Как правильно подобрать резистор для светодиода. Почему нужен ограничивающий резистор. Как рассчитать номинал резистора для светодиода. Какие параметры светодиода важны при выборе резистора. Схемы подключения светодиодов с резисторами.
Зачем нужен резистор для светодиода
Резистор для светодиода выполняет важную функцию — он ограничивает ток, протекающий через светодиод. Это необходимо по следующим причинам:
- Защита светодиода от перегорания. Без ограничения тока светодиод быстро выйдет из строя.
- Обеспечение оптимального режима работы. Каждый светодиод рассчитан на определенный номинальный ток.
- Стабилизация яркости свечения. Резистор компенсирует колебания напряжения питания.
- Выравнивание яркости при параллельном соединении нескольких светодиодов.
Таким образом, резистор является обязательным элементом в схеме подключения светодиода. Его правильный выбор обеспечивает долгую и надежную работу светодиода.
Важные параметры светодиодов для расчета резистора
При выборе резистора для светодиода необходимо учитывать следующие ключевые параметры:
- Прямое напряжение (Vf) — падение напряжения на светодиоде при номинальном токе. Обычно 1.8-3.6 В в зависимости от цвета.
- Прямой ток (If) — номинальный рабочий ток светодиода. Типично 10-30 мА для обычных светодиодов.
- Максимальный прямой ток — предельно допустимый ток через светодиод.
- Цвет свечения — влияет на прямое напряжение светодиода.
Эти параметры можно найти в технической документации (datasheet) на конкретную модель светодиода. Их знание необходимо для корректного расчета номинала ограничивающего резистора.
Формула расчета сопротивления резистора для светодиода
Для расчета номинала ограничивающего резистора используется следующая формула:
R = (Vcc — Vf) / If
Где:
- R — сопротивление резистора (Ом)
- Vcc — напряжение источника питания (В)
- Vf — прямое напряжение светодиода (В)
- If — прямой ток светодиода (А)
Эта формула позволяет рассчитать идеальное сопротивление резистора для заданных параметров светодиода и источника питания. После расчета выбирается ближайшее стандартное значение из ряда номиналов резисторов.
Пример расчета резистора для светодиода
Рассмотрим конкретный пример расчета резистора:
- Напряжение питания: 12 В
- Прямое напряжение светодиода: 2 В
- Номинальный ток светодиода: 20 мА
Подставляем значения в формулу:
R = (12 В — 2 В) / 0.02 А = 500 Ом
Ближайшее стандартное значение — 510 Ом. Этот резистор и следует использовать в данном случае. Мощность резистора выбирается с запасом, обычно достаточно 0.25 Вт.
Схемы подключения светодиодов с резисторами
Существует несколько основных схем подключения светодиодов с ограничивающими резисторами:
Последовательное соединение
При последовательном соединении нескольких светодиодов используется один общий резистор. Это наиболее эффективная схема, так как минимизирует потери энергии на резисторе.
Параллельное соединение
При параллельном соединении каждый светодиод должен иметь свой отдельный резистор. Это обеспечивает равномерную яркость свечения всех светодиодов.
Смешанное соединение
Комбинирует последовательное и параллельное соединение. Используется для создания сложных светодиодных конструкций.
Выбор конкретной схемы зависит от количества светодиодов, доступного напряжения питания и требуемой яркости свечения.
Особенности выбора резисторов для разных типов светодиодов
Различные типы светодиодов имеют свои особенности при выборе ограничивающих резисторов:
Маломощные индикаторные светодиоды
Для обычных 3-5 мм светодиодов с током 10-20 мА подходят резисторы мощностью 0.125-0.25 Вт. Сопротивление рассчитывается по стандартной формуле.
Мощные светодиоды
Светодиоды мощностью 1 Вт и более требуют более тщательного расчета теплового режима. Часто используются драйверы тока вместо простых резисторов.
RGB-светодиоды
Для многоцветных RGB-светодиодов необходимо рассчитывать отдельный резистор для каждого цветового канала, учитывая разницу в прямом напряжении.
Светодиодные ленты
Светодиодные ленты обычно уже содержат встроенные резисторы. При подключении целой ленты дополнительный расчет не требуется.
Правильный выбор резистора с учетом особенностей конкретного типа светодиода обеспечивает оптимальный режим работы и долгий срок службы.
Влияние температуры на работу светодиодов и выбор резисторов
Температура оказывает существенное влияние на характеристики светодиодов и, следовательно, на выбор ограничивающих резисторов:
- С ростом температуры прямое напряжение светодиода уменьшается.
- Повышение температуры приводит к снижению яркости свечения.
