Esperançosamente aqueles que procuram informações práticas sobre circuitos eléctricos e componentes de LEDs de cablagem encontraram este guia primeiro. É provável, porém, que você já tenha lido a página da Wikipédia sobre Circuitos em Série e Paralelos aqui, talvez alguns outros resultados de pesquisa do Google sobre o assunto e ainda não estejam claros ou desejem informações mais específicas, pois pertencem aos LEDs. Com anos de educação, treinamento e explicação do conceito de circuitos eletrônicos aos clientes, reunimos e preparamos todas as informações críticas necessárias para ajudá-lo a entender o conceito de circuitos elétricos e sua relação com os LEDs.
Primeiro ponto, não deixe os circuitos elétricos e os componentes dos LEDs parecerem assustadores ou confusos – conectar os LEDs corretamente pode ser simples e fácil de entender se você seguir este post. Vamos começar com a pergunta mais básica…
Que tipo de circuito devo usar?
É um melhor que o outro…Série, Paralelo ou Série/Paralelo?
Os requisitos de uma aplicação de iluminação muitas vezes ditam que tipo de circuito pode ser usado, mas se for dada a escolha, a forma mais eficiente de executar LEDs de alta potência é usando um circuito em série com um driver de LED de corrente constante. A execução de um circuito em série ajuda a fornecer a mesma quantidade de corrente para cada LED. Isto significa que cada LED no circuito terá a mesma luminosidade e não permitirá que um único LED gere mais corrente que outro. Quando cada LED está recebendo a mesma corrente ajuda a eliminar problemas como a fuga térmica.
Não se preocupe, um circuito paralelo ainda é uma opção viável e usada com freqüência; mais tarde vamos delinear este tipo de circuito.
P>Primeiro, vamos envolver as nossas cabeças num circuito em série:
A maioria das vezes referido como ‘daisy-chained’ ou ‘looped’ a corrente num circuito em série segue um caminho do início ao fim com o Ânodo (positivo) do segundo LED ligado ao Cátodo (negativo) do primeiro. A imagem à direita mostra um exemplo: Para ligar um circuito em série como o mostrado, a saída positiva do condutor liga-se ao positivo do primeiro LED e desse LED é feita uma ligação do negativo ao positivo do segundo LED e assim sucessivamente, até ao último LED do circuito. Finalmente, a última conexão do LED vai do negativo do LED para a saída negativa do driver de corrente constante, criando um loop contínuo ou uma cadeia de margaridas.
br>aqui estão alguns pontos de referência sobre um circuito em série:
- A mesma corrente flui através de cada LED
- A tensão total do circuito é a soma das tensões através de cada LED
- Se um LED falhar, o circuito inteiro não funciona
- Os circuitos da série são mais fáceis de ligar e de resolver problemas
- Variar as tensões através de cada LED está bem
A alimentar um circuito da série:
O conceito de laço não é problema por agora e você definitivamente poderia descobrir como ligá-lo, mas que tal alimentar um circuito em série.
O segundo ponto acima diz, “A voltagem total do circuito é a soma das voltagens em cada LED”. Isto significa que você tem que fornecer, no mínimo, a soma das tensões de avanço de cada LED. Vamos dar uma olhada nisto usando o circuito acima novamente como exemplo e vamos assumir que o LED é um Cree XP-L a 1050mA com uma tensão de 2.95V para frente. A soma de três destas tensões de avanço do LED é igual a 8.85Vdc. Portanto, teoricamente, 8,85V é a tensão de entrada mínima necessária para acionar este circuito.
No início, mencionamos o uso de um driver LED de corrente constante porque estes módulos de potência podem variar suas tensões de saída para corresponder ao circuito em série. Como os LEDs aquecem suas tensões de saída mudam, então é importante usar um driver que pode variar sua tensão de saída, mas manter a mesma corrente de saída. Para uma compreensão mais profunda dos drivers LED, dê uma olhada aqui. Mas, em geral, é importante ter certeza de que a sua tensão de entrada no driver pode fornecer uma tensão de saída igual ou maior do que os 8,85V que imaginamos acima. Alguns drivers necessitam de um pouco mais de input para dar conta da alimentação do circuito interno do driver (o BuckBlock Driver precisa de uma sobrecarga de 2V), enquanto outros têm características de boosting (FlexBlock) que permitem que você introduza menos.
