LEDs versorgen, LED parallel dimmen

Ich möchte eine Leuchte für mein Aquarium bauen und habe mich für LEDs entschieden, fast überall wird vorgeschlagen, die LEDs in Reihe zu schalten. Für viele Hochleistungs-LEDs ist jedoch eine hohe Spannung erforderlich. Auch wenn eine der LEDs in Reihe aus irgendeinem Grund verbrannt ist, werden alle LEDs ausgeschaltet.

Der Hauptgrund für die Reihenschaltung von LEDs (wenn ich das richtig verstehe) liegt in der Herstellungsvariation der LEDs, die dazu führen kann, dass eine LED mehr Strom zieht als die anderen, wenn sie parallel geschaltet wird.

Nehmen wir an, wir haben 5 LEDs, jede benötigt 1 V / 10 mA und ist an eine Stromquelle angeschlossen, die 1 V und 60 mA Konstantstrom liefert:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Im obigen Diagramm kann jede LED nicht mehr als 10 mA ziehen und Widerstände werden auch nicht heiß, da die Stromquelle eine Strombegrenzung hat.

Aber was ist, wenn die geringe Variation der LEDs dazu führt, dass eine LED weniger Strom zieht als die anderen? was ist die lösung dafür?

Sie können keine Quelle haben, die sowohl Konstantstrom als auch Spannung ist. Das ist physikalisch unmöglich. Auch 1V wird unter keinen Umständen ausreichen.
@MarcusMüller Die Werte sind Annahmen , ich kann eine konstante Spannung haben, die abfällt, wenn sie die Stromgrenze erreicht. wie die Labornetzteile.
Bitte erklären Sie, warum Sie abgelehnt haben. Wer auch immer du bist.
Die energieeffizienteste Lösung besteht darin, die LEDs mit einem Strom (keine Spannung) anzusteuern und die LEDs in Reihe zu schalten , so dass alle den gleichen Strom haben und Strombegrenzungswiderstände nicht benötigt werden. NUR wenn sichergestellt ist, dass alle LEDs identisch sind und bei identischen Temperaturen arbeiten, sollten Sie LEDs parallel betreiben. Es gibt keine einfache "beste Lösung", ohne zu wissen, welche Art von LEDs oder LED-Modulen (mit mehreren LEDs in Reihe und parallel) Sie verwenden möchten.
@Bimpelrekkie Was ist mit der Lösung, die ich bereitgestellt habe? Kann es die LEDs nicht auf dem gleichen Stromniveau halten?
Ja, das kann es , aber Sie verschwenden Strom in jedem Strombegrenzungswiderstand. Möglich ist auch eine "Zwischenlösung", bei der Sie beispielsweise eine Reihe von 3 LEDs in Reihe mit einem Strombegrenzungswiderstand herstellen. Dann wird die Spannung begrenzt und wenn eine LED ausfällt, ist nur dieser String aus. Verwenden Sie dann mehrere solcher Strings parallel. Beachten Sie, dass bei richtiger Gestaltung des LED-Lichts (Vermeiden Sie eine Überhitzung der LEDs, verwenden Sie qualitativ hochwertige LEDs) ausfallende LEDs kein Problem sein sollten.
@Bimpelrekkie Danke, wegen der Frage; Wenn eine LED weniger Strom zieht als die anderen (dunkler ist als andere), kann man die Strombegrenzung etwas niedriger einstellen, um sie an das LED-Licht anzupassen. aber das verhindert, dass alle LEDs maximales Licht bekommen. wie löse ich das problem?
@ElectronSurf meine Ablehnung. Ihre Frage zeigt eine unzureichende Erforschung der Grundlagen der von Ihnen verwendeten Geräte und eine unzureichende Reflexion über die Grundlagen der Technologie. Außerdem gibt es hier viele Fragen zum Ansteuern mehrerer LEDs, von denen Sie uns keinen Hinweis darauf geben, dass Sie sie untersucht haben – und die Suche nach Duplikaten ist wirklich das erste, was wir von Ihnen erwarten.
