اتصال تسلسلي ومتوازي من حاسبة LEDs. دعونا نرى كيف يتم حساب المقاومات لمصابيح LED

يعد حساب المقاومات لمصابيح LED عملية مهمة للغاية يجب تنفيذها قبل الوصول إلى مصدر الطاقة. سيعتمد أداء كل من الصمام الثنائي نفسه والدائرة بأكملها على هذا. يجب توصيل المقاوم في سلسلة مع LED. يهدف هذا العنصر إلى الحد من التيار المتدفق عبر الصمام الثنائي. إذا كانت المقاومة الاسمية للمقاوم أقل من المطلوب ، فسيفشل مؤشر LED (يحترق) ، وإذا كانت قيمة هذا المؤشر أعلى من اللازم ، فسيكون ضوء عنصر أشباه الموصلات خافتًا للغاية.

يجب إجراء حساب المقاومات لمصابيح LED وفقًا للصيغة التالية R = (US - UL) / I ، حيث:

الولايات المتحدة - جهد إمداد الطاقة ؛
UL - جهد إمداد الصمام الثنائي (عادة 2 و 4 فولت) ؛
أنا هو تيار الصمام الثنائي.

تأكد من التحقق من أن القيمة المحددة التيار الكهربائيستكون أقل من الحد الأقصى للقيمة الحالية لعنصر أشباه الموصلات. قبل متابعة الحساب ، من الضروري تحويل هذه القيمة إلى أمبير. عادة ما يشار إليه بالمللي أمبير. وبالتالي ، نتيجة للحسابات ، سيتم الحصول على القيمة بالأوم. إذا كانت القيمة التي تم الحصول عليها لا تتطابق مع المقاوم القياسي ، فيجب اختيار القيمة الأقرب الأكبر. أو يمكنك الاتصال على التوالي بعدة عناصر ذات مقاومة اسمية أقل بحيث تتوافق المقاومة الإجمالية مع المقاومة المحسوبة.

على سبيل المثال ، هذه هي الطريقة التي يتم بها حساب المقاومات الخاصة بمصابيح LED. لنفترض أن لدينا مصدر طاقة بجهد خرج 12 فولت ومصباح LED واحد (UL = 4 فولت). التيار المطلوب 20 مللي أمبير. نترجمها إلى أمبير ونحصل على 0.02 أ. الآن يمكننا المتابعة إلى الحساب R \ u003d (12-4) / 0.02 \ u003d 400 أوم.

الآن دعنا نفكر في كيفية إجراء الحساب متى اتصال تسلسليعدة عناصر أشباه الموصلات. هذا صحيح بشكل خاص عند العمل مع تقليل استهلاك الطاقة ويسمح لك بالاتصال في وقت واحد عدد كبير منعناصر. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن جميع مصابيح LED المتصلة بالسلسلة يجب أن تكون من نفس النوع ، ويجب أن يكون مصدر الطاقة قويًا بدرجة كافية. هذه هي الطريقة التي يجب بها حساب المقاومات الخاصة بمصابيح LED في اتصال متسلسل. لنفترض أن لدينا 3 عناصر في الدائرة (جهد كل منها 4 فولت) ومصدر طاقة بجهد 15 فولت. تحديد الجهد UL. للقيام بذلك ، أضف مؤشرات كل من الثنائيات 4 + 4 + 4 = 12 فولت. قيمة جواز السفر لتيار LED هي 0.02 أ ، نحسب R \ u003d (15-12) / 0.02 = 150 أوم.

من المهم جدا أن نتذكر ذلك اتصال موازيةالمصابيح هي فكرة سيئة على أقل تقدير. الشيء هو أن هذه العناصر لها انتشار للمعلمات ، كل منها يتطلب جهدًا مختلفًا. هذا يؤدي إلى حقيقة أن حساب LED هو تمرين عديم الفائدة. مع هذا الاتصال ، سوف يتألق كل عنصر مع سطوعه الخاص. لا يمكن حفظ الموقف إلا بواسطة المقاوم المحدد لكل صمام ثنائي على حدة.

في الختام ، نضيف أن جميع مجموعات LED ، بما في ذلك مصابيح LED ، يتم حسابها وفقًا لهذا المبدأ. إذا كنت ترغب في تجميع مثل هذا الهيكل بنفسك ، فستكون هذه الحسابات مناسبة لك.

