หนึ่งในวาฬที่หลายคนจับไว้แนวคิดทางอิเล็กทรอนิกส์เป็นแนวคิดของการเชื่อมต่อแบบอนุกรมและแบบขนานของตัวนำ จำเป็นต้องทราบความแตกต่างที่สำคัญระหว่างการเชื่อมต่อประเภทนี้ หากไม่มีสิ่งนี้ จะไม่สามารถเข้าใจและอ่านไดอะแกรมเดียวได้
หลักการพื้นฐาน
กระแสไฟฟ้าเคลื่อนที่ไปตามตัวนำจากแหล่งที่มาสู่ผู้บริโภค (โหลด) ส่วนใหญ่มักจะเลือกสายทองแดงเป็นตัวนำ นี่เป็นเพราะข้อกำหนดสำหรับตัวนำ: ต้องปล่อยอิเล็กตรอนอย่างง่ายดาย
โดยไม่คำนึงถึงวิธีการเชื่อมต่อ ไฟฟ้าการเคลื่อนที่ปัจจุบันจากบวกเป็นลบ มันอยู่ในทิศทางนี้ที่ศักยภาพลดลง ในกรณีนี้ควรจำไว้ว่าเส้นลวดที่กระแสไหลผ่านก็มีความต้านทานเช่นกัน แต่ความสำคัญของมันมีขนาดเล็กมาก จึงเป็นเหตุให้ละเลย ความต้านทานของตัวนำจะเป็นศูนย์ ในกรณีที่ตัวนำมีความต้านทาน มักจะเรียกว่าตัวต้านทาน
การเชื่อมต่อแบบขนาน
ในกรณีนี้องค์ประกอบที่รวมอยู่ในห่วงโซ่เชื่อมต่อกันด้วยสองโหนด ไม่มีการเชื่อมต่อกับโหนดอื่น ส่วนของห่วงโซ่ที่เชื่อมต่อกันมักจะเรียกว่ากิ่งก้าน แผนภาพการเชื่อมต่อแบบขนานแสดงในรูปด้านล่าง
ในภาษาที่เข้าใจมากขึ้นในนี้ในกรณีนี้ ตัวนำทั้งหมดจะเชื่อมต่อที่ปลายด้านหนึ่งที่โหนดหนึ่ง และอีกด้านหนึ่งที่โหนดที่สอง สิ่งนี้นำไปสู่ความจริงที่ว่ากระแสไฟฟ้าแบ่งออกเป็นองค์ประกอบทั้งหมด สิ่งนี้จะเพิ่มการนำไฟฟ้าของวงจรทั้งหมด
เมื่อเชื่อมต่อตัวนำกับวงจรข้อมูลแรงดันไฟของแต่ละตัวจะเท่ากัน แต่ความแรงกระแสของวงจรทั้งหมดจะถูกกำหนดเป็นผลรวมของกระแสที่ไหลผ่านองค์ประกอบทั้งหมด โดยคำนึงถึงกฎของโอห์มด้วยการคำนวณทางคณิตศาสตร์อย่างง่าย จะได้รูปแบบที่น่าสนใจ: ค่าผกผันของความต้านทานรวมของวงจรทั้งหมดถูกกำหนดเป็นผลรวมของค่าผกผันกับความต้านทานของแต่ละองค์ประกอบ ในกรณีนี้จะพิจารณาเฉพาะองค์ประกอบที่เชื่อมต่อแบบขนานเท่านั้น
การเชื่อมต่อแบบอนุกรม
ในกรณีนี้องค์ประกอบทั้งหมดของวงจรจะเชื่อมต่อในลักษณะนี้ในลักษณะที่ไม่เป็นปมเดียว ด้วยวิธีการเชื่อมต่อนี้มีข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่ง มันอยู่ในความจริงที่ว่าถ้าหนึ่งในตัวนำล้มเหลวองค์ประกอบที่ตามมาทั้งหมดจะไม่สามารถทำงานได้ ตัวอย่างที่ชัดเจนของสถานการณ์นี้คือพวงมาลัยปกติ หากหลอดไฟอันใดอันหนึ่งเกิดไฟไหม้ พวงมาลัยทั้งหมดจะหยุดทำงาน
การเชื่อมต่อแบบอนุกรมขององค์ประกอบต่างกันตรงที่ความแรงของกระแสในตัวนำทั้งหมดเท่ากัน สำหรับแรงดันไฟฟ้าของวงจร จะเท่ากับผลรวมของแรงดันของแต่ละองค์ประกอบ
