Подобрать резистор для светодиода: ограничительного, по току и напряжению

Содержание

Расчет резистора для светодиода: как подобрать сопротивление

Содержание статьиПоказать

Светодиоды разных оттенков цвета имеют разные по величине прямые рабочие напряжения. Они задаются выбором токоограничивающего сопротивления светодиода. Чтобы вывести световой прибор на номинальный режим, нужно запитать p-n переход рабочим током. Для этого производят расчет резистора для светодиода.

Формулы для расчета

Рабочие напряжения светодиодов разные. Они зависят от материалов полупроводникового p-n перехода и связаны с длиной волны излучения света, т.е. оттенка цвета свечения.

Таблица номинальных режимов разных оттенков цвета для расчета токоограничивающих сопротивлений приведена ниже.

Цвет свеченияПрямое напряжение, В
Оттенки белого3–3,7
Красный1,6-2,03
Оранжевый2,03-2,1
Желтый2,1-2,2
Зеленый2,2-3,5
Синий2,5-3,7
Фиолетовый2,8-4,04
ИнфракрасныйНе более 1,9
Ультрафиолетовый3,1-4,4

Из таблицы видно, что на 3 вольта можно включать излучатели всех видов свечения, кроме устройств с белым оттенком, частично фиолетовых и всех ультрафиолетовых. Это вязано с тем, что нужно какую-то часть напряжения источника питания «израсходовать» на ограничение тока через кристалл.

При источниках питания 5, 9 или 12 В можно питать единичные диоды или последовательные их цепочки из 3 и 5-6 штук.

Последовательные цепочки снижают надежность устройств, в которых они используются, примерно в число раз, соответствующее количеству светодиодов. А параллельное включение повышает надежность в той же пропорции: 2 цепочки – в 2 раза, 3 – в 3 раза и т.д.

Но небывалая для источников света длительность их работы от 30-50 до 130-150 тысяч часов оправдывает падение надежности, т.к. от нее зависит срок службы устройства. Даже 30-50 тыс. часов работы по 5 часов в сутки – 4 часа вечером и 1 утром каждый день - это 16-27 лет работы. За это время большинство светильников морально устареет и будет утилизировано. Поэтому последовательное соединение широко используется всеми производителями светодиодных устройств.

Виды расчета величины резистора-токоограничителя

На практике используют два вида расчета – графический, по ВАХ – вольтамперной характеристике конкретного диода, и математический – по его паспортным данным.

Принципиальная электрическая схема подключения излучателя к источнику питания.

На рисунке:

  • Е – источник питания, имеющий на выходе величину Е;
  • «+»/«–» – полярность подключения светодиода: «+» – анод, на схемах показывается треугольником, «-» – катод, на схемах – поперечная черточка;
  • R – токоограничивающее сопротивление;
  • U led – прямое, оно же рабочее напряжение;
  • I – рабочий ток через прибор;
  • напряжение на резисторе обозначим как UR.

Тогда схема для расчета примет вид:

Схема для расчета резистора.

Рассчитаем сопротивление для ограничения тока. Напряжение U в цепи распределится так:

U = UR + Uled или UR + I × R

led, в вольтах,

где Rled – внутреннее дифференциальное сопротивление p-n перехода.

Математическими преобразованиями получаем формулу:

R = (U-Uled)/I, в Ом.

Величину Uled можно подобрать из паспортных значений.

Проведем расчет величины токоограничивающего резистора для LED производства компании Cree модели Cree XM–L, имеющий бин T6.

Его паспортные данные: типовое номинальное ULED = 2,9 В, максимальное ULED = 3,5 В, рабочий ток ILED=0,7 А.

Для расчета используем ULED = 2,9 В.

Рассчитанная величина равна 3 Ом. Выбираем элемент с допуском точности ± 5%. Этой точности с избытком хватит чтобы установить рабочую точку на 700 мА.

Округлять величину сопротивления следует в большую сторону. Это уменьшит ток, световой поток диода и повысит надежность работы более щадящим тепловым режимом кристалла.

Рассчитаем требуемую мощность рассеивания для этого резистора:

Для надежности округлим ее до ближайшей большей величины – 2 Вт.

Схемы последовательного и параллельного включения LED широко используются и показывают особенности этих видов соединения. Последовательное включение одинаковых элементов делит напряжение источника поровну между ними. При разных внутренних сопротивлениях – пропорционально сопротивлениям. При параллельном соединении напряжение одинаковое, а ток – обратно пропорционален внутренним сопротивлениям элементов.

Видео: ПРОСТЕЙШИЙ РАСЧЕТ РЕЗИСТОРА

Расчет при последовательном соединении LED

При последовательном соединении первый в цепочке диод анодом соединен с «+» источника питания, а катодом – с анодом второго диода. И так до последнего в цепочке, катод которого соединен с «-» источника. Ток в последовательной цепи один и тот же во всех ее элементах. Т.е. через любой световой прибор он одной и той же величины. Внутреннее сопротивление открытого, т.е. излучающего свет кристалла, составляет десятки или сотни ом.

Если через цепочку течет 15-20 мА при сопротивлении 100 Ом, то на каждом элементе будет по 1,5-2 В. Сумма напряжений на всех приборах должна быть меньше, чем у источника питания. Разницу обычно гасят специальным резистором, который выполняет две функции:

  • ограничивает номинальный рабочий ток;
  • обеспечивает номинальное прямое напряжение на светодиоде.

Расчет токоограничивающего резистора при параллельном соединении

Параллельное включение может быть выполнено двумя способами.

Электрическая схема параллельного соединения.

Верхняя картинка показывает как включать не желательно. При таком подключении одно сопротивление обеспечит равенство токов только при идеальных кристаллах и одинаковой длине подводящих проводников. Но разброс параметров полупроводниковых приборов при изготовлении не позволяет сделать их одинаковыми. А подбор одинаковых – резко увеличивает цену. Разница может достигать 50-70% и более. Собрав конструкцию, получите разницу в свечении не менее 50-70%.

Кроме того, выход из строя одного излучателя изменит работу всех: при обрыве цепи один погаснет, остальные станут светить ярче на 33% и станут больше греться. Перегрев будет способствовать их деградации – изменению оттенка свечения и уменьшению яркости.

В случае короткого замыкания в результате перегрева и сгорания кристалла возможен выход из строя токоограничивающего сопротивления.

Нижний вариант позволяет задать нужную рабочую точку любого диода даже при их разной номинальной мощности.

Схема последовательно-параллельного соединения устройств.

На напряжение 4,5 В последовательно подсоединяют по три LED-элемента и одно токоограничивающее сопротивление. Получившиеся цепочки соединяют параллельно. Через каждый диод течет 20 мА, а через все вместе – 60 мА. На каждом из них получается меньше, чем 1,5 В, а на токоограничителе – не менее, чем 0,2-0,5 В. Интересно, что если использовать источник питания 4,5 В, то с ним работать смогут только инфракрасные диоды с прямым напряжением менее 1,5 В, или нужно увеличивать питание хотя бы до 5 В.

Непосредственно параллельное соединение LED-элементов (верхняя часть схемы) использовать не рекомендуется из-за разброса параметров в 30-50% и более. Используют схему с индивидуальными сопротивлениями на каждый диод (нижняя часть) и соединяют уже пары диод-резистор параллельно.

Один светодиод

Резистор для одиночного LED используется только при их мощностях до 50-100 мВт. При больших значениях мощности заметно уменьшается КПД схемы питания.

Если прямое рабочее напряжение диода значительно меньше напряжения источника питания, применение ограничительного резистора ведет к большим потерям. Электроэнергия высокого качества и стабильности, с тщательно отфильтрованными пульсациями, обеспеченная 3-5 видами защиты блока питания не преобразуется в свет, а просто пассивно рассеивается в виде тепла.

На больших мощностях в ход идут драйверы – стабилизаторы тока номинальной величины.

Видео по теме: Как определить параметры светодиода

Калькулятор, используемый для расчета сопротивления

На многих сайтах по продаже LED-элементов имеется онлайн-калькулятор токоограничивающих элементов. Исходные данные для расчета:

  • напряжение источника или блока питания, В;
  • номинальное прямое напряжение устройства, В;
  • прямой номинальный рабочий ток, мА;
  • количество светодиодов в цепочке или включенных параллельно;
  • схема подключения светодиода(ов).

Исходные данные можно взять из паспорта диода.

После введения их в соответствующие окна калькулятора нажмите на кнопку «Расчет» и получите номинальное значение резистора и его мощность.

Использование токоограничивающего резистора для задания рабочих характеристик светодиода – простой и надежный способ обеспечить его работу в оптимальном режиме.

Но при мощности диода более сотни милливатт нужно применять автономные или встроенные источники стабилизации тока или драйверы.

Онлайн калькулятор - расчет резистора для светодиода

Онлайн калькулятор — расчет резистора для светодиода — достаточно востребованная тема. Я сам, являясь лентяем, люблю пользоваться калькуляторами, дабы сократить время на разбор формул и дальнейшие подсчеты, если уже «все сделали за меня».

Мы подготовили для Вас ряд онлайн калькуляторов, которые помогут Вам в дальнейшем понимании светодиодных тем.

Ранее мы рассматривали в статье «расчет резистора» методы расчета данного параметра при различных соединениях светодиодов: последовательном, параллельном, параллельно-последовательном  соединениях. И сейчас представляем Вашему вниманию онлайн калькулятор для расчета резистора светодиода, с помощью которого можно подобрать сопротивление и мощность резистора для одного светодиода. Для этого Вам стоит просто правильно заполнить необходимые поля.

Ниже калькулятора можно будет прочитать краткую теорию, как он устроен.

Принимаем конструктивную критику, по любому калькулятору. Сделаем любой на светодиодную тематику, если он нужен, но его нет на нашем сайте. Поправим существующие.

Мы рассмотрели самый простой расчет резистора для светодиода. Но можно расширить наши «хотелки» и поэтому мы сделали еще один калькулятор, неразрывно связанный с этой темой — калькулятор расчета КПД схемы светодиода с ограничительным светодиодом. И наиболее полный — с расчетом тока источника питания.

Работа онлайн калькулятора для расчета резистора светодиода. Теория


Калькулятор работает исключительно на основе закона Ома:

U=I*R

R=U/I где,

R — сопротивление — Ом

U — напряжение — В

I — ток- А

Сейчас посмотрим, как происходит вычисление необходимых параметров:

Предположим, что нам необходим источник для питания светодиодов — 9В.