نظرًا لأنه من المرغوب بشدة أن يتم تشغيل الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED ، LED ، الصمام الثنائي الباعث للضوء) بتيار ثابت ، يجب ألا تقوم بتوصيله مباشرة بمصدر الجهد. من الضروري تثبيت أو على الأقل الحد من تدفق التيار عبر LED. معقد تبديل المنظمينالحالي ، بكفاءة عالية ، دعنا نتركه في النهاية ، بالنسبة للمبتدئين ، دعنا نسير على أبسط مسار: نستخدم مقاومًا واحدًا محددًا للتيار ونحسب مقاومة المقاوم لمصباح LED.

في قسم العمل الخاص بخاصية الجهد الحالي لمصباح LED ، مع تغيير طفيف في الجهد ، يمكن أن يتغير التيار عدة مرات ، أي أن LED يتصرف مثل مثبت الجهد. سنهمل تغييرًا طفيفًا في انخفاض الجهد عبر مؤشر LED ونعتبره ثابتًا.

LED المقاوم حاسبة

سأقدم على الفور آلة حاسبة لأولئك الذين لا يريدون الخوض في النظرية.
لحساب مقاومة المقاوم لمصباح LED ، نحتاج إلى البيانات التالية:

أدخل جميع البيانات واحصل على مقاومة المقاوم بالأوم. (إذا كنت بحاجة إلى إدخال قيم كسرية ، فأنت بحاجة إلى استخدام علامة عشرية ، وليس فاصلة.)

لتشغيل مصابيح LED ، عادةً ما يتم تكييف مصادر الطاقة مع 5 فولت أو 12 فولت. من حيث المبدأ ، يمكن أن يكون أي مصدر طاقة ، الشيء الرئيسي هو أن جهد الخرج أكبر من الجهد الذي يجب أن يكون على LED بنسبة 10-15 ٪ على الأقل ، وكلما زاد الفرق بين جهد PSU و LED ، كلما كان الاستقرار الحالي أفضل ، لكن كفاءة الدائرة ستكون أسوأ.
يجب أيضًا أن يكون الحد الأقصى الحالي لمصدر الطاقة مساويًا أو أكبر من التيار المطلوب لمصباح LED. إذا كان التيار أقل من LED فلن يحترق بكامل قوته.
يمثل الانخفاض الحالي عبر مؤشر LED قيمة مرجعية ، فكلما كان الطول الموجي للضوء المنبعث أقصر ، زاد انخفاض الجهد. لذلك بالنسبة لمصابيح LED الحمراء والخضراء ، يكون الانخفاض 1.5 - 2.5 فولت ، للأزرق والأشعة فوق البنفسجية والأبيض 3 - 3.5 فولت.
يعد تيار LED أيضًا معلمة مرجعية ، ولكن يمكن الإشارة إلى قوة LED بالواط بدلاً من ذلك. وللحصول على التيار ، ستحتاج إلى تقسيم الطاقة على الجهد. على سبيل المثال ، يجب أن يستهلك مصباح LED بقوة 1 وات وبجهد 3.3 فولت تيار 0.3 أمبير أو 300 مللي أمبير.

عندما يتم تلقي جميع البيانات ، فإن حساب المقاوم لمصباح LED ليس بالأمر الصعب: أولاً ، نحدد انخفاض الجهد عبر المقاوم ، لذلك نطرح الانخفاض عبر مؤشر LED من جهد الإمداد. والآن ، وفقًا لقانون أوم ، نقسم هذا الجهد على التيار ، ونتيجة لذلك ، لدينا مقاومة.
إذا كانت الفولتية بالفولت والتيارات بالأمبير ، تكون المقاومة بالأوم. إذا كنت تستخدم المللي أمبير ، فستكون المقاومة بالكيلو أوم.

مثال لحساب مقاومة المقاوم لمصباح LED.

على سبيل المثال ، لنأخذ مؤشر LED الذي نفكر فيه بالفعل ونوصله بمصدر طاقة 5 فولت: (5V-3.3V) / 0.3A = 5.67 أوم. نظرًا لأن أقرب تصنيف مقاوم متاح هو 5.6 أوم ، فإننا نستخدمه.
الآن بعد أن عرفنا مقاومة المقاوم للـ LED ، نحسب قوتها ، لأن أسهل طريقة هي تربيع التيار المتدفق عبر المقاوم وضربه في المقاومة.

