Connexion série et parallèle du calculateur de LEDs. Voyons comment s'effectue le calcul des résistances pour les LED

Le calcul des résistances pour les LED est une opération très importante qui doit être effectuée avant d'arriver à la source d'alimentation. Les performances de la diode elle-même et de l'ensemble du circuit en dépendront. La résistance doit être connectée en série avec la LED. Cet élément est destiné à limiter le courant circulant dans la diode. Si la résistance a une résistance nominale inférieure à celle requise, la LED échouera (s'éteindra) et si la valeur de cet indicateur est supérieure à ce qui est nécessaire, la lumière de l'élément semi-conducteur sera trop faible.

Le calcul des résistances pour les LED doit être effectué selon la formule suivante R = (US - UL) / I, où :

États-Unis - tension d'alimentation ;
UL - tension d'alimentation de la diode (généralement 2 et 4 volts);
I est le courant de diode.

Assurez-vous de vérifier que la valeur sélectionnée courant électrique sera inférieure à la valeur maximale du courant de l'élément semi-conducteur. Avant de procéder au calcul, il est nécessaire de convertir cette valeur en ampères. Habituellement, il est indiqué en milliampères. Ainsi, à la suite des calculs, la valeur en Ohms sera obtenue. Si la valeur obtenue ne correspond pas à la résistance standard, la plus grande valeur la plus proche doit être sélectionnée. Ou vous pouvez connecter en série plusieurs éléments de résistance nominale inférieure de manière à ce que la résistance totale corresponde à celle calculée.

Par exemple, c'est ainsi que sont calculées les résistances des LED. Disons que nous avons une alimentation avec une tension de sortie de 12 volts et une LED (UL = 4 V). Le courant requis est de 20 mA. Nous le traduisons en ampères et obtenons 0,02 A. Nous pouvons maintenant procéder au calcul R \u003d (12 - 4) / 0,02 \u003d 400 Ohms.

Voyons maintenant comment il est nécessaire d'effectuer le calcul lorsque connexion série plusieurs éléments semi-conducteurs. Cela est particulièrement vrai lorsque vous travaillez avec réduit la consommation d'énergie et vous permet de vous connecter simultanément un grand nombre deéléments. Cependant, il convient de noter que toutes les LED connectées en série doivent être du même type et que l'alimentation doit être suffisamment puissante. C'est ainsi que les résistances pour LED doivent être calculées en série. Supposons que nous ayons 3 éléments dans le circuit (la tension de chacun est de 4 volts) et une alimentation de 15 volts. Déterminer la tension UL. Pour ce faire, additionnez les indicateurs de chacune des diodes 4 + 4 + 4 = 12 volts. La valeur passeport du courant LED est de 0,02 A, nous calculons R \u003d (15-12) / 0,02 \u003d 150 Ohms.

Il est très important de se rappeler que connexion parallèle Les LED sont pour le moins une mauvaise idée. Le fait est que ces éléments ont une répartition des paramètres, chacun d'eux nécessite une tension différente. Cela conduit au fait que le calcul de la LED est un exercice inutile. Avec cette connexion, chaque élément brillera de sa propre luminosité. La situation ne peut être sauvée que par une résistance de limitation pour chaque diode séparément.

En conclusion, nous ajoutons que tous les ensembles LED, y compris les lampes LED, sont calculés selon ce principe. Si vous souhaitez assembler vous-même une telle structure, ces calculs seront pertinents pour vous.

Puisqu'il est hautement souhaitable qu'une diode électroluminescente (LED, LED, LED) soit alimentée par un courant stable, vous ne devez pas la connecter directement à une source de tension. Il est nécessaire de stabiliser ou au moins de limiter le courant traversant la LED. Complexe régulateurs à découpage courant, avec un rendement élevé, laissons-le à la fin, pour commencer, suivons le chemin le plus simple: nous utilisons une seule résistance de limitation de courant et calculons la résistance de la résistance pour la LED.

Dans la section de travail de la caractéristique courant-tension de la LED, avec un petit changement de tension, le courant peut changer plusieurs fois, c'est-à-dire que la LED se comporte comme un stabilisateur de tension. Nous négligerons un petit changement dans la chute de tension aux bornes de la LED et la considérerons comme constante.

Calculateur de résistance LED

Je donnerai immédiatement une calculatrice pour ceux qui ne veulent pas plonger dans la théorie.
Pour calculer la résistance d'une résistance pour une LED, nous avons besoin des données suivantes :

Entrez toutes les données et obtenez la résistance de la résistance en ohms (si vous devez entrer des valeurs fractionnaires, vous devez utiliser un point décimal, pas une virgule).