- При высоких температурах ускоряется деградация кристалла светодиода.
Для компенсации температурных эффектов рекомендуется:
- Выбирать резисторы с небольшим положительным температурным коэффициентом сопротивления.
- При расчетах учитывать максимальную рабочую температуру устройства.
- Для мощных светодиодов использовать системы охлаждения.
Учет температурных факторов позволяет обеспечить стабильную работу светодиодов в широком диапазоне условий эксплуатации.
Какие нужны резисторы для светодиодного освещения?
Правильное подключение светодиодов бесспорно является важным вопросом. Многие задумываются над тем, чтобы собрать себе экономичный и не дорогой светильник, или же сделать эффектную интерьерную подсветку. Светодиоды отлично подходят для таких целей. Но мало кто знает, что их подключение может быть сопряжено с определенными трудностями. Нельзя просто так взять и включить светодиод в бытовую электросеть.
Необходимо помнить, что светодиоды имеют свой определенный ток питания, а также падение напряжения, которое зависите не только от типа светодиода, но и от его цвета. Для того, чтобы светодиод прослужил максимально долго, ему необходим специальный ограничивающий резистор. К вопросу, какие нужные резисторы для светодиодов и посвящена эта статья.
Теория, практика и примеры
Рассмотрим несколько небольших примеров подключения светодиодов. Для первого примера будем подключать один светодиод к блоку питания 12 вольт.
Пример с одним светодиодом
И так, у нас есть красный светодиод в количестве одной штуки. Падение напряжения данного диода составляет 2 вольта, а его ток питания 20 мА. Если подключить светодиод напрямую к блоку питания он просто сгорит, так как напряжение будет значительно превышать рекомендуемое для светодиода. В таком случае нам необходимо отсечь 10 вольт излишнего напряжения, а для этого нам необходим ограничивающий резистор. А вот теперь перейдем напрямую к вопросу выбора резистора.
Нам необходимо отсечь 10 вольт напряжения. Для этого вспоминаем закон Ома и делим 10 вольт напряжения на ток, потребляемый резистором: R=U/I. Получаем значение сопротивления в 500 Ом.
Теперь необходимо рассчитать мощность резистора. Для этого вспоминаем формулу P=U*I. Получаем значение мощности 200 мВт.
У нас есть расчеты характеристик резистора — 500 Ом и 200 мВт. Резистора с такими характеристиками нет, а ближайший к нему по характеристикам имеет сопротивление 510 Ом и 0,25 Вт мощности.
Вот он то нам и нужен. Покупаем, подсоединяем к аноду или катоду (неважно к какому из контактов, можно выбрать любой) и все! Светодиод подключен.
Пример с несколькими светодиодами
Если нужно подключить несколько светодиодов, их нужно подключать последовательно. Допустим у нас 2 красных светодиода, как и в прошлом примере. В таком случае падение напряжения будет суммироваться — 2+2=4 вольта.
Проводим аналогичные расчеты и считаем сопротивление аналогично прошлому примеру — 8 делим на 20 мА и получаем значение сопротивления в 400 Ом. Считаем мощность — 8 вольт умножаем на 20 мА и получаем 160 мВт.
Делаем вывод, что нам необходим резистор на 400 Ом и 160 мВт. Ближайший по параметрам резистор имеет сопротивление 400 Ом и все те же 25 мВт мощности.
Пример параллельного подключения светодиодов
При параллельном подключении нельзя подключать к нескольким параллельным диодам один резистор. В таком случае один из светодиодов будет тянуть на себя больший ток и гореть ярче, из-за чего он быстрее выйдет из строя.
Второй же светодиод
Важно помнить, что превышение рекомендуемых параметров питания приводит к ускоренной деградации кристалла, а при значительном превышении параметров светодиод просто сгорит в очень короткие сроки.
Ну вот собственно и все. Главное знать параметры светодиода, помнить школьный курс физики и провести минимальные расчеты. Кстати, у нес на сайте огромный выбор различных резисторов, а также собственно самих светодиодов!
Опубликовано: 2021-09-13 Обновлено: 2021-09-13
Автор: Магазин Electronoff
Диод резистор. Расчет и подбор сопротивления для светодиода. Важные параметры светодиодов
Обычный маленький светодиод выглядит как пластиковая колбочка-линза на проводящих ножках, внутри которой расположены катод и анод. На схеме светодиод изображается как обычный диод, от которого стрелочками показан излучаемый свет. Вот и служит светодиод для получения света, когда электроны движутся от катода к аноду — излучается видимый свет.
Когда выбрать нестандартный резистор?