Падение напряжения светодиода — 1,3В и потребляемым током — 20 мА

Первое, преобразуем мА (потребляемый ток светодиодом) в А: 20/1000=0,02 А

Сопротивление резистора составит:

Чтобы рассчитать резистор нам необходимо преобразовать миллиамперы в амперы:

20 мА=0,02 А.

R=7,7/0.02=385 Ом

На сопротивление рассеивается 7,7 В (9-1,3)

Посчитаем мощность сопротивления:

P=U*I

P=7,7*0.02 A=0.154 Вт

Следовательно, нам необходим резистор со следующими параметрами: R=385 Ом и Р=0,154 Вт.

В принципе, именно такой расчет — самый простой. Однако он может вызвать большое количество вопросов у начинающих. Если у Вас остались какие-то вопросы, то милости просим в «комментарии», проведем дискуссию.

Как подобрать резистор для светодиода

Светодиод – это полупроводниковый прибор, который прочно вошел в нашу жизнь и потихоньку начал заменять традиционные лампочки. У него малая потребляемая мощность и малые размеры, что положительно сказывается на областях его применения.

Помните, что любой светодиод, включенный в сеть, должен иметь последовательно соединенный резистор, который необходим для ограничения величины тока, протекающего через полупроводниковый прибор. В противном случае велика вероятность того, что светодиод может быстро выйти из строя.

Поэтому перед сборкой схемы, содержащей светодиоды, тщательно рассчитайте величину сопротивления, которое определяется как разность напряжения питания и прямого напряжения, которое является расчетным для определенного типа диода. Оно колеблется в пределах от 2 до 4 Вольт. Полученную разность поделите на ток прибора и в итоге получите искомую величину.

Помните, что если величину сопротивления резистора точно подобрать не удается, то лучше возьмите резистор с чуть большим значением, чем нужная величина. Разницу вы вряд ли заметите, ведь яркость излучаемого света уменьшится на незначительную часть. Также величину сопротивления можно рассчитать, воспользовавшись законом Ома, в котором напряжение, протекающее через диод, нужно разделить на ток.

При подключении сразу нескольких светодиодов последовательно, также необходимо устанавливать сопротивление, которое рассчитывается аналогичным образом. Помните, что здесь берется суммарное напряжение от всех диодов, которое и учитывается в формуле для определения параметров резистора.

Также не забывайте, что подключать светодиоды параллельно через один резистор запрещено. Это связанно с тем, что все приборы имеют различный разброс параметров, и какой-то из диодов будет светиться ярче, следовательно, через него будет проходить большая величина тока. В итоге это приведет к тому, что он выйдет из строя. Поэтому при параллельном включении сопротивление устанавливайте для каждого светодиода отдельно.

Как рассчитать резистор для светодиода

Светоизлучающий диод подставляет собой полупроводниковое устройство, создающее оптическое излучение при прохождении через него электрического тока. Внешне он напоминает крошечную лампу.

Подключение таких лампочек к электрической сети должно осуществляться опосредованно – при помощи резистора либо специального драйвера.

Подключение светодиодных ламп посредством резисторов

Резистор – это пассивный элемент электрической цепи, который обладает некоторым сопротивлением, необходимый для ограничения силы тока и напряжения, проходящего через светодиод. Он снижает параметры сети до номинальных характеристик диодного элементас целью того, чтобы последний не перегорел и исправно работал в штатном режиме в течение всего срока службы.

Светодиодные источники искусственного освещения, подключаемые к электрической сети при помощи токоограничивающих резисторов, могут быть соединены друг с другом двумя принципиально различными способами:

  • последовательно;
  • параллельно.

При последовательном включении светодиодных лампочек в сеть через каждый из них проходит ток одной и той же силы. С целью реализации такой схемы достаточно установить только односопротивленческое устройство перед самым первым из осветительных приборов.

В случае подключения параллельно соединенных диодных светильниковпосредством одного резисторного сопротивления всю токовую нагрузку возьмет на себя прибор, имеющий наименьшее номинальное напряжение.

Светодиоды

Ввиду повышенной нагрузки такой светодиодный источник освещения быстро выйдет из строя. Затем повышенная токовая нагрузка ляжет на тот осветительный прибор, напряжение которого теперь стало считаться наименьшим, и ситуация повторится. Таким образом, в скором времени все источники искусственного освещения утратят свою работоспособность.

Важно! При параллельном включении в сеть светоизлучающих диодных лампочек для каждой из них необходимо устанавливать своесопротивление.

Далее мы поговорим о том, как рассчитать резистор для светодиода, а также рассмотрим различные примеры вычислений и коммутаций.

Расчет сопротивления для одиночного светоизлучающего диода

Расчет сопротивления резисторов для светодиодов осуществляется в соответствии со следующей формулой:

R = (U1-U2)/I,

где U1 – напряжение источника питания, U2 –номинальное напряжение светодиодного элемента, I – номинальный токсветодиода.

В свою очередь, мощность такого резисторного устройства определяется по формуле:

P = (U1-U2)*I.

Пример расчета. Необходимо подобрать резисторное сопротивление для светодиодного осветительного устройствасо следующими техническими характеристиками: I = 20 миллиампер, U2 = 2 вольта, при этом источник электрической энергии выдает напряжение U1 = 12 вольт.

Подставив исходные данные в вышеуказанные формулы, получаем:

R = (12В -2В)/0,02A = 10В/0,02A = 500Ом;

P = (12В — 2В)*0,02A = 10В * 0,02A= 0,2Вт.

Ближайшее большее номинальное сопротивление резисторного устройства для данного случая составляет 560Ом. Таким образом, для стабильной работы в электрической сети с напряжением 12В светодиода с номинальными током и напряжением 20мА и 2В соответственно требуется его установка совместно с резисторным элементом, имеющим сопротивление R=560Ом и минимальную мощность P=0,2Вт.

Расчет резисторного устройства для последовательного соединения светодиодов

При последовательном включении светодиодных источников освещения в электрическую цепь следует учитывать напряженческую характеристику каждого из них. То есть вышеприведенные формулы для сопротивления и мощности резисторного устройства принимают следующий вид:

R = (U1-ΣU2)/I,

P = (U1-ΣU2)*I,

где ΣU2 – суммарное напряжение всех последовательно соединенных светодиодных элементов рассчитываемой цепи.

Пример расчета. Необходимо подобрать сопротивление для трех последовательно включенных в сеть светодиодов со следующими техническими характеристиками: I = 20 миллиампер, U2 = 2 вольта, при этом источник электрической энергии выдает напряжение U1 = 12 вольт.

В таком случае при подстановке исходных данных в соответствующие формулы, имеем:

R = (12В -3 * 2В)/0,02А = (12В – 6В)/0,02А = 6В/0,02A = 300Ом;

P = (12В — 3 * 2В)*0,02А = (12В – 6В) * 0,02А = 6В* 0,02A = 0,12Вт.

Выбираем стандартный резисторный элемент, имеющий номинальную сопротивленческую характеристику R=330Ом и минимальную мощность P=0,12Вт.

Расчет резистора для параллельного соединения светодиодов

Учитывая вышеизложенную информацию о необходимости подключения каждого из параллельно соединенных диодных светильников посредством своего отдельного сопротивленческого устройства, несложно сделать вывод о том, что в данном случае расчет будет производиться аналогично вычислениям, приведенным для одиночного светодиодного элемента, но осуществить его потребуется в отношении каждого светильника по отдельности.

Калькулятор для расчета резисторов

Самым простым и быстрым способом определения параметров резисторных устройств для светодиодных источников искусственного освещения является использование онлайн калькулятора, которых на просторах сети Интернет имеется великое множество.

Некоторые подобные онлайн калькуляторы учитывают различные схемы соединения элементов рассчитываемых цепей, а также отображают не только результаты вычислений, но и принципиальные схемы рассчитываемых подключений.

Таким образом, вам не придется долго ломать голову над тем, как подобрать резистор для светодиода. Немного теории и здравого смысла – и вы уже точно знаете, какие элементы и в какой последовательности необходимо подключать для качественной и надежной работы системы освещения посредством диодных лампочек.

Как подключить диоды в автомобиле?

Инструкция о том, как правильно подобрать сопротивление в цепи, чтобы диоды не перегорали Просмотров: 21930

Очень часто мы видим на дорогах автомобили с полусгоревшими ангельскими глазками или ДХО, часть диодов на которых не светится, а другая часть неприятно моргает. Наверняка эти водители очень расстроены «качеством» диодов и лично для себя поставили точку в их использовании. Но если бы они знали – как мало нужно было сделать чтобы светодиоды не перегорали и не моргали. А именно, нужно было провести элементарный расчёт тока в сети и подключить всё правильным образом.

Расчет и подключение светодиодов.

Светодиод - это полупроводниковый прибор. Поэтому, при его включении в цепь необходимо соблюдать полярность. Светодиод имеет два вывода, один из которых катод ("минус"), а другой - анод ("плюс"). Светодиод будет "гореть" только при прямом включении. При обратном включении светодиод "гореть" не будет. Более того, возможен выход из строя светодиода при малых допустимых значениях обратного напряжения.

Зависимости тока от напряжения при прямом (синяя кривая) и обратном (красная кривая) включениях показаны на следующем рисунке. Нетрудно определить, что каждому значению напряжения соответствует своя величина тока, протекающего через диод. Чем выше напряжение, тем выше значение тока (и тем выше яркость). Для каждого светодиода существуют допустимые значения напряжения питания Umax и Umaxобр (соответственно для прямого и обратного включений). При подаче напряжений свыше этих значений наступает электрический пробой, в результате которого светодиод выходит из строя. Существует и минимальное значение напряжения питания Umin, при котором наблюдается свечение светодиода. Диапазон питающих напряжений между Umin и Umax называется "рабочей" зоной, так как именно здесь обеспечивается работа светодиода.

