LEDs em paralelo, cada um com seu próprio resistor

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Atualmente, estou planejando um projeto para iluminar um modelo de navio de cruzeiro. Eu fiz isso antes com algum sucesso.

Para manter as coisas simples, quero conectar em paralelo. (Supondo que eu tenha entendido a diferença corretamente; cada LED terá uma conexão direta com a fonte de energia)

Vou usar uma mistura de cores; Branco, Branco Quente, Azul, Vermelho, Verde. Cada LED é pré-conectado ou será equipado com um resistor (470) para permitir que eles funcionem a partir de uma fonte de 12V.

Todas as simulações on-line que eu executo e minha própria experiência anterior dizem que isso funcionará perfeitamente, mas todos os artigos que li parecem gritar "não, não faça" e, mesmo assim, as opiniões parecem divergir.

Acima está um exemplo do meu diagrama de fiação, perdoe a crueza. Serão usados muito mais LEDs do que isso, mas isso dá uma idéia dos meus planos.

Alguma ideia?

obrigado

{{{}}}

EDITAR:

Este é o esquema geral que eu planejei:

Infelizmente, não posso fornecer o link direto para este circuito, pois é muito longo para os navegadores, aparentemente.

led

— Dominic James Sibthorp
fonte

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Quais são as objeções a fazê-lo? parece-me muito bem

— Makoto

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Se você está dizendo que todo LED tem seu próprio resistor, tudo ficará bem. No entanto, com uma fonte de 12 V, você pode economizar em fios, eletricidade, calor e resistores conectando grupos de dois, três ou quatro LEDs em série com um resistor por grupo - você precisaria calcular o valor do resistor.

— Andrew Morton

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@AndrewMorton Eu concordo, com a condição de que ele apenas ligue os LEDs da mesma cor dessa maneira. Os vermelhos e os brancos quentes terão requisitos de corrente muito diferentes.

— Trevor_G

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A razão pela qual todos gritam não o faz é porque você escreve que está conectando LEDs em paralelo - você não está! Você mostra claramente cada LED com um resistor de série individual.

— pipe

Olá. Sim, 90% dos resistores são "pré-conectados com resistores para trabalhar em 9v-12v". Eles são todos de 3 mm. Os únicos que vêm sem resistores são 0402 pré-conectados. Estes não vêm com um resistor, por isso estava planejando adicioná-los eu mesmo. Novamente 1 por LED. Portanto, conectá-los em grupos de 2 ou 3 por resistor não é uma opção para mim agora. Serei honesto, meu conhecimento é praticamente limitado a + é positivo - é negativo. Além disso, o número de LEDs fará alguma diferença dessa maneira? Haverá pelo menos 126+ Provavelmente mais perto de 150 vezes. Obrigado

— Dominic James Sibthorp

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Seu esquema não está ok, mas sua descrição está.

Se você estiver usando um LED e o resistor adequado, a conexão está correta. Por exemplo (valores de led tomados como exemplo):

esquemático

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

De qualquer forma, você estará desperdiçando pelo menos 3/4 da sua energia nos resistores.

Minha sugestão, sempre que possível, coloca a quantidade máxima de leds em série:

esquemático

^{simule este circuito}

Basta ter em mente que

você não deve exceder 9-10V de queda nos leds (por exemplo, o número máximo de leds de 3V é 3)
todos os leds na mesma linha sentirão a mesma corrente
você não poderá controlar individualmente os leds, apenas as linhas (não é um problema se planeja ativá-las)
para cada ramificação, você precisará ter pelo menos um dispositivo limitador de corrente (um resistor é a opção mais barata, mas se você deseja um controle de qualidade mais alto, também poderá usar um circuito de corrente constante feito por dois transistores e dois resistores)

Nota : como Olin disse nos comentários, muitas vezes você pode querer correntes diferentes para diferentes LEDs. Por exemplo, os LEDs vermelhos de baixo brilho podem precisar de uma corrente mais alta que os azuis padrão, por isso precisa de algum equilíbrio. Portanto, colocar os leds em série deve ser o último passo; teste as várias correntes antes, para escolher o valor apropriado para que o efeito seja adequado para você, então você pode agrupá-las por corrente como mostrado anteriormente.