Поэтому нам нужен резистор с номинальной мощностью не менее 140 мВт. Эмпирическое правило — найти резистор с удвоенной мощностью. Обычно вы можете использовать самый дешевый резистор, который вы можете найти с правильной мощностью. Потому что для некоторых схем также имеет значение фактический тип резистора. Какой тип резистора выбрать, какое приложение выходит за рамки данной статьи. Если вы строите какой-либо из этих типов схем, посмотрите, указывают ли схемы тип резистора. Если нет, возможно, эта статья поможет вам.
Изобретение светодиода приходится на далекие 1970-е, когда для получения света во всю применяли лампы накаливания. Но именно сегодня, в начале 21 века, светодиоды заняли наконец место самых эффективных источников электрического света.
Где у светодиода «плюс», а где «минус»?
Чтобы правильно подключить светодиод к источнику питания, необходимо прежде всего соблюсти полярность. Анод светодиода подключается к плюсу «+» источника питания, а катод — к минусу «-».
Катод, подключаемый к минусу, имеет вывод короткий, анод, соответственно, — длинный — длинную ножку светодиода — на плюс «+» источника питания.
Для большинства стандартных схем вам не нужно беспокоиться о типах резисторов, которые вы выбираете. Все, о чем вам нужно беспокоиться, это значение сопротивления и сколько энергии он может принять. Если через некоторое время произойдет сбой, вы должны обменять его на более высокий рейтинг мощности. Может быть, вы даже должны приложить усилия для расчета приличной стоимости 😉.
Вычисление необходимого значения резистора
Считаете ли вы, что трудно выбрать резистор? Токоограничивающий резистор — это резистор, который используется для уменьшения тока в цепи. Если вы не можете найти техническое описание, вы можете проверить его. У вас есть источник питания 5 В, который вы хотели бы включить. Какое значение резистора вам нужно?
Взгляните во внутрь светодиода: большой электрод — это катод, его — к минусу, маленький электрод, похожий просто на окончание ножки, — на плюс.
А еще рядом с катодом линза светодиода имеет плоский срез.
Паяльник долго на ножке не держать
Паять выводы светодиода следует аккуратно и быстро, ведь полупроводниковый переход очень боится лишнего тепла, поэтому нужно краткими движениями паяльника дотрагиваться его жалом до припаиваемой ножки, и тут же паяльник отводить в сторону. Лучше в процессе пайки держать припаиваемую ножку светодиода пинцетом, чтобы обеспечить на всякий случай отвод тепла от ножки.
Чтобы найти значение резистора, мы начинаем с нахождения падения напряжения над резистором. Поэтому необходимое значение для токоограничивающего резистора составляет 200 Ом. Значит, вы знаете, что вам нужен резистор на 200 Ом. Ну, единственное, что вам нужно знать, это рейтинг мощности компонента. Какое влияние может оказать резистор?
Поэтому вам нужно выяснить, какой эффект будет рассеиваться в вашем резисторе. Чтобы найти это, вы используете следующую формулу для расчета мощности. Он утверждает, что мощность равна току, умноженному на напряжение.
Резистор обязателен при проверке светодиода
Мы подошли к самому главному — как подключить светодиод к источнику питания. Если вы хотите проверить светодиод на работоспособность, то не стоит напрямую присоединять его к батарее или к блоку питания. Если ваш блок питания на 12 вольт, то используйте для подстраховки резистор на 1 кОм последовательно с проверяемым светодиодом.
Обычно большинство резисторов работают от 250 мВт и выше, поэтому легко найти подходящий резистор. Вычислить сопротивление 6-полосного резистора. Резистор — это, пожалуй, самый распространенный строительный блок, используемый в схемах. Резисторы бывают разных форм и размеров. Этот инструмент используется для декодирования информации для осевых резисторов с осевыми осями цвета.
Количество полос важно, потому что декодирование изменяется в зависимости от количества цветных полос. Существует три распространенных типа: 4 диапазона, 5 диапазонов и 6-полосные резисторы.
Не забывайте о полярности — длинный вывод на плюс, вывод от большого внутреннего электрода — к минусу. Если не использовать резистор, то светодиод быстро перегорит, в случае если вы нечаянно превысите номинальное напряжение, через p-n-переход потечет большой ток, и светодиод практически тут же выйдет из строя.
Пример значения сопротивления. Полоса 1 = оранжевый = 3, полоса 2 = желтый = 4, полоса 3 = зеленый = 5, диапазон 4 = синий = 1М. Пятая полоса является допуском и представляет собой наихудший вариант, который можно ожидать от номинальной стоимости. Цветовой код для допуска:. коричневый — 1% красный — 2% оранжевый — 3% желтый — 4% зеленый -5% синий 25% фиолетовый 1% серый 05% золото — 5% серебро — 10%.
