Câblage parallèle et série Notions de base sur les DEL
La technologie LED - la dernière technologie d'éclairage, qui a changé l'éclairage des maisons, des rues, des lieux publics, des transports. Leur utilisation présente un certain nombre de caractéristiques en termes de types de connexion : connexion en série des LED, en parallèle ou mixte. Chacun de ces types présente des avantages et des inconvénients. La série permet de se connecter à une alimentation secteur à haute tension et l'inconvénient est le manque de fiabilité. Les autres types ont également leurs avantages et leurs inconvénients.
Connexion parallèle
Une diode électroluminescente (DEL) est un micro-élément dont les performances dépendent de nombreux paramètres. Les erreurs de la microtechnique font que la caractéristique tension-ampère de chaque LED est différente. Par conséquent, le seuil de fonctionnement ("mise en marche") de toutes les diodes est différent au même moment. Ceci est autorisé par les normes de qualité et doit être pris en compte lors de l'élaboration des schémas de circuit. La connexion parallèle des LEDs nécessite exactement ce réglage pour un actionnement simultané.
Le schéma du circuit montre qu'une résistance différente est choisie pour chaque DEL. Lorsqu'elles sont réglées, les résistances R1-R6 régulent le fonctionnement de l'ensemble du système. Le seuil de déclenchement de chaque diode se situe entre 2,5 et 3,0 volts, donc les résistances doivent être adaptées à chaque diode. pour chaque diode.
La caractéristique de basse tension est une valeur positive. Le niveau d'activation d'une seule DEL peut atteindre 3,0 V, de sorte que l'ensemble de l'éclairage peut être classé pour la basse tension.
Un avantage significatif de la connexion parallèle est la "survivabilité" de cette variante. Si une LED tombe en panne, le système continue à fonctionner et à fournir un éclairage.
Cette qualité est utilisée dans les mini-dispositifs lorsque la miniaturisation est importante et qu'ils sont assemblés sur des "pilules" de batterie. Ces objets sont largement fabriqués par l'industrie et sont destinés à de petites tâches : éclairage local, promotion, etc.
Avantages et inconvénients
Avantages Les avantages de la connexion en parallèle sont les suivants : faible tension d'alimentation, ce qui permet de construire des dispositifs miniatures ; grande "survivabilité" du système, car chaque diode est directement connectée à la source de courant. Inconvénients - La nécessité de configurer chaque DEL, ce qui entraîne une augmentation du nombre d'éléments (résistances) ; la nécessité d'une source de courant séparée (ou driver) lors de l'utilisation de réseaux électriques polyvalents.
Connexion en série
Lorsque les DEL sont connectées en série dans le circuit, les réglages individuels du circuit de chaque DEL sont éliminés. Mais il a ses propres caractéristiques.
Le circuit est mis en place avec une seule résistance et toutes les diodes sont actionnées simultanément. L'avantage de cette connexion est qu'elle est simple et à faible teneur en composants. L'inconvénient est la faible "survivabilité" : si une diode tombe en panne, tout le système est mis hors tension.
La méthode de connexion en série des luminaires à LED permet d'utiliser des alimentations à haute tension. Il s'agit généralement d'appareils d'éclairage fixes destinés à diverses applications et utilisant le réseau électrique public standard..
Systèmes LED 12 V
Les produits LED fonctionnant à 12 V appartiennent généralement à la catégorie des éclairages de voiture. Le réseau automobile dispose de stabilisateurs, il n'est donc pas nécessaire d'égaliser la tension. L'éclairage LED dans les voitures est devenu populaire - de nombreuses entreprises utilisent largement l'éclairage LED dans les modèles pour éclairer la route et la signalisation, éclairer l'intérieur, le coffre et le tableau de bord. Toutefois, l'utilisation des LED dans les voitures a entraîné une augmentation du prix des éléments d'éclairage, notamment des phares et des unités de signalisation lumineuse. Dans certains modèles haut de gamme, le coût d'un bloc de phares est comparable au prix d'une voiture bon marché.
Les LED de 12 volts sont également utilisées dans la construction et la décoration résidentielle. Il s'agit souvent de bandes LED qui permettent non seulement d'éclairer une pièce mais aussi de créer des installations lumineuses. Cela nécessite l'installation de transformateurs abaisseurs ou de drivers connectés au réseau électrique de la maison pour assurer un fonctionnement durable des diodes.
Systèmes LED 220 V
Ces systèmes de diodes sont les plus courants. Les LED en série connectées à 220 V sont utilisées pour l'éclairage de grandes pièces, les projecteurs puissants, l'éclairage public, les systèmes de signalisation des aéroports, etc.
La connexion en guirlande de 220 V ci-dessus est la manière la plus simple de connecter une chaîne de diodes avec un petit nombre de composants.
Connexion LED mixte
Ce type de connexion utilise les avantages de la connexion en parallèle et en série des LED. La connexion mixte (ou hybride) est utilisée dans les systèmes LED complexes comportant un grand nombre de points lumineux et combinant des luminaires à faisceau étroit de forte puissance et une lumière diffuse.
Le câblage mixte exploite les avantages du câblage en parallèle et en série pour accroître la fiabilité de l'ensemble du système : si une diode tombe en panne, l'ensemble du système reste opérationnel et les diodes restantes ne sont pas surtensionnées et ne perdent pas leur durée de vie.
Erreurs de connexion courantes
Une LED est un élément de courant, qui réagit "douloureusement" aux augmentations du flux de courant. Il faut en tenir compte lors de la création de systèmes comprenant des LED, où de nombreux éléments influent sur le fonctionnement et la durée de vie des diodes. C'est une erreur fréquente avec les systèmes LED alimentés par batterie : si la batterie n'est pas assez puissante, le flux de courant est limité par sa résistance interne, ce qui empêche les diodes de dépasser leur limite de courant et de provoquer une panne.
Pour les systèmes incorporant des diodes, les diodes connectées en série sont considérées comme les meilleures. Ils sont simples à concevoir et à fabriquer, peu nombreux, fiables en fonctionnement et permettent de se connecter à des sources de haute tension sans avoir besoin de transformateurs abaisseurs.
Bien entendu, les systèmes couplés en parallèle présentent l'avantage de pouvoir être utilisés dans des applications miniaturisées. Mais ils nécessitent des sources de courant à basse tension.
Pour augmenter la fiabilité et la durée de vie des systèmes LED, des stabilisateurs et des drivers sont utilisés pour éviter les erreurs de conception et permettre l'utilisation de tous les types de connexions.
Vidéo d'actualité : Pourquoi les diodes sont connectées en série et en parallèle.
Choisir le bon conducteur
Les drivers sont des alimentations électroniques utilisées lors de la connexion de diodes sensibles aux surintensités. Ces dispositifs sont principalement basés sur les principes de modulation de largeur d'impulsion (PWM), ce qui garantit une efficacité maximale du système et une régulation automatique du courant. En choisissant le bon conducteur circuit LED, les éléments suivants sont pris en compte :
- Tension d'entrée et de sortie
- courant de sortie ;
- puissance de sortie ;
- degré de protection contre l'environnement.
Les tensions d'entrée et de sortie correspondent aux exigences des paramètres du secteur : CA ou CC (220 V secteur domestique - CA, 12 V secteur automobile - CC). Le courant de charge est calculé à partir du nombre de DEL et de leurs données de courant. La puissance de sortie est déterminée par la puissance de l'ensemble du circuit. Le degré de protection dépend du fait que le luminaire soit placé à l'extérieur ou à l'intérieur.
