Резистори за светодиоди - правилно изчисляване на съпротивлението. Изчисляване на резисторното съпротивление за светодиоди LED калкулатор
Надеждната работа на светодиода зависи от токапротичащи през него. Ако стойностите са твърде ниски, той просто няма да свети и ако текущата стойност бъде превишена, характеристиките на елемента ще се влошат, дори до точката на унищожаване. В същото време казват, че светодиодът е изгорял. За да се елиминира възможността от повреда на този полупроводник, е необходимо да се избере във верига с включен резистор. Той ще ограничи тока във веригата до оптимални стойности.
LED устойчивосте нелинейно. Това означава, че когато напрежението, приложено към този елемент, се промени, токът, протичащ през него, ще се промени нелинейно. Можете да проверите това, ако намерите волт-амперната характеристика на който и да е диод, включително диодите, излъчващи светлина. Когато се подава захранване под напрежението на отваряне на p-n прехода, токът през светодиода е нисък и елементът не работи. След като този праг бъде превишен, токът през елемента бързо се увеличава и той започва да свети.
Ако захранванесвържете директно към светодиода, диодът ще се провали, тъй като не е проектиран за такова натоварване. За да предотвратите това да се случи, трябва да ограничите тока, протичащ през светодиода, с баластно съпротивление или да намалите напрежението на важен за нас полупроводник.
Нека разгледаме най-простата схема на свързване (Фигура 1). Източникът на постоянен ток се свързва последователно чрез резистор към желания светодиод, чиито характеристики трябва да са известни. Това може да стане в Интернет, като изтеглите описание (информационен лист) за конкретен модел или като намерите желания модел в справочници. Ако не можете да намерите описание, можете приблизително да определите спада на напрежението на светодиода по неговия цвят:
- Инфрачервени - до 1,9 V.
- Червено – от 1,6 до 2,03 V.
- Оранжево – от 2,03 до 2,1 V.
- Жълто – от 2,1 до 2,2 V.
- Зелено – от 2,2 до 3,5 V.
- Синьо – от 2,5 до 3,7 V.
- Лилаво – 2,8 до 4 V.
- Ултравиолетово - от 3,1 до 4,4 V.
- Бяло – от 3 до 3,7 V.
Фигура 1 – Схема на свързване на светодиода
Токът във веригата може да се сравни с движението на течност през тръба. Ако има само един път на потока, тогава силата на тока (дебит) в цялата верига ще бъде една и съща. Точно това се случва във веригата на Фигура 1. Съгласно закона на Кирхоф сумата от паданията на напрежението във всички елементи, включени във верига, протичаща с един ток, е равна на EMF на тази верига (на Фигура 1, обозначена с буквата E ). От това можем да заключим, че падащото напрежение през резистора за ограничаване на тока трябва да бъде равно на разликата между захранващото напрежение и неговия спад върху светодиода.
Тъй като токът във веригата трябва да бъде еднакъв, токът, получен през резистора и светодиода, е еднакъв. За стабилна работа на полупроводников елемент, повишаване на неговата надеждност и издръжливост, токът през него трябва да има определени стойности, посочени в описанието му. Ако не можете да намерите описание, можете да приемете приблизителната стойност на тока във веригата като 10 милиампера. След като определите тези данни, вече можете да изчислите стойността на резистора за светодиода. Определя се от закона на Ом. Съпротивлението на резистора е равно на отношението на спада на напрежението върху него към тока във веригата. Или в символна форма:
R = U(R)/I,
където U (R) е спадът на напрежението върху резистора
I – ток във веригата
Изчисляване на U (R) на резистор:
U (R) = E – U (Led)
където U (Led) е спадът на напрежението в LED елемента.
С помощта на тези формули ще получите точната стойност на съпротивлението на резистора. Промишлеността обаче произвежда само стандартни стойности на съпротивление, така наречените рейтингови серии. Следователно, след изчислението, ще трябва да изберете съществуващата стойност на съпротивлението. Трябва да изберете малко по-голям резистор от изчисления, по този начин ще имате защита срещу случайно превишаване на напрежението в мрежата. Ако е трудно да изберете елемент, който е близък по стойност, можете да опитате да свържете два резистора последователно или паралелно.