Коэффициент температуры сопротивления
Пример расчета диапазона значений резистора.
Значения резисторов могут изменяться с температурой. 6-я полоса представляет температурный коэффициент или температуру и представляет собой величину, которая будет изменяться с температурой. Цвета группы представляют следующее.
Светодиоды бывают разных цветов, однако цвет свечения не всегда определяется цветом линзы светодиода. Белый, красный, синий, оранжевый, зеленый или желтый — линза может быть прозрачной, а включишь — окажется красным или синим. Светодиоды синего и белого свечения — самые дорогие. Вообще, на цвет свечения светодиода влияет в первую очередь состав полупроводника, и как вторичный фактор — цвет линзы.
Ограничение тока протекающего через светодиод
Мы начнем с проведения экспериментов, которые продемонстрируют, как напряжение и сопротивление влияют на ток, а затем доказывают эти результаты с небольшой математикой. Мы предлагаем другой источник питания, поэтому вы можете попробовать эксперименты, но вы можете использовать даже батареи в держателе батареи! Они яркие и мокрые, или мягкие и элегантные.
Они повсюду, и они очень весело.
Яркая или прозрачная лампа защищает излучатель света. Один провод представляет собой анод, а другой — катод. Один идет на положительное напряжение, а другой переходит в отрицательное напряжение. Это все немного запутанно — нам часто приходится думать о том, что есть.
Находим номинал резистора для светодиода
Резистор включается последовательно со светодиодом. Функция резистора — ограничить ток, сделать его близким к номиналу светодиода, чтобы светодиод мгновенно не перегорел, и работал бы в нормальном номинальном режиме. Берем в расчет следующие исходные данные:
Светодиод без резистора
Если это поможет, обратитесь к этим фотографиям и диаграммам или распечатайте их для справки. Зеленый, красный, синий и инфракрасный. Так, красный, например, производится с арсенидом галлия. С тех пор ученые экспериментировали со многими другими материалами и выяснили, как сделать другие цвета, такие как зеленый и синий, а также фиолетовый и белый.
Параллельное соединение светодиодов
Они могут быть хорошими индикаторами, но мы редко видим их в качестве иллюминаторов. Освещение означает «светить свет на что-то» — как фонарик или фары. Вы хотите, чтобы ваши фары были яркими, как черт. Тормозные огни должны быть достаточно яркими, чтобы их видеть, но не нужно освещать дорогу!
Vps — напряжение источника питания;
Vdf — прямое падение напряжения на светодиоде в нормальном режиме;
If — номинальный ток светодиода при нормальном режиме свечения.
Теперь, прежде чем находить , отметим, что ток в последовательной цепи у нас будет постоянным, одним и тем же в каждом элементе: ток If через светодиод будет равен току Ir через ограничительный резистор.
Индикация означает «указать что-то» — как сигнал поворота или стоп-сигналы на автомобиле. Вы не хотите, чтобы ваш сигнал поворота вашего автомобиля был слепым! Оба имеют одинаковый резистор. Вы должны следовать, проводя один из них. Его немного сложно объяснить, как ярко что-то с текстом или даже фотографиями.
Первая полезная вещь, которую вы найдете, — это размерная «пакетная» информация. В техническом описании также указывается, какой штырь представляет собой катод и другие длины и размеры. Затем вы найдете эту маленькую таблицу. Этот вариант довольно стандартный.
Следовательно Ir = If. Но Ir = Ur/R — по закону Ома. А Ur = Vps-Vdf. Таким образом, R = Ur/Ir = (Vps-Vdf)/If.
То есть, зная напряжение источника питания, падение напряжения на светодиоде и его номинальный ток, можно легко подобрать подходящий ограничительный резистор.
Если найденное значение сопротивления не удается выбрать из стандартного ряда номиналов резисторов, то берут резистор несколько большего номинала, например вместо найденных 460 Ом, берут 470 Ом, которые всегда легко найти. Яркость свечения светодиода уменьшится весьма незначительно.
Позже на той же странице находится таблица электрических характеристик. Первые две строки говорят о «длине волны» — это особый способ указания цвета. В конце концов, «супер ярко-красный» — очень субъективное описание.
С длиной волны мы можем точно знать, какой цвет излучается. Третья строка в основном говорит «сколько цвет меняется от длины волны». Четвертый ряд не так важен, мы пропустим это.