Рассмотрим схему подключения одного светодиода и формулу расчета резистора (резистор может быть припаян к любому из контактов):

где Uпит – напряжение источника питания, Uпр – прямое максимальное напряжение светодиода, Iпр – прямой максимальный ток.
Для примера, рассмотрим каталог светодиодов:
Возьмем произвольный светодиод. Напряжение питания 13,6 В (Так как при работе автомобиля за счёт генератора напряжение немного выше стандартных 12 В ). Рассмотрим параметры обычного среднего светодиода. Прямой ток 5мА (0,005А). Максимальное прямое напряжение - 2,8 В. Подставим данные в формулу:

Однако нельзя забывать, что производители резисторов изготавливают их с определёнными номиналами, так что ровно на 2160 Ом возможно не удастся найти, но ближайший к этому значению будет 2200 Ом. Кроме расчета сопротивления нужно вычислить рассеиваемую на нем мощность по формуле:

Исходя из этого, при подключении светодиода АЛ102АМ к источнику питания с напряжением 13,6 В. нам потребуется резистор с сопротивлением 2,2 кОм на 0,125 Вт.
Теперь рассмотрим последовательное соединение нескольких светодиодов по формуле, которая имеет следующий вид:


где N –число подключенных светодиодов. Чтобы схема работала, необходимо соблюдение условия Uист > N•Uпр . Вследствие этого неравенства можно определить максимальное количество светодиодов при последовательном подключении:

Пример 1
Вновь используем светодиод c Uпр = 2,8 В. Вычислим максимальное количество светодиодов, которое можно последовательно подключить в цепь с источником питания 13,6 В. Воспользуемся формулой Nmax = INT(Uист/Uпр) = INT(13,6 / 2,8) = INT(4,85) = 4. В итоге получаем целое число 4 и остаток 0,85, который отбрасываем. Теперь рассчитаем резистор при максимальном количестве светодиодов. Используем формулу:

Процесс расчета резистора при параллельном подключении светодиодов ничем не отличается от первой схемы! Та же самая школьная физика

Но справедливости ради стоит отметить, что правильное сопротивление это ещё пол беды. Есть вторая проблема – микроперепады напряжения в сети. Если машина уже имеет небольшой износ, то есть вероятность, что штатный стабилизатор напряжения допускает небольшие перепады, которые могут с лёгкостью «погубить» вашу подсветку. В этом случае рекомендуем воспользоваться стабилизатором напряжения. Более подробную информацию о нём можно почитать здесь.

Полный каталог светодиодов с техническими характеристиками(сила тока, напряжение и т. д.) можно посмотреть здесь

Пример 2

Имеется светодиод с рабочим напряжением 3 вольта и рабочим током 20 мА. Необходимо подключить его к источнику с напряжением 5 вольт.

Рассчитаем сопротивление токоограничивающего резистора

R = Uгасящее / Iсветодиода
Uгасящее = Uпитания – Uсветодиода
Uпитания = 5 В
Uсветодиода = 3 В

Iсветодиода = 20 мА = 0.02 А
R =(5-3)/0.02= 100 Ом = 0.1 кОм

То есть, надо взять резистор сопротивлением 100 Ом

Пример 3

Имеются светодиоды с рабочим напряжением 3 вольта и рабочим током 20 мА. Надо подключить 3 светодиода к источнику 15 вольт.

Производим расчет: 3 светодиода на 3 вольта = 9 вольт , то есть 15 вольтового источника достаточно для последовательного включения светодиодов.

Расчет аналогичен предыдущему примеру

R = Uгасящее / Iсветодиода

Uгасящее = Uпитания – N * Uсветодиода

Uпитания = 15 В

Uсветодиода = 3 В

Iсветодиода = 20 мА = 0. 02 А

R = (15-3*3)/0.02 = 300 Ом = 0.3 кОм

Пример 4

Пусть имеются светодиоды с рабочим напряжением 3 вольта и рабочим током 20 мА. Надо подключить 4 светодиода к источнику 7 вольт

Производим расчет: 4 светодиода на 3 вольта = 12 вольт, значит нам не хватит напряжения для последовательного подключения светодиодов, поэтому будем подключать их последовательно-параллельно. Разделим их на две группы по 2 светодиода. Теперь надо сделать расчет токоограничивающих резисторов. Аналогично предыдущим пунктам делаем расчет токоограничительных резисторов для каждой ветви.


R = Uгасящее/Iсветодиода

Uгасящее = Uпитания – N * Uсветодиода

Uпитания= 7 В

Uсветодиода = 3 В

Iсветодиода = 20 мА = 0.02 А

R = (7-2*3)/0.02 = 50 Ом = 0.05 кОм

Так как светодиоды в ветвях имеют одинаковые параметры, то сопротивления в ветвях одинаковые.

Пример 5

Если имеются светодиоды разных марок то комбинируем их таким образом, чтобы в каждой ветви были светодиоды только ОДНОГО типа (либо с одинаковым рабочим током). При этом необязательно соблюдать одинаковость напряжений, потому что мы для каждой ветви рассчитываем свое собственное сопротивление

Например имеются 5 разных светодиодов:
1-ый красный напряжение 3 Вольта 20 мА
2-ой зеленый напряжение 2.5 Вольта 20 мА
3-ий синий напряжение 3 Вольта 50 мА
4-ый белый напряжение 2.7 Вольта 50 мА
5-ый желтый напряжение 3.5 Вольта 30 мА

Разделяем светодиоды по группам по току
1) 1-ый и 2-ой
2) 3-ий и 4-ый
3) 5-ый


рассчитываем для каждой ветви резисторы:

R = Uгасящее/Iсветодиода

Uгасящее = Uпитания – (UсветодиодаY + UсветодиодаX + …)
Uпитания = 7 В
Uсветодиода1 = 3 В
Uсветодиода2 = 2.5 В
Iсветодиода = 20 мА = 0.02 А
R1 = (7-(3+2.5))/0.02 = 75 Ом = 0.075 кОм

Аналогично
R2 = 26 Ом
R3 = 117 Ом

Аналогично можно расположить любое количество светодиодов

Важно! Если в расчёте получилось сопротивление с дробным значением, для котрого нет подходящего резистора - возьмите резистор с запасом (сопротивлением чуть больше)!

Расчет резистора для светодиода

Сопротивление балластного резистора легко рассчитать, используя закон Ома и правила Кирхгофа.  Чтобы рассчитать необходимое сопротивление резистора, нам необходимо из напряжения источника питания вычесть номинальное напряжение светодиода, а затем эту разницу разделить на рабочий ток светодиода:

где:

  • V — напряжение источника питания
  • VLED — напряжение падения на светодиоде
  • I – рабочий ток светодиода

 Ниже представлена таблица зависимости рабочего напряжения светодиода от его цвета:

Умный ПДУ для светодиодной ленты

Контроллер для RGBW/RGB/Dual White. Управление по радиоканалу, WIFI…

 

Светодиодный драйвер на PT4115

Для светодиодов 3 Вт 700mA / 1 Вт 350mA

 

Инфракрасный включатель для светодиодной ленты

Напряжение: 12/24В, ток: 5А, расстояние срабатыва…

 

Драйвер для светодиодной ленты

220В/12В, мощность: 18 Вт / 36 Вт / 72 Вт / 100 Вт…

 

Светодиодный драйвер

Мощность: 3 Вт, 4 Вт, 5 Вт, 7 Вт, Напряжение: 3…12В, выходной ток…

 

Контроллер светодиодной ленты

Bluetooth — WiFi контроллер для 5050, WS2811, WS2812B сведодиодной ленты…

 

Хотя эта простая схема широко используется в бытовой электронике, но все же она не очень эффективна, так как избыток энергии источника питания рассеивается на балластном резисторе в виде тепла. Поэтому, зачастую используются более сложные схемы (драйверы для светодиодов) которые обладают большей эффективностью.

Давайте, на примере выполним расчет сопротивления резистора для светодиода.

Мы имеем:

  • источник питания: 12 вольт
  • напряжение светодиода: 2 вольта
  • рабочий ток светодиода: 30 мА

Рассчитаем токоограничивающий резистор, используя формулу:

Получается, что наш резистор должен иметь сопротивление 333 Ом. Если точное значение из номинального ряда резисторов подобрать не получается, то необходимо взять ближайшее большее сопротивление. В нашем случае это будет 360 Ом (ряд E24).

Последовательное соединение светодиодов

Часто несколько светодиодов подключают последовательно к одному источнику напряжения. При последовательном соединении одинаковых светодиодов их общий ток потребления равняется рабочему току одного светодиода, а общее напряжение равно сумме напряжений падения всех светодиодов в цепи.

Поэтому, в данном случае, нам достаточно использовать один резистор для всей последовательной цепочки светодиодов.

Параллельное соединение светодиодов

Так же можно подключить светодиоды и параллельно, но это создает больше проблем, чем при последовательном соединении.

Ограничивать ток параллельно соединенных светодиодов одним общим резистором не совсем хорошая идея, поскольку в этом случае все светодиоды должны иметь строго одинаковое рабочее напряжение. Если какой-либо светодиод будет иметь меньшее напряжение, то через него потечет больший ток, что в свою очередь может повредить его.

И даже если все светодиоды будут иметь одинаковую спецификацию, они могут иметь разную вольт-амперную характеристику из-за различий в процессе производства. Это так же приведет к тому, что через каждый светодиод будет течь разный ток. Чтобы свести к минимуму разницу в токе, светодиоды, подключенные в параллель, обычно имеют балластный резистор для каждого звена.

Светодиод как нелинейный элемент

Рассмотрим семейство вольт-амперных характеристик (ВАХ) для светодиодов различных цветов. Эта характеристика показывает зависимость тока, проходящего через светоизлучающий диод, от напряжения, приложенного к нему. Как видно на рисунке, характеристики имеют нелинейный характер.

Это означает, что даже при небольшом изменении напряжения на несколько десятых долей вольта, ток может измениться в несколько раз. Однако при работе со светодиодами обычно используют наиболее линейный участок (т.н. рабочую область) ВАХ, где ток изменяется не так резко. Чаще всего производители указывают в характеристиках светодиода положение рабочей точки, то есть значения напряжения и тока, при которых достигается заявленная яркость свечения.

Представленные выше характеристики были получены для светоизлучающих диодов, включенных в прямом направлении. То есть отрицательный полюс питания подключен к катоду, а положительный – к аноду

Мигающие светодиоды

Мигающие светодиоды выглядят как обычные светодиоды, они могут мигать самостоятельно потому, что содержат встроенную интегральную схему. Светодиод мигает на низких частотах, как правило 2-3 вспышки в секунду. Такие безделушки делают для автомобильных сигнализаций, разнообразных индикаторов или детских игрушек. Светодиодные цифробуквенные индикаторы сейчас применяются очень редко, они сложнее и дороже жидкокристаллических. Раньше, это было практически единственным и самым продвинутым средством индикации, их ставили даже на сотовые телефоны.

При последовательном соединении надо учитывать падение напряжения на каждом диоде, эту сумму сложить и из напряжения питания вычесть вышеозначенную сумму и уже для неё посчитать ток, еа который рассчитан один светодиод. При параллельном несколько сложнее, когда ставишь в параллель второй диод, резистор, необходимый для одного, делишь пополам, а когда три – тогда номинал резистора для двух диодов надо умножить на 0.7, когда четыре диода – номинал для трёх умножаешь на 0.69, для пяти – номинал для четырёх умножаешь на 0.68 и т.д.