Pour alimenter les LED, les alimentations sont généralement adaptées au 5V ou au 12V. En principe, il peut s'agir de n'importe quelle source d'alimentation, l'essentiel est que sa tension de sortie soit supérieure à la tension qui devrait être sur la LED d'au moins 10-15%, plus la différence entre la tension du bloc d'alimentation et la LED est grande , meilleure est la stabilité du courant, mais l'efficacité du circuit sera pire.
Le courant maximum de l'alimentation doit également être égal ou supérieur au courant nécessaire à la LED. Si le courant est inférieur à la LED ne brûlera pas à pleine puissance.
La chute de courant aux bornes de la LED est une valeur de référence, plus la longueur d'onde de la lumière émise est courte, plus la chute de tension est élevée. Ainsi, pour les LED rouges et vertes, la chute est de 1,5 à 2,5 V, pour le bleu, l'ultraviolet et le blanc de 3 à 3,5 V.
Le courant de la LED est également un paramètre de référence, mais la puissance de la LED en Watts peut être indiquée à la place. Et pour obtenir le courant, vous devrez diviser la puissance par la tension. Par exemple, une LED d'une puissance de 1W et d'une tension de 3,3V devrait consommer 0,3A ou 300mA de courant.

Lorsque toutes les données sont reçues, le calcul de la résistance pour la LED n'est pas difficile: d'abord, nous déterminons la chute de tension aux bornes de la résistance, pour cela nous soustrayons la chute aux bornes de la LED de la tension d'alimentation. Et maintenant, selon la loi d'Ohm, nous divisons cette tension par le courant, en conséquence, nous avons une résistance.
Si les tensions sont en volts et les courants en ampères, alors la résistance est en ohms. Si vous utilisez des milliampères, la résistance sera en kiloohms.

Un exemple de calcul de la résistance d'une résistance pour une LED.

Par exemple, prenons la LED que nous envisageons déjà et connectons-la à une source d'alimentation 5V : (5V-3.3V) / 0.3A = 5.67 Ohm. Étant donné que la résistance nominale la plus proche disponible est de 5,6 ohms, nous l'utilisons.
Maintenant que nous connaissons la résistance de la résistance pour la LED, nous calculons sa puissance, pour cela le moyen le plus simple est de mettre au carré le courant traversant la résistance et de multiplier par la résistance.

Un exemple de calcul de la puissance d'une résistance pour une LED.

Nous continuons l'exemple: 0,3A * 0,3A * 5,6 Ohm \u003d 0,5 W.
En principe, vous pouvez acheter une résistance pour une telle puissance, vous pouvez également mettre une résistance à une puissance supérieure, mais souvent la puissance s'avère importante, alors une connexion de groupe de résistances nous aidera, mais c'est un sujet pour un autre article.

Allumer plusieurs LED

Souvent, dans différentes lampes ou systèmes de rétroéclairage, il est nécessaire d'utiliser plusieurs LED identiques, vous pouvez donc économiser beaucoup sur les résistances en connectant plusieurs LED et une résistance en série. Bien sûr, le coût de la résistance est faible, mais le fait qu'une résistance nécessite moins d'espace sera un gros plus.
Pour un tel circuit de commutation, la résistance de la résistance est calculée de la même manière, mais au lieu de la chute de tension sur une LED, vous devez substituer la somme des chutes de tension sur toutes les LED connectées en série.

Par exemple, en utilisant une alimentation 12V, vous pouvez allumer trois LED 3,3V en série, un autre 2V devra être éteint sur une résistance. Si des LED de 1W sont utilisées, nous obtiendrons une résistance de 2V / 0,3A \u003d 6,67 Ohms. La valeur la plus proche est de 6,8 ohms.

La connexion des LED n'est pas une tâche difficile. Pour connexion correcte il suffit de connaître le cours de physique de l'école et de suivre un certain nombre de règles.

Le paramètre principal de toute LED est le courant, pas la tension, comme beaucoup le pensent. La LED doit être alimentée avec un courant stabilisé dont la valeur est toujours indiquée par le fabricant sur l'emballage ou dans la fiche technique.

Le courant LED est limité par une résistance - c'est l'option la moins chère. Mais il y en a aussi un plus "avancé" - à utiliser . En fait, l'utilisation de résistances est une relique du passé, car il existe aujourd'hui de nombreux pilotes pour tous les goûts et toutes les couleurs et au prix le plus attractif. Par exemple, le moins cher possible. Les pilotes fournissent un courant stable aux LED, quels que soient les changements de tension à son entrée.

