Параллельное соединение масштабных фонарных столбов.

При установке фонарей на макет рекомендуем соединять их параллельно: плюс к плюсу, минус к минусу.
Устанавливаем фонарные столбы на макет. С обратной стороны макета поочередно соединяем все белые (+) провода фонарей. Затем, точно так же поочередно соединяем все цветные (-) выводы фонарей. Теперь можно проверить работоспособность цепи путем подключения двух пальчиковых батареек.

Как подобрать блок питания для подсветки макета.

Если предполагается запитать подсветку макета не от пальчиковых батареек, а например, от встроенного внутрь макета блока питания 12В то следует учесть следующие моменты. Блок (источник) питания должен быть постоянного тока. Большинство блоков питания, представленных в магазинах, предназначены для использования с галогенными лампами (для спотов). Такой блок питания нам не подходит – он переменного тока. Ищите блок питания постоянного тока для светодиодных устройств или лент.

Теперь необходимо рассчитать мощность блока питания. Считаем мощность нашей цепи из светодиодов учитывая следующее. При параллельном соединении – напряжение остается неизменным, а сила тока суммируется. При последовательном подключении – суммируется напряжение светодиодов, а сила тока остается неизменной. Мощность цепи рассчитывается как значение напряжения помноженное на силу тока P(мощн.)=U(напряж.)*I (сила тока)

Рассмотрим на примере:
У нас в цепи 25 светодиодных фонарных столбов. Сила тока каждого светодиода 20мА (0,02А), а напряжение 3 В. Все фонари соединены параллельно. Значит напряжение нашей цепи фонарей остается неизменным 3 В, а сила тока суммируется 0,02А*25=0,5А. По формуле P(мощн.)=U(напряж.)*I (сила тока) вычисляем мощность P=3В*0,5А=1,5 Вт. Значит нам нужен блок питания мощностью не менее чем 1,5 Вт (всегда лучше брать больше).

Чтобы светодиоды сразу не сгорели.

Теперь когда у нас собрана цепь фонарных столбов и подобран блок питания мы обязательно (!) должны позаботиться о том, чтобы светодиоды фонарных столбов не сгорели, ведь напряжение нашей цепи 3В, а блок питания 12В. (попробуйте самостоятельно вычислить силу тока, выдаваемую блоком питания, против 0,5А требуемых всей цепи светодиодных фонарей). Если превысить нужное значение требуемой силы тока и напряжения, то все установленные фонарные столбы сгорят в течение 5 сек.

Чтобы этого не случилось мы должны  ограничить силу тока подаваемую с нашего 12В блока питания. Для этого между блоком питания и цепью фонарей мы должны установить резисторы.

Стоит помнить, что резисторы так же отличаются своими характеристиками и, для подключения их к светодиодам, вам необходимо выбрать резистор правильного номинала. Для того чтобы рассчитать необходимый номинал резистора следует воспользоваться законом Ома.

Закон Ома — это физический закон с помощью которого вы можете определить взаимозависимость напряжения (U), силы тока (I) и сопротивления (R). Суть его проста: сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению между концами проводника, если при прохождении тока свойства проводника не меняются.
Этот закон визуально отображается при помощи формулы: U= I*R
Когда вам известно напряжение и сила тока, можно найти сопротивление: R = U/I

Как вычислить нужное сопротивление и подобрать резисторы.

Пример. Вы хотите параллельно подключить 25 фонарных столбов, каждый из которых рассчитан на 3 В и 20 мА, к источнику тока с напряжением 12 В. Поскольку при параллельном подключении суммируется сила тока, а не напряжение, 25 светодиодам потребуется сила тока в 0,5 А (0,02А x 25 = 0,5 А). Наш источник тока обладает напряжением в 12 вольт, а светодиодам необходимо напряжение в 3 вольта, соответственно от 9 вольт необходимо избавиться (12 В — 3 В = 9 В). Так как подключение параллельное, то сила тока составит 0,5 А, соответственно 9 вольт (напряжение, от которого необходимо избавится) делим на 0,5 А (сила тока, необходимая всем светодиодам) и получаем значение необходимого сопротивления — 18 Ом. Значит нужен резистор на 18 Ом.

 

Но вот резистора с таким номиналом вы не нашли в магазине, а например удалось найти только резисторы с номиналом 5 Ом. Смело берите 4 шт. таких резисторов и соединяйте их последовательно (один за другим). При таком соединении общее сопротивление соединенных вами резисторов составит 20 Ом, что чуть больше чем требуется, но это и хорошо, значит, ваша цепь светодиодных фонарей будет надежнее защищена, светодиоды будут дольше работать и не перегорать. А разница силы свечения даже не будет заметна.

Теперь очень важно подобрать номинал мощности резистора, в противном случае он будет очень сильно нагреваться и вскоре разрушится.  Так как фонарные столбы соединяются параллельно (сила тока суммируется, напряжение остается неизменным), то мощность резистора рассчитываем по формуле P=IxU. Где: P-мощность (Вт), I-сила тока (А), U-напряжение (В). Подставляем известные значения и получаем: P=0,5А х 3В=1,5 Вт.

Для информации! При подборе и соединении резисторов помните, что при параллельном соединении —  номинал сопротивления уменьшается, а при последовательном соединении —  номинал сопротивления кратно увеличивается. Например,  если  соединить два таких 5 Ом резистора не последовательно, а параллельно, то общий номинал их сопротивления составит 2,5 Ом. Это стоит всегда помнить при подборе резисторов и методе их соединения.

При установке резисторов внутрь макета, учтите, что при работе они будут сильно нагреваться. Их нужно устанавливать так, чтобы они не расплавили части макета и не повредили внешний вид макета.

 
Яндекс.Метрика