Eine Parallelschaltung ist eine Schaltung, bei der beispielsweise mehrere LEDs gleichlaufend zueinander geschaltet sind. In einer Parallelschaltung sind die Anschlüsse aller Komponenten miteinander verbunden. Für die Parallelschaltung von LED-Leuchten bedeutet das, dass sowohl die Anoden (positiven Anschlüsse) der LEDs als auch die Kathoden (negativen Anschlüsse) miteinander verbunden sind.
Was sind die Charakteristika in einer Parallelschaltung?
In einer Parallelschaltung können die LEDs unabhängig voneinander arbeiten. Das bedeutet, dass das Ausschalten oder Ausfallen einer LED keinen Einfluss auf die Funktion der anderen LEDs hat. Bedingung für die ordnungsgemäße Funktion jeder einzelnen LED und die Garantie dafür, dass jede LED mit ausreichend Strom versorgt wird, ist die ähnliche oder identische Spezifikation aller LEDs.
Die Stromstärke I in der Parallelschaltung
In einer Parallelschaltung von LEDs teilen sich die Stromstärken auf die einzelnen LEDs auf. Das bedeutet, dass jede LED den gleichen Strom erhält, welcher durch den Vorwiderstand begrenzt wird.
Um die Stromstärke in einer Parallelschaltung von LEDs zu berechnen, muss der Gesamtstrom ermittelt werden, welcher durch die Schaltung fließt.
- Bestimmung des Gesamtstroms (I ges):
- wenn der Vorwiderstand bekannt ist: I ges = Vorwiderstand (U) / Widerstandswert (R)
- wenn die Gesamtspannung (U ges) bekannt ist: I ges = Gesamtspannung (U ges) / Gesamtwiderstand (R ges)
Die Spannung in der Parallelschaltung
Die Spannungsversorgung sollte ausreichend sein, um den Gesamtstrom allen parallel geschalteten LEDs bereitzustellen zu können, ohne die Spannungsquelle damit zu überlasten.
Die Bedeutung des Vorwiderstandes in der Parallelschaltung
Jede LED benötigt einen Vorwiderstand, um einerseits den Strom zu begrenzen, welcher durch sie hindurchfließt und andererseits, um zu gewährleisten, dass jede LED nur die Strommenge erhält, welche sie benötigt, um ordnungsgemäß zu funktionieren.
Vorwiderstandsberechnung: U Vorwiderstand = I Betriebsstrom x R
Beispiele für Lampen in Parallelschaltung
Beispiel 1 – Anzeigentafeln
In LED-Anzeigetafeln wie digitalen Werbetafeln, Stadionanzeigetafeln oder Verkehrszeichen werden zahlreiche LEDs parallel geschaltet, um Texte, Grafiken oder Animationen darzustellen.
Beispiel 2 – Garten- und Landschaftsbeleuchtung
Die LEDs in diesen Anwendungen können parallel geschaltet werden, um eine energieeffiziente und langlebige Beleuchtung zu ermöglichen.
Vor- und Nachteile der Parallelschaltung von Lampen
Vorteile
- Unabhängiger Betrieb: In einer Parallelschaltung können die LEDs unabhängig voneinander arbeiten. Das bedeutet, dass das Ausschalten oder Ausfallen einer LED keinen Einfluss auf die Funktion der anderen LEDs hat. Jede LED kann einzeln gesteuert werden, was Flexibilität und Kontrolle ermöglicht.
- Gleichmäßige Helligkeit: Durch die Parallelschaltung wird eine gleichmäßige Helligkeit über alle LEDs erreicht. Jede LED erhält den gleichen Strom, der durch den entsprechenden Vorwiderstand begrenzt wird. Dadurch wird sichergestellt, dass alle LEDs mit derselben Intensität leuchten.
Nachteile
- LED-Hitze (Link zu diesem neuen Lexikonbeitrag erstellen): Die Parallelschaltung von LEDs kann zu einer erhöhten Wärmeentwicklung führen, insbesondere wenn die LEDs mit höheren Strömen betrieben werden. Die Wärmeableitung muss sorgfältig berücksichtigt werden, um sicherzustellen, dass die LEDs innerhalb ihrer zulässigen Betriebstemperatur bleiben und ihre Lebensdauer nicht beeinträchtigt wird.
- Notwendigkeit von individuellen Vorwiderständen: Jede LED in einer Parallelschaltung benötigt einen eigenen Vorwiderstand, um den Strom zu begrenzen. Dies erfordert zusätzliche Komponenten und erhöht den Aufwand bei der Schaltungsentwicklung und -installation.