Dopo anni di esportazione di lampioni a LED, ricevo regolarmente domande post-del tipo: "Utilizziamo questo lotto di luci da circa sei mesi e un chip LED ha smesso di funzionare - significa che l'intero gruppo di chip deve essere sostituito?" Ogni volta che si presenta questo problema, chiedo sempre prima: "La configurazione del cablaggio su questo apparecchio è in serie pura o in serie-parallela?" Perché queste due strutture circuitali portano a risultati completamente diversi quando un singolo chip si guasta. Basandosi su anni di lavoro con gli ingegneri della fabbrica, analizziamo esattamente cos'è una configurazione di cablaggio LED "serie-parallela" (multi-parallelo, multi-serie) e se un chip guasto distrugge davvero l'intero gruppo.
Cosa significano effettivamente cablaggio LED in serie, parallelo e in serie-parallelo?
Per capirlo correttamente, è necessario prima conoscere le configurazioni dei circuiti comuni utilizzati per i chip LED. In una connessione in serie, più chip sono collegati da un'estremità all'altra-a-estremità, con la corrente che scorre attraverso ciascun chip in sequenza. Se un singolo chip sviluppa un guasto nel circuito aperto-, l'intero ciclo della serie si interrompe e l'intera stringa di chip si spegne. In una connessione parallela, più chip sono collegati fianco a fianco-a-alla stessa fonte di alimentazione, con ciascun chip che funziona in modo indipendente - in teoria, un guasto di un singolo chip non influirà sugli altri. Tuttavia, il puro cablaggio parallelo impone requisiti elevati alla capacità di distribuzione della corrente del driver, quindi non è l'approccio tradizionale nelle applicazioni-del mondo reale.
Il cablaggio in serie-parallelo, come suggerisce il nome, combina strutture sia in serie che in parallelo. L'approccio tipico consiste nel connettere prima un numero di chip in serie per formare una piccola sotto-stringa, quindi collegare più sotto-stringhe in parallelo per costruire l'array di LED completo. Questa è attualmente la struttura circuitale più utilizzata nel settore dell'illuminazione stradale a LED, perché bilancia la stabilità della corrente con l'isolamento dei guasti - una soluzione matura che valuta i costi rispetto all'affidabilità.
Cosa succede realmente quando un chip si guasta in una configurazione in serie-parallela?
Questa è la domanda fondamentale a cui gli acquirenti tengono di più. In una struttura di circuito in serie-parallelo, un guasto di un singolo chip in genere colpisce solo la sotto-stringa a cui appartiene - non si diffonde alle altre sottostringhe-parallele, il che significa che l'intero array di chip non diventerà completamente scuro.
Nello specifico, se un chip sviluppa un -errore di circuito aperto - che significa un'interruzione interna nella connessione -, il percorso corrente per quella particolare sotto-stringa viene interrotto e quella piccola stringa di chip si oscura come gruppo. Ma poiché le altre sotto{5}}stringhe parallele funzionano su circuiti indipendenti, la corrente continua a fluire normalmente attraverso di esse e le prestazioni di illuminazione complessive non vengono influenzate in modo significativo - anche se la luminosità totale diminuirà leggermente a causa della perdita di emissione luminosa da quella sotto-stringa. Se invece un chip sviluppa un guasto da corto-circuito, la situazione è un po' più complessa: la corrente nella sotto{10}}stringa interessata potrebbe aumentare in modo anomalo e, se il driver non dispone di un'adeguata protezione da sovracorrente, c'è il rischio che ciò influisca sulla stabilità di altre sotto-stringhe. Questo è esattamente il motivo per cui sia la qualità del chip che il design della protezione del driver sono ugualmente importanti.
Perché la serie-parallela è la scelta più diffusa nel settore dell'illuminazione stradale a LED
Basato su anni di esperienza pratica-nei progetti, il cablaggio in serie-parallelo è ampiamente adottato per alcuni motivi chiave.
Innanzitutto, offre un forte isolamento dei guasti. Un singolo guasto del chip influisce solo su una sottostringa localizzata anziché causare lo spegnimento dell'intero apparecchio, riducendo significativamente la frequenza di manutenzione e i costi di sostituzione per i progetti di illuminazione stradale - un vantaggio fondamentale per gli impianti di illuminazione stradale municipale su larga-scala.
In secondo luogo, bilancia l’economia della progettazione del circuito. Il cablaggio puramente parallelo richiede un'elevata capacità di regolazione-della corrente da parte del driver, con conseguente aumento dei costi. Il cablaggio in serie-parallelo, progettando attentamente il numero di chip per sotto-stringa e i requisiti di tensione corrispondenti, mantiene un solido livello di affidabilità mantenendo i costi dei driver entro un intervallo ragionevole.
In terzo luogo, supporta processi di produzione standardizzati. La progettazione dei circuiti paralleli in serie- è relativamente matura e consente alle fabbriche di applicare procedure standardizzate durante la saldatura dei chip e l'imballaggio dei moduli, rendendo il tasso di rendimento e la coerenza più facili da controllare - questo è anche un dettaglio di produzione a cui vale la pena prestare molta attenzione durante gli audit di fabbrica.
Come valutare il cablaggio e l'affidabilità del chip quando si acquistano lampioni
Per prima cosa, chiedi direttamente al fornitore di confermare la configurazione del cablaggio del chip - se utilizza una struttura in serie-parallela e se il numero di chip per sotto-stringa è progettato in modo appropriato. In secondo luogo, controlla se il driver include funzionalità di protezione da sovracorrente e sovratensione, poiché ciò determina direttamente se un guasto localizzato potrebbe diffondersi e influenzare altre sotto-stringhe. In terzo luogo, richiedere rapporti sui test obsoleti per esaminare i dati sul tasso di fallimento derivanti dai test di burn-in estesi -: questo ha molto più peso di un'assicurazione verbale da parte del fornitore.
Conclusione
Il cablaggio in serie-parallelo è attualmente un metodo maturo e affidabile di connessione dei chip LED nel settore dell'illuminazione stradale - un guasto di un singolo chip in genere influisce solo sulla sua sotto-stringa locale anziché interrompere l'intero array, sebbene l'effettiva affidabilità dipenda ancora dalla qualità del chip e dalla progettazione della protezione del driver che lavorano insieme. I lampioni stradali a LED di Luxsky Lighting sono realizzati con chip di alta qualità e una struttura di circuiti paralleli in serie-ben ingegnerizzata-, abbinati a driver dotati di una solida protezione da sovracorrente, riducendo efficacemente al minimo il rischio di diffusione di un guasto in un singolo-punto. I nostri prodotti sono supportati da numerose certificazioni internazionali ed esportati in progetti di illuminazione municipale in numerosi paesi. Se stai cercando un lampione a LED veramente stabile e affidabile per il tuo progetto, non esitare a contattare Luxsky Lighting - il nostro team fornirà consigli professionali sui prodotti e prezzi competitivi in base alle esigenze specifiche del tuo progetto.