В любом «цикле» схемы напряжения должны быть сбалансированы: генерируемая сумма = используемая сумма. Этот закон «Напряжение петли» был обнаружен человеком по имени Кирхгоф. И мы видим петлю выше, где одна часть состоит из 9-вольтовой батареи. Поэтому немного изменим нашу диаграмму. Это напряжение, которое должно «поглощаться» резистором. Затем мы перейдем к другому важному закону, который называется законом Ома — и он описывает, как работают резисторы.
Пример подбора резистора:
Допустим, имеется источник питания на 12 вольт, и светодиод, которому нужно 1,5 вольта и 10 мА для нормального свечения. Подберем гасящий резистор. На резисторе должно упасть 12-1,5 = 10,5 вольт, а ток в последовательной цепи (источник питания, резистор, светодиод) должен получиться 10 мА, следовательно из Закона Ома: R = U/I = 10,5/0,010 = 1050 Ом.
Выбираем 1,1 кОм.
Там более общая сокращенная нотация, которую вы увидите очень часто. Или два других способа написать для решения для текущего или сопротивления. К сожалению, 100 лет здесь работают против нас, поэтому просто нести с собой на этом. Если у меня есть 3 Ом резистор с током 5 Ампер, проходящий через него. Каково напряжение на резисторе. Закон Ома очень важен, и его стоит немного успеть, чтобы ознакомиться с ним. Мы предлагаем придумать другие номера совпадений сопротивлений, токов и напряжений и использовать их для решения неизвестного значения.
Формула расчета сопротивления резистора онлайн калькулятора
Если вы работаете с друг, викторины и проверьте свои ответы! Есть также «калькуляторы» в Интернете, которые вы можете проверить сами. Наша диаграмма становится немного плотной, но мы очень многое сделали. Поэтому есть веские причины для желания контролировать яркость, если вы говорите, что у вас небольшая батарея, и вы хотите, чтобы свет длился долго.
Какой мощности должен быть резистор? Если R = 1100 Ом, а ток составит 0,01 А, то, по закону Джоуля-Ленца, на резисторе каждую секунду будет выделяться тепловая энергия Q = I*I*R = 0,11 Дж, что эквивалентно 0,11 Вт.
Резистор мощностью 0,125 Вт подойдет, даже запас останется.
Последовательное соединение светодиодов
Если перед вами стоит цель соединить несколько светодиодов в единый источник света, то лучше всего соединение выполнять последовательно. Это нужно для того, чтобы к каждому светодиоду не цеплять свой резистор, чтобы избежать лишних потерь энергии. Наиболее подходят для последовательного соединения светодиоды одного и того же вида, из одной и той же партии.
Вы можете увидеть это в техническом описании, о котором мы говорили ранее. Поскольку для вас так важно практиковать эти законы, которые вы только что узнали, у нас появится еще одна викторина. Попробуйте решить проблемы, используя приведенные выше диаграммы. Да, есть онлайн-калькуляторы, которые сделают это для вас, но часть обучающая электроника может выполнять вычисления, даже если на необитаемом острове.
Сколько ток проходит через резистор 100 Ом?
Ты этого не обманул? Этот макет использовал 3 разных напряжения и один и тот же резистор.
Бьюсь об заклад, вы знаете, что будет дальше! Ответ заключается в том, как используется мощность. Резистор не светится, он нагревает. Так как неэффективно просто накачивать всю энергию батареи в воздух как тепло, мы должны максимально использовать мощность, используемую резистором, и лучший способ сделать это — поддерживать низкое напряжение.
Допустим, необходимо последовательно объединить 8 светодиодов по 1,4 вольта с током по 0,02 А для подключения к источнику питания 12 вольт. Очевидно, общий ток будет составлять 0,02 А, но общее напряжение составит 11,2 вольта, следовательно 0,8 вольт при токе в 0,02 А должны рассеяться на резисторе. R = U/I = 0,8/0,02 = 40 Ом. Выбираем резистор на 43 Ом минимальной мощности.
Переход ниже, что не предлагается, потому что прямое напряжение может меняться, а резисторы могут меняться, и батарея может меняться, и все эти небольшие отклонения в 2 вольта или около того складываются, и вы не получите желаемой яркости. Мы закончим, представив еще одну деталь, которая находится в сумке для комплекта.
Это потенциометр.
Схемы подключения светодиодов
Ну, в конце концов, это не такая мнимая вещь, на самом деле они довольно распространены. Потенциометры — это резистор, который регулируется ручкой. Мы расскажем о потенциометрах более подробно в следующем учебнике, поэтому рассмотрим это свежее введение!
