Como calcular e conectar LEDs em série e em paralelo

Neste artigo, você aprenderá a calcular LEDs em série e paralelo usando uma fórmula simples e a configurar seus próprios displays de LED personalizados. Agora você não precisa apenas se perguntar como conectar as luzes LED? mas realmente pode fazer isso, conheça os detalhes aqui.

Essas luzes são conhecidas não apenas por seus efeitos de cores deslumbrantes, mas também por sua durabilidade e menor consumo de energia.

Além disso, os LEDs podem ser ligados em grupos para formar grandes visores alfanuméricos que podem ser usados ​​como indicadores ou anúncios.

Jovens entusiastas e entusiastas da eletrónica ficam frequentemente confusos e se perguntam como calcular o LED e seu resistor em um circuito, uma vez que têm dificuldade em otimizar a tensão e a corrente através do grupo de LEDs, necessários para manter um brilho ideal.

Por que precisamos calcular LEDs

Projetar telas de LED pode ser divertido, mas muitas vezes ficamos apenas pensando como conectar as luzes LED? Aprenda por meio de uma fórmula como é simples projetar seus próprios monitores LED.

Já sabemos que um LED requer uma determinada tensão direta (FV) para ser aceso. Por exemplo, um LED vermelho precisará de um FV de 1,2 V, um LED verde exigirá 1,6 V e para um LED amarelo é cerca de 2 V.

Os LEDs modernos são todos especificados com voltagem direta de aproximadamente 3,3 V, independentemente de suas cores.

Mas, uma vez que a tensão de alimentação fornecida a um LED seria maior do que seu valor de tensão direta, adicionar um resistor mais limitado de corrente com LED torna-se imperativo.

Portanto, vamos aprender como um resistor limitador de corrente pode ser calculado para um LED selecionado ou uma série de LEDs

Calculando Resistor Limitador de Corrente

O valor deste resistor pode ser calculado através da fórmula fornecida abaixo:

R = (tensão de alimentação VS - tensão direta VF do LED) / corrente I do LED

Aqui R é o resistor em questão em Ohms

Vs é a tensão de alimentação de entrada para o LED

VF é o LED para frente que é, na verdade, a tensão de alimentação mínima exigida por um LED para iluminar com brilho ideal.

Quando uma conexão de LED em série está em questão, você só precisa substituir a 'tensão direta do LED' por 'tensão direta total' na fórmula, multiplicando FV de cada LED pelo número total de LEDs na série. Suponha que haja 3 LEDs em série, então esse valor se torna 3 x 3,3 = 9,9

Corrente do LED ou I refere-se à classificação da corrente do LED, podendo ser de 20 mA a 350 mA, dependendo da especificação do LED selecionado. Isso deve ser convertido em amperes na fórmula, então 20 mA se torna 0,02 A, 350 mA se torna 0,35 A e assim por diante.

Como conectar os LEDs?

Para entender isso, vamos ler a seguinte discussão:

Vamos supor que você queira projetar um display de LED com 90 LEDs, com uma fonte de 12 V para alimentar este display de 90 LED.

Para combinar e configurar de maneira ideal o LED de 90 com a fonte de 12 V, você precisará conectar os LEDs em série e em paralelo de forma adequada.

Para este cálculo, precisaremos de 3 parâmetros a serem considerados, que são os seguintes:

1. Número total de LEDs que é 90 em nosso exemplo
2. Tensão direta dos LEDs, aqui consideramos que é 3V para fins de cálculo fácil, normalmente seria 3,3V
3. A entrada de alimentação, que é de 12 V para o presente exemplo

Em primeiro lugar e principalmente temos que considerar o parâmetro de conexão em série, e verificar quantos LEDs podem ser acomodados dentro da tensão de alimentação fornecida

Fazemos isso dividindo a tensão de alimentação por 3 volts.

A resposta será obviamente = 4. Isso nos dá o número de LEDs que podem ser acomodados na fonte de 12V.

No entanto, a condição acima pode não ser aconselhável porque isso confinaria o brilho ideal a uma fonte estrita de 12 V e no caso de a fonte ser reduzida a algum valor inferior causaria uma iluminação mais baixa no LED.

Portanto, para garantir uma margem inferior de pelo menos 2 V, seria aconselhável remover uma contagem de LED do cálculo e torná-la 3.

Portanto, 3 LEDs em série para uma fonte de 12 V parecem bons o suficiente e isso garantiria que, mesmo se a fonte fosse reduzida para até 10 V, os LEDs ainda seriam capazes de acender com bastante intensidade.

Agora gostaríamos de saber quantas dessas cadeias de 3 LEDs poderiam ser feitas de nosso total de 90 LEDs em mãos? Portanto, dividindo o número total de LEDs (90) por 3, obtemos uma resposta igual a 30. Isso significa que você precisaria soldar 30 números de cadeias ou cadeias da série de LEDs, cada cadeia com 3 LEDs na série. Isso é muito fácil, certo?

Depois de terminar de montar os 30nos de cordas de LED mencionados, você descobrirá naturalmente que cada corda tem suas próprias extremidades livres positivas e negativas.