При последовательном соединении мощность резистора как для одного диода, независимо от количества, а при параллельном, при каждом добавлении диода, мощность надо пропорционально увеличивать. Только в параллельном и последовательном соединении должны быть диоды одного типа. Но я всегда ставлю на каждый диод свой резистор, потому как диоды имеют довольно большой разброс параметров. И, как показывает практика, обязательно находится слабое звено.

Расчет гасящего резистора для светодиода

Первым делом разберемся как выполнить расчет сопротивления гасящего резистора, от чего оно зависит и какой мощности должен быть резистор для питания светодиода от источника питания. Ток (I) через резистор и светодиод протекает один и от же. Напряжение на резисторе равно разнице напряжений питания и напряжения на светодиоде (VS-VL). Здесь нам нужно рассчитать сопротивление резистора (R), при котором через цепь будет протекать напряжение I, а на светодиоде будет напряжение VL.

Допустим что мы будем питать светодиод от батареи напряжением 5В, как правило такое питающее напряжение используется при питании микроконтроллерных схем и другой цифровой техники. Вычислим значение напряжения на гасящем резисторе, для этого нам нужно знать падение напряжения на светодиоде, это можно выяснить по справочнику для конкретного светодиода.

Примерные значения падения напряжения для светодиодов (АЛ307 и другие маломощные в подобном корпусе):

  • красный – 1,8…2В;
  • зеленый и желтый – 2…2,4В;
  • белые и синие – 3…3,5В.

Допустим что мы будем использовать синий светодиод, падение напряжения на нем – 3В. Производим расчет напряжения на гасящем резисторе – Uгрез = Uпит – Uсвет = 5В – 3В = 2В. Для расчета сопротивления гасящего резистора нам нужно знать ток через светодиод. Номинальный ток конкретного типа светодиода можно узнать по справочнику. У большинства маломощных светодиодов (наподобии АЛ307) номинальный ток находится в пределах 10-25мА.

Допустим что для нашего светодиода номинальный ток для его достаточно яркого свечения составляет 20мА (0,02А). Получается что на резисторе будет гаситься напряжение 2В и проходить ток 20мА. Выполним расчет по формуле закона Ома:

R = U / I = 2В / 0,02А = 100 Ом.

В большинстве случаев подойдет маломощный резистор с мощностью 0,125-0,25Вт (МЛТ-0,125 и МЛТ-0,25). Если же ток и напряжение падения на резисторе будет очень отличаться то не помешает произвести расчет мощности резистора:

P = U * I = 2В * 0,02А = 0,04 Вт.

Таким образом, 0,04 Вт явно меньше номинальной мощности даже для самого маломощного резистора МЛТ-0,125 (0,125 Вт). Произведем расчет для красного светодиода (напряжение 2В, ток 15мА).

 

  • Uгрез = Uпит – Uсвет = 5В – 2В = 3В.
  • R = U / I = 3В / 0,015А = 200 Ом.
  • P = U * I = 3В * 0,015А = 0,045 Вт.

При подключении светодиодов не нужно забывать что они имеют полярность. Для определения полярности светодиода можно использовать мультиметр в режиме прозвонки или же омметр. Использование гасящих резисторов оправдано для питания маломощных светодиодов, при питании мощных светодиодов нужно использовать специальные LED-драйверы и стабилизаторы.

 

Расчет гасящего резистора для светодиода.

Не забываем учитывать и мощность токоограничивающего резистора, это его способность рассеивать определенное количество тепла.  Если она будет мала, то он перегреется и выйдет из строя, тем самым разорвав электрическую цепь.

Чтобы определить полярность можно подать небольшое напряжение или использовать функцию проверки диодов на мультиметре. Отличается от режима измерения сопротивления, обычно подаётся от 2В до 3В.

Отличие характеристик кристаллов для дешевых ЛЕД

Так же при расчёте светодиодов следует учитывать разброс параметров, для дешевых они будут максимальны, для дорогих они будут более одинаковыми.  Чтобы проверить этот параметр, необходимо включить их в равных условиях, то есть последовательно. Уменьшая тока или напряжение снизить яркость до слегка светящихся точек. Визуально вы сможете оценить, некоторые будут светится ярче, другие тускло.  Чем равномернее они горят, тем меньше разброс. Калькулятор расчёта резистора для светодиода подразумевает, что характеристики светодиодных чипов идеальные, то есть отличие равно нулю.

Напряжение падения для распространенных моделей маломощных до 10W может быть от 2В до 12В. С ростом мощности увеличивается количество кристаллов в COB  диоде, на каждом есть падение. Кристаллы включаются цепочками последовательно, затем они объединяются в параллельные цепи. На мощностях от  10W до 100W снижение растёт с 12В до 36В.

Этот параметр должен быть указан в технических характеристиках LED чипа  и зависит от назначения:

  • цвета синий, красный, зелёный, желтый;
  • трёхцветный RGB;
  • четырёхцветный RGBW;
  • двухцветный, теплый и холодный белый.

Особенности дешёвых ЛЕД

Прежде чем подобрать резистор для светодиода на онлайн калькуляторе, следует убедится в параметрах диодов. Китайцы на Aliexpress продают множество led, выдавая их за фирменные. Наиболее популярны модели  SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Всё самое плохое обычно делается под брендом Epistar.

Например, чаще всего китайцы обманывают на SMD5630 и SMD5730. Цифры в маркировке обозначают лишь размер корпуса 5,6мм на 3,0мм. В фирменных такой большой корпус используется для установки мощных кристаллов на 0,5W , поэтому у покупателей диодов СМД5630 напрямую ассоциируется с мощностью 0,5W. Хитрый китаец этим пользуется, и в корпус 5630 устанавливает дешевый и слабенький кристалл в среднем на 0,1W , при этом указывая потребление энергии 0,5W.

Китайские светодиодные лампы кукурузы

Наглядным примером будут автомобильные лампы и светодиодные кукурузы, в которых поставлено большое количество слабеньких и некачественных ЛЕД чипов. Обычный покупатель считает, чем больше светодиодов чем лучше светит и выше мощность.

Автомобильные лампы на самых слабых лед 0,1W

Чтобы сэкономить денежку, мои  светодиодные коллеги ищут приличные ЛЕД на Aliexpress. Ищут хорошего продавца, который обещает определённые параметры, заказывают , ждут доставку месяц. После тестов оказывается, что китайский продавец обманул, продал барахло. Повезёт, если на седьмой раз придут приличные диоды, а не барахло.  Обычно сделают 5 заказов, и не добившись результата и идут делать заказ в отечественный магазин, который может сделать обмен.

Источники: http://www.joyta.ru/7705-raschet-rezistora-dlya-svetodioda-onlajn-kalkulyator/, https://ElectroInfo.net/radiodetali/rezistory/kak-rasschitat-rezistor-dlja-svetodioda.html%20, https://www.translatorscafe.com/unit-converter/ru-RU/calculator/led-resistor/, http://led-obzor.ru/raschet-rezistora-dlya-svetodioda-kalkulyator

Какой резистор нужен для светодиода на 3 вольта


Самая простая гирлянда из светодиодов на 3 вольта

Светодиоды разного цвета имеют свою рабочую зону напряжения. Если мы видим светодиод на 3 вольта, то он может давать белый, голубой или зеленый свет. Напрямую подключать его к источнику питания, который генерирует более 3 вольт нельзя.

Расчет сопротивления резистора

Чтобы понизить напряжение на светодиоде, в цепь перед ним последовательно включают резистор. Основная задача электрика или любителя будет заключаться в том, чтобы правильно подобрать сопротивление.

В этом нет особой сложности. Главное, знать электрические параметры светодиодной лампочки, вспомнить закон Ома и определение мощности тока.

R=Uна резисторе/Iсветодиода

Iсветодиода – это допустимый ток для светодиода. Он обязательно указывается в характеристиках прибора вместе с прямым падением напряжения. Нельзя, чтобы ток, проходящий по цепи, превысил допустимую величину. Это может вывести светодиодный прибор из строя.

Зачастую на готовых к использованию светодиодных приборах пишут мощность (Вт) и напряжение или ток. Но зная две из этих характеристик, всегда можно найти третью. Самые простые осветительные приборы потребляют мощность порядка 0,06 Вт.

При последовательном включении общее напряжение источника питания U складывается из Uна рез. и Uна светодиоде. Тогда Uна рез.=U-Uна светодиоде

Предположим, необходимо подключить светодиодную лампочку с прямым напряжением 3 вольта и током 20 мА к источнику питания 12 вольт. Получаем:

R=(12-3)/0,02=450 Ом.

Обычно, сопротивление берут с запасом. Для того ток умножают на коэффициент 0,75. Это равносильно умножению сопротивления на 1,33.

Следовательно, необходимо взять сопротивление 450*1,33=598,5=0,6 кОм или чуть больше.

Мощность резистора

Для определения мощности сопротивления применяется формула:

P=U²/ R= Iсветодиода*(U-Uна светодиоде)

В нашем случае: P=0,02*(12-3)=0,18 Вт

Такой мощности резисторы не выпускаются, поэтому необходимо брать ближайший к нему элемент с большим значением, а именно 0,25 ватта. Если у вас нет резистора мощность 0,25 Вт, то можно включить параллельно два сопротивления меньшей мощности.

Количество светодиодов в гирлянде

Аналогичным образом рассчитывается резистор, если в цепь последовательно включено несколько светодиодов на 3 вольта. В этом случае от общего напряжения вычитается сумма напряжений всех лампочек.

Все светодиоды для гирлянды из нескольких лампочек следует брать одинаковыми, чтобы через цепь проходил постоянный одинаковый ток.

Максимальное количество лампочек можно узнать, если разделить U сети на U одного светодиода и на коэффициент запаса 1,15.

N=12:3:1,15=3,48

К источнику в 12 вольт можно спокойно подключить 3 излучающих свет полупроводника с напряжением 3 вольта и получить яркое свечение каждого из них.

Мощность такой гирлянды довольно маленькая. В этом и заключается преимущество светодиодных лампочек. Даже большая гирлянда будет потреблять у вас минимум энергии. Этим с успехом пользуются дизайнеры, украшая интерьеры, делая подсветку мебели и техники.