P>Esperosamente você é capaz de encontrar um driver que possa realizar o seu circuito de LED com os diodos em série, no entanto, existem circunstâncias que podem torná-lo impossível. Às vezes a voltagem de entrada pode não ser suficiente para alimentar vários LEDs em série, ou talvez haja muitos LEDs para ter em série ou você só quer limitar o custo dos drivers de LED. Seja qual for o motivo, aqui está como entender e configurar um circuito de LED paralelo.
Circuito Paralelo:
Onde um circuito em série recebe a mesma corrente para cada LED, um circuito paralelo recebe a mesma tensão para cada LED e a corrente total para cada LED é a saída de corrente total do driver dividida pelo número de LEDs paralelos.
p>Again, don’t worry, here we will see how to wire a parallel LED circuit and that should help tie the ideas together.
In a parallel circuit all the positive connections are tied together and back to the positive output of the LED driver and all the negative connections are tied together and back to the negative output of the driver. Vamos ver isto na imagem à direita.
Usando o exemplo mostrado com um driver de saída de 1000mA, cada LED receberia 333mA; a saída total do driver (1000mA) dividida pelo número de cordas paralelas (3).
Aqui estão alguns pontos de referência para referência sobre um circuito paralelo:
- A tensão através de cada LED é a mesma
- A corrente total é a soma das correntes através de cada LED
- A corrente total de saída é partilhada através de cada string paralela
- As tensões exactas são necessárias em cada string paralela para ajudar a evitar a acumulação de corrente
Agora, vamos divertir-nos e combiná-las e delinear um Circuito Série/Paralelo:
Como o nome implica um circuito em série/paralelo combina elementos de cada circuito. Vamos começar com a parte do circuito em série. Digamos que queremos executar um total de 9 LEDs Cree XP-L a 700mA cada um com 
uma tensão de 12Vdc; a tensão de avanço de cada LED a 700mA é de 2,98Vdc. A regra número 2 do ponto do circuito da série prova que 12Vdc não é tensão suficiente para executar todos os 9 LEDs da série (9 x 2.98= 26.82Vdc). No entanto, 12Vdc é suficiente para rodar três in-series (3 x 2.98= 8.94Vdc). E, a partir da regra de circuito paralelo número 3 sabemos que a saída de corrente total é dividida pelo número de cordas paralelas. Assim, se usássemos um BuckBlock 2100mA e tivéssemos três cordas paralelas de 3 LEDs em série, então o 2100mA seria dividido por três e cada série receberia 700mA. A imagem de exemplo mostra esta configuração.
Se você estiver tentando configurar uma matriz de LEDs, esta ferramenta de planejamento de circuitos de LEDs o ajudará a decidir que circuito usar. Na verdade, ela lhe dá várias opções diferentes de diferentes circuitos em série e em série/paralelo que funcionariam. Tudo o que você precisa saber é a sua tensão de entrada, tensão de avanço do LED e quantos LEDs você deseja usar.
A queda de múltiplas cadeias de LED:
Uma coisa a ter em mente sobre circuitos paralelos e em série/paralelo é que se uma cadeia ou LED queimar, o LED / cadeia será então cortado do circuito para que a carga de corrente extra que estava indo para aquele LED será então distribuída para o resto. Isto não é um grande problema com matrizes maiores, pois a corrente será dispersa em quantidades menores, mas e um circuito com apenas 2 leds/cordas? A corrente seria então duplicada para o LED/string que poderia ser uma carga maior do que o LED pode suportar resultando em um burn out e arruinando seu LED! Tenha sempre isto em mente e tente ter uma configuração que não arruinaria todos os seus LEDs se um deles se queimasse.
Outro problema potencial é que mesmo quando os LEDs vêm do mesmo lote de produção (mesmo encanamento) a tensão de avanço ainda pode ter uma tolerância de 20%. A variação de tensões através de cadeias separadas resulta em que a corrente não seja dividida igualmente. Quando uma corda consome mais corrente que outra, os LEDs sendo acionados em excesso irão aquecer e suas tensões para frente irão mudar mais, resultando em uma partilha de corrente mais desigual; isto é chamado de thermal runaway. Temos visto muitos circuitos configurados como este funcionarem bem, mas é preciso ter cuidado. Para mais informações sobre este conceito e formas de ajudar a evitá-lo (espelho atual) há um grande artigo aqui dentro do LEDmagazine.com.