— frarugi87
fonte

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Esta é a ideia certa, +1. No entanto, eu colocaria apenas o mesmo tipo de LED em cada string. Isso facilita o equilíbrio dos brilhos relativos do branco versus o vermelho, por exemplo. Pode ser que brancos em 8 mA correspondam a vermelhos em 12 mA, por exemplo.

— amigos estão dizendo sobre

Concordo totalmente com o @OlinLathrop, os brancos podem ser um fator de 10 ou mais correntes que os vermelhos.

— Trevor_G

@OlinLathrop Eu concordo, mas as premissas são de que a corrente dentro dos LEDs já foi escolhida nesta fase e que você deseja que o vermelho tenha a mesma corrente que o branco de 10mA (foi por isso que também escrevi no esquema). Em qualquer caso, isso vale a pena, pelo menos, uma menção, obrigado

— frarugi87

Obrigado. Você poderia ser mais específico sobre o meu esquema? As conexões estão erradas ou são simplesmente os símbolos que usei? (Perdoe meu conhecimento bruto em que dept.)

— Dominic James Sibthorp

@DominicJamesSibthorp bem, no esquema só colocar alguns LEDs conectados a + 12V, enquanto no texto que especificou que cada LED tem seu próprio resistor

— frarugi87

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mas todo artigo que li parece gritar "não, não faça"

Os LEDs não devem ser conectados em paralelo quando acionados com uma fonte de corrente constante.

Quando conectado em paralelo a um resistor limitador de corrente e alimentado com uma fonte de tensão constante, funcionará bem, mas não é o ideal.

Ideal é onde cada LED ou série de LEDs da série são acionados com sua própria fonte ou regulador de corrente constante.

A desvantagem dos resistores é que a tensão direta varia de acordo com a corrente e a temperatura e, portanto, a corrente e a saída luminosa variam. Não é muito aplicável em seu projeto. Os resistores devem ser adequados para a sua aplicação, a menos que seja alimentada por bateria.

Parece que você está consumindo 20mA (12V / 470Ω). Lembre-se de que a voltagem direta varia especialmente entre o vermelho e as outras cores.

12V é meio alto para LEDs únicos. Com 150 LEDs, este projeto consumirá cerca de 35 watts, dos quais 25 watts são devidos aos resistores. O modelo ficará muito quente. Se possível 5V seria muito melhor e 3,3V seria o ideal.

Lembre-se de que a saída luminosa na mesma corrente pode variar significativamente. Você pode ajustar as correntes para corresponder à saída luminosa em vez da corrente direta. Por exemplo, na mesma linha de produtos Cree XPE2, o fluxo luminoso para Vermelho Azul Verde Branco a 350mA varia de 33 lúmens (azul) a 126 lúmens (verde e branco).

Para escolher o valor da resistência, use uma calculadora como: Calculadora de resistores da série LED

— Incompreendido
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Parece que os "LEDs" que o OP possui são realmente dispositivos compostos que contêm a junção real e um resistor em série dimensionado para 12 V em um pacote com dois fios. (O que faz sentido, especialmente quando comercializado para entusiastas de modelagem que, então, não precisam se preocupar em se limitar à corrente). Com isso, colocá-los em série não é realmente uma opção.

— hmakholm saiu de Monica em 18/11/19

@ HenningMakholm, em nenhum momento eu recomendo ir com séries. Minha maior preocupação é como o modelo ficará quente com 35 watts de aquecimento. Especialmente quando 25 watts são desperdiçados nos resistores.

— Incompreendido

Você pode fornecer um pouco mais de informação sobre a afirmação "Os LEDs não devem ser conectados em paralelo quando acionados com uma fonte de corrente constante"? Isso ocorre porque uma leve sobretensão em um dos LEDs pode causar fuga térmica? Existe algo de especial na fonte de energia da bateria?