На сегодняшний день выпускаются сверхяркие модели с напряжением 3 вольта и повышенным допустимым током. Мощность каждого из них достигает 1 Вт и более, и применение у таких моделей уже несколько иное. Светодиод, потребляющий 1-2 Вт, применяют в модулях для прожекторов, фонарей, фар и рабочего освещения помещений.

Примером может служить продукция компании CREE, которая предлагает светодиодные продукты мощностью 1 Вт, 3Вт и т. д. Они созданы по технологиям, которые открывают новые возможности в этой отрасли.

le-diod.ru

Расчет резистора для светодиода

Привет друзья! Сегодня мы с вами будем рассчитывать резистор для светодиода. Не буду лить много воды, а сразу перейду к делу и объясню алгоритм расчета. Все что нам понадобится, это закон Ома для участка цепи!

Задача. Имеем источник напряжения 12 Вольт, необходимо запитать светодиод напряжением 3 Вольта, чтобы последний не сгорел.

Схема подключения выглядит следующим образом:

Смысл тут прост. Если напряжение источника 12 Вольт, а напряжение светодиода 3 Вольта, то необходим такой резистор R1, чтобы на нем падало 9 Вольт. 

Если был бы источник напряжения 36 Вольт, то необходим резистор R1 такого номинала, чтобы на нем падало 33 Вольта. Теперь давайте считать! 

  1. Источник напряжения 12 Вольт, светодиод питается 3 Вольтами, падение на резисторе R1 = 12-3=9 Вольт. 

  2. Ток, потребляемый 3 Вольтовым светодиодом в среднем 20 мА = 0,02 Ампер.
  3. Далее вступает в бой закон Ома, I=U/R, отсюда следует, что R=U/I.
  4. R1=9 Вольт/ 0,02 Ампер = 450 Ом. (на данном этапе нужно подставить в формулу не напряжение питания, а напряжение, которое должно упасть на резисторе R1).

  5. Выбираем резистор из стандартного ряда, R1 = 470 Ом.
  6. Далее мы рассчитаем минимальную мощность резистора. Напряжение, которое падает на резисторе 9 Вольт. Ток, текущий через резистор 0,02 Ампер.

  7. Мощность находится по следующей формуле P=I*U, P= 9 Вольт*0,02 Ампер = 0,18 Вт.
  8. Выбираем мощность резистора из стандартного ряда, P = 0,25 Вт.

Расчет окончен, наш резистор R1 = 470 Ом, 0,25 Вт.

Теперь давайте соберем схему и убедимся на практике в правильности нашего расчета. Резистор на 470 кОм я не нашел, но собрал из двух одни, на 480 кОм.

Напряжение на выходе источника напряжения 12 Вольт.

Напряжение, падающее на светодиоде равно  3,15 Вольт, остальное напряжение  падает на резисторе (8,85 Вольт).

Ну и ток, протекающий через резистор и светодиод равен 18 мА.

В принципе  расчет верен.

audio-cxem.ru

Расчет резистора для светодиода, калькулятор

Светодиод имеет очень небольшое внутреннее сопротивление, если его подключить напрямую к блоку питания, то сила тока будет достаточной высокой, чтобы он сгорел. Медные или золотые нити, которыми кристалл подключается к внешним выводам, могут выдерживать небольшие скачки, но при сильном превышении перегорают и питание прекращает поступать на кристалл. Онлайн расчёт резистора для светодиода производится на основе его номинальной рабочей силы тока.

Содержание

  • 1. Онлайн калькулятор
  • 2. Основные параметры
  • 3. Особенности дешёвых ЛЕД

Онлайн калькулятор

Предварительно составьте схему подключения, чтобы избежать ошибок в расчётах. Онлайн калькулятор покажет вам точное сопротивление  в Омах. Как правило окажется, что резисторы с таким номиналом не выпускаются, и вам будет показан ближайший стандартный номинал. Если не удаётся сделать точный подбор сопротивления, то используйте больший номинал. Подходящий номинал можно сделать подключая сопротивление параллельно или последовательно. Расчет сопротивления для светодиода можно не делать, если использовать мощный переменный или подстроечный резистор. Наиболее распространены типа 3296 на 0,5W. При использовании питания на 12В, последовательно можно подключить до 3 LED.

Резисторы бывают разного класса точности, 10%, 5%, 1%. То есть их сопротивление может погрешность в этих пределах в положительную или отрицательную сторону.

Не забываем учитывать и мощность токоограничивающего резистора, это его способность рассеивать определенное количество тепла.  Если она будет мала, то он перегреется и выйдет из строя, тем самым разорвав электрическую цепь.

Чтобы определить полярность можно подать небольшое напряжение или использовать функцию проверки диодов на мультиметре. Отличается от режима измерения сопротивления, обычно подаётся от 2В до 3В.

Основные параметры

Отличие характеристик кристаллов для дешевых ЛЕД

Так же при расчёте светодиодов следует учитывать разброс параметров, для дешевых они будут максимальны, для дорогих они будут более одинаковыми.  Чтобы проверить этот параметр, необходимо включить их в равных условиях, то есть последовательно. Уменьшая тока или напряжение снизить яркость до слегка светящихся точек. Визуально вы сможете оценить, некоторые будут светится ярче, другие тускло.  Чем равномернее они горят, тем меньше разброс. Калькулятор расчёта резистора для светодиода подразумевает, что характеристики светодиодных чипов идеальные, то есть отличие равно нулю.

Напряжение падения для распространенных моделей маломощных до 10W может быть от 2В до 12В. С ростом мощности увеличивается количество кристаллов в COB  диоде, на каждом есть падение. Кристаллы включаются цепочками последовательно, затем они объединяются в параллельные цепи. На мощностях от  10W до 100W снижение растёт с 12В до 36В.

Этот параметр должен быть указан в технических характеристиках LED чипа  и зависит от назначения:

  • цвета синий, красный, зелёный, желтый;
  • трёхцветный RGB;
  • четырёхцветный RGBW;
  • двухцветный, теплый и холодный белый.

Особенности дешёвых ЛЕД

Прежде чем подобрать резистор для светодиода на онлайн калькуляторе, следует убедится в параметрах диодов. Китайцы на Aliexpress продают множество led, выдавая их за фирменные. Наиболее популярны модели  SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Всё самое плохое обычно делается под брендом Epistar.

Например, чаще всего китайцы обманывают на SMD5630 и SMD5730. Цифры в маркировке обозначают лишь размер корпуса 5,6мм на 3,0мм. В фирменных такой большой корпус используется для установки мощных кристаллов на 0,5W , поэтому у покупателей диодов СМД5630 напрямую ассоциируется с мощностью 0,5W. Хитрый китаец этим пользуется, и в корпус 5630 устанавливает дешевый и слабенький кристалл в среднем на 0,1W , при этом указывая потребление энергии 0,5W.

Китайские светодиодные лампы кукурузы

Наглядным примером будут автомобильные лампы и светодиодные кукурузы, в которых поставлено большое количество слабеньких и некачественных ЛЕД чипов. Обычный покупатель считает, чем больше светодиодов чем лучше светит и выше мощность.

Автомобильные лампы на самых слабых лед 0,1W

Чтобы сэкономить денежку, мои  светодиодные коллеги ищут приличные ЛЕД на Aliexpress. Ищут хорошего продавца, который обещает определённые параметры, заказывают , ждут доставку месяц. После тестов оказывается, что китайский продавец обманул, продал барахло. Повезёт, если на седьмой раз придут приличные диоды, а не барахло.  Обычно сделают 5 заказов, и не добившись результата и идут делать заказ в отечественный магазин, который может сделать обмен.

Download WordPress ThemesFree Download WordPress ThemesPremium WordPress Themes DownloadDownload Best WordPress Themes Free Downloadudemy paid course free downloadDownload WordPress Themesdownload udemy paid course for free

led-obzor.ru

Как подключить светодиод к батарейке: 1,5 и 3 Вольта, 9В Крона

Доступность и относительно невысокие цены на сверхъяркие светодиоды (LED) позволяют использовать их в различных любительских устройствах. Начинающие радиолюбители, впервые применяющие LED в своих конструкциях, часто задаются вопросом, как подключить светодиод к батарейке? Прочтя этот материал, читатель узнает, как зажечь светодиод практически от любой батарейки, какие схемы подключения LED можно использовать в том или ином случае, как выполнить расчет элементов схемы.

К каким батарейкам можно подключать светодиод?

В принципе, просто зажечь светодиод, можно от любой батарейки. Разработанные радиолюбителями и профессионалами электронные схемы позволяют успешно справиться с этой задачей. Другое дело, сколько времени будет непрерывно работать схема с конкретным светодиодом (светодиодами) и конкретной батарейкой или батарейками.

Для оценки этого времени следует знать, что одной из основных характеристик любых батарей, будь то химический элемент или аккумулятор, является емкость. Емкость батареи – С выражается в ампер-часах. Например, емкость распространенных пальчиковых батареек формата ААА, в зависимости от типа и производителя, может составлять от 0.5 до 2.5 ампер-часов. В свою очередь светоизлучающие диоды характеризуются рабочим током, который может составлять десятки и сотни миллиампер. Таким образом, приблизительно рассчитать, на сколько хватит батареи, можно по формуле:

T= (C*Uбат)/(Uраб.led*Iраб.led)

В данной формуле в числителе стоит работа, которую может совершить батарея, а в знаменателе мощность, которую потребляет светоизлучающий диод. Формула не учитывает КПД конкретно схемы и того факта, что полностью использовать всю емкость батареи крайне проблематично.

При конструировании приборов с батарейным питанием обычно стараются, чтобы их ток потребления не превышал 10 – 30% емкости батареи. Руководствуясь этим соображением и приведенной выше формулой можно оценить сколько нужно батареек данной емкости для питания того или иного светодиода.

Как подключить от пальчиковой батарейки АА 1,5В

К сожалению, не существует простого способа запитать светодиод от одной пальчиковой батарейки. Дело в том, что рабочее напряжение светоизлучающих диодов обычно превышает 1.5 В. Для сверхьярких светодиодов эта величина лежит в диапазоне 3.2 – 3.4В. Поэтому для питания светодиода от одной батарейки потребуется собрать преобразователь напряжения. Ниже приведена схема простого преобразователя напряжения на двух транзисторах с помощью которого можно питать 1 – 2 сверхъярких LED с рабочим током 20 миллиампер.

Данный преобразователь представляет собой блокинг-генератор, собранный на транзисторе VT2, трансформаторе Т1 и резисторе R1. Блокинг-генератор вырабатывает импульсы напряжения, которые в несколько раз превышают напряжение источника питания. Диод VD1 выпрямляет эти импульсы. Дроссель L1, конденсаторы C2 и С3 являются элементами сглаживающего фильтра.