Ако изберете съпротивление с по-малка мощност от необходимото във веригата, то просто ще се провали. Изчисляването на мощността на резистора е доста просто; трябва да умножите спада на напрежението върху него по тока, протичащ в тази верига. След това трябва да изберете съпротивление с мощност не по-малка от изчислената.
Пример за изчисление
Имаме захранващо напрежение 12V, зелен светодиод. Необходимо е да се изчисли съпротивлението и мощността на резистора за ограничаване на тока. Падът на напрежението върху зеления светодиод, от който се нуждаем, е 2,4 V, номиналният ток е 20 mA. Оттук изчисляваме падащото напрежение върху баластния резистор.
U (R) = E – U (Led) = 12V – 2.4V = 9.6V.
Стойност на съпротивлението:
R = U (R)/ I = 9,6 V/0,02 A = 480 Ohm.
Стойност на мощността:
P = U (R) ⋅ I = 9,6 V ⋅ 0,02 A = 0,192 W
От няколко стандартни съпротивления избираме 487 ома (серия E96), а мощността може да бъде избрана на 0,25 W. Този резистор трябва да се поръча.
Ако трябва да свържете няколко светодиода последователно, можете също да ги свържете към източника на захранване, като използвате само един резистор, който ще потисне излишното напрежение. Изчислението му се извършва с помощта на горните формули, но вместо едно предно напрежение U (Led), трябва да вземете сумата от предните напрежения на необходимите светодиоди.
Ако трябва да свържете няколко светоизлъчващи елемента паралелно, тогава за всеки от тях трябва да изчислите собствен резистор, тъй като всеки от полупроводниците може да има собствено напрежение в посока напред. Изчисленията за всяка верига в този случай са подобни на изчислението на един резистор, тъй като всички те са свързани паралелно към един и същ източник на захранване и неговата стойност за изчисляване на всяка верига е една и съща.
Стъпки на изчисление
За да направите правилните изчисления, трябва да направите следното:
- Намиране на напрежението и тока на светодиода.
- Изчисляване на спада на напрежението върху желания резистор.
- Изчисляване на съпротивлението на резистора.
- Избор на съпротивление от стандартния диапазон.
- Изчисляване и избор на мощност.
Можете сами да направите това просто изчисление, но е по-лесно и по-ефективно да използвате калкулатор за изчисляване на резистор за светодиод. Ако въведете такава заявка в търсачката, ще намерите много сайтове, предлагащи автоматизирани изчисления. Всички необходими формули вече са вградени в този инструмент и работят незабавно. Някои услуги също предлагат незабавно избор на елементи. Ще трябва само да изберете най-подходящия калкулатор за изчисляване на светодиоди и по този начин да спестите време.
Онлайн LED калкулаторът не е единственият начин да спестите време в изчисленията. Изчисляването на транзистори, кондензатори и други елементи за различни схеми отдавна е автоматизирано в Интернет. Всичко, което остава, е компетентното използване на търсачката за решаване на тези проблеми.
Светодиодите са оптималното решение за много проблеми с осветлението в дома, офиса и производството. Обърнете внимание на лампите Ledz. Това е най-доброто съотношение на цена и качество на осветителните продукти, като ги използвате, не е нужно да правите изчисления и да сглобявате осветително оборудване сами.
#s3gt_translate_tooltip_mini ( показване: няма !важно; )
LED осветлението и индикацията, благодарение на това полупроводниково устройство, се счита за едно от най-надеждните. При организиране на осветлението LED лампите произвеждат висококачествен светлинен поток, като същевременно са екологични източници на светлина, които не изискват изхвърляне и не консумират много електроенергия. Светодиодът работи само на постоянно напрежение и пропуска ток само в една посока, точно като обикновен диод. 
Светодиодът е устройство със специфичен, ясно регулиран ток, както максимален, така и минимален. Ако превишите максимално допустимия постоянен ток или подаденото към него напрежение, то определено ще се повреди, с прости думи ще „изгори“. LED данни могат да бъдат намерени:
- В справочник или техническа литература;
- На интернет страници;
- При покупка от продавач-консултант.
Без да знаете работното напрежение и максималния ток напред, изборът на съпротивлението на резистора за ограничаване на тока е доста проблематичен. Освен ако нямате автотрансформатор или променлив резистор. В този случай можете да изгорите няколко от тези полупроводникови елементи. Този метод е повече теоретичен, отколкото практически и може да се използва само в извънредни ситуации. Резисторът е пасивен елемент, използван в електрически вериги; има определена стойност на съпротивление. Предлага се променлив резистор с копче за настройка или постоянен резистор. Резисторът се характеризира с концепцията за мощност, която също трябва да се вземе предвид при изчисляването му в електрически вериги.
И така, всеки светодиод има работно напрежение и постоянен ток, който преминава през него и го осветява. Ако U на източника на захранване е да речем 1,5 волта и според спецификацията диодът трябва да бъде свързан точно към това напрежение, тогава ограничителен резистор не е необходим. Или е възможно да свържете три светодиода с работно напрежение от 0,5 волта последователно към източника на захранване. Освен това всички тези полупроводникови елементи трябва да бъдат от един и същи тип и марка. Тази ситуация обаче се случва изключително рядко и често захранването е много по-голямо от работното напрежение на един светодиод.
Как да изчислим съпротивлението за светодиоди, което не само ограничава тока във веригата, но и създава спад на напрежението. Резисторът за ограничаване на тока за светодиод се изчислява въз основа на добре известния закон на Ом I=U/R. От тук можем да изберем стойността на съпротивлението R=U/I. Където U е напрежението, I е големината на постоянния ток.
Ето най-простата схема за свързване на един светодиод. 
Силата на тока при серийно свързване ще бъде същата, а захранващото напрежение на светодиода трябва да бъде определена стойност, често тя е значително по-ниска от тази, захранваща цялата верига. Следователно резисторът трябва да изгаси част от напрежението, така че напрежението, приложено към светодиода, вече е с определена стойност, посочена в неговия паспорт като работно напрежение. Тоест, I (ток) във веригата е известен и ще бъде равен на консумиращия I диод, а спадът на U на съпротивлението ще бъде равен на разликата между U захранване и U LED. Познавайки U на резистора и I, който минава през него, според същия закон на Ом можете да намерите съпротивлението му. За да направите това, разделете спада на напрежението през резистора на тока, протичащ през веригата.
След изчисляване на LED резистора, той все още трябва да съответства на мощността; за това U на него трябва да се умножи по известното I на цялата верига. Токът във всяка част на веригата ще бъде еднакъв и следователно максималният ток, преминаващ през светодиода, няма да надвишава този, преминаващ през ограничителния резистор. В този случай се препоръчва да изберете резистор с малко по-висок рейтинг от по-малък, това се отнася както за съпротивлението, така и за неговата мощност. Познавайки закона на Ом, можете също да изчислите съпротивлението чрез R на светодиода.
Ако няма подходящ резистор с необходимото съпротивление, то може да се получи чрез свързване на няколко такива елемента последователно или паралелно. В този случай, за последователна връзка, общото съпротивление на всички резистори ще бъде равно на сумата от всички, включени в тази верига. 
И паралелно се изчислява по тази формула: 
Трябва да се има предвид, че всичко това се изчислява въз основа на захранващото напрежение, тъй като с увеличаването му силата на тока в цялата верига също ще се увеличи. Така че източникът на захранване трябва да осигурява не само висококачествено коригирано, но и стабилизирано напрежение.