@MarcusMüller Es ist in Ordnung, bitte verlinken Sie eine dieser Fragen, die sich auf meine Frage bezieht. (CC-Versorgung mit Widerständen)
@ElectronSurf: In der rechten Seitenleiste sollte eine Liste mit "verwandten" Fragen angezeigt werden. Beginnen Sie dort.
LEDs des gleichen Modells sollten alle die gleiche Stromaufnahme haben. Wenn es sichtbar anders ist, ist die LED defekt . Wenn Sie befürchten, dass eine LED bei mehreren LED-Marken dunkler ist als die anderen, verwenden Sie stattdessen einstellbare Widerstände.
@Transistor Ich habe sie mir sicher angesehen, aber niemand erwähnte die Kombination eines Konstantstroms mit Widerständen und / oder die Frage, ob eine schwache LED parallel geschaltet ist.
@NatsuKage Ja, ich komme auch zu diesem Schluss, es ist eine chinesische Marke und die Variation ist sehr auffällig ... wahrscheinlich schlechte Bauweise.
Wenn eine LED weniger Strom zieht als die anderen, meinst du eigentlich: sie hat eine geringere Durchlassspannung. Dann ist diese LED defekt. Wenn qualitativ hochwertige LEDs aus derselben Charge so montiert sind, dass sie ähnliche Temperaturen haben sollten, sollten die LEDs ähnlich genug sein, dass eine LED nicht mehr Strom ziehen sollte . Wenn dies der Fall ist, machen Sie es falsch oder verwenden LEDs, die nicht ähnlich genug sind. Bei vielen hochwertigen LED-Lampen sind die einzelnen LEDs parallel geschaltet und das ist bei richtiger Ausführung kein Problem.
@NatsuKage Nein, ich glaube nicht, dass du das sagen kannst. Zunächst einmal ist die "Stromaufnahme" keine gemessene Eigenschaft der LED ... die Durchlassspannung ist. Zweitens kann sich die Durchlassspannung für einen bestimmten zugeführten Strom für eine Reihe von LEDs, die alle demselben Datenblatt entsprechen, erheblich ändern. Wenn die LEDs nicht korrekt angesteuert werden, kann dies zu einer erheblichen Änderung des Stroms und der Helligkeit führen.
@Bimpelrekkie Wie kann man sagen, dass "eine niedrigere Durchlassspannung" eine LED defekt macht ? Die minimale Durchlassspannung für eine bestimmte LED ist normalerweise nicht einmal ein spezifizierter Parameter. Eine LED ist defekt, wenn sie bei dem angegebenen Durchlassstrom nicht die angegebene Lichtmenge erzeugt oder wenn die Durchlassspannung höher als die Spezifikationsgrenze ist, aber nicht nur, weil die Durchlassspannung niedrig ist.
@ElliotAlderson Ich stimme zu, dass aktuelle Auslosung nicht der richtige Begriff ist. Bei einer idealen Strombegrenzung und einer festen Spannung sollte die sichtbare Lichtleistung jedoch zwischen LEDs derselben Farbe, Marke und Herstellungsdatum ähnlich sein . Und ich rede von sichtbaren Unterschieden, die das Auge sofort wahrnehmen kann.
@NatsuKage-LEDs werden normalerweise gebündelt, damit Sie Einheiten mit ähnlicher Helligkeit / Farbe für einen bestimmten Vf erhalten. Wenn Sie jedoch ungebündelte LEDs kaufen, sollten Sie nicht unbedingt erwarten, dass alle Lichter sichtbar identisch sind (obwohl die Wahrscheinlichkeit groß ist, dass sie es sind sehr schließen).
@ElliotAlderson Meine Aussage bezog sich auf LEDs, die "gleich genug" sind, damit sie parallel verwendet werden können. Wenn eine LED eine zu niedrige Durchlassspannung hat, um sich bei paralleler Verwendung mit anderen LEDs "gut zu verhalten", würde ich sie für den Zweck der parallelen Verwendung von LEDs als defekt betrachten.