Транзистор VT1, резистор R2 и стабилитрон VD2 являются элементами стабилизатора напряжения. Когда напряжение на конденсаторе С2 превысит 3.3 В, стабилитрон открывается и на резисторе R2 создается падение напряжения. Одновременно откроется первый транзистор и запирет VT2, блокинг-генератор прекратит работу. Тем самым достигается стабилизация выходного напряжения преобразователя на уровне 3.3 В.

В качестве VD1 лучше использовать диоды Шоттки, которые имеют малое падение напряжения в открытом состоянии.

Трансформатор Т1 можно намотать на кольце из феррита марки 2000НН. Диаметр кольца может быть 7 – 15 мм. В качестве сердечника можно использовать кольца от преобразователей энергосберегающих лампочек, катушек фильтров компьютерных блоков питания и т. д. Обмотки выполняют эмалированным проводом диаметром 0.3 мм по 25 витков каждая.

Данную схему можно безболезненно упростить, исключив элементы стабилизации. В принципе схема может обойтись и без дросселя и одного из конденсаторов С2 или С3 . Упрощенную схему может собрать своими руками даже начинающий радиолюбитель.

Cхема хороша еще тем, что будет непрерывно работать, пока напряжение источника питания не снизится до 0.8 В.

Как подключить от 3В батарейки

Подключить сверхъяркий светодиод к батарее 3 В можно не используя никаких дополнительных деталей. Так как рабочее напряжение светодиода несколько больше 3 В, то светодиод будет светить не в полную силу. Иногда это может быть даже полезным. Например, используя светодиод с выключателем и дисковый аккумулятор на 3 В (в народе называемая таблеткой), применяемый в материнских платах компьютера, можно сделать небольшой брелок-фонарик. Такой миниатюрный фонарик может пригодиться в разных ситуациях.

От такой батарейки — таблетки на 3 Вольта можно запитать светодиод

Используя пару батареек 1.5 В и покупной или самодельный преобразователь для питания одного или нескольких LED, можно изготовить более серьезную конструкцию. Схема одного из подобных преобразователей (бустеров) изображена на рисунке.

Бустер на основе микросхемы LM3410 и нескольких навесных элементов имеет следующие характеристики:

  • входное напряжение 2.7 – 5.5 В.
  • максимальный выходной ток до 2.4 А.
  • количество подключаемых LED от 1 до 5.
  • частота преобразования от 0.8 до 1.6 МГц.

Выходной ток преобразователя можно регулировать, изменяя сопротивление измерительного резистора R1. Несмотря на то, что из технической документации следует, что микросхема рассчитана на подключение 5-ти светодиодов, на самом деле к ней можно подключать и 6. Это обусловлено тем, что максимальное выходное напряжение чипа 24 В. Еще LM3410 позволяет регулировать яркость свечения светодиодов (диммирование). Для этих целей служит четвертый вывод микросхемы (DIMM). Диммирование можно осуществлять, изменяя входной ток этого вывода.

Как подключить от 9В батарейки Крона

«Крона» имеет относительно небольшую емкость и не очень подходит для питания мощных светодиодов. Максимальный ток такой батареи не должен превышать 30 – 40 мА. Поэтому к ней лучше подключить 3 последовательно соединенных светоизлучающих диода с рабочим током 20 мА. Они, как и в случае подключения к батарейке 3 вольта не будут светить в полную силу, но зато, батарея прослужит дольше.

Схема питания от батарейки крона

В одном материале трудно осветить все многообразие способов подключения светодиодов к батареям с различным напряжением и емкостью. Мы постарались рассказать о самых надежных и простых конструкциях. Надеемся, что этот материал будет полезен как начинающим, так и более опытным радиолюбителям.

ledno.ru

Напряжение

- Простой способ определить напряжение тока светодиода, чтобы выбрать соответствующий резистор

Вы неправильно понимаете, как работает светодиод, поскольку Vf - это не напряжение, которое вы прикладываете к светодиоду для его работы, а напряжение, которое появляется (падает) на светодиоде, когда через него пропускается ток.

Если вы посмотрите на соответствующий лист данных, вы увидите Vf (min), Vf и Vf (max), указанные для определенного тока, и это означает, что если вы пропустите указанный ток через светодиод, вы можете ожидать Vf должен находиться в диапазоне от Vf (min) до Vf (max), при этом Vf является типичным значением.

Итак, ответ на ваш вопрос:

Источником питания является любой источник с регулируемым напряжением, R обеспечивает балласт для светодиода, уменьшая его чувствительность к колебаниям напряжения питания.

Это предотвратит испускание волшебного дыма светодиода, если вы непреднамеренно слишком сильно включите источник питания, а его значение [R] не критично, в разумных пределах.

Например, если вы используете резистор на 1000 Ом и пытаетесь протолкнуть 20 мА через светодиод, эти 20 мА также должны пройти через R, поэтому R будет падать:

$$ \ text {E = IR} = 0.02A \ times 1000 \ Omega = \ text {20 вольт,} $$

, и вам понадобится дополнительный запас для светодиода.

«A» - это амперметр, используемый для измерения тока через светодиод, а «V» - вольтметр, используемый для измерения напряжения на светодиоде.

При использовании то, что вы должны сделать, - это включить питание при нулевом напряжении, а затем провернуть его, пока амперметр не покажет 20 миллиампер, затем напряжение, отображаемое на вольтметре, будет Vf для этого конкретного диода при этом конкретном токе и температура окружающей среды.

Возвращаясь к вашему вопросу, способ определить, какое значение последовательного сопротивления «подходит» для вашего светодиода, - это сначала определить его Vf при желаемом прямом токе (If), а затем использовать закон Ома для определения значения сопротивления. , вот так:

$$ \ text {R =} \ frac {Vs - Vf} {If} $$

Если предположить, что Vs (напряжение питания) равно 12 вольт, что Vf равно 2 вольт, а если равно 20 мА, у нас будет

$$ \ text {R =} \ frac {12В - 2В} {0,02A} = \ text {500 Ом} $$

Тогда, чтобы определить мощность, рассеиваемую резистором, мы можем написать:

$$ \ text {Pd = (Vs - Vf)} \ times \ text {If} \ = \ \ text {10V} \ times \ text {0.02A} = \ text {0,2 Вт} $$

510 Ом - это ближайшее значение E24 (+/- 5%), которое будет поддерживать, если на консервативной стороне 20 мА, и резистор на 1/4 ватта должен подойти.

Утиный суп, а? 😉

Светодиод

- Использование резистора большего номинала

Выбор последовательного резистора для светодиода:

  • Вам необходимо знать прямое напряжение вашего светодиода (Vf в таблице данных). Оно будет зависеть от цвета. Например, типичный красный светодиод имеет VF ~ 2 В, синий светодиод - VF ~ 3.5В.

  • Затем вам нужно выбрать ток, при котором вы хотите запустить светодиод. Он должен быть ниже максимального продолжительного тока (Imax), указанного в таблице данных. Типичный 5-миллиметровый светодиодный индикатор (как показано в руководстве) имеет Imax 20 мА.
    В качестве приблизительной информации, для этого типа светодиода он будет виден только при токе 1-2 мА и вполне применим для внутреннего индикатора при 5-10 мА. При 20 мА он будет очень ярким (больно, если слишком яркий светодиод смотреть слишком близко)

  • Допустим, вы используете 10 мА и имеете красный светодиод с VF 2 В.Я предполагаю, что напряжение питания Rpi составляет 3,3 В, поэтому высокий выход на выводе будет 3,3 В. Резистор идет последовательно со светодиодом. Напряжение на резисторе будет равно напряжению питания за вычетом светодиода Vf. Имея эту информацию, для расчета номинала резистора мы используем закон Ома:
    R = V / I = (3,3 В - 2 В) / 0,010 A = 130 Ом
    В случае, когда напряжение питания ниже, чем напряжение светодиода Vf, приведенная выше формула не применяется (напряжение питания V должно быть> Vf) Светодиод не включается (если чуть ниже Vf может протекать небольшой ток, см. кривую IC ниже, это не идеально острый угол в точке, отмеченной Vd [aka Vf ]) См. Редактирование в конце для решения.

Таким образом, вы можете использовать резистор 100 Ом и иметь ток светодиода 13 мА ((3,3 В - 2 В) / 100 Ом = 13 мА), что должно соответствовать спецификациям для большинства стандартных светодиодов. С резистором 1 кОм светодиод будет тусклым всего при 1,3 мА.

На всякий случай, если вам интересно, почему напряжение светодиодов кажется фиксированным на определенном напряжении, это не совсем простое, но полезное приближение. Поскольку светодиод представляет собой тип диода, когда напряжение на нем ниже, чем Vf, светодиод выглядит как очень высокий импеданс, и ток не проходит.Когда светодиод достигает Vf, ток очень резко возрастает при крошечном изменении напряжения, поэтому он внезапно выглядит низким импедансом. Это означает, что если мы включим резистор последовательно с ним, мы сможем выбрать широкий диапазон токов только для небольшого изменения Vf.
Чтобы проиллюстрировать это, взгляните на эту диаграмму, которая отображает типичную кривую I-V диодов (ток по отношению к напряжению):

Вы можете видеть, когда напряжение достигает точки Vd, ток резко возрастает при очень небольшом изменении напряжения, поэтому мы можем «выбрать» ток в любом месте этого диапазона и получить аналогичное напряжение.


Как насчет управления светодиодами с более высоким Vf, чем доступное напряжение питания?

В этом случае нам нужно поднять напряжение, и, к счастью, есть много дешевых ИС, которые могут сделать это за нас. Они имеют различные разновидности конуса и используют топологии линейного, постоянного тока, понижающего / повышающего (переключаемый индуктор) и накачки заряда (переключаемый конденсатор).

