Výstupný výkon jednopólového ULF možno zvýšiť paralelným pripojením jednej alebo viacerých lámp k žiarovke koncového stupňa. Pri rovnakom napájacom a anódovom napätí sa teda anódový prúd a tým aj výstupný výkon kaskády zvyšuje dvakrát alebo viackrát. Príklad paralelného pripojenia prídavného svietidla v záverečnej fáze jednopólového ULF je znázornený v ryža. 1.
Obr.1. Schematický diagram ULF s jedným koncom na jednej (a) a dvoch (b) pentódach
V posudzovanej schéme ( ryža. 1, a) používa sa takzvané ultralineárne zapojenie pentódy, ktorého charakteristickým znakom je napojenie katódy na ochrannú mriežku. Tieniaca mriežka pentód je pripojená na kolík 2 výstupného transformátora Tpl, pričom počet závitov medzi kolíkmi 2 a 3 je približne 43 % počtu závitov medzi kolíkmi 1 a 3. Transformátor Tpl je navrhnutý tak, aby impedancia primárne vinutie (piny 1-3) sa rovnalo hodnote záťažového odporu stanovenej pre každú žiarovku podľa katalógovej špecifikácie. Takže napríklad pre lampu EL34 je tento odpor približne 3 kOhm. Automatické predpätie sa generuje cez rezistor R3, ktorý je presunutý elektrolytický kondenzátor C2.
Pri pripájaní prídavného svietidla (alebo svietidiel) paralelne k svietidlu výstupného stupňa ULF budete musieť upraviť hodnoty niektorých prvkov. Napríklad pri pripojení jedného prídavného svietidla ( ryža. 1, b) hodnota odporu rezistora R3 v obvode automatického predpätia by sa mala znížiť približne dvakrát v porovnaní s predtým uvažovaným obvodom ( ryža. 1, a), a hodnota kapacity bočného kondenzátora C2 sa zdvojnásobí. Vysvetľuje to skutočnosť, že keď sú dve lampy zapojené paralelne, katódový prúd sa zdvojnásobí. Treba poznamenať, že výkon odporu R3 by sa mal tiež zdvojnásobiť, to znamená od 5 do 10 W. Pre dosiahnutie dvojnásobného zvýšenia výstupného výkonu bude potrebné znížiť aj impedanciu primárneho vinutia transformátora Tpl na polovicu.
Teoreticky podobným spôsobom môže byť paralelne s koncovým stupňom zapojené väčšie množstvo podobných svietidiel s takmer identickými parametrami. Preto v predaji nájdete už vybrané páry a dokonca aj štyri svietidlá pre použitie pri paralelnom zapojení koncového stupňa ULF.
Rovnako ako v jednocyklovom elektrónkovom ULF, môžete zvýšiť výstupný výkon push-pull zosilňovača paralelným pripojením jednej alebo viacerých elektrónok k lampám koncového stupňa. Pri rovnakom napájacom a anódovom napätí sa anódový prúd a tým aj výstupný výkon kaskády zvyšuje dvakrát alebo viackrát. Vlastnosti takéhoto zapojenia si vysvetlíme na príklade jednoduchého push-pull výkonového zosilňovača, ktorého schéma zapojenia je na ryža. 2.
Obr.2. Schéma zapojenia jednoduchého push-pull výkonového zosilňovača
Tento zosilňovač pozostáva z dvoch identických kanálov, z ktorých každý je založený na zosilňovači s jedným zakončením, o ktorom sme hovorili vyššie. Príklad paralelného zapojenia prídavných svietidiel v záverečnej fáze takéhoto push-pull ULF je znázornený v ryža. 3.
Obr.3. Schéma jednoduchého push-pull výkonového zosilňovača s paralelným zapojením lámp
Pri voľbe parametrov prvkov pre push-pull trubicu ULF s paralelným zapojením lámp platia všetky vyššie uvedené pripomienky a odporúčania pre jednopólový obvod.
Urobme ešte jeden experiment. Vezmime niekoľko rovnakých lámp a rozsvietime ich jednu po druhej (obr. 1.9). Toto pripojenie sa nazýva sériové. Malo by sa odlíšiť od vyššie uvedeného paralelného pripojenia.
Ryža. 1.9. Generátor napája dve lampy zapojené do série. Diagram ukazuje ampérmeter a tri voltmetre: jeden meria celkové napätie, ďalšie dva merajú napätie na každej žiarovke
o sériové pripojenie niekoľko častí obvodu (povedzme niekoľko svietidiel), prúd v každej z nich je rovnaký.
Vezmime si teda dve 100-wattové lampy, rovnaké ako tie, ktoré sme uvažovali v predchádzajúcom experimente, a zapojme ich do série ku generátoru s napätím 100 V.
Lampy budú ledva svietiť, ich žiara bude neúplná. prečo? Pretože napätie zdroja (100 V) bude rovnomerne rozdelené medzi obe lampy zapojené do série. Každá lampa bude mať teraz napätie nie 100, ale iba 50 V.
Napätie na lampách je rovnaké, pretože sme vzali dve rovnaké lampy.
Ak by boli lampy nerovnaké, celkové napätie 100 V by sa medzi ne rozdelilo, ale nie rovnako: napríklad jedna lampa by mohla mať 70 V a druhá 30 V.
Ako uvidíme neskôr, výkonnejšia lampa dostáva menšie napätie. Ale prúd v dvoch sériovo zapojených dokonca rôznych lampách zostáva rovnaký. Ak jedna z lámp vyhorí (láme sa jej vlas), obe lampy zhasnú.
Na obr. Obrázok 1.9 ukazuje, ako zapnúť voltmetre na meranie napätia na každom svietidle jednotlivo.
Skúsenosti ukazujú, že celkové napätie v po sebe nasledujúcich častiach obvodu sa vždy rovná súčtu napätí v jednotlivých častiach.
Svietidlá horeli normálne, keď bol prúd 1 A, ale na to bolo potrebné použiť napätie 100 V na každú z nich, teraz je napätie na každej žiarovke menšie ako 100 V a prúd bude menší ako 1 A. Nebude to stačiť na zahriatie vlákna žiarovky.
Teraz budeme regulovať činnosť generátora: zvýšime jeho napätie. Čo sa bude diať? Keď sa napätie zvýši, prúd sa zvýši.
Lampy začnú svietiť jasnejšie. Keď nakoniec zvýšime napätie generátora na 200 V, na každej žiarovke sa vytvorí napätie 100 V (polovica celkového napätia) a prúd výbojok sa zvýši na 1 A. A toto je ich podmienka normálna operácia. Obe svietidlá budú horieť na plnú intenzitu a spotrebujú svoj bežný výkon - 100 W. Celkový výkon dodávaný generátorom sa bude rovnať 200 W (dve žiarovky po 100 W).
Bolo by možné zapnúť nie dve lampy v sérii, ale desať alebo päť. V druhom prípade by nám skúsenosti ukázali, že lampy budú horieť normálne, keď sa celkové napätie zvýši na 500 V. V tomto prípade bude napätie na svorkách každej lampy (predpokladáme, že všetky lampy sú rovnaké) 100 V Prúd v lampách bude a je teraz rovný 1 A.
Takže máme päť svietidiel zapojených do série; všetky žiarovky svietia normálne, každá z nich spotrebuje 100 W energie, čo znamená, že celkový výkon bude rovný 500 W.
V tomto prípade bude prúd na každom z nich rovnaký, čo zjednodušuje kontrolu nad ním. Sú však chvíle, keď sa bez paralelného pripojenia nezaobídete.
Napríklad, ak existuje zdroj energie a potrebujete pripojiť niekoľko LED lampy okuliare, pri ktorom celkový úbytok napätia prevyšuje napätie zdroja. Inými slovami, pre lampy zapojené do série nestačí zdroj energie a nesvietia.
Potom sú žiarovky zapojené paralelne do obvodu a na každej vetve je umiestnený odpor.
Podľa zákonov paralelného pripojenia bude pokles napätia na každej vetve rovnaký a rovný zdroju napätia, ale prúd sa môže líšiť. V tomto ohľade sa výpočty na určenie charakteristík rezistorov vykonajú samostatne pre každú vetvu.
Prečo nemôžete všetko prepojiť? led žiarovky na jeden odpor? Pretože výrobná technológia neumožňuje vyrábať LED diódy s úplne rovnakými vlastnosťami. LED diódy majú rôzny vnútorný odpor a niekedy sú rozdiely v ňom veľmi výrazné aj pri identických modeloch odobratých z rovnakej šarže.
Veľká zmena odporu vedie k zmene aktuálnej hodnoty, čo následne vedie k prehriatiu a vyhoreniu. To znamená, že musíte skontrolovať prúd na každej LED alebo na každej vetve so sériovým pripojením. Koniec koncov, pri sériovom zapojení je prúd rovnaký. Na tento účel sa používajú samostatné odpory. S ich pomocou sa prúd stabilizuje.
Hlavné charakteristiky obvodových prvkov
Po krátkom premýšľaní je jasné, že jedna vetva môže obsahovať maximálne množstvo LED diódy sú rovnaké ako pri sériovom zapojení a napájané z rovnakého zdroja.
