Как рассчитать резистор для светодиода. Какую формулу использовать для вычисления сопротивления. Какие параметры нужно знать для расчета резистора светодиода. Как выбрать номинал резистора из стандартного ряда. Примеры расчета для разных схем подключения светодиодов.
Зачем нужен резистор для светодиода
Светодиод — это полупроводниковый прибор с нелинейной вольт-амперной характеристикой. Это означает, что даже небольшое изменение напряжения на светодиоде может привести к значительному изменению тока через него. Чрезмерный ток способен быстро вывести светодиод из строя.
Поэтому при подключении светодиода к источнику питания необходимо ограничивать ток, протекающий через него. Самый простой способ сделать это — включить последовательно со светодиодом резистор. Этот резистор называют токоограничивающим или гасящим.
Основные функции токоограничивающего резистора для светодиода:
- Ограничение тока до безопасного для светодиода значения
- Стабилизация тока при колебаниях напряжения питания
- Выравнивание яркости при параллельном подключении нескольких светодиодов
Формула для расчета сопротивления резистора
Для расчета сопротивления токоограничивающего резистора используется следующая формула:
R = (U — Uсд) / I
где:
- R — сопротивление резистора (Ом)
- U — напряжение источника питания (В)
- Uсд — падение напряжения на светодиоде (В)
- I — рабочий ток светодиода (А)
Эта формула выводится из закона Ома с учетом падения напряжения на светодиоде. Рассмотрим подробнее, какие параметры нужно знать для расчета.
Необходимые параметры для расчета
Для расчета сопротивления резистора нужно знать следующие параметры:
1. Напряжение источника питания (U)
Это напряжение, которое подается на цепочку «резистор-светодиод». Обычно это напряжение стабилизированного источника питания или батареи.
2. Падение напряжения на светодиоде (Uсд)
Это напряжение, которое падает непосредственно на светодиоде при протекании через него рабочего тока. Оно зависит от цвета свечения и типа светодиода:
- Красные: 1.8-2.2 В
- Желтые, зеленые: 2.0-2.5 В
- Синие, белые: 3.0-3.5 В
Точное значение можно узнать из даташита на конкретный светодиод.
3. Рабочий ток светодиода (I)
Это оптимальный ток, при котором светодиод будет работать с заданной яркостью и не выйдет из строя. Типичные значения:
- Маломощные индикаторные светодиоды: 10-20 мА
- Средней мощности: 20-50 мА
- Мощные: 350-700 мА и более
Рабочий ток также указывается в спецификации на светодиод.
Пример расчета для одиночного светодиода
Рассмотрим пример расчета резистора для красного светодиода:
- Напряжение питания U = 12 В
- Падение напряжения на светодиоде Uсд = 2 В
- Рабочий ток I = 20 мА = 0.02 А
Подставляем значения в формулу:
R = (12 В — 2 В) / 0.02 А = 500 Ом
Получаем необходимое сопротивление резистора 500 Ом.
Выбор номинала из стандартного ряда
Рассчитанное значение сопротивления обычно не совпадает со стандартными номиналами резисторов. В этом случае следует выбрать ближайшее большее значение из стандартного ряда E24:
470 Ом, 510 Ом, 560 Ом, 620 Ом и т.д.
В нашем примере выбираем резистор 510 Ом. Небольшое увеличение сопротивления приведет к незначительному уменьшению тока и яркости, что допустимо.
Расчет мощности резистора
Для надежной работы необходимо также рассчитать мощность рассеивания на резисторе:
P = (U — Uсд) * I
В нашем примере:
P = (12 В — 2 В) * 0.02 А = 0.2 Вт
Выбираем резистор с запасом по мощности, например 0.25 Вт или 0.5 Вт.
Расчет для последовательного соединения светодиодов
При последовательном соединении нескольких одинаковых светодиодов формула расчета немного изменится:
R = (U — n * Uсд) / I
где n — количество последовательно соединенных светодиодов.
Пример для 3 красных светодиодов:
- U = 12 В
- Uсд = 2 В
- I = 20 мА
- n = 3
R = (12 — 3 * 2) / 0.02 = 300 Ом
Выбираем ближайший номинал 330 Ом.
Расчет для параллельного соединения светодиодов
При параллельном соединении одинаковых светодиодов для каждой ветви рассчитывается свой резистор:
R = (U — Uсд) / I
Общий ток при этом увеличивается пропорционально количеству параллельных ветвей.
Пример для 3 параллельных красных светодиодов:
- U = 12 В
- Uсд = 2 В
- I = 20 мА (для каждого светодиода)
R = (12 — 2) / 0.02 = 500 Ом
Выбираем 3 резистора по 510 Ом. Общий ток составит 3 * 20 = 60 мА.
Заключение
Правильный расчет токоограничивающего резистора — важный этап при подключении светодиодов. Это позволяет обеспечить оптимальный режим работы и долгий срок службы светодиодов. При расчетах следует учитывать реальные параметры используемых компонентов и выбирать номиналы с некоторым запасом.
При подключении светодиодов небольшой мощности чаще всего используется гасящий резистор. Это наиболее простая схема подключения, которая позволяет получить требуемую яркость без использования дорогостоящих драйверов. Однако, при всей ее простоте, для обеспечения оптимального режима работы необходимо провести расчет резистора для светодиода.
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.
На рисунке показаны типовые значения рабочих точек для красных, зеленых, белых и голубых светодиодов при токе 20 мА. Здесь можно заметить, что led разных цветов при одинаковом токе имеют разное падение напряжения в рабочей области. Эту особенность следует учитывать при проектировании схем.
Представленные выше характеристики были получены для светоизлучающих диодов, включенных в прямом направлении. То есть отрицательный полюс питания подключен к катоду, а положительный – к аноду, как показано на картинке справа:
Полная же ВАХ выглядит следующим образом:
Здесь видно, что обратное включение бессмысленно, поскольку светодиод не будет излучать, а при превышении некоторого порога обратного напряжения выйдет из строя в результате пробоя. Излучение же происходит только при включении в прямом направлении, причем интенсивность свечения зависит от тока, проходящего через led. Если этот ток ничем не ограничивать, то led перейдет в область пробоя и перегорит. Если нужно установить рабочий светодиод или нет, то Вам будет полезна статья подробно раскрывающая все способы проверки led.
Как подобрать резистор для одиночного светодиода
Для ограничения тока светоизлучающего диода можно использовать резистор, включенный таким образом:
Теперь определяем, какой резистор нужен. Для расчета сопротивления используется формула:
где U пит — напряжение питания,
U пад- падение напряжения на светодиоде,
I — требуемый ток светодиода.
При этом мощность, рассеиваемая на резисторе, будет пропорциональна квадрату тока:
Например, для красного светодиода Cree C503B-RAS типовое падение напряжения составляет 2.1 В при токе 20 мА. При напряжении питания 12 В сопротивление резистора будет составлять
Из стандартного ряда сопротивлений Е24 подбираем наиболее близкое значение номинала – 510 Ом. Тогда мощность, рассеиваемая на резисторе, составит
Таким образом, потребуется гасящий резистор номиналом 510 Ом и мощностью рассеивания 0.25 Вт.
Может сложиться впечатление, что при низких напряжениях питания можно подключать led без резистора. На этом видео наглядно показано, что произойдет со светоизлучающим диодом, включенного таким образом, при напряжении всего 5 В:
Светодиод сначала будет работать, но через несколько минут просто перегорит. Это вызвано нелинейным характером его ВАХ, о чем говорилось в начале статьи.