Например, NCP5006 может последовательно подключать до 5 белых / синих светодиодов от источника питания 2,7–5,5 В:

Для многоканальной опции, которая может управлять каждым светодиодом по отдельности, TPS60250 на базе подкачки заряда будет управлять до 7 белыми / синими светодиодами от входного напряжения до 3 В.I2C используется для интерфейса управления:

Они были выбраны случайным образом из более чем 700 вариантов на Farnell (в разделе «Драйвер светодиода» и выбраны параметры подкачки / подкачки)

Какой резистор мне использовать со светодиодом? - Kitronik Ltd

Выбрать резистор для работы со светодиодом довольно просто, но для этого требуются некоторые знания о светодиодах и немного математики. Некоторые светодиоды, такие как светодиоды с изменяющимся цветом, мигающие светодиоды и светодиоды на 5 В, рассчитаны на работу от источника питания 5 В и поэтому не нуждаются в резисторе.Для всех остальных стандартных и ярких светодиодов потребуется резистор, ограничивающий ток. LED расшифровывается как Light Emitting Diode, и, как следует из названия, это диод, который излучает свет. Когда диод включен в цепь, на него падает 0,7 В. Точно так же на светодиодах падает напряжение, известное как прямое напряжение, хотя оно отличается для каждого светодиода. Для стандартного светодиода прямое напряжение обычно составляет 2 В, а для сверхяркого светодиода - около 3,5 В. Часть напряжения батареи падает на светодиод (прямое напряжение), а остальная часть напряжения падает на резистор.Это показано на диаграмме вверху справа. Поэтому мы можем записать это как:

Сопротивление можно рассчитать по закону Ома:

Светодиоды

обычно требуют от 10 до 20 мА, это подробно описано в спецификации светодиода вместе с прямым падением напряжения. Например, сверхяркий синий светодиод с батареей 9 В имеет прямое напряжение 3,2 В и типичный ток 20 мА.

Значит, сопротивление резистора должно быть 290 Ом или как можно более близким к нему.

Пусть ваш компьютер сделает всю работу

Мы добавили на веб-сайт Kitronik отличный инструмент, позволяющий упростить расчет резистора ограничения тока.Просто выберите, какой светодиод вы используете, из раскрывающегося списка. Введите напряжение аккумулятора, и он скажет вам, какой резистор использовать. Он даже сообщает вам, какие цветные полосы будут на резисторе. Нажмите здесь, чтобы перейти на страницу калькулятора

Подробнее об авторе подробнее »

© Kitronik Ltd - Вы можете распечатать эту страницу и ссылку на нее, но не должны копировать страницу или ее часть без предварительного письменного согласия Kitronik.

Выбор светодиода и поиск резистора подходящего размера

Светоизлучающие диоды (СИД) - это диоды, которые излучают свет при включении питания.Светодиоды могут освещать комнату сейчас, тогда как в течение десятилетий они были слишком слабыми, чтобы делать что-то большее, чем просто индикаторы. Со светодиодами весело играть, и это довольно безопасный способ познакомить детей с принципами работы электрических схем. Прежде чем подключать светодиоды к батареям, вам нужно знать несколько вещей.

Выбор светодиода: яркость и угол обзора

Рисунок 1: Светодиодные индикаторы сквозных отверстий от Cree. (Источник: Cree)

Вы должны знать, какой яркости вы хотите, чтобы светодиод был (сила света), какого цвета (или, если требуется точность, какой длины волны), угла обзора и того, насколько большим должен быть светодиод.Яркость на самом деле вызывает беспокойство. Некоторые светодиоды слишком яркие, а некоторые должны быть очень тусклыми. Сложно передать уровни яркости в статье, поэтому вы можете сначала ознакомиться, купив несколько светодиодов с разной силой света. Пример ниже включает умеренно яркий светодиод на 605 мкд.

Ищите вариант «индикаторного светодиода» или «сквозного отверстия», если вы работаете с макетной платой, печатной платой или просто хотите, чтобы светодиоды с проводами можно было прикрепить к резистору и батарее с помощью зажимов типа «крокодил» (вы не хотите случайно купил светодиоды типа светильника).Сила света измеряется в милликанделах (мкд). Что касается угла обзора, не все светодиоды можно рассматривать со всех сторон на 360 градусов, как на лампочку накаливания. Угол обзора может не иметь большого значения для игры со светодиодами, но угол обзора в 15 градусов аналогичен тому, что вы видите только светодиод, когда смотрите на него прямо. Точно так же, как некоторые светодиодные телевизоры не так хорошо просматриваются с кресла, расположенного слишком далеко от светодиодного телевизора, светодиодный индикатор на вашей макетной плате точно такой же.Длина волны соответствует цвету, но в большинстве таблиц указывается цвет напрямую, а также длина волны. Длина волны удобна, если вы пытаетесь подобрать точный цвет другого светодиода и знаете длину волны, или если вы используете светодиоды для отверждения краски или лака для ногтей. Например, отверждение жидкости, которая затвердевает только при определенной длине волны, не будет работать так же хорошо, если светодиод излучает неправильную длину волны. Некоторые лаки для ногтей затвердевают только под воздействием ультрафиолетового излучения в узком диапазоне, поэтому лампа для полимеризации может вообще не работать с лаком для ногтей другого производителя.

Светодиоды

чувствительны к полярности. Как и батарея, они не будут работать, если анод (+) и катод (-) не смещены должным образом. Если светодиод не горит, попробуйте поменять местами.

Выбор подходящего резистора

Можно зажечь светодиод, используя батарею без резистора вообще, но если вы не точно сопоставите светодиод с номинальным напряжением и током для светодиода, светодиод может быть тусклым или слишком ярким (и нагреваться ), или светодиод может даже взорваться.Без резистора, ограничивающего ток через светодиод, светодиод неизбежно изнашивается быстрее (тускнеет и гаснет).

Если вам нужно более долговечное решение, вам понадобится резистор, включенный последовательно со светодиодом, чтобы ограничить ток, протекающий через светодиод. Величина резистора зависит от закона Ома (V = IR). Вам необходимо знать напряжение источника питания (например, общее напряжение батареи), необходимое падение напряжения на светодиоде, чтобы он загорелся, и количество тока, которое должно протекать через светодиод, чтобы включить его.

Рекомендуемый рабочий ток и напряжение для светодиода можно найти в его техническом описании. Рабочее напряжение светодиода обычно называют прямым напряжением (). Это падение напряжения, необходимое на светодиоде, чтобы он загорелся. Рабочий ток светодиода обычно указывается как прямой ток ().

Расчет номинала резистора

Используйте эту формулу для расчета номинала резистора, который будет включен последовательно со светодиодом:

; где - напряжение питания.Светодиодам нужен постоянный ток (DC), а не переменный ток (AC). Батарея или источник переменного тока, преобразованный в постоянный ток, будут работать.

Расчетная мощность резистора

Не забывайте о мощности резистора. Если номинал резистора слишком низкий, он будет нагреваться, поскольку будет пытаться справиться с более сильным потоком тока, чем он рассчитан на обработку. Ватты - это единица измерения мощности, поэтому:

P = VI; где P - мощность резистора, V - падение напряжения на резисторе, а I - ожидаемый ток, протекающий через резистор.

Схема светодиода довольно проста и выглядит так, как показано на рисунке 1.

Рисунок 2: Резистор, включенный последовательно со светодиодом и батареей, полярность указана.

Пример:

Cree C4SMF-BJF-CR24Q4T2 - это синий светодиод со сквозным отверстием 4 мм, который у таких дистрибьюторов, как mouser.com, стоит всего несколько центов. Яркость 605 мкд вполне достаточна для работы в помещении. Согласно значениям в параметрическом поиске Mouser Electronics для этого номера детали прямой ток составляет 20 мА (или 0,02 А) и равен 3.4 В. Если у нас есть батарея 9 В (), то мы можем рассчитать, что нам нужен резистор на 280 Ом:

Номинальная мощность резистора:

P = VI = x 0,20 A = 0,112

Номинальная мощность резистора должна быть не менее 1/10 Вт, но более стандартное значение - Вт, поэтому мы можем использовать резистор на 280 Ом на четверть ватта. Также подойдут резисторы большей мощности.

Расчет значений резисторов, ограничивающих ток для светодиодных цепей


Светодиод - это один из тех компонентов продукта, который просто обязан работать.Если я смотрю на свой компьютер через комнату и не вижу, как его светодиодный индикатор мигает мне в ответ, я предполагаю, что он выключен; Никогда не ожидал, что светодиод мог перегореть. Для этого есть веская причина: при работе в соответствии со спецификациями срок службы светодиода составляет 100000 часов или более.

Ключом к увеличению срока службы светодиода является ограничение протекающего через него тока. Часто это делается с помощью простого резистора, значение которого рассчитывается по закону Ома. В этой статье рассматривается, как применить закон Ома к одиночным и кластерным схемам светодиодов.Я также предоставил электронную таблицу Excel, чтобы упростить и ускорить процесс.

Светодиоды одиночные

При вычислении значения резистора, ограничивающего ток для одного светодиода, основная форма закона Ома - V = IR - становится:

где:

  • В batt - напряжение на резисторе и светодиодах.
  • V led - прямое напряжение светодиода.
  • I led - прямой ток светодиода.

На рисунке 1 (а) показан пример схемы с одним светодиодом. Между прочим, V batt - V led - это падение напряжения на резисторе, а (I led ) 2 R - мощность, рассеиваемая резистором. Расчет рассеиваемой мощности - это шаг, который многие люди - как любители, так и профессионалы - склонны пропускать. Итак, что вы называете резистором на 1/8 Вт, который должен рассеивать 1/2 Вт? Уголь.

Светодиоды в серии

Приведенное выше уравнение становится лишь немного сложнее, если вы соедините несколько светодиодов последовательно.Падение напряжения на светодиодах увеличивается, уменьшая падение напряжения на резисторе. Ток через резистор (и светодиоды) остается прежним:

, где n - количество последовательно включенных светодиодов. Рисунок 1 (b) показывает пример с тремя последовательно включенными светодиодами. Падение напряжения на светодиодах в три раза больше, чем у одного светодиода.

параллельные светодиоды

Если вы подключите несколько светодиодов параллельно, ток через резистор возрастет (хотя ток через каждый светодиод останется прежним).Падение напряжения на светодиодах не изменяется, как и падение напряжения на резисторе:

, где m - количество параллельно включенных светодиодов. Рисунок 1 (c) показывает пример с тремя светодиодами, подключенными параллельно. Ток в цепи в три раза превышает ток одного светодиода.

РИСУНОК 1. Простые светодиодные схемы. (а) Схема с одним светодиодом. (б) светодиоды последовательно. (c) параллельные светодиоды.


Светодиодные массивы

Если вы соединяете несколько светодиодов в массив, вам просто нужно объединить последовательную и параллельную формы уравнений:

Важно, чтобы в каждой из m параллельных ветвей цепи было n светодиодов (соединенных последовательно) и чтобы все светодиоды имели одинаковый светодиод V и светодиод I .В противном случае все ставки отменены. Рисунок 2 (a). На показаны четыре светодиода, подключенные таким образом, что предыдущее уравнение не применяется. Рисунок 2 (b) показывает один из нескольких «правильных» способов подключения четырех светодиодов.