مثال لحساب قوة المقاوم لمصباح LED.

نواصل المثال: 0.3A * 0.3A * 5.6 أوم \ u003d 0.5 وات.
من حيث المبدأ ، يمكنك شراء المقاوم لمثل هذه القوة ، ويمكنك أيضًا وضع المقاوم بقوة أعلى ، ولكن غالبًا ما تكون القوة كبيرة ، ثم يساعدنا الاتصال الجماعي للمقاومات ، ولكن هذا موضوع مقال آخر.

التبديل على مصابيح LED متعددة

غالبًا في المصابيح أو أنظمة الإضاءة المختلفة ، يلزم استخدام عدة مصابيح LED متطابقة ، بحيث يمكنك توفير الكثير على المقاومات عن طريق توصيل عدة مصابيح LED ومقاوم واحد على التوالي. بالطبع ، تكلفة المقاوم منخفضة ، لكن حقيقة أن المقاوم يتطلب مساحة أقل ستكون إضافة كبيرة.
بالنسبة لدائرة التبديل هذه ، يتم حساب مقاومة المقاوم بطريقة مماثلة ، فقط بدلاً من انخفاض الجهد على مؤشر LED واحد ، تحتاج إلى استبدال مجموع قطرات الجهد على جميع المصابيح المتصلة في سلسلة.

على سبيل المثال ، باستخدام مصدر طاقة بجهد 12 فولت ، يمكنك تشغيل ثلاثة مصابيح LED بقوة 3.3 فولت على التوالي ، وسيتعين إطفاء 2 فولت آخر على المقاوم. إذا تم استخدام 1W LEDs ، فسنحصل على مقاومة 2V / 0.3A = 6.67 أوم. أقرب قيمة 6.8 أوم.

توصيل مصابيح LED ليس مهمة صعبة. إلى عن على الاتصال الصحيحيكفي معرفة مقرر الفيزياء المدرسي واتباع عدد من القواعد.

المعلمة الرئيسية لأي LED هي التيار ، وليس الجهد ، كما يعتقد الكثير من الناس. يجب تغذية مؤشر LED بتيار مستقر ، يتم دائمًا تحديد قيمته من قبل الشركة المصنعة على العبوة أو في ورقة البيانات.

يقتصر تيار LED على المقاوم - وهذا هو الخيار الأرخص. ولكن هناك أيضًا طريقة أكثر "تقدمًا" - للاستخدام. في الواقع ، يعد استخدام المقاومات من مخلفات الماضي ، لأنه يوجد اليوم الكثير من المحركات لكل ذوق ولون وبأكثر الأسعار جاذبية. على سبيل المثال ، أرخص ما يمكن. يوفر السائقون تيارًا ثابتًا لمصابيح LED ، بغض النظر عن التغيرات في الجهد عند مدخلاته.

يجب أن يكون الاتصال الصحيح لمصباح LED بالسائق على النحو التالي: أولاً تحتاج إلى توصيل مؤشر LED بالسائق ، وبعد ذلك فقط نقوم بتشغيل السائق.

هناك عدة أنواع:

دعونا نتذكر قانون أوم:

R - المقاومة -يقاس بالأوم

U - الجهد -يقاس بالفولت (V)

أنا - الحالي -يقاس بالأمبير (أ)

مثال على حساب المقاوم لمصباح LED:

لنفترض أن مخرجات مصدر الطاقة 12V: Vs = 12V

LED - 2 فولت و 20 مللي أمبير

20 مللي أمبير = 0.02 أ.

R = 10 / 0.02 = 500 أوم

تبدد 10 فولت عند المقاومة (12-2)

لنحسب قوة المقاومة:

P = 10 * 0.02A = 0.2 واط

المقاوم المطلوب - R = 500 أوم و P = 0.2 واط

حساب المقاوم لمصباح LED مع التوصيل التسلسلي لمصابيح LED

ناقص LED متصل بعلامة الجمع التالية. حتى تتمكن من الاتصال إلى أجل غير مسمى. عندما يتم ضرب انخفاض الجهد عبر مؤشر LED بعدد الثنائيات في الدائرة. أولئك. إذا كان لدينا 5 المصابيح مع التصنيف الحالي 700 مللي أمبير وانخفاض الجهد 3.4 فولت ، ثم نحتاج إلى سائق 700 مللي أمبير 3.4 * 5 = 17 فولت

لقد نظرنا في برامج التشغيل التي يمكن تحديدها ، وسنعود الآن مباشرة إلى كيفية حساب المقاوم لمصباح LED بهذه التوصيلات.