Никогда не подключайте светодиод без гасящего резистора даже при низком напряжении питания. Это ведет к его выгоранию и, в лучшем случае, к обрыву цепи, а в худшем – к короткому замыканию.
Расчет резистора при подключении нескольких светодиодов
Подключить несколько led можно двумя способами: последовательно и параллельно. Схемы включения показаны ниже. Не забудьте почитать более подробно про способы подключения светодиодов.
При последовательном соединении используется один резистор, задающий одинаковый ток всей цепочке led. При этом следует учитывать, что источник питания должен обеспечивать напряжение, превышающее общее падение напряжения на диодах. То есть при соединении 4 светодиодов с падением 2.5 В потребуется источник напряжением более 10 В. Ток при этом для всех будет одинаковым. Сопротивление резистора в этом случае можно рассчитать по формуле:
где — напряжение питания,
— сумма падений напряжения на светодиодах,
— ток потребления.
Так, 4 зеленых светодиода Kingbright L-132XGD напряжением 2.5 В и током 10 мА при питании 12 В потребуют резистора сопротивлением
При этом он должен рассеивать мощность
При параллельном подключении каждому светоизлучающему диоду ток ограничивает свой резистор. В таком случае можно использовать низковольтный источник питания, но ток потребления всей цепи будет складываться из токов, потребляемых каждым светодиодом. Например, 4 желтых светодиода BL-L513UYD фирмы Betlux Electronics с потреблением 20 мА каждый, потребуют от источника ток не менее 80 мА при параллельном включении. Здесь сопротивление и мощность резисторов для каждой пары «резистор – led» рассчитываются так же, как при подключении одиночного светодиода.
Обратите внимание, что и при последовательном, и при параллельном соединении используются источники питания одинаковой мощности. Только в первом случае потребуется источник с большим напряжением, а во втором – с большим током.
Нельзя подключать параллельно несколько светодиодов к одному резистору, т.к. либо они все будут гореть очень тускло, либо один из них может открыться чуть раньше других, и через него пойдет очень большой ток, который выведет его из строя.
Программы для расчета сопротивления
При большом количестве подключаемых led, особенно если они включены и последовательно, и параллельно, рассчитывать сопротивление каждого резистора вручную может быть проблематичным.
Проще всего в таком случае воспользоваться одной из многочисленных программ расчета сопротивления. Очень удобным в этом плане является онлайн калькулятор на сайте cxem.net:
http://cxem.net/calc/ledcalc.php
Он включает в себя небольшую базу данных самых распространенных светодиодов, поэтому необязательно вручную набирать значения падения напряжения и тока, достаточно указать напряжение питания и выбрать из списка нужный светоизлучающий диод. Программа рассчитает сопротивление и мощность резисторов, а также нарисует схему подключения или принципиальную схему.
Например, с помощью этого калькулятора был рассчитан резистор для трех светодиодов CREE XLamp MX3 при напряжении питания 12 В:
Также программа обладает очень полезной функцией: она подскажет цветовую маркировку требуемого резистора.
Еще одна простая программа для расчета сопротивления распространенная на просторах интернета разработана Сергеем Войтевичем с портала ledz.org.
http://ru.e-neon.ru/prog/ledz.rar
Здесь уже вручную выбирается способ подключения светодиодов, напряжение и ток. Программа не требует установки, достаточно распаковать ее в любую директорию.
Заключение
Гасящий резистор – самый простой ограничитель тока для светодиодной цепи. От его подбора зависит ток, а значит, интенсивность свечения и долговечность led. Однако следует помнить, что при больших токах на резисторе будет выделяться значительная мощность, поэтому для питания мощных светодиодов лучше применять драйверы.
Светодиод (светоизлучающий диод) — излучает свет в тот момент, когда через него протекает электрический ток. Простейшая схема для питания светодиодов состоит из источника питания, светодиода и резистора, подключенного последовательно с ним.
Такой резистор часто называют балластным или токоограничивающим резистором. Возникает вопрос: «А зачем светодиоду резистор?». Токоограничивающий резистор необходим для ограничения тока, протекающего через светодиод, с целью защиты его от сгорания. Если напряжение источника питания равно падению напряжения на светодиоде, то в таком резисторе нет необходимости.
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 лентыКонтроллер 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.
Пример расчета сопротивления резистора при последовательном подключении.
В этом примере два светодиода соединены последовательно. Один красный светодиод с напряжением 2В и один ультрафиолетовый светодиод с напряжением 4,5В. Допустим, оба имеют номинальную силу тока 30 мА.
Из правила Кирхгофа следует, что сумма падений напряжения во всей цепи равна напряжению источника питания. Поэтому на резисторе напряжение должно быть равно напряжению источника питания минус сумма падения напряжений на светодиодах.
Используя закон Ома, вычисляем значение сопротивления ограничительного резистора:
Резистор должен иметь значение не менее 183,3 Ом.
Обратите внимание, что после вычитания падения напряжений у нас осталось еще 5,5 вольт. Это дает возможность подключить еще один светодиод (конечно же, предварительно пересчитав сопротивление резистора)
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.
Онлайн калькулятор расчета резистора для светодиода
Этот онлайн калькулятор поможет вам найти нужный номинал резистора для светодиода, подключенного по следующей схеме:
примечание: разделителем десятых является точка, а не запятая
Формула расчета сопротивления резистора онлайн калькулятора
Сопротивление резистора = (U – UF)/ IF
- U – источник питания;
- UF – прямое напряжение светодиода;
- IF – ток светодиода (в миллиамперах).
Примечание: Слишком сложно найти резистор с сопротивлением, которое получилось при расчете. Как правило, резисторы выпускаются в стандартных значениях (номинальный ряд). Если вы не можете найти необходимый резистор, то выберите ближайшее бо́льшее значение сопротивления, которое вы рассчитали.
Например, если у вас получилось сопротивление 313,4 Ом, то возьмите ближайшее стандартное значение, которое составляет 330 Ом. Если ближайшее значение является недостаточно близким, то вы можете получить необходимое сопротивление путем последовательного или параллельного соединения нескольких резисторов.
Расчет резистора (сопротивления) для светодиода
Светодиод – это полупроводниковый элемент электрической схемы. Его особенностью является нелинейная вольт-амперная характеристика. Стабильность и срок службы прибора во многом обусловлены силой тока. Малейшие перегрузки приведут к ухудшению качества светодиода (деградации) или его поломке.
Зачем резистор перед светодиодом.
В идеале для работы диоды следует подключать к источнику постоянного тока. В этом случае элемент будет работать стабильно. Но на практике для подключения чаще всего используют более распространенные блоки питания с постоянным напряжением. При этом для ограничения силы тока, которая протекает через LED элемент, нужно включать в электрическую цепь дополнительное сопротивление − резистор. В статье рассмотрены методы расчета резистора для светодиода.
Когда следует подключать светодиод через резистор
Существует несколько случаев, когда такая электрическая схема уместна. Во-первых, токоограничивающий резистор стоит использовать, если эффективность схемы не первоочередная задача. В качестве примера можно привести применение светодиода в качестве индикатора в приборах. В таком случае важно самом свечение, а не его яркость.