РИСУНОК 2. Светодиодные матрицы .


Регулировка яркости

Контроль яркости полезен для гаджетов, которые могут использоваться в различных условиях окружающего освещения (снаружи / внутри, ночью / днем ​​и т. Д.). Для этой функции требуется два резистора - один фиксированный (R f ) и один переменный (R v ).R f ограничивает ток, когда R v находится на минимальном значении (обычно 0 Ом), что позволяет максимальному току протекать через светодиод. Значение R f рассчитывается, когда R v = 0:

.

, где Iled (max) - это максимальный ток, который вы хотите через светодиод.

Увеличение значения R v добавляет сопротивление цепи, уменьшая ток через светодиод. Когда R v установлен на максимальное значение, через светодиод проходит минимальный ток.Стоимость рэнд против определяется по формуле:

, где I led (min) - это минимальный ток, который вы хотите через светодиод.

РИСУНОК 3. Регулировка яркости.


Этапы проектирования

Существует четыре шага для выбора подходящего номинала (значений) ограничительного резистора:

  • Используя желаемые рабочие характеристики и спецификации светодиода, решите соответствующие уравнения для "идеальных" номиналов резистора.
  • Выберите подходящие «реальные» значения резистора.Если в расчетах указан резистор 132,27 Ом, ближайшие «реальные» значения резистора составляют 130 Ом и 150 Ом (допуск 5%). Конечно, вы можете выбрать другие значения в зависимости от того, что у вас есть под рукой.
  • Вставьте значения резисторов, которые вы выбрали, снова в вычисления, чтобы увидеть, будут ли они удовлетворять желаемым рабочим характеристикам.
  • Выполните вычисления, используя выбранные значения резисторов с крайними допусками. Резистор 150 Ом с допуском 5% может иметь диапазон от 142 Ом.От 5 Ом до 157,5 Ом и редко бывает точно 150 Ом. Также рассчитайте ток, потребляемый схемой, и необходимую мощность, рассеиваемую резисторами.

Некоторые люди не выполняют ни одного из этих шагов и просто угадывают значение. Большинство из них проходят первые два шага, что обычно нормально, если вы не работаете слишком близко к пределам светодиода, где допуски могут подтолкнуть вас к краю. Выполнив все четыре шага, вы можете гарантировать, что, по крайней мере, ваши светодиоды будут работать безопасно и прослужить долгое время.

Множественные итерации - это перетаскивание

Подсчитать подходящие резисторы для светодиодных цепей довольно просто. Это займет всего несколько минут, даже если вы пройдете все четыре этапа проектирования. В этом нет ничего страшного, если вам нужно сделать это только один раз, но что, если вы хотите увидеть влияние различных резисторов в цепи? Что делать, если у вас есть набор светодиодов, и вы хотите определить лучший способ их подключения? ( На рис. 4 показаны четыре способа подключения шести светодиодов.) Расчеты по-прежнему просты; вам просто нужно повторить их еще несколько раз.Это утомительно, и именно тогда люди склонны совершать ошибки.

Чтобы избавиться от скуки и связанных с ней ошибок, я составил электронную таблицу Excel, в которой выполняются все необходимые вычисления, включая поиск «реальных» значений резисторов. Это реальная экономия времени!

РИСУНОК 4. Способы подключения шести светодиодов.


Использование электронной таблицы

Электронная таблица (доступна на веб-сайте Nuts & Volts по адресу www.nutvolts.com ) разбит на три раздела. В первом разделе «Характеристики цепи» вы вводите параметры цепи. Во втором разделе, «Расчетные значения I & R и предлагаемые резисторы», вычисляются необходимые номиналы резисторов и предлагаются «настоящие» резисторы для использования в схеме. Последний раздел, «Расчетная производительность с использованием выбранных резисторов», позволяет вам подключать значения резисторов (предлагаемые значения или значения по вашему выбору) и рассчитывать токи светодиодов, токи источника питания и рассеиваемую мощность резистора.Также учитывается допуск резистора. Примечание. Вам следует изменить только значения, выделенные синим полужирным шрифтом. Обычный черный текст изменять нельзя. NV

РИСУНОК 5. Вид электронной таблицы.


Загрузки

Что в почтовом индексе? Таблица расчета резисторов

типов резисторов и как выбрать один

Знаете ли вы, что существует много типов резисторов?

В вашей электронной схеме указано, что вам нужен резистор на 100 кОм.Итак, вы идете в интернет-магазин, чтобы купить его. Но есть все эти варианты: тонкая пленка, углеродный состав, металлическая пленка +++.

«Просто дайте мне долбаного резистора 100к!», - кричите вы в отчаянии.

Поверьте, я знаю ваше разочарование. Мне потребовалось много времени, чтобы на самом деле читать о различных типах резисторов. Поэтому я просто выбрал случайные резисторы для всех своих электронных схем. Обычно это работало безупречно. Может быть, мне повезло, а может я просто не определил резистор как проблему, когда у меня была проблема.

В любом случае, моя цель - предоставить простое руководство по выбору резистора, не вдаваясь в подробности.

Типы резисторов

Резисторы

могут быть изготовлены из различных материалов и из разных материалов. Вот несколько типов резисторов:

  • Состав углерода
  • Карбоновая пленка
  • Металлопленка
  • Толстая и тонкая пленка
  • Фольгированный резистор
  • проволочная обмотка

У разных типов разные свойства.Некоторые из них очень точны, некоторые могут выдерживать высокие температуры, некоторые - высокую мощность, а некоторые - дешевы. Некоторые из них подходят для приложений с низким уровнем шума, некоторые - для приложений с высокой мощностью, некоторые - для высокоскоростных приложений, а некоторые - для измерительных схем.

Если вы хотите узнать больше о конкретных типах резисторов, я рекомендую посетить сайт www.resistorguide.com

Выбор резистора

Итак, как выбрать резистор?

Прежде всего, вам нужно выбрать значение сопротивления.Для этого вы используете закон Ома. Один из распространенных примеров - найти значение резистора, необходимое для светодиода.

Далее необходимо учитывать мощность, которую резистор должен рассеивать. Рассеиваемая мощность в резисторе может быть рассчитана по формуле

где P - мощность в ваттах, V - падение напряжения на резисторе, а R - сопротивление резистора в Ом.

Давайте посмотрим на пример:

В этой схеме мы используем светодиод с падением напряжения около 2В.Мы обнаружили, что резистор должен иметь номинал 350 Ом. Схема питается от батареи 9 В.

Какая мощность рассеивается на резисторе?

Чтобы ответить на этот вопрос, мы сначала находим падение напряжения на резисторе. Допустим, мы используем светодиод с падением напряжения 2 В. Это означает, что падение напряжения на резисторе будет 9-2 В = 7 В.

Используя формулу для рассеиваемой мощности, находим P = 7 В * 7 В / 350 Ом = 0,14 Вт.

Значит, нам нужен резистор мощностью не менее 140 мВт.Но желательно побольше.

Практическое правило - найти резистор с удвоенной номинальной мощностью. Здесь я бы выбрал резистор 250 мВт, так как они самые стандартные.

Обычно вы можете просто использовать самый дешевый резистор, который вы можете найти, с правильной номинальной мощностью.

Когда выбрать нестандартный резистор?


Итак, почему все эти разные типы резисторов, о которых я упоминал ранее? Потому что для некоторых схем имеет значение и фактический тип резистора. Эти схемы включают:

  • Аудиосистемы, чувствительные к шумам
  • Цепи РФ
  • Цепи большой мощности
  • Высокоточные измерительные схемы
  • Скоростные цепи

Какой тип резистора выбрать для какого приложения выходит за рамки данной статьи.Если вы строите какие-либо из этих типов схем, посмотрите, указан ли в схемах тип резистора. Если нет, возможно, эта статья может вам помочь.

Сводка

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 мощности оно может потребовать.

Если в вашей схеме не указано необходимое значение мощности для резистора, и вы не знаете (или не хотите знать), как его рассчитать, попробуйте использовать стандартный резистор 1/4 Вт.Если через некоторое время он выйдет из строя, вам следует заменить его на более высокую мощность. Возможно, вам стоит даже попытаться вычислить приличную стоимость;)

А резистор подобрать сложно? Напишите свои комментарии и вопросы ниже!

Вернуться от типов резисторов к электронным компонентам онлайн

AMZ Расчетный резистор для светодиода

AMZ Расчетный резистор для светодиода

Расчет номинала резистора для светодиода


Этот калькулятор используется для определения значения падающего резистора, необходимого для ограничения тока светодиода до выбранных миллиампер.Vf по умолчанию составляет 1,95 В и типичен для большинства светодиодов, за исключением синего и белого, которые будут немного выше. Значение R1 указывается в омах.

Мощность резистора, используемого для R1, должна быть больше, чем значение, указанное калькулятором. Пример: если в поле «Мощность» указано 0,07, то можно использовать резистор 0,125 Вт (1/8 Вт) или выше.


Введите ток, при котором светодиод должен работать, и калькулятор найдет значение резистора.В качестве альтернативы вы можно оставить поле тока светодиода пустым, и калькулятор сообщит, сколько миллиампер использует светодиод. Значения напряжения питания и прямого напряжения светодиода необходимо всегда вводить в форму. Мощность для резистор R1 - это минимум, который следует использовать. Выберите резистор следующей более высокой мощности. Резистор 1/4 Вт составляет 0,250 Вт, резистор 1/2 Вт равен 0,500 Вт, резистор 1 Вт равен 1 000 Вт и так далее.

20 мА - типичный максимальный ток для большинства светодиодов. Выберите значение меньше 20, если не используется специальный светодиод.Ток в 5 миллиампер должен быть достаточно ярким для большинства светодиодов, а 2 или 3 мА достаточно для синего индикатора.

Я тестировал светодиоды на 3мА. и записали прямое падение напряжения для использования в калькуляторе. По возможности я использовал светодиоды разных типов для каждого измерения.
Пример: Для красной пары я использовал 5-миллиметровый патрон для первого теста и прямоугольную форму для второго теста. То же самое с зеленым и желтым.
Светодиод прямого напряжения
красный 1.98v 1,96 В
Зеленый 1,94 В 1,92 В
Желтый 1,90 В 1,92 В
Синий 2,76 В 2,78 В
белый 2,78 В 2,76 В
Розовый 2,84 В 2,84 В
Ультрафиолетовый 3,10 В 3.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *