Уменьшает ли параллельное подключение светодиодов их выходную мощность?

Насколько я понимаю ваш вопрос, вы спрашиваете, можете ли вы это сделать:

Короткий ответ: нет, вы не можете.

Теперь для объяснения, используя случайные значения примера.

Приведены светодиоды, требующие 100мА и 3В, и 14 в цепочке чисто для примера.

В идеальном мире с идеальными светодиодами каждая цепь потребует 100 мА при 42 В. Таким образом, для двух цепей потребуется 200 мА при 42 В. И подключение постоянного тока 200 мА, который может обеспечить как минимум 42 В, будет работать идеально.

Однако мы живем не в идеальном мире. Не все светодиоды имеют точное прямое напряжение. Все они варьируются в зависимости от номинального прямого напряжения. Для светодиодов 3 В прямое напряжение может быть где-то между 2,9 В и 3,1 В.

Итак, каково теперь общее прямое напряжение каждой цепи? Ну кто знает? В худшем случае у вас может быть одна цепь с прямым напряжением 40,6 В, а другая с прямым напряжением 43,4 В.

Теперь источник постоянного тока будет выдавать необходимый ток, но напряжение автоматически установится на требуемом для схемы уровне. В этом случае прямое напряжение цепочек светодиодов. Но какое прямое напряжение? 40,6В или 43,4В? Что ж, всегда побеждает тот, кто ниже. Таким образом, напряжение питания будет 40,6 В. Это означает, что цепь, которая хочет 43,4 В, получит только 40,6 В.

Итак, каков будет эффект от этого? Ну, опять же, в худшем случае - одна цепь просто не загорится. Диоды не получат достаточного напряжения, чтобы начать проводить ток. Но это не все. Вы обеспечиваете ток для двух цепей, но активируется только одна. Так куда же девается весь этот ток? Да, все идет по одной цепочке. Эта цепь получает вдвое больше тока, чем должна получать, а светодиодам это не очень нравится. Ожидайте, что ваша рыба будет осыпана кусочками светодиодной пыли, когда они взорвутся.

Но худший сценарий, скорее всего, не произойдет. Вместо этого более вероятно, что цепочка светодиодов с более высоким напряжением будет светиться, просто не так ярко, как другая, поскольку она частично проводит. Таким образом, часть тока пойдет по этой цепи, но большая часть тока пойдет по цепи с более низким напряжением. Эта цепь по-прежнему будет получать слишком большой ток, и светодиоды все равно перегорят.

Конечно, чем больше у вас светодиодов в цепочке, тем больше среднее прямое напряжение. Было бы ужасно неудачно получить все светодиоды в одной цепочке с низким прямым напряжением, а все светодиоды в другой — с высоким прямым напряжением. Цепи, вероятно, окажутся довольно близкими по напряжению. Так что на первый взгляд может показаться, что он работает нормально. Однако ток в одной цепи будет несколько выше, чем в другой, и, следовательно, нагрузка будет немного больше. И когда эта цепь выходит из строя, другая цепь получает весь ток, так что она тоже не длится намного дольше (известный как каскадный сбой ).

Так что делать?

Ну, есть два простых ответа и один сложный ответ:

1. Имейте цепочку из 28 светодиодов последовательно и используйте более мощный источник питания.
2. Сделайте две цепи полностью отдельными и используйте для них отдельные расходные материалы.
3. Используйте какую-либо другую форму дополнительного устройства ограничения или балансировки тока.

Вы могли бы подумать, что вариант 3 будет таким же простым, как небольшой резистор в каждой ветви, чтобы помочь сбалансировать токи, но нет. Это может позволить им лучше освещать, но точно не защитит одну ветвь в случае выхода из строя другой. В основном вам нужно создать цепь постоянного тока или источника для каждой ветви. Есть микросхемы, которые вы можете купить, чтобы сделать это за вас, если вы хотите создать свою собственную схему драйвера.

Я не соглашусь с Маженко в окончательном выводе, и я думаю, что он упустил важный момент (точнее, несколько).

Во-первых, давайте возьмем одну цепочку из 14 светодиодов. Как вы подсчитали, для этого понадобится драйвер на 48 вольт. Это, как это бывает, не обязательно так. Максимальное прямое падение напряжения 3,4 В, с которым вы работаете, применяется при токе 350 мА. Однако, если вы посмотрите на техпаспорт светодиода, вы увидите, что максимальный ток составляет 1,5 ампера. Это имеет смысл, поскольку светодиоды номинально имеют мощность 5 Вт и работают при напряжении около 3 вольт. Таким образом, если вы подключите 30-48D с диммером, установленным на максимум, вы получите максимум 0,67 ампер (и драйверы, которые вы указываете, в основном управляют током, пока напряжение, необходимое для этого, не становится слишком высоким). высоко или слишком низко). Вы можете использовать функцию затемнения, чтобы уменьшить это, но это значение по умолчанию. При 0,67 ампер падение напряжения на вашем светодиоде станет выше, а в техническом паспорте Cree не указано, насколько. Но давайте

Таким образом, вы можете запустить одну цепь на 30-48D. Как насчет 60-48D? Ага. Максимальный ток теперь составляет 1,3 ампера, что все еще меньше предела 1,5 ампер для светодиодов. Обратите внимание, что вам действительно нужно начать обращать внимание (если вы еще этого не сделали) на правильный отвод тепла от светодиодов.

А теперь главный вопрос — можно ли поставить две струны параллельно? Ааа ответ да. Но. Это не принесет вам никакой пользы. Как писал Маженко, одна струна поглощает часть или большую часть тока. На самом деле, чем длиннее струны, тем меньше ожидаемая разница в напряжении. Это просто потому, что вы ожидаете, что случайный выбор будет иметь тенденцию к среднему, и чем больше единиц, тем более «средним» вы ожидаете. Тем не менее, наихудший случай все еще применим. Однако, поскольку одна цепочка может справиться с выходным сигналом 60-48D, пока вы в состоянии справиться с температурой светодиодов, вы будете в пределах спецификации.

Так почему же это не принесет пользы? Потому что ОБЩИЙ ток через две струны такой же, как и через одну. Помните, что драйвер управляет током, поэтому ток остается неизменным, а светодиод излучает свет, зависящий от тока. Таким образом, если у вас есть две идентичные струны, каждая из них будет получать половину тока от одиночной струны, и каждая струна будет примерно вдвое менее яркой.

Есть относительно незначительные эффекты. Эффективность светодиода (свет/ампер) на самом деле немного снижается при более высоких токах, поэтому две параллельные цепочки будут излучать немного больше света, чем одна, но это незаметно. Также легче охлаждать две цепочки, каждая на половинной мощности, чем одну на полной мощности, и вы действительно хотите снизить температуру светодиода, если можете, так что это может быть причиной для использования двух цепочек. Хотя я подозреваю, что за эти деньги лучший радиатор дешевле двух менее эффективных - но это на ваше усмотрение.

Драйвер, на который я смотрю, это Mean Well ELN 30-48D или Mean Well ELN 60-48D».

Вы можете выполнить поиск с драйвером постоянного тока для светодиодов. Ваш текущий выбор Mean Well ELN 30-48D — это блок питания с фиксированным напряжением.

Я думаю, что блок питания драйвера светодиодов постоянного тока для CREE XT-E 5w должен быть около 1 А или несколько меньше. Диапазон напряжения блока питания зависит от количества светодиодов.