Параллельное соединение цепочек светодиодов — не лучший вариант
Если есть выбор, то светодиоды лучше всего соединять последовательно, а не параллельно. Если соединить несколько светодиодов параллельно через один общий резистор, то в силу разброса параметров светодиодов, каждый из них будет не в равных условиях с остальными, какой-то будет светиться ярче, принимая больше тока, а какой-то — наоборот тусклее. В результате, какой-нибудь из светодиодов сгорит раньше в силу быстрой деградации кристалла. Лучше для параллельного соединения светодиодов, если альтернативы нет, применить к каждой цепочке свой ограничительный резистор.
Потенциометры, например резисторы, имеют значение Ом.
Например, этот потенциометр составляет 2 кОм. Потенциометры имеют три контакта, два «внешних» и один «средний» штырь. Средний штырь иногда называют стеклоочистителем. Вы можете понять, почему его называют стеклоочистителем, открывая горшок, его буквально как стеклоочиститель! Когда стеклоочиститель перемещается от одного конца к другому, сопротивление между этим штифтом и правым или левым штифтом изменяется, чем ближе стеклоочиститель к боковому штифту, тем меньше сопротивление.
Расчет сопротивления аналогичный
Когда горшок повернут полностью вправо, его противоположность. Сопротивление между двумя внешними штифтами всегда одинаково. Сопротивление между средним штифтом и левым или правым штифтом меняется! Быстрый тест! Символ схемы для потенциометра выглядит так, как будто есть резистор, а затем стрелка, указывающая посередине, — это стеклоочиститель.
Довольно часто у многих начинающих радиолюбителей возникает проблемы с расчетом сопротивления резистора для светодиода.
И зачастую они не знают, для . В данной статье попробуем разъяснить данный вопрос и для облегчения приведем онлайн калькулятор для расчета сопротивления резистора светодиода.
Важные параметры светодиодов
С точки зрения проблемы подбора резистора для светодиода нас в первую очередь интересуют всего два параметра светодиодов:
Обратите внимание, что мы подключаемся к стеклоочистителю и к одному концу, а не к обоим концам. Почему у нас даже есть 100 Ом? Не можем ли мы просто настроить потенциометр, чтобы получить какое-то сопротивление, которое мы хотим? По этой причине у нас есть дополнительный резистор на 100 Ом, что позволяет сопротивляться постоянно до 100 Ом.
Пример расчета сопротивления резистора при последовательном подключении
Это был длинный и очень укомплектованный математикой урок. Эти огни используются для обозначения многих вещей. Чаще всего они используются для информирования вас о том, что питание подается на ваше устройство. Вам также нужно будет выбрать нужное значение резистора для использования.
- I F — прямой ток светодиода
- V F — прямое напряжение светодиода (рабочее напряжение)
Рассмотрим это на примере светодиода L-53IT. Вот его краткие характеристики:
- Материал: gaasp/gap
- Цвет свечения: красный
- Длина волны: 625нм
- Максимальное прямое напряжение: 2,5 В
- Максимальное обратное напряжение: 5В
- Максимальный прямой ток: 30мА
- Рабочая температура: -40…85С
В datasheet светодиода L-53IT в разделе «Absolute Maximum Ratings» (значения, которые нельзя превышать) мы находим информацию о максимальном непрерывном постоянном токе, который может протекать через данный светодиод, не вызывая ее повреждения (30мА):
Затем мы проверяем по datasheet, какое типичное прямое напряжение светодиода (падение напряжения на диоде):
и мы видим, что:
- тестовые данные указаны для тока I F = 20мА,
- типичное прямое напряжение составляет V F = 2В.
Ток 20мА обеспечивает нам хороший световой поток, а так как светодиоды не вечны, и со временем испускаемый поток света уменьшается, то в большинстве случаев для данного светодиода этот ток будет достаточен.
Светодиод без резистора
Для начала рассмотрим, что произойдет, если мы подключим светодиод к источнику питания без резистора ограничивающего ток. В качестве примера мы будем использовать источник питания с напряжением 5В.
В этом случае, в соответствии со вторым законом Кирхгофа:
сумма падений напряжения в замкнутом контуре равна нулю
Получается, что все напряжение питания сосредоточено на нашем светодиоде:
Что означает появление напряжения 5В на нашем светодиоде? Давайте посмотрим на график зависимости тока светодиода от напряжения в прямом направлении:
То есть, при превышении 2,05 вольт, ток будет расти очень быстро, достигнув высокого значения.
В нашем случае, питание светодиода без ограничительного резистора приведет к генерации тока большего, чем допустимо (30 мА), что в свою очередь произойдет его повреждение.