Napríklad máme 12 voltový zdroj. Môžete k nemu pripojiť 5 LED 2 voltov v sérii. (12 voltov: 2 volty: 1,15≈5). 1,15 je bezpečnostný faktor, keďže je potrebné počítať s tým, že v obvode bude zahrnutý aj rezistor.
: I=U/R, kde I bude prípustný prúd prevzatý z tabuľky charakteristík zariadenia. Napätie U sa získa, ak sa úbytok napätia na každej LED zahrnutej v sériovom reťazci odpočíta od maximálneho napätia napájacieho zdroja (tiež prevzatého z tabuľky charakteristík).
Výkon odporu sa zistí zo vzorca:
V tomto prípade sú všetky veličiny zapísané v systéme C. Pripomeňme, že 1 A = 1 000 mA, 1 mA = 0,001 A, 1 Ohm = 0,001 kOhm, 1 W = 1 000 mW.
Dnes je toho veľa online kalkulačky, ktoré ponúkajú vykonať túto operáciu automaticky, jednoduchým nahradením známe vlastnosti do prázdnych buniek. Ale stále je užitočné poznať základné pojmy.
Výhoda paralelného zapojenia diód
Paralelné pripojenie umožňuje pridať 2 alebo 5 alebo 10 LED alebo viac. Obmedzením je výkon zdroja energie a rozmery zariadenia, v ktorom chcete takéto pripojenie použiť.
Žiarovky pre každú paralelnú vetvu sa berú presne identické, takže majú čo najpodobnejšie hodnoty prípustný prúd, dopredné a spätné napätie.
Výhodou paralelného zapojenia LED je, že ak jedna z nich vyhorí, celý reťazec bude fungovať ďalej. Žiarovky budú svietiť, aj keď ich vyhorí viac, hlavné je, aby aspoň jedna vetva zostala neporušená.
Ako je vidieť, paralelné pripojenie- to je celkom užitočná vec. Musíte byť schopní správne zostaviť obvod, nezabudnite na všetky vlastnosti LED a fyzikálne zákony.
V mnohých obvodoch sú paralelné pripojenia kombinované so sériovými pripojeniami, aby sa vytvorili funkčné elektrické zariadenia.
Aplikácia paralelného zapojenia LED
Paralelný spojovací obvod s dvoma svorkami umožňuje dvojfarebné osvetlenie žiaroviek, ak sú použité dva kryštály iná farba. Farba sa mení pri zmene zdrojových pólov (zmena smeru prúdu). Táto schéma je široko používaná v dvojfarebných indikátoroch.
Ak sú v jednom balení paralelne zapojené dva kryštály rôznych farieb a je k nim pripojený pulzný modulátor, potom je možné farbu meniť v širokom rozsahu. Obzvlášť veľa tónov vzniká pri kombinácii zelených a červených LED diód.
Ako môžete vidieť na obrázku, každý kryštál má pripojený vlastný odpor. Katóda v takomto zapojení je spoločná a celý systém je spojený s riadiacim zariadením - mikrokontrolérom.
V moderných prázdninových girlandách sa niekedy používa zmiešaný typ spojenia, v ktorých je paralelne zapojených niekoľko po sebe idúcich radov. To umožňuje girlande svietiť aj v prípade, že niekoľko LED zdrojov zlyhá.
Pri vytváraní osvetlenia v miestnosti je možné použiť aj paralelné pripojenie. Zmiešané obvody sa používajú pri navrhovaní mnohých indikátorových elektrických zariadení a na osvetľovacie zariadenia.
Niekoľko inštalačných nuancií
Samostatne môžeme hovoriť o tom, ako sú LED diódy navzájom spojené. Každý kryštál je uzavretý v puzdre, z ktorého vychádzajú vývody. Svorky sú často označené „-“ alebo „+“, čo znamená pripojenie ku katóde a anóde zariadenia.
Skúsení rádioamatéri môžu dokonca určiť polaritu okom, pretože katódový terminál je o niečo dlhší a trochu viac vyčnieva z krytu. Pripojenie LED musí byť vykonané s prísnym dodržaním polarity.
Ak hovoríme o Počas procesu inštalácie sa však často používa spájkovanie. Na tento účel použite spájkovačku s nízkym výkonom, aby sa kryštál neprehrial. Doba spájkovania by nemala presiahnuť 4-5 sekúnd. Je lepšie, ak je to 1-2 sekundy. Na tento účel sa spájkovačka vopred zahreje. Závery sa veľmi neohýbajú. Okruh je zostavený na mieste z materiálu, ktorý dobre odvádza teplo.