Во-вторых, применение резистора оправдано в случаях, когда необходимо выяснить полярность и работоспособность LED элемента. Одним из методов является подключение прибора к блоку питания. В этом качестве часто используют аккумуляторы от мобильных телефонов или батарейки. Напряжение на них может достигать 12 В. Это очень высокая величина, и прямое подключение светодиода приведет к поломке. Для ограничения напряжения в цепь вставляют резистор.
В-третьих, резистор используют в исследовательских целях для изучения работы новых образцов светодиодов.
В других случаях можно воспользоваться драйвером – прибором, стабилизирующим ток.
Математический расчет.
Для подбора сопротивления придется вспомнить школьный курс физики.
На рисунке представлена простая последовательная электрическая схема соединения резистора и диода. На схеме применены следующие обозначения:
- U – входное напряжение блока питания;
- R – резистор с падением напряжения UR;
- LED – светодиод с падением напряжения ULED (паспортное значение) и дифференциальным сопротивлением RLED;
Поскольку элементы соединены последовательно, то сила тока I в них одинакова.
По второму закону Кирхгофа:
U = UR + ULED. (1)
Одновременно используем закон Ома:
U=I*R. (2)
Подставим формулу (2) в формулу (1) и получим:
U = I*R + I*RLED. (3)
Путем простых математических преобразований из формул (1) и (3) найдем искомое сопротивление резистора R:
R = (U – ULED) / I. (4)
Для более точного подбора можно рассчитать мощность рассеивания резистора Р.
Р = U*I. (5)
Примем напряжение блока питания U = 10 В.
Характеристики диода: ULED = 2В, I = 40 мА = 0,04A.
Подставим нужные цифры в формулу (4), получим: R = (10 – 2) / 0,04 = 200 (Ом).
Стоит учесть, что если полученной величины нет в стандартном ряду сопротивлений, то следует выбирать более высокоомный элемент.
Мощность рассеивания (5): составит Р = (10 – 2) * 0,04 = 0,32 (Вт).
Графический расчет.
При наличии вольт-амперной характеристики несложно определить сопротивление резистора графическим способом. Метод применяется редко, но полезно про него знать.
Для определения искомого сопротивления нужно знать ток нагрузки ILED и напряжение блока питания U. Далее следует перпендикуляр, соответствующий значению тока, до пересечения с вольт-амперной кривой. Затем через точку на графике и значению U провести прямую, которая покажет на оси тока максимальное его значение IMAX. Эти цифры подставляем в закон Ома (2) и вычисляем сопротивление резистора.
Например, ILED = 10 мА, а U = 5 В. По графику IMAX примерно равна 25 мА.
По закону Ома (2) R = U / IMAX = 5 / 0,025 = 200 (Ом).
Примеры вычислений сопротивления для светодиода.
Разберем некоторые наглядные случаи вычисления сопротивления элемента в конкретных схемах.
Вычисление токоограничивающего сопротивления при последовательном соединении нескольких светодиодов.
Из курса физики известно, что в такой схеме значение тока постоянное, а напряжение на LED элементах суммируется.
Возьмем напряжение источника питания U = 12 В.
Характеристики диодов одинаковы: ULED = 2В, ILED = 10 мА.
Преобразуем формулу (4), учитывая три LED элемента.
R = (U – 3*ULED) / I.
R = (12 – 3* 2) / 0,01 = 600 (Ом).
Мощность рассеивания (5) составит: Р = (12 – 2 * 3) * 0,01 = 0,6 (Вт).
Вычисление сопротивления при параллельном соединении светодиодов.
В этом случае постоянным сохраняется напряжение, а силы тока складываются. Поэтому при тех же входных данных (напряжение источника питания U = 12 В, напряжение и ток на диодах ULED = 2В, ILED = 10 мА), расчет будет несколько другим.
Используем формулу (4), учитывая три LED элемента.
R = (U – ULED) /3* I.
R = (12 – 2) / 3*0,01 = 333,3 (Ом).
Мощность рассеивания (5) составит: Р = (12 – 2) * 3*0,01 = 0,3 (Вт).
Однако данное подключение не стоит применять на практике. Даже светодиоды из одной партии не гарантируют одинакового падения напряжений. Из-за этого ток на отдельном LED элементе может превысить допустимый, что может спровоцировать выход элементов из строя.
Для параллельного соединения светодиодов необходимо к каждому из них подключать свой резистор.
Вычисление сопротивления при параллельно-последовательном соединении LED элементов.
Для подключения большого количества светодиодов уместно использовать параллельно-последовательную электрическую схему. Поскольку в параллельных ветках напряжение одинаковое, то достаточно узнать сопротивление резистора в одной цепи. А количество веток не имеет значения.
Напряжение блока питания U = 12 В.
Характеристики диодов одинаковы: ULED = 2В, ILED = 10 мА.
Максимальное количество LED элементов n для одной ветки рассчитывается так:
n = (U – ULED) / ULED (6)
В нашем случае n = (12 – 2) / 2 = 5 (шт).
Сопротивление резистора для одной ветки:
R = (U – n* ULED) / ILED . (7)
Для трех светодиодов оно составит: R = (12 – 3*2)/ 0,01 = 600 (Ом).
Часто при изготовлении разнообразных устройств возникает необходимость использовать светодиоды и светодиодные индикаторы. Подключение светодиода к источнику питания выполняется, как правило, через ограничивающий ток резистор (гасящий резистор). Ниже описаны принципы и формулы для расчета гасящего резистора, а также небольшой калькулятор для быстрого подсчета.
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.
Рис. 1. Схема подключения светодиода к источнику питания через резистор.
Как видим из схемы, 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.
Простой калькулятор для расчета гасящего резистора
Теперь вы знаете как по формулам рассчитать гасящий резистор для питания светодиода. Для облегчения расчетов написан несложный онлайн-калькулятор:
Форму прислал Михаил Иванов.
Заключение
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.
В данной статье речь пойдет о расчете токоограничивающего резистора для светодиода.
Расчет резистора для одного светодиода
Для питания одного светодиода нам понадобится источник питания, например две пальчиковые батарейки по 1,5В каждая. Светодиод возьмем красного цвета, где прямое падение напряжения при рабочем токе 0,02 А (20мА) равно -2 В. Для обычных светодиодов максимально допустимый ток равен 0,02 А. Схема подключения светодиода представлена на рис.1.
Рис.1 – Схема подключения одного светодиода
Почему я использую термин «прямое падение напряжение», а не напряжение питания. А дело в том, что параметра напряжения питания как такового у светодиодов нет. Вместо этого используется характеристика падения напряжения на светодиоде, что означает величину напряжения на выходе светодиода при прохождении через него номинального тока. Значение напряжения, указанное на упаковке, отражает как раз падение напряжения. Зная эту величину, можно определить оставшееся на светодиоде напряжение. Именно это значение нам нужно применять в расчетах.
Прямое падение напряжение для различных светодиодов в зависимости от длины волны представлено в таблице 1.
Таблица 1 — Характеристики светодиодов
| Цветовая характеристика | Длина волны, нМ | Напряжение, В |
|---|---|---|
| Инфракрасные | от 760 | до 1,9 |
| Красные | 610 — 760 | от 1,6 до 2,03 |
| Оранжевые | 590 — 610 | от 2,03 до 2,1 |
| Желтые | 570 — 590 | от 2,1 до 2,2 |
| Зеленые | 500 — 570 | от 2,2 до 3,5 |
| Синие | 450 — 500 | от 2,5 до 3,7 |
| Фиолетовые | 400 — 450 | 2,8 до 4 |
| Ультрафиолетовые | до 400 | от 3,1 до 4,4 |
| Белые | широкий спектр | от 3 до 3,7 |
Точное значение падения напряжения светодиода, можно узнать на упаковке к данному светодиоду или в справочной литературе.
