Neste artigo, você aprenderá a calcular LEDs em série e em paralelo usando uma fórmula simples e configurar seus próprios displays de LED personalizados, agora você não precisa apenas saber como conectar as luzes LED? mas na verdade consegue, 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 displays alfanuméricos que podem ser usados como indicadores ou anúncios.
Jovens entusiastas e entusiastas da eletrônica muitas vezes ficam confusos e se perguntam como calcular o LED e seu resistor em um circuito, pois acham difícil otimizar a tensão e a corrente através do grupo de LEDs, necessários para manter um brilho ideal.
Por que precisamos calcular LEDs
Projetar displays de LED pode ser divertido, mas muitas vezes ficamos pensando em como conectar as luzes de LED? Aprenda através de uma fórmula como é simples projetar seus próprios displays de LED.
Já sabemos que um LED requer uma determinada tensão direta (FV) para acender. Por exemplo, um LED vermelho precisará de um FV de 1,2 V, um LED verde precisará de 1,6 V e um LED amarelo será em torno de 2 V.
Os LEDs modernos são todos especificados com tensão direta de aproximadamente 3,3 V, independentemente de suas cores.
Mas como a tensão de alimentação fornecida para um LED seria maior do que seu valor de tensão direta, adicionar um resistor limitador de corrente com o 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 o resistor do limitador de corrente
O valor deste resistor pode ser calculado através da fórmula abaixo:
R = (tensão de alimentação VS – tensão direta do LED VF) / corrente do LED I
Aqui R é o resistor em questão em Ohms
Vs é a entrada de tensão de alimentação para o LED
VF é o LED para a 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 estiver em questão, você só precisará substituir a “tensão direta do LED” por “tensão direta total” na fórmula, multiplicando o FV de cada LED pelo número total de LEDs da série. Suponha que haja 3 LEDs em série, então esse valor se torna 3 x 3,3 = 9,9
LED Current ou I refere-se à corrente nominal do LED, pode variar de 20 mA a 350 mA dependendo da especificação do LED selecionado. Isso deve ser convertido para 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 12V para alimentar este display de 90 LEDs.
Para combinar e configurar de maneira ideal o LED de 90 com a alimentação de 12 V, você precisará conectar os LEDs em série e em paralelo adequadamente.
Para este cálculo, precisaremos de 3 parâmetros a serem considerados, que são os seguintes:
- Número total de LEDs que é 90 em nosso exemplo
- Tensão direta dos LEDs, aqui consideramos 3V para facilitar o cálculo, normalmente seria 3,3V
- A entrada de alimentação, que é 12V para o presente exemplo
Em primeiro lugar, devemos 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 alimentação de 12V.
No entanto, a condição acima pode não ser aconselhável porque isso limitaria o brilho ideal a uma alimentação rigorosa de 12V e, caso a alimentação fosse reduzida a um valor menor, causaria menor iluminação no LED.
Portanto, para garantir uma margem inferior de pelo menos 2V, seria aconselhável remover uma contagem de LEDs do cálculo e torná-la 3.
Portanto, 3 LEDs em série para uma fonte de 12V parecem bons o suficiente e isso garantiria que, mesmo que a fonte fosse reduzida para até 10V, os LEDs ainda seriam capazes de acender bastante.
Agora gostaríamos de saber quantas dessas 3 cordas de LED 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. Ou seja, você precisaria soldar 30 números de strings ou correntes da série de LEDs, cada string com 3 LEDs na série. Ou seja, bem fácil de lidar, certo?
Depois de terminar de montar, mencionei os 30 nós de cordas de LED, você naturalmente descobriria 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 corda ou na extremidade negativa, a posição não importa porque o o resistor só precisa estar alinhado com a série, você pode até incluir alguns entre a série do LED. Usando o anterior, encontramos o resistor para cada string de LED:
R = (tensão de alimentação VS – tensão direta do LED VF) / corrente do LED
= 12 – (3 x 3) / 0,02 = 150 ohms
Vamos supor que conectamos esse resistor a cada uma das extremidades negativas das cordas de LED.