Заобикаляне на светодиод с резистор
Струва си да се обсъди такова свързване на светодиод и резистор при последователно свързване на два или повече светлоизлъчващи елемента. Дори при една и съща маркировка и тип, характеристиките на всеки светодиод може леко да се различават. Ако тече през него, тогава той има свой собствен вътрешен R. Освен това, в режим, когато вентилът (диодът) го провежда и не го провежда, вътрешното съпротивление ще се различава значително. Тоест, когато клапанът се включи отново в този режим, съпротивлението ще се различава значително. Съответно, обратното напрежение също ще варира значително, което може да доведе до изгаряне (разбивка).
За да се предотвратят подобни ситуации, се препоръчва да се прескочи светодиодът с резистор с ниска мощност с голям R от няколкостотин ома. Такава връзка ще осигури изравняване на обратното напрежение на полупроводниковите устройства, които произвеждат светлинния поток, свързани в една верига.
Видео за изчисление на светодиоди
За да определите необходимата стойност на резистора за ограничаване на тока за един или повече светодиоди, ще ви трябват следните данни:
Захранващо напрежение;
- изправено напрежение на светодиода и ток, за който е проектиран;
- брой и схема на свързване на светодиодите.
При липса на референтни данни, предното напрежение на светодиода може да се определи доста точно от цвета на светенето му с помощта на таблицата:
Повечето от тези модерни полупроводникови устройства са проектирани за ток от 20 mA, но има диоди, предназначени за по-високи токове (150 mA или повече). Следователно, за да се определи точно номиналният ток, ще са необходими технически данни на марката диод.
При пълна липса на информация за марката и техническите характеристики на светодиода, препоръчваме да вземете номиналния ток като 10 mA, а напрежението в посока напред - като 1,5-2 V.
Необходимият брой охлаждащи резистори зависи от избора на схема за свързване на полупроводникови устройства. Така че, когато са свързани последователно, едно нещо е напълно достатъчно: във всички точки стойностите на протичащия ток са еднакви.
При паралелно свързване на диоди използването на един общ охлаждащ резистор е неприемливо. Поради факта, че няма светодиоди, които да са напълно идентични по своите характеристики; Имайки известно разпределение на съпротивлението и съответно консумираните токове, елемент с по-ниско съпротивление ще консумира повече ток, което може да причини преждевременната му повреда.
По този начин, ако един от няколко паралелно свързани светодиода изгори, останалите, поради съпротивлението на резистор, предназначен за определен брой диоди, ще получат повишено напрежение, за което не са проектирани, което от своя страна ще причини те да се провалят.
Ето защо при паралелно свързване на светодиоди се препоръчва да се осигури отделно съпротивление за всеки елемент. Тази препоръка е взета предвид в предложения калкулатор.
Изчислението се извършва по формулата:
R=Погасяване/ILED;
Uquenching = Upower – ULED.
важно!Не забравяйте да спазвате правилния поляритет на LED връзките. Анодът (по-дългият проводник) се свързва към плюса на източника на захранване, а катодът към минуса (има характерен прорез на диодната крушка отстрани).
Често при производството на различни устройства има нужда от използване на светодиоди и светодиодни индикатори. Светодиодът е свързан към източника на захранване, като правило, чрез резистор за ограничаване на тока (резистор за охлаждане). По-долу са дадени принципите и формулите за изчисляване на охлаждащия резистор, както и малък калкулатор за бързи изчисления.
Изчисляване на охлаждащ резистор за светодиод
Първо, нека да разберем как да изчислим съпротивлението на охлаждащия резистор, от какво зависи и каква мощност трябва да има резисторът, за да захранва светодиода от източника на захранване.
ориз. 1. Диаграма на свързване на светодиод към източник на захранване чрез резистор.
Както можем да видим от диаграмата, токът (I) протича през резистора и светодиода от един и същи източник. Напрежението на резистора е равно на разликата между захранващото напрежение и напрежението на светодиода (VS-VL). Тук трябва да изчислим съпротивлението на резистора (R), при което напрежението I ще тече през веригата, а напрежението VL ще тече през светодиода.
Да кажем, че ще захранваме светодиода от батерия напрежение 5VПо правило това захранващо напрежение се използва за захранване на схеми на микроконтролери и друго цифрово оборудване.
Нека изчислим стойност на напрежението през охлаждащия резистор, за това трябва да знаем спада на напрежението на светодиода, това може да се намери в справочника за конкретен светодиод.
Приблизителни стойности на спад на напрежението за светодиоди (AL307 и други с ниска мощност в подобен пакет):
- червено - 1.8...2V;
- зелено и жълто - 2...2.4V;
- бяло и синьо - 3...3.5V.
Да кажем, че използваме син светодиод , спадът на напрежението върху него е 3V.
Изчисляваме напрежението на охлаждащия резистор:
Udream = Upit - Ulight = 5V - 3V = 2V.
За изчисляване на съпротивлението на охлаждащия резистортрябва да знаем тока през светодиода. Номиналният ток на определен тип светодиод може да бъде намерен в справочника. За повечето светодиоди с ниска мощност (като AL307), номиналният ток е в диапазона 10-25mA.
Да кажем това за нашия светодиод номинален токза достатъчно яркото му сияние е 20mA (0.02A). Оказва се, че напрежение от 2V ще бъде изгасено през резистора и ще премине ток от 20mA. Нека извършим изчислението, използвайки формулата на закона на Ом:
R = U / I = 2V / 0.02A = 100 Ohm.
В повечето случаи е подходящ резистор с ниска мощност с мощност 0,125-0,25 W (MLT-0,125 и MLT-0,25). Ако токът и спадът на напрежението през резистора са много различни, няма да навреди изчисляване на мощността на резистора:
P = U * I = 2V * 0.02A = 0.04 W.
По този начин 0,04 W е очевидно по-малко от номиналната мощност дори за резистора с най-ниска мощност MLT-0,125 (0,125 W).
Нека направим изчисление за червен светодиод (напрежение 2V, ток 15mA).
Udream = Upit - Ulight = 5V - 2V = 3V.
R = U / I = 3V / 0,015A = 200 Ohm.
P = U * I = 3V * 0,015A = 0,045 W.
Прост калкулатор за изчисляване на охлаждащ резистор
Един светодиод
Серийно свързване на светодиоди
Паралелно свързване на светодиоди
Изчисляване на резистор за светодиод.
| Тип връзка: | |
| Захранващо напрежение: | волт |
| LED предно напрежение: | волт |
| Ток през LED: | Милиампер |
| Брой светодиоди: | бр. |
| Резултати: | |
| Точна стойност на резистора: | Ом |
| Стандартна стойност на резистора: | Ом |
| Минимална мощност на резистора: | ват |
| Обща консумация на енергия: | ват |
светодиоди. Видове, видове светодиоди. Свързване и изчисления..
Ето как изглежда светодиодът в реалния живот:
И ето как е показано на диаграмата:
За какво се използва светодиодът?
Светодиодите излъчват светлина, когато през тях преминава електрически ток.
Те са измислени през 70-те години на миналия век за смяна на крушки, които често изгарят и консумират много енергия.
Свързване и запояване
Светодиодите трябва да бъдат свързани по правилния начин, като се вземе предвид тяхната полярност + за анода и k за катода има къс проводник, по-къс крак. Ако видите вътрешността на светодиода, катодът има по-голям електрод (но това не е официален метод).
Светодиодите могат да се повредят от топлината на запояване, но рискът е малък, ако запоявате бързо. Не е необходимо да се вземат специални предпазни мерки при запояване на повечето светодиоди, но може да бъде полезно да хванете крака на светодиода с пинсети за разсейване на топлината.
Проверка на светодиодите
Никога не свързвайте светодиоди директно към батерия или източник на захранване!