Сопротивление резистора определяется по формуле:
R = (Uн.п – Uд)/Iд = (3В-2В)/0,02А = 50 Ом.
где:
- Uн.п – напряжение питания, В;
- Uд — прямое падение напряжения на светодиоде, В;
- Iд – рабочий ток светодиода, А.
Поскольку такого сопротивления в стандартном ряду нет, выбираем ближайшее сопротивление из номинального ряда Е24 в сторону увеличения — 51 Ом.
Чтобы гарантировать долгую работу светодиода и исключить ошибку в расчетах, рекомендую при расчетах использовать не максимально допустимый ток – 20 мА, а немного меньше – 15 мА.
Данное уменьшение тока никак не скажется на яркости свечения светодиода для человеческого глаза. Чтобы мы заметили изменение яркости свечения светодиода например в 2 раза, нужно уменьшить ток в 5 раза (согласно закона Вебера — Фехнера).
В результате мы получим, расчетное сопротивление токоограничивающего резистора: R = 50 Ом и мощность рассеивания Р = 0,02 Вт (20мВт).
Расчет резистора при последовательном соединении светодиодов
В случае расчета резистора при последовательном соединении, все светодиоды должны быть одного типа. Схема подключения светодиодов при последовательном соединении представлена на рис.2.
Рис.2 – Схема подключения светодиодов при последовательном соединении
Например мы хотим подключить к блоку питания 9 В, три зеленых светодиода, каждый по 2,4 В, рабочий ток – 20 мА.
Сопротивление резистора определяется по формуле:
R = (Uн.п – Uд1 + Uд2 + Uд3)/Iд = (9В — 2,4В +2,4В +2,4В)/0,02А = 90 Ом.
где:
- Uн.п – напряжение питания, В;
- Uд1…Uд3 — прямое падение напряжения на светодиодах, В;
- Iд – рабочий ток светодиода, А.
Выбираем ближайшее сопротивление из номинального ряда Е24 в сторону увеличения — 91 Ом.
Расчет резисторов при параллельно – последовательном соединении светодиодов
Часто на практике нам нужно подключить к источнику питания большое количество светодиодов, несколько десятков. Если все светодиоды подключить последовательно через один резистор, то в таком случае напряжения на источнике питания нам не хватит. Решением данной проблемы является параллельно-последовательное соединение светодиодов, как это показано на рис.3.
Исходя из напряжения источника питания, определяется максимальное количество светодиодов, которые можно соединить последовательно.
Рис.3 – Схема подключения светодиодов при параллельно — последовательном соединении
Например у нас имеется источник питания 12 В, исходя из напряжения источника питания максимальное количество светодиодов для одной цепи будет равно: 10В/2В = 5 шт, учитывая что на светодиоде (красного цвета) падение напряжения — 2 В.
Почему 10 В, а не 12 В мы взяли, связано это с тем, что на резисторе также будет падение напряжения и мы должны оставить, где то 2 В.
Сопротивление резистора для одной цепи, исходя из рабочего тока светодиодов определяется по формуле:
R = (Uн.п – Uд1 + Uд2 + Uд3+ Uд4+ Uд5)/Iд = (12В — 2В + 2В + 2В + 2В + 2В)/0,02А = 100 Ом.
Выбираем ближайшее сопротивление из номинального ряда Е24 в сторону увеличения — 110 Ом.
Количество таких цепочек из пяти светодиодов параллельно соединенных практически не ограничено!
Расчет резистора при параллельном соединении светодиодов
Данное подключение является не желательным и я его не рекомендую применять на практике. Связано это с тем что, у каждого светодиода присутствует технологическое падение напряжения и даже если все светодиоды из одной упаковке – это не является гарантией, что у них падение напряжение будет одинаково из-за технологии производства.
В результате у одного светодиода, ток будет больше чем у других и если он превысить максимально допустимый ток, он выйдет из строя. Следующий светодиод перегорит быстрее, так как через него уже будет проходить оставшийся ток, распределенный между другими светодиодами и так до тех пор, пока все светодиода не выйдут из строя.
Рис.4 – Схема подключения светодиодов при параллельном соединении
Решить данную проблему можно подключив к каждому светодиоду свой резистор, как это показано на рис.5.
Рис.5 – Схема подключения светодиодов и резисторов при параллельном соединении
Автор Aluarius На чтение 9 мин. Просмотров 394 Опубликовано
Расчет резистора для светодиода
Светодиод – прибор, который преобразует проходящий через него ток в световое излучение. Их используют для освещения в прожекторах и лампах, для украшения в гирляндах, в фарах авто. В статье ниже вы узнаете, как правильно подключить светодиод и чем отличаются разные виды соединений. А также, зачем для подключения нужен резистор и как рассчитать, какой резистор вам нужен.
Особенности подключения светодиода
Главная особенность подключения светодиода к блоку питания — маленькое внутреннее сопротивление. То есть, при прямом подключении к сети, сила тока будет слишком высокой и светодиод может сгореть. Подключение кристалла светодиода происходит по медным или золотым нитям. Они выдерживают небольшие скачки тока, но, когда допустимое значение сильно превышается, они перегорают, прекращая питание элемента. Поэтому для их подключения используют резистор, ограничивающий поступление тока, так, чтобы он по номиналу подходил к заявленной у диода характеристике.
Также при подключении ограничителей тока необходимо помнить про соблюдение полярности и подключать отрицательный анод к отрицательному полю, а катод к положительному.
Особенности дешёвых LED
При подборе светодиода на рынке можно найти совершенно разные цены. Чем же отличаются дорогие диоды от дешёвых?
Светодиоды за разную стоимость отличаются не только внешними особенностями, но и техническими характеристиками. У дешёвых светодиодов параметры сильно отличаются друг от друга, в то время, как у дорогих они уменьшаются плавно при изменении тока или напряжения сети. Кроме того, дешёвые аналоги могут служить недолго и свет будет более тусклым или режущим глаза. На что нужно обратить внимание при покупке светодиодной лампы и как ее установить читайте тут.
Можно ли обойтись без резисторов
Если подсоединить светодиоды без резистора, то при небольшом изменении напряжения в сети, ток, подаваемый в диод, изменится в несколько раз. Даже если вы подключили несколько диодов, и они работают без резистора, нет гарантии, что напряжение сети не поднимется выше допустимого. Поэтому, если вы не хотите, чтобы диоды сгорели, нужно либо воспользоваться резистором, ограничивающим поток тока, либо использовать драйвер.
Справка! драйвер — блок питания для светодиодов, в нём стабильно поддерживается определённый ток на выходе. Драйверы часто используют в качестве источника питания для светодиода.
В каких случаях допускается подключение светодиода через резистор
В некоторых случаях подключение светодиодов возможно не через драйвер, а токоограничительный резистор.
- Если свечение нужно в качестве индикатора, где не имеет значения, насколько ярко будет гореть диод, а важен сам факт свечения.
- Для проверки работоспособности диодов их подключают через резистор к аккумулятору с высоким напряжением, из-за которого ЛЕД элемент может сломаться. Резистор ограничивает поступающее на диод напряжение и можно проверить его работоспособность без риска поломки деталей.