La connexion correcte de la LED au pilote doit être la suivante : vous devez d'abord connecter la LED au pilote, puis nous allumons le pilote.

Il existe plusieurs types :

Rappelons-nous la loi d'Ohm :

R - résistance - mesuré en ohms

U - tension - mesuré en volts (V)

Je - courant - mesuré en ampères (A)

Un exemple de calcul d'une résistance pour une LED :

Disons que l'alimentation sort 12V : Vs=12V

LED - 2V et 20mA

20 mA = 0,02 A.

R=10/0.02=500 ohms

10 V dissipés sur résistance (12-2)

Calculons la puissance de résistance :

P=10*0.02A=0.2W

Résistance requise - R=500 Ohm et P=0,2 W

Calcul de la résistance pour la LED avec connexion en série des LED

Le moins de la LED est relié au plus de la suivante. Vous pouvez donc vous connecter indéfiniment. Lorsque la chute de tension aux bornes de la LED est multipliée par le nombre de diodes dans le circuit. Ceux. si nous avons 5 LED avec courant nominal 700 mA et une chute de tension de 3,4 Volts, alors il nous faut un driver pour 700 mA 3,4 * 5 = 17V

Nous avons examiné quels pilotes peuvent être sélectionnés, et maintenant nous reviendrons directement sur la façon de calculer la résistance pour la LED avec de telles connexions.

Ci-dessus, nous avons considéré le calcul de la résistance pour la LED (une). Avec une connexion série, le calcul est similaire, mais il faut garder à l'esprit que la chute de tension aux bornes de la résistance est moindre. Si "sur les doigts", alors la chute de tension totale à travers les LED Vl=3*2=6V est soustraite de la source d'alimentation. À condition que notre source produise 12V, puis 12-6 \u003d 6V.

R=6/0.02=300 Ohm.

P=6*0.02=0.12W

Ceux. nous avons besoin d'une résistance de 300 ohms et 0,125 watt.

Les caractéristiques de la LED et de l'alimentation sont similaires à l'exemple précédent.

Calcul de la résistance pour la LED en connexion parallèle

Lorsque le plus de la LED est connecté au plus d'une autre, le moins au moins. Avec cette connexion, le courant est additionné et la chute reste inchangée. Ceux. si nous avons 3 LED 700 mA et une chute de 3,4 V, alors 0,7 * 3 = 2,1A, alors nous avons besoin d'un pilote avec des paramètres de 4-7 V et au moins 2,1A.

Le calcul de la résistance pour la LED dans ce cas est similaire au premier cas.

Calcul de la résistance pour la LED en connexion série-parallèle

Une connexion intéressante. Avec cet agencement de diodes, plusieurs chaînes en série sont connectées en parallèle. Vous devez savoir que le nombre de LED dans les chaînes doit être égal. Le pilote est sélectionné en tenant compte de la chute de tension sur une chaîne et du produit du courant et du nombre de chaînes. Ceux. 3 circuits série avec des paramètres de 12V et 350 mA sont connectés en parallèle, la tension reste 12V et le courant est 350*3=1.05A. Pour un fonctionnement à long terme des puces, nous avons besoin conducteur conduit avec 12-15V et courant 1050mA.

Le calcul de la résistance pour la LED dans ce cas sera le suivant :

La résistance est similaire lorsqu'elle est connectée en série, cependant, il convient de garder à l'esprit que la consommation de la source d'alimentation augmentera trois fois (0,2 + 0,2 + 0,2 = 0,06A).

Lors de la connexion de LED via une résistance, une alimentation stabilisée est nécessaire, car. Lorsque la tension change, le courant traversant la diode change également.

Il existe une autre façon de connecter les LED - parallèle-série avec une connexion croisée. mais c'est un sujet assez compliqué dans les calculs, donc je ne le divulguerai pas ici. Si nécessaire, bien sûr, je décrirai, mais je pense que cela n'est nécessaire que pour un cercle restreint de spécialistes.

Sur le réseau, vous pouvez trouver de nombreuses calculatrices en ligne qui calculeront immédiatement les résistances pour vous. Mais vous ne devriez pas les croire aveuglément, mais plutôt revérifier, en suivant le dicton: "Si vous voulez bien le faire, faites-le vous-même."

Vidéo sur le calcul correct des résistances pour les LED

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