ในวงจรนี้ ตัวนำจะรวมอยู่ในวงจรสลับกัน ซึ่งหมายความว่าความต้านทานของวงจรทั้งหมดจะประกอบด้วยลักษณะความต้านทานเฉพาะของแต่ละองค์ประกอบ นั่นคือ ความต้านทานรวมของวงจรเท่ากับผลรวมของความต้านทานของตัวนำทั้งหมด การพึ่งพาอาศัยกันเดียวกันสามารถหาได้ทางคณิตศาสตร์โดยใช้กฎของโอห์ม
แผนการผสม
มีบางสถานการณ์ที่คุณสามารถทำได้ในแผนภาพเดียวดูการเชื่อมต่อองค์ประกอบแบบอนุกรมและแบบขนานพร้อมกัน ในกรณีนี้ พวกเขาพูดถึงการเชื่อมต่อแบบผสม การคำนวณแบบแผนดังกล่าวดำเนินการแยกกันสำหรับกลุ่มตัวนำแต่ละกลุ่ม
ดังนั้น เพื่อหาค่าความต้านทานรวมจำเป็นต้องเพิ่มความต้านทานขององค์ประกอบที่เชื่อมต่อแบบขนานและความต้านทานขององค์ประกอบในอนุกรม ในกรณีนี้ การเชื่อมต่อแบบอนุกรมมีความสำคัญ นั่นคือจะนับก่อน และหลังจากนั้นจะมีการกำหนดความต้านทานขององค์ประกอบที่มีการเชื่อมต่อแบบขนาน
การเชื่อมต่อ LEDs
รู้พื้นฐานขององค์ประกอบการเชื่อมต่อทั้งสองประเภทในวงจรคุณสามารถเข้าใจหลักการสร้างวงจรของเครื่องใช้ไฟฟ้าต่างๆ มาดูตัวอย่างกัน ไดอะแกรมการเชื่อมต่อของ LED ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายกระแส
ที่แรงดันไฟหลักต่ำ (สูงถึง 5 V) ไฟ LEDเชื่อมต่อกันเป็นชุด ในกรณีนี้ ตัวเก็บประจุแบบพาส-ทรูและตัวต้านทานเชิงเส้นจะช่วยลดระดับการรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้า ค่าการนำไฟฟ้าของ LED เพิ่มขึ้นโดยใช้ตัวปรับสัญญาณระบบ
ด้วยแรงดันไฟหลัก 12 V สามารถใช้งานได้และการเชื่อมต่อเครือข่ายแบบอนุกรมและแบบขนาน ในกรณีของการเชื่อมต่อแบบอนุกรม แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจะถูกใช้ หากประกอบโซ่ของ LED สามดวงเข้าด้วยกันก็สามารถจ่ายแอมพลิฟายเออร์ได้ แต่ถ้าวงจรจะรวมองค์ประกอบเพิ่มเติมก็จำเป็นต้องใช้แอมพลิฟายเออร์
ในกรณีที่สอง นั่นคือ ด้วยขนานการเชื่อมต่อ จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานแบบเปิดสองตัวและแอมพลิฟายเออร์ (ที่มีแบนด์วิดท์สูงกว่า 3 A) ยิ่งกว่านั้นตัวต้านทานตัวแรกถูกติดตั้งที่ด้านหน้าของแอมพลิฟายเออร์และตัวที่สองหลังจากนั้น
ที่แรงดันไฟสูง (220 V) จะใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรม ในกรณีนี้ แอมพลิฟายเออร์สำหรับปฏิบัติการและอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสเต็ปดาวน์จะถูกใช้เพิ่มเติม