- Для определения отрицательного и положительного полей светодиода.
- При исследовании, как будет работать новый светодиод, используют ограничительные резисторы, чтобы элемент не перегорел при тестировании.
Расчет резистора для светодиода при последовательно-параллельном соединении
Последовательно-параллельно светодиоды соединяют в осветительных приборах с высокой мощностью. Соединение универсально: используется и для постоянного, и для переменного тока.
В таком случае последовательно соединённые цепочки светодиодов соединяют параллельно.
Для успешного соединения в каждой цепочке должно быть одинаковое количество диодов.
Нагрузочный резистор должен быть выбран с учётом того, что во всех параллельных ветках будет одинаковое напряжение. Поэтому для вычисления нужно вычислить только сопротивление одного резистора в любой цепи:
R = (Un*ULED)/ ULED,
где n — число светодиодов на ветке.
Лимит по числу диодов на ветке находится по формуле: n = (U = ULED)/ULED.
После проведения необходимых расчётов можно соединить диоды гибридным способом.
Плюсы гибридного соединения:
- При выходе из строя одного диода, остальная часть схемы продолжит полноценно работать и не случится перенапряжения.
- Для работы нужно меньше резисторов, чем в других соединениях.
Вычисление сопротивления при параллельном соединении светодиодов
Параллельное соединение используют, если суммарное соединение диодов, которых нужно подсоединить к источнику питанию, больше, чем напряжение источника. То есть, если при последовательном соединении диодов питания не хватает, и они не работают.
При параллельном соединении несколько веток с диодами параллельно соединяют, на каждой из них установлен свой резистор.
В таком случае во всем устройстве будет одинаково меняться напряжение, а проходящий ток может быть разным на каждой из веток.
Расчёты проводят для каждой отдельно взятой ветки.
Сначала нужно рассчитать сопротивление резистора по закону Ома:
U=I*R,
I — допустимый ток для прибора, значение можно взять из характеристики прибора.
Теперь нужно рассчитать мощность резистора:
P = U2/R.
Можно сократить: P=I*U.
Преимущества параллельного соединения:
- Если один светодиод перегорит, то другие цепи продолжат работать;
- Можно добавить больше светодиодов, чем при последовательном;
- Можно использовать для двуцветного свечения лампочек. При этом цвет диодов меняется при изменении направления тока.
Если добавить импульсный модулятор к двум параллельно соединенным диодам, можно добиться широкого диапазона изменения цвета.
Недостатки:
- Увеличение нагрузки на остальные элементы, если один перестанет работать;
- Нужно много резисторов для соединения.
Пример расчета сопротивления резистора при последовательном подключении
Диоды можно соединять последовательно в цепочку. Для этого нужно анод устройства соединить с катодом другого, и так продолжать цепочку, пока не достигнете нужного размера. Соединение происходит с помощью резистора, который ограничивает ток, поступающий на элементы, чтобы избежать их поломки.
Зная закон Ома, можно найти сопротивление включенного в схему резистора:
R=(U-ULED1+…+ULEDn)/ILED
Где U — напряжение сети;
ULED1– ULEDn — сумма напряжений включенных в цепь светодиодов.
ILED — ток, являющийся оптимальным для светодиодов.
Мощность резистора вычисляется по формуле:
P = I2*R
Лучше всего поставить резистор с мощностью, в два раза превышающую нужное значение, чтобы при перепаде напряжения устройства продолжало исправно работать.
Преимущества последовательного соединения:
- В цепочке один ток;
- Простое и быстрое соединение;
- Возможное количество светодиодов ограничено уровнем напряжения;
- При выходе из строя одного диода, перестаёт работать вся цепочка.
Как подключить светодиод к 220в через резистор
Светодиоды пропускают через себя ток в одном направлении. При переменном напряжении его направление меняется 2 раза за период, то есть в одном случае ток протекает через диод, а в ином — нет. Так как ток протекает в половине случаев, для определения среднего значения тока, который проходит через диод, нужно разделить U пополам.
Соответственно, U = 110В.
Допустим, собственное сопротивление у диода: 1,7 Ом.
Ток, проходящий через диод:
I=U/ ULED
110/1,7=65А.
Высокий ток, пройдя через полупроводник, сожжёт его, поэтому нужно использовать дополнительный прибор с сопротивлением, чтобы он, по принципу рассеивания, уменьшал количество тока, подаваемого на диод.
При высоком токе нельзя использовать параллельное соединение, так как если одна из цепей перестанет работать, значение тока в остальных увеличится и прибор сгорит.
- Можно использовать дополнительный LED-элемент для блокировки обратного напряжения.
- Использование встречно-параллельного соединения диодов с резистором:
Для того, чтобы прибор работал исправно, необходимо учитывать, что через все диоды должен проходить один ток, значит нужно подобрать элементы с одинаковыми характеристиками.
После соединения пересчитайте ёмкость конденсатора, потому что на светодиодах должно увеличиться напряжение.
Какой резистор нужен для светодиода на 12 вольт
12-вольтовая система — стандартная в автомобиле. В подключении LED-элемента к 12 вольтовой системе нет ничего сложного. Важно правильно провести расчёты сопротивления диода через токоограничивающий резистор.
Перед началом вычислений надо узнать характеристики имеющихся светодиодов: падение напряжения и требуемый им ток.
Сопротивление резистора рассчитывается по формуле:
R = U/I
- 1 светодиод
ULED = 3.3 Вольт
ILED = 0,02А
При таком внутреннем сопротивлении диода, он будет отлично работать в системе, напряжение которой ограничивается значением 3,3 Вольт.
Возьмём напряжение с запасом, так как скачки бывают до максимального значения 14,5.
Максимально возможное напряжение отличается от допустимого для исправной работы светящегося элемента на 11,2 Вольта. Значит, перед включением диода, нужно снизить подаваемый ему ток на это значение.
Сперва нужно посчитать сопротивление, необходимое резистору:
R=U/I. R=560 Ом.
Для того, чтобы расчёты были более надёжными, надо вычислить мощность резистора:
P = U * I Мощность — 0,224Вт.
При выборе резистора, необходимо округлять значения в большую сторону и выбирать более мощный вариант.
- 2 и 3 светодиода
Рассчитывается аналогичным образом, светодиодное напряжение будет умножаться на количество светящихся элементов - От 4 светодиодов
При подключении больше трёх светодиодов к такой сети не нужен будет резистор, так как напряжение не будет сильно превышать допустимое и светодиоды будут работать исправно.
Резисторы вы можете установить и на положительном, и на отрицательном полюсе, это не имеет значения при использовании.
Теория
Для того, чтобы светодиоды не перегорели, важно правильно рассчитать ограничивающий резистор.
Математический расчёт
Необходимые вычисления можно сделать самостоятельно, при низких значениях вам не потребуется калькулятор. Либо при помощи специальной программы, проводящей подсчёты за вас.
При расчёте сопротивления гасящего резистора нужно знать закон Ома.
R = U-ULED /ILED
U — напряжение сети;
ULED — значение напряжения, оптимального для работы диода
I LED —ток, на который рассчитана работа элемента
Чтобы не произошёл перегрев резистора во время работы, необходимо дополнительно рассчитывать оптимальную мощность для такого напряжения.
P = (U-ULED)*ILED
В этой схеме резистор подключается к катоду светящегося элемента.