Здесь следует добавить, что причиной, разрушающим светодиод является не ток как таковой, а выделяемая мощность в виде тепла.
Ограничение тока протекающего через светодиод
Таким образом, мы должны ограничить ток светодиода. У нас есть два варианта:
- использовать питание стабильным током (не более 30мА в соответствии с технической спецификацией светодиода)
- ограничить ток по-другому.
В данной статье мы займемся вторым способом, а именно, мы подключим резистор последовательно со светодиодом. На этом резисторе будет происходить падение части напряжения источника питания, который обозначим как V R:
В соответствии с приведенным выше вторым законом Кирхгофа, распределение напряжений будет определяться по формуле:
V CC = V R + V F
В нашем случае мы знаем типовое значение напряжения нашего светодиода, которое составляет 2 вольт, а также напряжение питания 5 вольт:
Таким образом, мы можем вычислить необходимое падение напряжения на резисторе R, для того чтобы на диоде было только необходимые 2 вольта:
V R = V CC — V F
V R = 5В — 2В = 3В
то есть, мы стремимся к получению следующих напряжений в нашей схеме:
Теперь мы используем первый закон Кирхгофа:
сумма значений силы токов, входящих в узел равна сумме значений силы токов, вытекающей из этого узла
Нашим узлом является место соединения резистора и светодиода, и это означает, что через резистор будет проходить тот же ток, что и через светодиод.
Поскольку мы предположили, что через светодиод может течь ток I F = 20мА, то:
Сопротивление резистора вычислим с помощью Закона Ома:
то есть в нашем случае:
и наконец, мы можем вывести общую формулу:
После расчета сопротивления, выбирается резистор из номинального ряда. В нашем случае это резистор точно такой же, как рассчитали, то есть, 150 Ом, который имеется в номинальных рядах E24, E12 и E6.
А что делать, когда сопротивление резистора не соответствует ни одному значению из номинального ряда? В этом случае следует выбрать одно из двух ближайших к расчетному сопротивлению, при этом необходимо учитывать следующее:
Если сопротивление будет меньше, чем рассчитывали, то это увеличит значение тока, протекающего через светодиод.
Если сопротивление будет больше, чем рассчитывали, то это уменьшит световой поток, испускаемый светодиодом.
Калькулятор расчета резистора для светодиода
Ниже приводим калькулятор для расчета сопротивления резистора светодиода:
Справочник по светодиодам и резисторам
+44 (0)20 7264 1288
регистр
P&P от 3,70 фунтов стерлингов
Категории
складской код | описание | напряжение питания | прямой ток | прямое напряжение | яркость | ||||
|
| 3В | 4,5 В | 6В | 9В | 12 В | (мА) | (В) | (МКД) |
ЕС10053 | Светодиод 3 мм белый | — | 47 Ом | 150 Ом | 270 Ом | 430 Ом | 20 | 3,6 | 2500 |
ЕС10055 | Светодиод 5 мм супер зеленый | 39 Ом | 150 Ом | 220 Ом | 330 Ом | 470 Ом | 20 | 2,2 | 200 |
ЕС10057 | Светодиод 5 мм белый | — | 47 Ом | 150 Ом | 270 Ом | 430 Ом | 20 | 3,6 | 8000 |
ЕС11009 | Светодиод 3 мм красный | 47 Ом | 150 Ом | 220 Ом | 330 Ом | 470 Ом | 20 | 2 | 160 |
ЕС11011 | Светодиод 5 мм синий | — | 47 Ом | 150 Ом | 270 Ом | 430 Ом | 20 | 3,6 | 2500 |
При использовании светодиодов всегда следует использовать как минимум один резистор во избежание перегорания светодиода.
Чтобы определить, какой резистор необходим в вашей цепи, используйте следующее уравнение:
Сопротивление (Ом) = (Напряжение питания — напряжение светодиода) / ток светодиода, мА) x1000
Например, в приведенной ниже схеме необходимый резистор рассчитывается следующим образом:
Затем этот резистор будет работать для нескольких светодиодов, соединенных в параллельную цепь, с использованием одного резистора для каждого светодиода.
Для последовательных цепей сопротивление цепи ниже рассчитывается следующим образом.
Примечание. Сумма прямого напряжения светодиодов не может превышать доступное напряжение, поэтому в приведенном выше примере максимальное количество светодиодов равно 4.
Загрузите наше руководство по светодиодам и резисторам здесь (1,4 Мб PDF)
Обзор руководств по изготовлению моделей.
