Типы подключения светодиодов осветительных приборов

При монтировании осветительных ламп светодиоды могут соединяться различными способами, все способы имеют свои плюсы и минусы. Разделяют четыре типа соединений.

Последовательное соединение

Самый простой способ соединения: анод каждого последующего диода соединен с катодом предыдущего. Одним источником питания, который работает в режиме источника тока, можно питать всю цепь светодиодов. Метод хорошо применим, когда нужно подключить небольшое количество светодиодов, при длинных цепочках наблюдается падение напряжения, пропорциональное количеству светодиодов.

Так цепь из 24 элементов с понижением напряжения на каждом в 3,5 вольт дает суммарное понижение равно 84В. Первый минус — необходимость применения источника питания с высоким напряжением. Второй минус — если на цепи происходит короткое замыкание, то ток в цепи незначительно увеличивается. Третий — при перегорании светодиода, или по другим причина выхода из строя одного из звеньев, вся цепь (лампа) перестает работать.

Параллельные цепочки

Для уменьшения рабочего напряжения, цепи из последовательно соединенных светодиодов можно соединить между собой параллельно. Чтобы питать четыре цепочки по шесть светодиодов, которые подключены параллельно, требуется около 21В, но тока надо в четыре раза большего, в отличии от последовательного подключения. Плюсом можно назвать то, что в случае выхода из строя одной из цепочек (перегорел светодиод) остальные цепочки продолжают работать. Недостатком можно считать потребление большего тока цепи в случае короткого замыкания на одном из светодиодов, что в свою очередь увеличит нагрузку на оставшиеся цепи и понизит общую надежностью. Для уравнивания токов в каждую цепочку устанавливают резистор, потери мощности на резисторах достаточно большие.

Матрица

Светодиоды, соединенные параллельно между собой, подключают группами последовательно, таких сегментов может быть сколько угодно. Для питания матрицы из шести групп по четыре светодиода в каждой нужно 21В, сила тока нужна такая же, как и в предыдущем включении.

В случае сбоя в работе светодиода (наиболее часто это короткого замыкание) весь ряд перестанет работать, а перегрузки на остальных рядах не будет. Снизится только яркость системы на 1/r, здесь r — число рядов. При выходе из строя какого-либо из светодиодов — перегорания или обрыва — на остальные светодиоды ряда тока будет поступать немного больше и как следствие незначительное увеличение яркости. Работа остальных рядов не изменится.

К плюсам можно отнести лояльное отношение к неисправностям и выходное напряжения драйвера, сравнимого с параллельным подключением. Недостаток данного соединения — для одинаковой яркости всех светодиодов системы (лампы) необходимый одинаковый ток, который разнится из-за технологического разброса между элементами.

Мультиканальное включение

Такую схему можно реализовать при наличии специального драйвера с выходом на несколько независимых каналов. К каждому каналу драйвера подключается цепочка последовательно соединенных между собой светодиодов.

В случае выхода из строя, замыкание любого из светодиодов, остальные элементы в этой цепи продолжают работать без изменений (протекающий через них ток не меняется). Суммарная яркость лампы при этом уменьшается на 1/n, здесь n — общее число светодиодов в лампе. Если цепочка прекращает работу, выходит из строя светодиод и образуется обрыв, на остальных цепочках это никак не отразится. Яркость всей лампы при этом уменьшается на 1/s, здесь s — количество цепей в лампе.

Плюсы такого подключения не влияние на работу всех цепей неисправности в одной из них, равномерная яркость свечения диодов. К недостаткам следует отнести сложность и цену драйвера.