Графический расчёт
В большинстве случаев, пользуются математическими вычислениями, но графический способ более наглядный и в каких-то случаях его применять значительно удобнее.
Для построения графика нужно знать характеристики светящегося элемента: ток и напряжение.
Теперь можно узнать сопротивление резистора по графику:
На нём пунктирной линией показано вычисление для элемента, на работу которого нужно 20мА тока. Далее соединяем точку пересечения пунктирной линии с “кривой ЛЕД”, отмеченной голубым цветом, со значением напряжения диода. Линия пересекает шкалу максимального тока, где указано нужное значение.
После этого нужно провести расчёт сопротивления токоограничивающего резистора:
R=ULED/Imax
Его мощность: P=I2*R
Схемы подключений светодиодной ленты можно посмотреть здесь.
Светодиоды стали незаменимой частью нашей жизни, они стоят в качестве индикаторов на бытовой технике, в виде декоративных светодиодных лент и в составе оптопары в промышленности, а также в качестве более экологичного и экономного освещения. В использовании светодиодов нет ничего сложного, главное — не забывать использовать балластный резистор, благодаря которому ток будет ограниченно поступать на светящиеся элементы, и они не сломаются. Теперь вы знаете, как рассчитать нужное сопротивление резистора, разные способы соединения диодов и для чего их используют.
Светодиод – это полупроводниковый элемент, который применяется для освещения. Применяется в фонарях, лампах, светильниках и других осветительных приборах. Принцип его работы заключается в том, что при протекании тока через светоизлучающий диод происходит высвобождение фотонов с поверхности материала полупроводника, и диод начинает светиться.
Расчет резистора для светодиода
Надежная работа светодиода зависит от тока, протекающего через него. При заниженных значениях, он просто не будет светить, а при превышении значения тока – характеристики элемента ухудшатся, вплоть до его разрушения. При этом говорят – светодиод сгорел. Для того чтобы исключить возможность выхода из строя этого полупроводника необходимо подобрать в цепь с включенным в нее, резистором. Он будет ограничивать ток в цепи на оптимальных значениях.
Вычисление номинала сопротивления
Для работы радиоэлемента на него нужно подать питание. По закону Ома, чем больше сопротивление отрезка цепи, тем меньший ток по нему протекает. Опасная ситуация возникает, если в схеме течет больший ток, чем положено, так как каждый элемент не выдерживает большей токовой нагрузки.
Сопротивление светодиода является нелинейным. Это значит, что при изменении напряжения, подаваемого на этот элемент, ток, протекающий через него, будет меняться нелинейно. Убедиться в этом можно, если найти вольт — амперную характеристику любого диода, в том числе и светоизлучающего. При подаче питания ниже напряжения открытия p — n перехода, ток через светодиод низкий, и элемент не работает. Как только этот порог превышен, ток через элемент стремительно возрастает, и он начинает светиться.
Если источник питания соединять непосредственно со светодиодом, диод выйдет из строя, так как не рассчитан на такую нагрузку. Чтобы этого не произошло – нужно ограничить ток, протекающий через светодиод балластным сопротивлением, или произвести понижение напряжения на важном для нас полупроводнике.
Рассмотрим простейшую схему подключения (рисунок 1). Источник питания постоянного тока подключается последовательно через резистор к нужному светодиоду, характеристики которого нужно обязательно узнать. Сделать это можно в интернете, скачав описание (информационный лист) на конкретную модель, или найдя нужную модель в справочниках. Если найти описание не представляется возможным, можно приблизительно определить падение напряжения на светодиоде по его цвету:
- Инфракрасный — до 1.9 В.
- Красный – от 1.6 до 2.03 В.
- Оранжевый – от 2.03 до 2.1 В.
- Желтый – от 2.1 до 2.2 В.
- Зеленый – от 2.2 до 3.5 В.
- Синий – от 2.5 до 3.7 В.
- Фиолетовый – 2.8 до 4 В.
- Ультрафиолетовый – от 3.1 до 4.4 В.
- Белый – от 3 до 3.7 В.
Рисунок 1 – схема подключения светодиода
Ток в схеме можно сравнить с движением жидкости по трубе. Если есть только один путь протекания, то сила тока (скорость течения) во всей цепи будет одинакова. Именно так происходит в схеме на рисунке 1. Согласно закону Кирхгоффа, сумма падений напряжения на всех элементах, включенных в цепь протекания одного тока, равно ЭДС этой цепи (на рисунке 1 обозначено буквой Е). Отсюда можно сделать вывод, что напряжение, падающее на токоограничивающем резисторе должно быть равным разности напряжения питания и падения его на светодиоде.
Так как ток в цепи должен быть одинаковым, то и через резистор, и через светодиод ток получается одним и тем же. Для стабильной работы полупроводникового элемента, увеличения его показателей надежности и долговечности, ток через него должен быть определенных значений, указанных в его описании. Если описание найти невозможно, можно принять приблизительное значение тока в цепи 10 миллиампер. После определения этих данных уже можно вычислить номинал сопротивления резистора для светодиода. Он определяется по закону Ома. Сопротивление резистора равно отношению падения напряжения на нем к току в цепи. Или в символьной форме:
R = U (R)/ I,
где, U (R) — падение напряжения на резисторе
I – ток в цепи
Расчет U (R) на резисторе:
U (R) = E – U (Led )
где, U (Led) — падение напряжения на светодиодном элементе.
С помощью этих формул получится точное значение сопротивления резистора. Однако, промышленностью выпускаются только стандартные значения сопротивлений так называемые ряды номиналов. Поэтому после расчета придется сделать подбор существующего номинала сопротивления. Подобрать нужно чуть больший резистор, чем получилось в расчете, таким образом, получится защита от случайного превышения напряжения в сети. Если подобрать близкий по значению элемент сложно, можно попробовать соединить два резистора последовательно, или параллельно.
Подбор мощности резистора
Если подобрать сопротивление меньшей мощности, чем нужно в схеме, оно просто выйдет из строя. Расчет мощности резистора довольно прост, нужно падение напряжения на нём умножить на ток, протекающий в этой цепи. После чего нужно выбрать сопротивление с мощностью, не меньшей рассчитанной.
Пример расчета
Имеем напряжение питания 12В, зеленый светодиод. Нужно рассчитать сопротивление и мощность токоограничивающего резистора. Падение напряжения на нужном нам зеленом светодиоде равно 2,4 В, номинальный ток 20 мА. Отсюда вычисляем напряжение, падающее на балластном резисторе.
U (R) = E – U (Led) = 12В – 2,4В = 9,6В.
Значение сопротивления:
R = U (R)/ I = 9,6В/0,02А = 480 Ом.
Значение мощности:
P = U (R) ⋅ I = 9,6В ⋅ 0,02А = 0,192 Вт
Из ряда стандартных сопротивлений выбираем 487 Ом (ряд Е96), а мощность можно выбрать 0,25 Вт. Такой резистор нужно заказать.
В том случае, если нужно подключить несколько светодиодов последовательно, подключать их к источнику питания можно также с помощью только одного резистора, который будет гасить избыточное напряжение. Его расчет производится по указанным выше формулам, однако, вместо одного прямого напряжения U (Led) нужно взять сумму прямых напряжений нужных светодиодов.
