechner wie den folgenden: Widerstandsrechner der LED-Serie

— Falsch verstanden
quelle

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Es hört sich so an, als wären die "LEDs" des OP zusammengesetzte Geräte, die sowohl den eigentlichen Übergang als auch einen für 12 V dimensionierten Vorwiderstand in einem Gehäuse mit zwei Leitungen enthalten. (Was besonders dann sinnvoll ist, wenn es an Modellbauer vermarktet wird, die sich dann nicht darum kümmern müssen, ihre Strombegrenzung selbst vorzunehmen). Damit ist es nicht wirklich eine Option, sie in Serie zu schalten.

— Hmakholm verließ Monica

@HenningMakholm zu keinem Zeitpunkt habe ich empfohlen, mit Serien zu gehen. Meine größte Sorge ist, wie heiß das Modell mit 35 Watt beim Aufheizen wird. Besonders wenn 25 Watt in den Widerständen verschwendet werden.

— Missverstanden

Können Sie etwas mehr Informationen über die Aussage "LEDs sollten nicht parallel geschaltet werden, wenn sie mit einer Konstantstromquelle betrieben werden" geben? Liegt das daran, dass eine leichte Überspannung an einer der LEDs zu einem thermischen Durchgehen führen kann? Hat eine Batteriestromquelle etwas Besonderes?

— Dan Esparza

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@DanEsparza es hat nichts mit Batterie zu tun, außer dass Effizienz wichtiger ist. Parallel wird die Effizienz beeinträchtigen. Die Frage ist, wie viel. Es geht mehr um das Ungleichgewicht, aber in einigen Fällen führt das Ungleichgewicht zu einem thermischen Durchgehen. Es geht darum, dass keine zwei LEDs oder insbesondere LED-Strings die gleiche Durchlassspannung haben. Das heißt, wenn sie parallel geschaltet werden, müssen sie die gleiche Durchlassspannung haben. Diese Belastung mindestens eine LED. Wenn die LEDs eine hohe Leistung haben und das Stromungleichgewicht die Temperatur beeinflusst, werden die Dinge verrückt. Es sind die Unterschiede in der IV-Kurve.

— Missverstanden

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Solange Sie einen Widerstand pro LED haben, sollte dies gut funktionieren.

Bei 12 V: Sagen wir, im schlimmsten Fall fällt die LED um 0 V ab, dann ist der Strom:

ich = \frac{12 V.}{470 Ω} = 26 m EIN

$I =\frac{12\ \mathrm{V}}{470\ \Omega} = 26\ \mathrm{mA}$

P. = {ich}^{2} R. = {0,026}^{2} \times 470 = 0,32 W.

$P=I^2R = 0.026^2\times470 = 0.32\ \mathrm{W}$

Der einzige Vorschlag, den ich machen würde, ist die Verwendung von 1/2 Watt Widerständen, um sicher zu gehen

— Makoto
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Vielen Dank. Für die vorverdrahteten LEDs habe ich keine Ahnung, wie viel Watt ihre Widerstände haben. Nur dass sie fertig sind, um bei 9v-12V zu arbeiten. Die LEDs, denen ich Widerstände hinzufügen muss, sind 470 und ich denke, sie sind 1 / 4w

— Dominic James Sibthorp

Wenn die LEDs (mit Widerständen) für 12 V ausgelegt sind, ist das in Ordnung. Wenn Sie 1/4 Watt verwenden, bestätigen Sie mit dem spezifischen LED-Vorwärtsspannungsabfall, dass die Widerstände nicht mehr als 1/4 Watt verbrauchen

— Makoto

Vielen Dank. Leider habe ich nur folgende Informationen zu den LEDs, für die Widerstände hinzugefügt werden müssen: Durchlassspannung: 2,8 V ~ 3,4 V, AC- oder DC-kompatibel. Durchlassstrom (typ / max): 15 mA / 20 mA. Dies ist jedoch eine allgemeine Beschreibung, da die Verkaufsliste für mehr als einen Typ war. IE 0402/0603 usw.

— Dominic James Sibthorp

Wie andere gesagt haben, können Sie für LEDs, die einen Widerstand benötigen (und was Sie gerade gesagt haben), problemlos 2 LEDs in Reihe schalten und 1 Widerstand haben (versuchen Sie vielleicht 3 und prüfen Sie, ob sich die Helligkeit erheblich ändert). Verwenden Sie als Beispiel die Berechnung von @ Makoto. Angenommen, Sie schalten 3 in Reihe, nehmen Sie einen Gesamtabfall von 9 V an, der 3 V für den Widerstand übrig lässt. Um ungefähr 15 mA zu haben, haben Sie 3 V / 15 mA = 200 Ohm. Ich würde mit einem größeren Widerstand beginnen und den Wert langsam verringern, anstatt eine LED zu brennen. Wenn Sie nur 1 LED einsetzen, vergessen Sie nicht, (12V-3V) / 15mA = 9V / 15mA = 600 Ohm. Wenn Sie also 1 Widerstand pro LED verwenden, benötigen Sie ungefähr 600 Ohm.

— Nurchi

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Ich mag deine Schaltung. Halte es einfach. Wenn ein Zweig ausgeht, verlieren Sie nur eine LED. Stellen Sie sicher, dass Ihre Versorgung den Strom verarbeiten kann. Angenommen, jeder Zweig ist auf 20 mA pro LED ausgelegt. Mit 20 parallelen LEDs sind Sie bis zu fast 1/2 Ampere. Viel Glück mit dem Display!

— wayne2056
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Vielen Dank. Ich bin froh, dass du Verstärker mitgebracht hast. Das ist als nächstes auf meiner Liste zu klären. Ich habe versucht, das zu berechnen, aber es werden entweder Gleichungen verwendet, die über mich hinausgehen, oder es werden Informationen angefordert, die ich nicht habe / nicht weiß, wo ich sie finden kann.

— Dominic James Sibthorp

Wenn ich das richtig ausgearbeitet habe. Es wird ungefähr 1,54 Ampere verbrauchen. Ich nehme an, Amps ist kumulativ und keine ausgefallene Gleichung ...

— Dominic James Sibthorp

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Ja, vorausgesetzt, Sie fügen Ihrer Schaltung genau so, wie Sie es gezeigt haben, weitere Brachen hinzu, dann addieren sich diese Ströme einfach.

— Wayne2056

Sie erwähnen, dass Sie bis zu 150 LEDs verwenden werden. Bei einem Durchschnitt von 20 mA benötigen Sie mindestens eine 3-A-Versorgung. Ich empfehle 12V 5A DC Stromversorgung.

— Guill