Светодиодные нагрузочные резисторы и зачем они могут понадобиться для вашего автомобиля
Одной из наиболее распространенных проблем, возникающих при замене штатных ламп накаливания на светодиодные в большинстве автомобилей, является чрезмерное мигание или предупреждения о перегоревшей лампе.
Из соображений безопасности большинство автомобилей используют любой из этих методов, чтобы сообщить водителю, что где-то в машине перегорела лампочка.
Как машина узнает, что лампочка перегорела?
В автомобиле есть часть, которая контролирует, когда следует гипервспышка или показывать предупреждение. Это называется флешер. Мигалка каждого автомобиля предназначена для контроля электрической нагрузки, которую он питает. По сути, это означает, что мигалка знает, какой ток потребляют заводские лампы вашего автомобиля, когда они используются. Он контролирует левый/правый контур автомобиля или независимо контролирует все 4 лампы.
Когда одна из ламп перегорает, снимается или заменяется лампой/светодиодом меньшей мощности, проблесковый маячок выполняет свою работу и начинает мигать с большей скоростью на той стороне автомобиля, где это произошло.
Как предотвратить гиперпрошивку автомобиля?
Решение состоит в том, чтобы либо заменить блок мигалки в вашем автомобиле, либо добавить достаточную нагрузку на систему, чтобы обмануть электрическую систему, заставив ее думать, что ничего не изменилось.
Исправить предупреждения о гипервспышке или перегоревшей лампочке при обновлении относительно легко, если вы понимаете, что нужно сделать.
Шаг 1: Узнайте значение нагрузки, необходимое для вашего автомобиля
Нагрузочные резисторы потребуются для всех автомобилей, у которых нет сменного мигающего устройства или нет сменного мигающего устройства VLEDS. Теперь, когда мы понимаем, как работает флешер, мы можем обмануть его. Хитрость заключается в том, чтобы вернуть первоначальную нагрузку на флешер. У нас есть нагрузочные резисторы, которые позволяют нам это делать.
1 ЛАМПОЧКА = РЕЗИСТОР 6 ОМ
2 ЛАМПЫ (передняя и правая) = РЕЗИСТОР 3 ОМ
У нас есть 2 варианта нагрузочных резисторов VRES, 6 ОМ и 3 ОМ. Какой из них вы используете? 6 Ом эквивалентна нагрузке 1 лампочки. Поэтому, если вы замените 1 комплект ламп (передние ИЛИ задние), вам нужно будет установить 2 резистора (по одному на каждую сторону). 3 Ом эквивалентна нагрузке 2 лампочек.
Если вы замените передние и задние лампы (всего 4 лампы), вы можете использовать два резистора по 3 Ом. Большинство клиентов устанавливают нагрузочные резисторы 3 Ом в задней части автомобиля, если передняя и задняя лампы подключены к одной и той же цепи.
Шаг 2: Установите нагрузочные резисторы в вашем автомобиле
После того, как вы приобрели подходящие нагрузочные резисторы VRES, установить их несложно. Резисторы должны быть установлены на проводку лампы в патроне. Вставьте приобретенный жгут адаптера с резистором VRES в разъем 9005/9006. При установке в системе V3 Tirton этот адаптер будет подключен к базовому адаптеру и блоку управления. Если вы приобрели проводной адаптер, вам нужно будет заземлить кольцевую клемму на землю шасси и использовать ответвители, чтобы подключить другой провод к стандартной проводке.
При монтаже мы всегда рекомендуем использовать крепеж (саморезы или болты) для установки резистора на металлическую поверхность.
Для приложений с сопротивлением 6 Ом мы предлагаем двухстороннюю высокотемпературную ленту для крепления к чистой металлической поверхности. Всегда держите резистор подальше от существующей проводки или пластиковых деталей, так как они могут быть повреждены при длительном использовании резистора.
После установки резисторов проверьте их, включив указатели поворота. Опасности не будут гипервспыхивать, поэтому обязательно проверяйте каждую сторону по отдельности.
ОСТОРОЖНО — НАГРУЗОЧНЫЕ РЕЗИСТОРЫ МОГУТ НАГРЕВАТЬСЯ
Несмотря на то, что резисторы VRES намного лучше термически, чем предыдущие золотые резисторы, они все же могут нагреваться в некоторых приложениях, особенно если указатели поворота остаются включенными в течение длительного периода времени (т.е. горят при поломке вдоль дороги). Рекомендуется всегда монтировать нагрузочный резистор на металлической поверхности вдали от других проводов или пластиковых деталей. VLEDS предлагает высокотемпературную ленту для использования во всех приложениях с сопротивлением 6 Ом.