Если требуется подключить несколько светоизлучающих элементов параллельно, то для каждого из них требуется рассчитать свой резистор, так как у каждого из полупроводников может быть свое прямое напряжение. Вычисления для каждой цепи в таком случае аналогичны расчету одного резистора, так как все они подключаются параллельно к одному источнику питания, и его значение для расчета каждой цепи одно и то же.
Этапы вычисления
Чтобы сделать правильные вычисления, необходимо выполнить следующее:
- Выяснение прямого напряжения и тока светодиода.
- Расчет падения напряжения на нужном резисторе.
- Расчет сопротивления резистора.
- Подбор сопротивления из стандартного ряда.
- Вычисление и подбор мощности.
Онлайн-калькулятор светодиодов
Этот несложный расчет можно сделать самому, но проще и эффективнее по времени воспользоваться калькулятором для расчета резистора для светодиода. Если ввести такой запрос в поисковик, найдется множество сайтов, предлагающих автоматизированный подсчет. Все необходимые формулы в этот инструмент уже встроены и работают мгновенно. Некоторые сервисы сразу предлагают также и подбор элементов. Нужно будет только выбрать наиболее подходящий калькулятор для расчета светодиодов, и, таким образом, сэкономить свое время.
Калькулятор светодиодов онлайн – не единственное средство для экономии времени в вычислениях. Расчет транзисторов, конденсаторов и других элементов для различных схем уже давно автоматизирован в интернете. Остается только грамотно воспользоваться поисковиком для решения этих задач.
Светодиоды – оптимальное решение для многих задач освещения дома, офиса и производства. Обратите внимание на светильники Ledz. Это лучшее соотношение цены и качества осветительной продукции, используя их, вам не придется самим делать расчеты и собирать светотехнику.
#s3gt_translate_tooltip_mini { display: none !important; }
Калькуляторы цветовых кодов 3, 4, 5 и 6-полосных резисторов
Цветовые коды резисторов используются для указания значения сопротивления, определенного Ассоциацией производителей радиосигналов в 1920 г. в соответствии с Международным Стандарты МЭК 60062.
Ниже приведены калькуляторы для различных типов резисторов, таких как 3-полосные, 4-полосные, 5-полосные и 6-полосные резисторы. Пояснения, формулы и графики добавляются под каждым калькулятором цветовых кодов резисторов.
Примечание. Если вы пользуетесь мобильными телефонами, нажмите на точки «…» рядом с 3-полосным резистором, чтобы выбрать другие диапазоны, то есть 4-полосный, 5-полосный и 6-полосный калькулятор резисторов. Для более удобного использования мобильных телефонов используйте калькулятор в горизонтальном положении.
Калькулятор цветовых кодов трехполосных резисторовКалькулятор цветовых кодов трехполосных резисторов
В настоящее время он редко используется. Чтобы прочитать три полоски полос цвета на резисторе, первая полоса показывает первую значащую цифру.Вторая полоса показывает вторую значащую цифру, а третья полоса показывает множитель. Допуск для трехполосного резистора обычно составляет ± 20% (т. Е. Нет допусков = ± 20% допуска).
Как рассчитать цветовой код трехполосного резистора
Формула для калькулятора трехполосного резистора
1-я цифра. 2-я цифра x Множитель
Например, значение сопротивления для показанного трехполосного цветового кода резистора ( Коричневый , Черный и Красный ) в соответствии с таблицей будет:
1.0 x (100) = 1000 Ом с допуском ± 20%.
Калькулятор цветового кода четырехполосного резистора
Это резисторы общего типа, используемые в электронных цепях. Чтобы прочитать четыре кода цветов полосы на резисторе, первая полоса показывает первую значащую цифру. Вторая полоса показывает вторую значимую цифру. Третья полоса показывает множитель. Четвертая полоса показывает ± допуск в% для четырех полос.
Как рассчитать 4-полосный резистор Цветовой код
Формула для 4-полосного резистора Калькулятор
1 st Digit. 2 и Цифра x Множитель; ± Допуск в%
Например, значение сопротивления для показанного 4-полосного цветового кода резистора ( Коричневый , Черный , Красный и Золотой ) в соответствии с таблицей будет:
1. 0 x (100) = 1000 Ом с допуском ± 5%.
Калькулятор цветового кода пятиполосного резистора
Для обеспечения высокой точности имеется дополнительная цветная полоса в качестве третьей значимой цифры в 5-полосном коде цвета резистора. Чтобы прочитать пять цветовых кодов полосы на резисторе, первая, вторая и третья цветовые коды полосы показывают первые значащие, вторые значащие и четвертые значащие цифры соответственно. Четвертая полоса показывает множитель. Пятая полоса показывает ± допуск в% для пяти полос.
Как рассчитать 5-полосный резистор Цветовой код
Формула для 5-полосного резистора Калькулятор
1 st Digit. 2 и цифр. 3 rd Digit x Multiplier; ± Допуск в%
Например, значение сопротивления для показанного 5-полосного цветового кода резистора ( Коричневый , Черный , Оранжевый , Красный и Желтый ) в соответствии с таблицей будет:
1.0 3 x (100) = 10,3 кОм с допуском ± 5%.
Полезно знать:
В случае 5-полосного резистора с цветовым кодовым резистором существует особый сценарий, когда четвертая полоса — Gold или Silver . В этом случае на первых двух полосах показаны первые две значащие цифры, третья — для множителя, четвертая — для допуска, а пятая — для температурного коэффициента, то же самое относится к шестиполосному резистору с цветовым кодовым резистором. Коэффициент температурной единицы указан в ppm / K, а более подробную информацию о ppm / K можно найти в 6-полосном цветовом коде резистора.
6-полосный резистор6-полосный резистор Калькулятор цветового кода
В качестве цветового коэффициента в 6-полосном резисторе имеется цветовой коэффициент для высокой точности и точности. Чтобы прочитать шесть цветовых кодов полосы на резисторе, первая, вторая и третья цветовые коды полосы показывают первые значащие, вторые значащие и третьи значащие цифры соответственно. Четвертая полоса показывает множитель. Пятая полоса показывает ± допуск в%.Шесть полос показывают температурный коэффициент. 2 и Цифра. 3 rd Цифра x Множитель; ± Допуск в%, Темп Коэффициент
Например, значение сопротивления для показанного 5-полосного цветового кода резистора ( Коричневый , Черный , Оранжевый , Красный , Желтый , Коричневый ) согласно таблице будет:
1.0 3 x (100) = 10,3 кОм с допуском ± 5% 100 ppm / ° C.
Полезно знать
Шестая полоса, используемая для температурного коэффициента в 6-полосном цветовом коде резистора. PPM / K означает «Доля на миллион в Кельвин ».
Для вышеупомянутого цветового кода для температурного коэффициента, который равен коричневого , это означает, что сопротивление изменится на 100 частей на миллион на 1 Кельвин.
Например,
Вышеупомянутый резистор имеет значение 10.3 кОм с допуском ± 5% и 100 ppm / ° C ( Коричневый Цвет как 6-ая полоса для температурного коэффициента. И мы хотим знать, насколько изменится значение сопротивления, если изменение произойдет при температуре 10ºC.
(100 x 10ºC / 10 6 ) x 10,3 кОм = отклонение ± 1,03 Ом при 10 ° C.
Цветовые коды резисторов
Этот удобный инструмент предназначен для расчета значения 3-полосного, 4-полосного, 5-полосного и 6-полосный резистор в соответствии с их цветовыми кодами.
