LED kontrolatzaileentzako 4 konexio moduen azalpen zehatza
Gaur egun, LED produktu gehienek korronte konstanteko modua erabiltzen dute LEDen funtzionamendu-ezaugarrietara egokitzeko. Zirkuitu-diseinu desberdinen beharrak asetzeko, LEDen konexio-modu ohikoenak lau motatan banatzen dira batez ere: seriea, paraleloa, serie-paralelo konbinazioa eta matrizea. Modu bakoitzak bere zirkuitu-egitura ezaugarriak, aplikazio-abantailak eta mugak ditu, eta horiek xehetasunez azalduko dira jarraian.
1. Serieko konexio modua
Serieko konexioaren oinarrizko egitura LEDak muturrez mutur sekuentzialki konektatzea da, begizta itxi bat osatzeko. Funtzionamendu-ezaugarriei dagokienez, konexio-modu honen abantaila nagusiak zirkuitu-egitura sinplea, konexio-eragiketa erosoa eta LED guztietatik igarotzen den korrontea guztiz koherentea da funtzionamenduan zehar. LEDak ohiko korronte-motako gailuak direnez, korrontearen koherentziari esker, LED bakoitzaren intentsitate argitsu uniformea berma daiteke zuzenean, distira-aldeak saihestuz.
Kontuan izan behar da gidatze-elikadura motak serieko zirkuituaren akatsen eragin-eremuan eragina izango duela: tentsio konstanteko gidatze-elikadura bat erabiltzen bada, LEDetako bat zirkuitulaburtzen denean, zirkuitu osoko korrontea nabarmen handituko da. Korronteak LEDaren tentsio-balio nominala gainditzen duenean, zirkuitulaburtutako LEDaren inguruko gailuak kaltetuko dira lehenik, eta ondoren ondorengo LED guztiak kaltetuko dira bata bestearen atzetik; korronte konstanteko gidatze-elikadura bat erabiltzen bada, LEDetako bat zirkuitulaburtzen bada ere, zirkuituaren korrontea konstante mantendu daiteke, eta ez die beste LEDei eragingo. Hala ere, hartutako gidatze-modua edozein dela ere, LED zirkuitu irekiko akats bat gertatzen den bitartean, argi-kate osoa ezin da piztu.
2. Konexio paraleloaren modua
Konexio paraleloaren ezaugarri estrukturala LED guztien muturrak bat egiten eta konektatzen direla da, hurrenez hurren, hau da, LED guztien anodoak elkarrekin konektatuta daude eta katodoak elkarrekin konektatuta. Konexio modu honetan, LED bakoitzaren tentsioa guztiz berdina da, baina LED bakoitzetik igarotzen den korrontea ez da nahitaez koherentea; modelo eta zehaztapen-multzo bereko LEDak hautatu arren, korronte-banaketa irregularra izango da ekoizpen- eta fabrikazio-prozesuetan dauden desberdintasun txikiengatik. Korronte-banaketa irregularrak zuzenean eragingo du LEDen bizitza erabilgarrian. Korronte gehiegi duten LEDak azkar zahartuko dira, haien bizitza erabilgarria asko laburtuko da eta erraz erreko dira epe luzeko erabileraren ondoren.
Zirkuituaren konplexutasunari dagokionez, paraleloan konektatzeko modua seriean konektatzeko moduaren antzekoa da, biak zirkuitu-egitura sinpleak baitira, baina fidagarritasuna ere ez da altua. Batez ere LED kopuru handia duten eszenatokietan, huts egiteko probabilitatea nabarmen handituko da.
Kontuan izan behar da konexio paralelo moduak tentsio baxuko eskakizunak dituela eta tentsio baxuko gidatze eszenatokietarako egokiagoa dela, baina bi arazo nagusi daude: lehenik, LED desberdinen aurreranzko tentsio jaitsieraren aldeak distira inkoherentea eragingo du, efektu argitsuan eraginez; bigarrenik, akatsen eragina berezia da: LED bat zirkuitulaburtzen bada, zirkuitu osoaren zirkuitulaburra eragingo du, eta LED guztiek ezin dute normal funtzionatu; LED bat zirkuitu irekita badago, korronte konstanteko unitatea erabiltzean, LED horri esleitutako korronte guztia gainerako LEDetan gainjarriko da, gainerako LEDen gehiegizko korrontearen kaltea eraginez, tentsio konstanteko unitatea erabiltzeak ez du LED zirkuitu osoaren funtzionamendu normalean eragingo.
Serie-paralelo konbinazio modua serieko eta paralelo konexioen konbinazio bat da. Bere egitura estandarra hau da: lehenik, hainbat LED seriean konektatzen dira adar bat osatzeko, eta ondoren, serieko adar horietako batzuk paraleloan konektatzen dira LEDaren elikatze-iturriaren bi muturretara. LED bakoitzaren parametroak funtsean koherenteak direla oinarri hartuta, konexio modu honek adar paralelo guztien tentsioa berdina dela eta serieko adar bakoitzeko korrontea uniformea dela bermatzen du, eta horrek ez du soilik serieko konexio moduaren korronte-koherentziaren abantaila kontuan hartzen, baita konexio paralelo moduaren zirkuituaren egonkortasun ezaugarriak ere integratzen ditu.
Kontuan izan behar da serie-paralelo konbinazio moduaren abantaila nagusia fidagarritasunaren hobekuntza dela, batez ere LED kopuru handia duten potentzia handiko lanpara eszenatokietarako egokia. LED akats bat serie-adar batean gertatzen denean, adar horren argi-igorpenari bakarrik eragingo dio, eta beste adarrek normal funtziona dezakete oraindik. Serie eta paralelo modu sinpleekin alderatuta, akatsen eragin-eremua asko murrizten da. Gaur egun, potentzia handiko LED lanpara gehienek (hala nola LED proiektoreak, LED industria- eta meatzaritza-lanparak, etab.) serie-paralelo konbinazio modua erabiltzen dute, eta horrek ez du soilik potentzia handiko argi-eskaera asetzen, baita erabileraren fidagarritasuna bermatzen ere.
Matrizearen konexio moduaren diseinu ideia nagusia "talde erredundantzia" da. Bere egitura tipikoa hau da: 3 LEDekin adar bat osatu talde gisa, eta adar talde bakoitza kontrolatzailearen Ua, Ub eta Uc hiru irteera terminal desberdinetara konektatuta dago, hurrenez hurren. Funtzionamendu logikaren ikuspegitik, adar bateko 3 LEDak normal daudenean, 3 LEDek argia igortzen dute aldi berean; adarreko 1 edo 2 LED irekitzen badira ere, gainerako LEDek normal funtziona dezakete oraindik, horrela talde bakoitzeko gutxienez LED batek argia igortzen duela ziurtatuz.