- Depois disso, você pode começar a unir as extremidades positivas comuns dos LEDs e as extremidades negativas ou as extremidades do resistor de cada série.
- Por fim, aplique alimentação de 12 volts a essas extremidades comuns conforme a polaridade correta. Você encontrará instantaneamente todo o design brilhando com uma intensidade uniforme.
- Você pode alinhar e organizar essas sequências de LEDs de acordo com o design da tela.
LEDs com uma contagem ímpar
Pode surgir uma situação quando o seu display LED contém LEDs em números ímpares.
Por exemplo, suponha que no caso acima, em vez de 90, se a tela consistisse em 101 LEDs, considerando 12V como fonte, torna-se uma tarefa bastante complicada dividir 101 por 3.
Então encontramos o valor mais próximo que é diretamente divisível por 3 que é 99. Dividindo 99 por 3 nos dá 33.
Portanto, o cálculo para essas 33 sequências de LEDs seria como explicado acima, mas e os dois LEDs restantes? Não se preocupe, ainda podemos fazer uma string desses 2 LEDs e colocá-la em paralelo com as 33 strings restantes.
No entanto, para garantir que a sequência de 2 LEDs consumisse corrente uniforme, assim como as 3 sequências de LED restantes, calculamos o resistor em série de acordo.
Na fórmula, simplesmente alteramos a tensão direta total como mostrado abaixo:
R = (tensão de alimentação VS – tensão direta do LED VF) / corrente do LED
= 12 – (2 x 3) / 0,02 = 300 ohms
Isso nos dá o valor do resistor especificamente para a string de 2 LEDs.
Portanto, temos 150 ohms para todas as 3 cordas de LED e 300 ohms para a corda de 2 LEDs.
Desta forma, você pode ajustar as seqüências de LEDs com números incompatíveis de LEDs, introduzindo um resistor de compensação adequado em série com as respectivas seqüências de LEDs.
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 Exibição
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, vamos construir um display numérico “8” usando LEDs e ver como ele está conectado.
Peças necessárias
Você precisará do seguinte punhado de componentes eletrônicos para a construção:
LED VERMELHO 5mm. = 56 n.
RESISTOR = 180 OHMS ¼ WATT CFR,
PLACA DE PROPÓSITO GERAL = 6 POR 4 POLEGADAS
Como calcular e construir display LED?
A construção deste circuito de exibição de números é muito simples e é feita da seguinte maneira:
Insira todos os LEDs na placa de uso geral; siga as orientações conforme mostrado no diagrama de circuito.
Inicialmente solde apenas um fio de cada LED.
Depois de concluir isso, você descobrirá que os LEDs não estão alinhados diretamente e, na verdade, são fixados de maneira bastante torta.
Toque a ponta do ferro de solda no ponto de LED soldado e simultaneamente empurre o LED específico para baixo para que sua base seja empurrada na placa. Faça isso para todos os LEDs para alinhá-los diretamente.
Agora termine de soldar o outro fio não soldado de cada um dos LEDs. Corte suas ligações de forma limpa com uma pinça. De acordo com o diagrama de circuito comum até os positivos de todas as séries de LED.
Conecte resistores de 180 Ohms às extremidades negativas abertas de cada série. Novamente, comum 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 positivo do LED comum e ao negativo do resistor comum.
O número “8” deve acender instantaneamente na forma de um grande display numérico e pode ser reconhecido mesmo a longa distância.
Dicas de funcionamento do circuito
Para entender claramente como projetar um grande display de led numérico, será importante conhecer o funcionamento do circuito em detalhes.
Olhando para o circuito pode-se notar que todo o display foi dividido em 7 “barras” da série de LED.
Cada série contém um grupo de 4 LEDs. Se dividirmos a entrada 12 volts por 4, descobriremos que cada LED recebe 3 volts o suficiente para fazê-los brilhar.
Os resistores garantem que a corrente para os LEDs seja limitada para que possam durar muito.
Agora, apenas juntando esses LEDs da série em paralelo, podemos alinhá-los em diferentes formas para produzir uma enorme variedade de diferentes displays alfanuméricos.
Os leitores 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 tensão aos seus positivos e negativos comuns.
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