— Dan Esparza

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@ DanEsparza não tem nada a ver com bateria, a não ser a eficiência é mais importante. Paralelo vai afetar a eficiência. A questão é quanto. É mais sobre o desequilíbrio, mas em alguns casos, o desequilíbrio criará fugas térmicas. Em questão, não há dois LEDs ou, principalmente, as séries de LEDs terão a mesma voltagem direta. Isso significa que, quando conectados em paralelo, eles são forçados a ter a mesma voltagem direta. Esse estresse ao alugar um LED. Quando os LEDs estão com alta potência e o desequilíbrio atual afeta a temperatura, as coisas ficam loucas. São as diferenças na curva IV.

— Incompreendido

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Contanto que você tenha um resistor por LED, isso deve funcionar bem.

Em 12V: digamos que no pior cenário, ocorra uma queda de 0v no LED e a corrente é:

I = \frac{12 V}{470 Ω} = 26 m A

$I =\frac{12\ \mathrm{V}}{470\ \Omega} = 26\ \mathrm{mA}$

P = I^{2} R = {0.026}^{2} \times 470 = 0.32 W

$P=I^2R = 0.026^2\times470 = 0.32\ \mathrm{W}$

A única sugestão que eu daria é usar resistores de 1/2 watt apenas para garantir

— Makoto
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Obrigado. Para os LEDs que vieram pré-conectados, não tenho idéia de qual é a potência de seus resistores. Só que eles são feitos para trabalhar em 9v-12v. Os LEDs aos quais eu preciso adicionar resistores serão 470 e eu acho que eles são 1 / 4w

— Dominic James Sibthorp

Se os LEDs (com resistores) são classificados para 12v, tudo bem. Se você estiver indo para usar 1/4 watts, confirmar com a específica levou queda de tensão direta que as resistências não irá se dissipar mais de 1/4 watt

— Makoto

Obrigado. Infelizmente, as únicas informações que tenho sobre os LEDs que exigem a adição de resistores são: Voltagem direta: 2,8V ~ 3,4V, compatível com CA ou CC. Corrente direta (typ / max): 15mA / 20mA. Mas essa é uma descrição geral, pois a listagem de vendas era para mais de um tipo. IE 0402/0603 etc

— Dominic James Sibthorp

Como já foi dito, para os LEDs que exigem resistor (e considerando o que você disse), você pode facilmente colocar 2 LEDs em série e ter 1 resistor (talvez tente 3 e veja se o brilho muda significativamente). Use o cálculo de @ Makoto como exemplo. No seu caso, digamos que você coloque 3 em série, assuma uma queda total de 9V, que deixa 3V para o resistor. Para ter cerca de 15 mA, tenha 3V / 15mA = 200 Ohm. Eu começaria com um resistor maior e diminuiria o valor lentamente, em vez de queimar um LED. Se você colocar apenas 1 LED, não esqueça, (12V-3V) / 15mA = 9V / 15mA = 600 Ohm. Portanto, se você usar 1 resistor por LED, precisará de cerca de 600 Ohm.

— Nurchi

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Eu gosto do seu circuito. Mantenha simples. Se um ramo se apagar, você perde apenas um LED. Verifique se o seu suprimento pode lidar com a corrente. Supondo que cada ramo seja projetado para 20mA por led. Com 20 LEDs em paralelo, você tem quase 1/2 amp. Boa sorte com a tela!

— wayne2056
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Obrigado. Que bom que você trouxe amplificadores. Esse é o próximo na minha lista para resolver. Eu tentei calcular isso, mas ele usa equações que estão além de mim ou pede informações que eu não tenho / não sei onde encontrar.

— Dominic James Sibthorp

Se eu resolvi isso corretamente. Ele estará usando cerca de 1,54 Amperes. Presumo Amps é cumulativa, e não alguma equação fantasia ...

— Dominic James Sibthorp

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Sim, supondo que você continue adicionando mais braquetes ao seu circuito exatamente como você mostrou, essas correntes serão simplesmente adicionadas.

— wayne2056

Você mencionou que estará usando até 150 LEDs. Em uma média de 20ma, você precisará de pelo menos um suprimento de 3 amp. Eu recomendo fonte de alimentação 12V 5A DC.

— Guill