Antworten (4)

Die Lösung hierfür ist die Verwendung einer höheren Versorgungsspannung.

Wenn es einen großen Spannungsabfall über dem Widerstand gibt, dann verursachen kleine Schwankungen in der Durchlassspannung der LED eine relativ kleine Schwankung in der Spannung über dem Widerstand und daher kleine Schwankungen im LED-Strom.

Bei einer Versorgungsspannung nahe der LED-Durchlassspannung muss ein sehr kleiner Spannungsabfall über dem Widerstand auftreten, sodass kleine Änderungen der LED-Durchlassspannung große Änderungen der Widerstandsspannung und große Änderungen des Stroms verursachen. LEDs mit einer etwas höheren Durchlassspannung erhalten also deutlich weniger Strom und erscheinen schwach.

Aber was ist, wenn die geringe Variation der LEDs dazu führt, dass eine LED weniger Strom zieht als die anderen? was ist die lösung dafür?

Für die von Ihnen bereitgestellte Kombination beträgt der Strom aufgrund des Spannungsabfalls der LED weniger als 10 mA pro LED-Widerstandskombination.

Wenn eine der LEDs weniger Strom zieht als die anderen, ist sie aufgrund eines höheren Durchlassspannungsabfalls im Vergleich zu den übrigen LEDs einfach weniger hell. Auf die anderen LEDs als solche hat dies keinen Einfluss, da alle parallel geschaltet sind.

  1. Selbst wenn die LEDs in Reihe geschaltet sind, wird die kleine Variation in den LEDs als Variation in der Lichtstärke vorhanden sein, aber sie werden kaum fühlbar sein.
  2. Die Auswahl von LEDs eines renommierten Lieferanten aus derselben Charge und demselben Behälter führt zu den besten Ergebnissen.
  3. Sie verschwenden etwa 40% der Leistung , wenn Sie einen Durchlassspannungsabfall von 3 V berücksichtigen. Mit 5 V Versorgung. Es ist meine Vermutung, aber auf jeden Fall ist es eine enorme Energieverschwendung und es gibt bessere Möglichkeiten, die LED anzusteuern.
  4. Entscheiden Sie sich nach Möglichkeit für einen Konstantstrom-LED-Treiber

LEDs können nicht gleich gemacht werden, selbst wenn sie die gleiche Teilenummer haben. Das Datenblatt zeigt den Bereich der Durchlassspannung. Sie können viele LEDs kaufen, sie alle testen und sie in Stapel gruppieren, die die gleiche Durchlassspannung haben, und dann diejenigen wegwerfen, die in keiner Gruppe sein können. Sie können einige LEDs kaufen, die bereits in das gruppiert sind, was sie sagen, sind einsortiert.

Ich möchte eine Leuchte für mein Aquarium bauen und habe mich für LEDs entschieden, fast überall wird vorgeschlagen, die LEDs in Reihe zu schalten.

Der Grund, warum Sie diesen Vorschlag sehen, ist, dass Sie sie in Reihe ausführen sollten. Parallel wie Sie es tun, ist schwieriger, weniger effizient, führt zu schlechteren Ergebnissen und ist gefährlicher. Es gibt keinen Grund, es zu tun.

Auch wenn eine der LEDs in Reihe aus irgendeinem Grund verbrannt ist, werden alle LEDs ausgeschaltet.

Ausfallsicherheit ist eine sehr gute Sache. Wenn Ihr Stromkreis brennt, möchten Sie, dass die Stromversorgung getrennt wird. Das Entladen von Strom in einen Überhitzungskreis ist eine Brandgefahr.

LEDs versorgen, LED parallel dimmen
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