Светодиодът ще изгори почти моментално, защото твърде много ток ще го изгори. Светодиодите трябва да имат ограничителен резистор За бързо тестване е подходящ резистор от 1kOhm за повечето светодиоди, ако напрежението е 12V или по-малко. Не забравяйте да свържете светодиодите правилно, като спазвате полярността!
LED цветове
Светодиодите се предлагат в почти всички цветове: червено, оранжево, кехлибарено, кехлибарено, зелено, синьо и бяло. Синият и белият светодиод са малко по-скъпи от другите цветове.
Цветът на светодиодите се определя от вида на полупроводниковия материал, от който са направени, а не от цвета на пластмасата на корпуса им. Светодиодите от всякакъв цвят идват в безцветен корпус, в който случай цветът може да бъде открит само чрез включване...
Многоцветни светодиоди
Многоцветният светодиод е проектиран просто, той е червен и зелен, комбинирани в един корпус с три крака. Чрез промяна на яркостта или броя на импулсите на всеки кристал можете да постигнете различни цветове на светене.
Изчисляване на LED резистор
Един светодиод трябва да има резистор, свързан последователно във веригата, за да ограничи тока, преминаващ през светодиода, в противен случай той ще изгори почти мигновено...
Резистор R се определя по формулата:
R= (V S – V L ) / I
V S
= захранващо напрежение
V L
= напрежение, изчислено за всеки тип диод (обикновено 2 до 4 волта)
аз
= LED ток (например 20 mA), това трябва да е по-малко от максимално допустимия за вашия диод.
Ако размерът на съпротивлението не може да бъде избран точно, вземете резистор с по-голяма стойност. Всъщност едва ли ще забележите разликата... яркостта на сиянието ще намалее съвсем леко.
Например: Ако захранващото напрежение е VS = 9V и има червен светодиод (V = 2V), изискващ I = 20mA = 0,020A,
R = (- 9 V) / 0,02 A = 350 Ohm. В този случай можете да изберете 390 ома (най-близката стандартна стойност, която е по-голяма).
Изчисляване на LED резистор с помощта на закона на Ом
Законът на Ом гласи, че съпротивлението на резистора R = V / I,
където:
V= напрежение на резистора (V = S – V L в този случай)
аз= ток през резистор
И така R= (V S – V L ) / I
Серийно свързване на светодиоди.
Ако искате да свържете няколко светодиода наведнъж, това може да стане последователно. Това намалява консумацията на енергия и ви позволява да свържете голям брой диоди едновременно, например като някакъв гирлянд. Всички светодиоди, които са свързани последователно, трябва да бъдат от един и същи тип. Захранването трябва да има достатъчна мощност и да осигурява подходящо напрежение.
Пример за изчисление:
Червени, жълти и зелени диоди - когато са свързани последователно, е необходимо захранващо напрежение от поне 8 V, така че 9-волтова батерия ще бъде почти идеален източник.
V L = 2V + 2V + 2V = 6V (три диода, техните напрежения се сумират).
Ако захранващото напрежение VS е 9V и диоден ток = 0,015A,
Резистор R = (V S–VL)/I= (9 – 6) /0,015 = 200 ома
Взимаме резистор 220 Ohm (най-близката стандартна стойност, която е по-голяма).
Избягвайте паралелното свързване на светодиоди!
Свързването на няколко светодиода паралелно с помощта на един резистор не е добра идея...
Като правило, светодиодите имат набор от параметри, всеки от които изисква малко по-различно напрежение... което прави такава връзка практически неработеща. Един от диодите ще свети по-ярко и ще поема повече ток, докато не излезе от строя. Тази връзка значително ускорява естественото разграждане на LED кристала. Ако светодиодите са свързани паралелно, всеки светодиод трябва да има собствен ограничителен резистор.
Мигащи светодиоди
Мигащите светодиоди изглеждат като обикновени светодиоди, те могат да мигат сами, защото съдържат вградена интегрална схема. Светодиодът мига с ниски честоти, обикновено 2-3 мигания в секунда. Такива дрънкулки се правят за автомобилни аларми, различни индикатори или детски играчки.