Em seguida, conecte o valor calculado dos resistores conforme discutido na seção anterior a qualquer uma das extremidades livres de cada série, você pode conectar o resistor na extremidade positiva da string ou na extremidade negativa, a posição não importa porque o o resistor só precisa estar alinhado com a série, você pode até incluir alguns locais entre a série de LEDs. Usando o conector anterior, descobrimos que o resistor para cada string de LED é:

R = (tensão de alimentação VS - tensão direta VF do LED) / corrente do LED

= 12 - (3 x 3) / 0,02 = 150 ohms

Vamos supor que conectemos esse resistor a cada uma das extremidades negativas das strings de LED.

• Depois disso, você pode começar a juntar as extremidades positivas comuns dos LEDs, e as extremidades negativas ou as extremidades do resistor de cada série.
• Finalmente, aplique a alimentação de 12 volts a essas extremidades comuns de acordo com a polaridade correta. Você verá instantaneamente todo o design brilhando intensamente com uma intensidade uniforme.
• Você pode alinhar e organizar essas cadeias de LED de acordo com o design da tela.

LEDs com uma contagem ímpar

Pode surgir uma situação quando seu display LED contém LEDs em números ímpares.

Por exemplo, suponha que no caso acima, em vez de 90, o display consistisse em 101 LEDs, então, considerando 12 V como a fonte, torna-se uma tarefa bastante incômoda dividir 101 por 3.

Portanto, encontramos o valor mais próximo que é diretamente divisível com 3, que é 90. Dividindo 99 com 3 nos dá 33. Portanto, o cálculo para essas 33 cadeias de LEDs seria como explicado acima, mas e os dois LEDs restantes? Não se preocupe, ainda podemos fazer um string desses 2 LEDs e colocá-lo em paralelo com os 33 fios restantes.

No entanto, para garantir que a sequência de 2 LEDs consumiu corrente uniforme, assim como as 3 cadeias de LED restantes, calculamos o resistor em série de acordo.

Na fórmula, simplesmente alteramos a tensão direta total conforme mostrado abaixo:

R = (tensão de alimentação VS - tensão direta VF do LED) / corrente do LED

= 12 - (2 x 3) / 0,02 = 300 ohms

Isso nos dá o valor do resistor especificamente para a sequência de 2 LEDs.

Portanto, temos 150 ohms para todas as 3 strings de LED e 300 ohms para as 2 strings de LED.

Desta forma, você pode ajustar as cadeias de LED com números incompatíveis de LED, introduzindo um resistor de compensação adequado em série com as respectivas cadeias de LED.

Assim, o problema é facilmente resolvido alterando o valor do resistor para as séries menores restantes.

Isso conclui nosso tutorial sobre como conectar LEDs em série e paralelo para qualquer número de LEDs usando uma tensão de alimentação especificada. Se você tiver alguma dúvida relacionada, use a caixa de comentários para resolvê-la.

Calculando LEDs em série paralela na placa de vídeo

Até agora, aprendemos como os LEDs podem ser conectados ou calculados em série e paralelo.

Nos parágrafos a seguir, investigaremos como projetar um grande display de LED numérico unindo LEDs em série e paralelo.

Como exemplo, construiremos um display numérico “8” usando LEDs e veremos como ele é conectado.

Peças necessárias

Você precisará do seguinte punhado de componentes eletrônicos para a construção:
LED VERMELHO 5mm. = 56 nos.
RESISTOR = 180 OHMS ¼ WATT CFR,
PLACA DE PROPÓSITO GERAL = 6 POR 4 POLEGADAS

Como calcular e construir um display LED?

A construção deste circuito de exibição de número é muito simples e é feita da seguinte maneira:

Insira todos os LEDs na placa de uso geral e siga as orientações mostradas no diagrama de circuito.

Solde inicialmente apenas um cabo de cada LED.

Depois de concluir isso, você verá que os LEDs não estão alinhados corretamente e, na verdade, estão fixos de uma maneira bastante torta.

Toque a ponta do ferro de soldar no ponto de LED soldado e, simultaneamente, empurre o LED específico para baixo de modo que sua base fique plana na placa. Faça isso para todos os LEDs para alinhá-los diretamente.

Agora termine de soldar o outro cabo não soldado de cada um dos LEDs. Corte seus cabos de forma limpa com uma pinça. De acordo com o diagrama de circuito, comum os pontos positivos de todas as séries de LED.

Conecte resistores de 180 Ohms às extremidades abertas negativas de cada série. Novamente, compartilhe todas as extremidades livres dos resistores.

Isso termina a construção do display LED número “8”. Para testá-lo, basta conectar uma fonte de 12 volts ao LED comum positivo e o resistor comum negativo.

O número “8” deve acender instantaneamente na forma de um grande display numérico e pode ser reconhecido mesmo à distância.

Dicas de funcionamento do circuito

Para entender claramente como projetar um grande display de led numérico, será importante conhecer em detalhes o funcionamento do circuito.

Olhando para o circuito pode-se notar que todo o display foi dividido em 7 “barras” da série LED.

Cada série contém um grupo de 4 LEDs. Se dividirmos a entrada de 12 volts por 4, descobriremos que cada LED recebe 3 volts o suficiente para fazê-los brilhar intensamente.

Os resistores garantem que a corrente para os LEDs seja limitada para que durem muito.

Agora, apenas juntando esses LEDs da série em paralelo, podemos alinhá-los em diferentes formas para produzir uma grande variedade de diferentes visores alfanuméricos.

Os leitores agora devem ter entendido facilmente como calcular o LED em diferentes modos.

É apenas uma questão de conectar os LEDs primeiro em série, depois juntá-los em conexões paralelas e aplicar uma voltagem aos seus positivos e negativos comuns.