أعلاه ، نظرنا في حساب المقاوم لمصباح LED (واحد). مع التوصيل التسلسلي ، تكون الحسابات متشابهة ، ولكن يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن انخفاض الجهد عبر المقاوم أقل. إذا كان "على الأصابع" ، فإن إجمالي الجهد ينخفض عبر مصابيح LED Vl = 3 * 2 = 6V يتم طرحه من مصدر الطاقة. بشرط أن ينتج مصدرنا 12 فولت ، ثم 12-6 \ u003d 6 فولت.

R = 6 / 0.02 = 300 أوم.

P = 6 * 0.02 = 0.12 واط

أولئك. نحتاج إلى مقاوم 300 أوم و 0.125 واط.

تتشابه خصائص LED ومصدر الطاقة مع المثال السابق.

حساب المقاوم للـ LED بالتوازي

عندما يكون الجمع من LED متصلاً بعلامة زائد أخرى ، فإن الطرح إلى الطرح. مع هذا الاتصال ، يتم تلخيص التيار ، ويبقى الانخفاض دون تغيير. أولئك. إذا كان لدينا 3 مصابيح LED 700 مللي أمبير وقطرة 3.4 فولت ، ثم 0.7 * 3 = 2.1A ، فإننا نحتاج إلى سائق بمعلمات من 4-7 فولت و 2.1 أمبير على الأقل.

يشبه حساب المقاوم لمصباح LED في هذه الحالة الحالة الأولى.

حساب المقاوم لمصباح LED في اتصال متسلسل متوازي

اتصال مثير للاهتمام. مع هذا الترتيب من الثنائيات ، يتم توصيل عدة سلاسل متسلسلة بشكل متوازٍ. عليك أن تعرف أن عدد مصابيح LED في السلاسل يجب أن يكون متساويًا. يتم اختيار السائق مع مراعاة انخفاض الجهد في سلسلة واحدة ومنتج التيار وعدد السلاسل. أولئك. 3 دوائر تسلسلية بمعلمات 12 فولت و 350 مللي أمبير متصلة بالتوازي ، ويظل الجهد 12 فولت ، والتيار 350 * 3 = 1.05 أمبير. للتشغيل طويل الأمد للرقائق ، نحتاج يقودها سائقمع 12-15 فولت و 1050 مللي أمبير الحالية.

سيكون حساب المقاوم لمصباح LED في هذه الحالة على النحو التالي:

يكون المقاوم متشابهًا عند توصيله في سلسلة ، ومع ذلك ، يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الاستهلاك من مصدر الطاقة سيزداد ثلاث مرات (0.2 + 0.2 + 0.2 = 0.06A).

عند توصيل مصابيح LED من خلال المقاوم ، هناك حاجة إلى مصدر طاقة مستقر ، لأن. عندما يتغير الجهد ، سيتغير التيار المتدفق عبر الصمام الثنائي أيضًا.

هناك طريقة أخرى لتوصيل مصابيح LED - تسلسلي متوازي مع اتصال متقاطع. لكن هذا موضوع معقد إلى حد ما في الحسابات ، لذلك لن أفصح عنه هنا. إذا لزم الأمر ، سأصف بالطبع ، لكنني أعتقد أن هذا ضروري فقط لدائرة ضيقة من المتخصصين.

على الشبكة ، يمكنك العثور على العديد من الآلات الحاسبة عبر الإنترنت التي ستحسب مقاوماتك على الفور. لكن لا يجب أن تصدقهم على نحو أعمى ، بل يجب عليك التحقق مرة أخرى باتباع المثل: "إذا كنت تريد أن تفعل ذلك جيدًا ، فافعل ذلك بنفسك".

فيديو عن الحساب الصحيح للمقاومات لمصابيح LED

في تواصل مع