Početna stranica > Članci > Elektronika > Kako spojiti više LED dioda
LED naslovna

Kako spojiti više LED dioda

U prošlom smo članku naučili kako spojiti jednu LED diodu na istosmjerni izvor napona. Ali što kad ih trebamo spojiti nekoliko? Ovdje ćemo naučiti kako spojiti više LED dioda na neki izvor napajanja, te kako izračunati otpornik (ili više njih). Naučit ćemo i zašto ih nikada ne smijemo spajati paralelno, već samo serijski.

Serijski spoj LED dioda

Više LED dioda možete spojiti na dva načina. Prvi je da za svaku izračunate pripadajući otpornik i da paralelno izvoru spojite željeni broj serijski spojenih otpornika i LED-ica, kao na donjoj slici. Ovakav spoj koristite kad imate više različitih LED dioda i za svaku trebate drugačiji otpornik. Formula za izračun je ista kao u prošlom članku.

LED paralelno pojedinacno

Ako su sve LED-ice iste, možete ih spojiti serijski preko jednog otpornika i tako uštedjeti na broju otpornika i veličini sklopa. Takav način spajanja vidimo na donjoj slici.

LED serijski spojKod serijskog spajanja, od napona napajanja U oduzmite Vf svake pojedine LED-ice. Zbroj svih Vf napona mora biti jednak ili manji naponu napajanja. Formulu za izračun otpora otpornika sada možemo ovako modificirati:

R = \frac{U-V_{f1}-V_{f2}-V_{f3}...-V_{fn}}{I_f}

Izračunajmo slučaj gdje imamo napajanje U=12V i 3 LED-ice sa Vf=2V i If=20mA.

R = \frac{U-V_{f1}-V_{f2}-V_{f3}}{I_f}=\frac{12V-2V-2V-2V}{0.02A}=300\Omega

Uzmimo sada za primjer da imamo isti broj istih LED-ica, ali da je napajanje U=5V. Ukupan Vf napon svih LED-ica je 6V, a to je više od napona napajanja, te takav spoj neće raditi. Imamo li takav slučaj, dvije LED diode možemo spojiti serijski preko jednog otpornika, a treću LED-icu posebno preko drugog otpornika, kao na donjoj slici.

LED serijski i paralelno

Izračunajmo sada otpore R1 i R2. Opet ćemo uzeti da je If=20mA za sve tri LED-ice.

R1 = \frac{U-V_{f1}-V_{f2}}{I_f}=\frac{5V-2V-2V}{0.02A} = 50\Omega

R2 = \frac{U-V_{f3}}{I_f}=\frac{5V-2V}{0.02A} = 150\Omega

Jednostavnom računicom možemo doći do zaključka da ako su zbrojevi svih Vf napona jednaki naponu izvora, otpornik nije potreban.

Zašto se LED diode ne spajaju paralelno

LED paralelno

U uvodu sam spomenuo da se LED diode ne spajaju paralelno, a sada ću objasniti zašto.

Svaka elektronička komponenta ima svoju toleranciju. Iako su Vf i If istih dioda nazivno isti, u stvarnosti se ponešto razlikuju. Pretpostavimo da dvije LED diode spajamo paralelno kao na gornjoj slici. Nazivno neka je Vf=2V, a da je razlika ±1%. Tako imamo Vf1=1.98V, a Vf2=2.02V. If neka je 20mA. Otpornik R moramo dizajnirati za struju koja teče kroz obje LED diode, dakle za 40mA. Zbog različitih Vf, kroz jednu LED-icu će teći veća struja, a kroz drugu manja, zbog čega će jedna svjetliti jače, a druga slabije. Nadalje, ako se struja toliko poveća da prekorači Absolute Maximum (koji je naveden u dokumentaciji diode), odnosno najveću struju koju LED može podnijeti, ona će s vremenom pregoriti i ponašati se kao beskonačan otpor. Tada će sva struja (40mA u ovom slučaju) poteći kroz preostalu LED diodu zbog čega će i ona s vremenom pregoriti.

Naravno, otpornik R možemo dizajnirati tako da uzmemo u obzir tolerancije Vf pojedinih dioda i da struja ostane u nazivnim granicama, no i dalje ostaje problem nejednakog osvjetljenja. Koristite li LED-ice samo za signalizaciju, ovo i nije neki problem. LED diode koje koristimo za rasvjetu imaju If vrlo blizu Absolute Maximumu, pa i najmanje povećanje struje iznad nominalne može vrlo lako rezultirati uništenom LED-icom.

Naslovnica: Wikimedia Commons

 

O Ivan Matačić

Urednik sam portala Petvolta.com. Profesionalno se bavim računalima i IT opremom općenito, a elektronika mi je hobi, ali i struka. Nadam se da će čitatelji naučiti nešto novo, korisno i zabavno, a ako se, kao i ja, zaljube u elektroniku, cilj ovog projekta bit će ispunjen.

10 komentara

  1. bosanac11111

    volim cackati po elektronici mada mi to nije struka i nemam neko veliko znanje ali volio bih da je vise ljudi kao sto ste vi da dijelite znanje jer znanja nikad nije dosta

  2. Všeč mi je elektrika. Imam jo za Hobi. Več stvari sem že popravil. Sedaj bi rad popravil Aparat proti žuželkam in mrčesu. Ima tri diode, zelena, rdeča in plava (modra). Napajanje 230 voltov. Pregorel je kondenzator. Ta spoj ki zamenjuje Transformator mi dela že nekaj let preglavice. Kondenzator vzporedno upor 1 M oma na dve diode. Rad bi napravil z led migajočo lučko. Napajanje 230 V. Sem že videl načrt pred leti, sem ga pozabil. Slučaj bi bil verjetno še drugim zanimiv.

  3. Poštovanje,

    pokusat cu da budem sto kraci i jasniji.Zelim napraviti zvjezdano nebo tj. planiram oko 200 led dioda bijele boje - 5mm ugraditi u spusteni strop, pa me interesuje kako da to uradim.S obzirom da je rijec o 200kom ,a da je radni napon jedne 3,4V, a snaga 0,02A = 13,6W ( ako sam dobro izracunao)
    Koji ispravljac da koristim?
    Razmisljao sam o napojonoj od racunara, a mozete li mi dati savjet kako da racunam i ako mi bude trebalo za vise komada npr.1000, kako da sracunam i izaberem pravi ispravljac.

    Lijep pozdrav, Deni

  4. Pozdrav,
    Reci te mi ako hocu spojiti 3 diose od 3 w If jedne je oko 600mA seriski, da li u formuli sabiram If pa delim sa 2400mA ili delim sa 600mA?

  5. Poštovani, želio bih spojiti 10 bijelih led dioda 3V na USB kabel pa bi napajanje bilo sa USB porta na TV-u, navodno 500mA Mac. Koje otpornije trebam? Od koliko osma da bude svaki? Lp

  6. Spojio sam 3 diode po 1w serijski. Napon na ispravljaču sam podesio na 10,8V. Svetlo sa dioda mi po nekom vremenu počinje da blica. Gde sam pogrešio s obzirom da sam išao po matematici 3,6V x 3

Odgovori

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Nužna polja su označena s *