تحليل مزايا وعيوب سلسلة شرائح LED والاتصال المتوازي

نظرًا لأن رقائق LED لديها طاقة منخفضة وجهد تشغيل منخفض, يجب استخدام عدد كبير من التوصيلات المتسلسلة والمتوازية في إنتاج المصابيح لتلبية متطلبات الطاقة. كيفية توصيل هذه الرقائق هي مسألة يجب أن نأخذها على محمل الجد. وإلا, سيتم تقصير عمر خدمة المصباح بشكل كبير, مما أدى إلى الوضع المحرج “توفير الطاقة ولكن ليس توفير المال”.

كمكون إلكتروني, LED له جانب خاص جدًا, وهو اللاخطية. ببساطة, طالما أن الجهد المطبق على LED يتغير قليلاً, وسوف يسبب تغييرا كبيرا في الشريحة الحالية. إذا لم يتم التعامل معها بشكل صحيح, سوف يؤثر بشكل خطير على حياة LED. فيما يلي مزايا وعيوب طرق الاتصال المختلفة لرقائق LED:

1. اتصال السلسلة

يعد الاتصال المتسلسل هو طريقة الاتصال الأكثر منطقية لرقائق LED

السمة الأساسية للدائرة المتسلسلة هي أن التيار على جميع شرائح LED متساوي, وبالتالي فإن فرق الطاقة بين كل شريحة يساوي فرق الجهد الخاص بها, ولن يكون أعلى منه. لذلك, تتمتع طريقة الاتصال المتسلسلة بأقوى قدر من التسامح مع عدم تناسق شرائح LED.

العيب الوحيد لدائرة السلسلة هو أنه بمجرد فتح الشريحة, لن يضيء المصباح بأكمله أو سلسلة الأضواء بأكملها, والدائرة القصيرة ليس لها أي تأثير في الأساس. لكن, نسبة الدوائر المفتوحة في حالات فشل الرقائق أقل من نسبة الدوائر القصيرة. لذلك, معدل الفشل الإجمالي للدوائر المتسلسلة منخفض جدًا.

إذا كنت تريد أن تكون مضمونا, يمكنك توصيل منظم جهد 4 فولت ~ 5 فولت بالتوازي مع كل شريحة لتوفير مسار عندما تكون الشريحة مفتوحة, لكن التكلفة ستكون أعلى قليلاً. لكن, الأمر يستحق ذلك في بعض المناسبات الخاصة ذات المتطلبات العالية.

2. اتصال متوازي

يعد الاتصال المتوازي أحد أكثر طرق الاتصال غير المؤكدة رقائق الصمام, الأمر الذي سيؤدي إلى تضخيم عواقب عدم تناسق LED ويسبب تلفًا مبكرًا للمصابيح. إذا لم تكن متأكدًا مما إذا كان بإمكانك شراء شرائح ذات قيم vF متسقة للغاية, لا تستخدم الاتصال المتوازي.

الآن خذ رقائق 3.0ⅴ و3.6ⅴ كمثال. سيكون متوسط ​​قيمة vF بعد الاتصال المتوازي أعلى من 3.0, مما يؤدي إلى تيار زائد يبلغ 3.0ⅴ LED. كما ترتفع درجة الحرارة, سوف ينخفض ​​vF بشكل أكبر وسيستمر استهلاك الطاقة في الزيادة. ستؤدي مثل هذه الحلقة المفرغة إلى تقصير عمر الرقائق ذات قيمة vF المنخفضة بشكل كبير في المجموعة الموازية.

إذا كانت هذه الشريحة بها عطل في دائرة كهربائية قصيرة, لن تضيء مجموعة الرقائق بأكملها. إذا كان تيار إخراج مصدر الطاقة كبيرًا, سوف تحرق هذه الشريحة بسرعة في دائرة كهربائية قصيرة, ومن ثم توزيع التيار الذي يجب أن ينتمي إليه على الآخرين, وبالتالي تسريع سرعة شيخوخة هذه المجموعة من الرقائق.

3. الموازي أولا, ثم اتصال سلسلة

الموازي أولا, ثم يعكس الاتصال المتسلسل مزايا الاتصال المتسلسل, لكنها لا تستطيع تجنب عيوب الاتصال المتوازي, لذلك فهي ليست أفضل طريقة اتصال. لكن, يُستخدم هذا الوضع بشكل شائع في مصابيح الفلورسنت. على سبيل المثال, 18ث مصابيح الفلورسنت هي في الأساس 4 بالتوازي و 24 مسلسل.

تعتمد طريقة الاتصال هذه على فرضية أنه بمجرد فتح الشريحة, يمكن أن تستمر الرقائق الأخرى في الإضاءة. على السطح, تأثيرها ضئيل, ولكنه سيسرع معدل تلف الرقائق المتبقية. بالطبع, إذا تم شراء الرقائق بكميات كبيرة, من الممكن تصنيف الرقائق بشكل أكثر دقة وضمان اتساق الرقائق بشكل أفضل, وهو أيضًا الأساس لاعتماد طريقة الاتصال هذه.

4. اتصال السلسلة أولاً, ثم اتصال متوازي

الاتصال التسلسلي أولا, ثم يمتص الاتصال المتوازي مزايا كلتا الطريقتين وهو طريقة اتصال LED أكثر منطقية.

وخاصة بالنسبة لبعض الشركات الصغيرة في شكل ورش عمل منزلية, فمن الصعب التأكد من اتساق الرقائق, لذا حاول اعتماد هذا الوضع لتعظيم عمر خدمة المصابيح. تقليد أعمى لما يسمى بالاتصال الموازي أولاً, ثم لن يعمل وضع الاتصال المتسلسل للمصانع الكبيرة.

يقدم ما ورد أعلاه بإيجاز مزايا وعيوب سلسلة شرائح LED المختلفة وأنماط الاتصال المتوازية. في تجربتي الشخصية, عند تصميم ألواح قاعدة الألومنيوم للمصابيح, يجب إعطاء الأولوية للاتصال التسلسلي, متبوعًا بالاتصال التسلسلي أولاً ثم الاتصال المتوازي, ويجب تجنب الاتصال المتوازي أولاً ثم الاتصال المتسلسل قدر الإمكان. أما بالنسبة لوضع الجهد المنخفض لجميع التوصيلات المتوازية, إذا سمحت الظروف, من الأفضل استخدام وحدة تعزيز DC-DC للتغيير إلى الاتصال المتسلسل.