Между тем, чтобы узнать, как работает калькулятор цветовых кодов резисторов и как считывать напечатанные цветовые коды на конкретном резисторе, чтобы найти их значение, см. Следующие таблицы и диаграммы. Кроме того, формулы и таблицы также приведены ниже каждого калькулятора с решенным примером.
Ниже приведена таблица с различными значениями для разных цветовых кодов резисторов.
| # полос | 3-полосный | 4-полосный | 5-полосный | 6-полосный | 902 1 904 8 902 1 452 1 045 909 9045 1 454 1 454 1 045 0 1 0 st Digit1 st Digit | 1 st Digit | 1 st Digit |
| 2 nd Band | 2 nd Digit | 2 nd 2 -й Разряд | 2 -й Разряд | ||||
| 3 -й Группа | Умножитель | Умножитель | 3 -й Разряд | 3 -й значащей цифры | |||
| 4t ч Band | N / A | Tolerance | Multiplier | Multiplier | |||
| 5 th Band | N / A | N / A | Допуск | Допуск | |||
| 6 -й Полоса | Н / Д | Н / Д | Н / Д | Коэффициент температуры |
Цветовые значения в коде 9906 Значения цвета для значимого разряда каждый цвет показывает определенное значение.В случае 3-полосных и 4-полосных резисторов первые две цветовые полосы показывают значимые цифры и их значения, тогда как в 5-полосных и 6-полосных резисторах 1 -й , 2 и и 3 -й являются показывая значимые цифры и соответствующие значения. Цвет полосы Значение черный (только 2 и и 3 только ) 8 8 4 1 Красный 2 Оранжевый 3 Желтый 4 Зеленый 5 Синий 6 Фиолетовый 7 Серый 8 Белый 9
Можно запомнить следующие простые мнемоники помните последовательность цветовых кодов для цветовых кодов резисторов.
- B etter B e R ight O r Y our Gre at B ig V акация г o W rong.
- B B ROY из G reat B Ritain имел V G или W ife, которые носили G 965 N 966.
Второй — для дополнительных цветов в множителе.
Значения цвета для множителя
Цвет на третьей полосе для 3-полосного резистора и 4-полосного резистора или на четвертой полосе для 5-полосного и 6-полосного резистора известен как Multiplier . Следующая таблица показывает цвет и связанные значения для множителя.
COLOR МУЛЬТИПЛИКАТОРА ЧЕРНЫЙ 1Ω BROWN 10Ω RED 100Ω ПОМЕЕЦ 1кОм ЖЕЛТАЯ 10кОм ЗЕЛЕНЫЙ 100 кОм СИНИЙ 1 МОм ФИОЛЕТОВЫЙ 10MΩ СЕРЫЙ 100MΩ БЕЛЫЙ 1Ω
SILVER 0,01Ω
Значения цвета допуска
В трехцветных кодах резистора нет диапазона допусков, поэтому обычно принимается 20%. Четвертая полоса в 4-полосном цвете резистора используется для значения допуска. В случае 5-полосных и 6-полосных резисторов для допуска используется код 5 -й полосы.
ЦВЕТ Толерантность Черный N / A КОРИЧНЕВЫЙ ± 1% (F) КРАСНЫЙ ± 2% (G) ПОМЕЕЦ ± 3% ЖЕЛТАЯ ± 4% ЗЕЛЕНЫЙ ± 0.5% (D) СИНИЙ ± 0,25% (C) ФИОЛЕТОВЫЙ ± 0,10% (B) 903 9503 90 000 9503 904 9503 903 9503 90 000 9493 90 000 9503 902 9503 (904)0 903 ± 0,05% (А)
БЕЛЫЙ Н / Д ЗОЛОТО ± 5% (J) 902
9404
(0)% ± 0,05% (А) % (K)
Буквенные коды допуска для резисторов
- A = 0.05%
- B = 0,1%
- C = 0,25%
- D = 0,5%
- F = 1%
- G = 2%
- J = 5%
- K = 10%
- M = 20 % (Общее)
Значения температурного коэффициента
Шестая полоса из шести полосных резисторов показывает Температурный коэффициент в ppm / ºC, который указывает, насколько изменяется значение резистора при изменении температуры. Более подробную информацию о температурном коэффициенте и ppm / ºC и ppm / K можно найти под калькулятором резисторов для 6 полос.В шортах PPM / K означает «Доля на миллион в Кельвин ».
Например,
Вышеупомянутый 6-полосный резистор, имеющий значение 10,3 кОм с допуском ± 5% и 100 ppm / ° C ( Коричневый Цвет как 6-ая полоса для температурного коэффициента. И мы хотим знать, сколько стоит значение сопротивление будет изменено, если произойдет изменение температуры 10 ° C.
(100 x 10ºC / 10 6 ) x 10,3 кОм = отклонение ± 1,03 Ом при 10 ° C.
ЦВЕТ Температура Коэффициент (частей на миллион / ° С) Черный N / A КОРИЧНЕВЫЙ 100 КРАСНЫЙ 50 ORANGE 15 ЖЕЛТЫЙ 25 ЗЕЛЕНЫЙ N СИНИЙ 10 ФИОЛЕТ 5 СЕРЫЙ N / A БЕЛАЯ Н / Д
Полезно знать:
- В случае 5-полосного цветового резистора с четвертой полосой Золото или Серебро .В этом случае на первых двух полосах показаны первые две значащие цифры, третья — для множителя, четвертая — для допуска, а пятая — для температурного коэффициента, то же самое относится к шестиполосному резистору с цветовым кодовым резистором. Коэффициент температурной единицы указан в ppm / K, а более подробную информацию о ppm / K можно найти в 6-полосном цветовом коде резистора.
- Цвета Gold и Silver заменяются на Yellow и Grey Цвета в случае высоковольтного резистора для предотвращения попадания частиц, таких как металлы и т. Д. В покрытие резистора.
Резистор с нулевым сопротивлением- (одна полоса черного цвета) используется в качестве проводного соединения на печатной плате (PCB) для подключения трасс.
- Для высокочувствительных устройств (например, в военных целях) существует диапазон надежности, который показывает частоту отказов в% на 1000 часов работы. Эта полоса не доступна в коммерческих резисторах.
Цветовые коды резисторов SMD
Мы уже обсуждали очень подробный пост о том, как найти значение резисторов SMD с решенными примерами.
Цветовой код резистора Графики
Диаграмма цветового кода резистора
Расчет значения сопротивления 3-полосного, 4-полосного, 5-полосного и 6-полосного цветового кода резистора.
Таблица цветовых кодов 3, 4, 5 и 6-полосного резистора.
Значимые значения Цвет Значения для цветовых кодов резисторов.
Multiplier Color Значения для цветовых кодов резисторов.
Допустимые значения цвета Значения для цветовых кодов резисторов.
Цветовой коэффициент температуры Значения для цветовых кодов резисторов.
. Стандартные значения резисторов »Resistor Guide Стандартные значения резисторов
В 1952 году МЭК (Международная электротехническая комиссия) приняла решение превратить значения сопротивления и допусков в норму, чтобы облегчить массовое производство резисторов. Они упоминаются как предпочтительные значения или E-серии, и они опубликованы в стандарте IEC 60063: 1963. Эти стандартные значения также действительны для других компонентов, таких как конденсаторы, катушки индуктивности и стабилитроны. Предпочтительные значения для резисторов были установлены в 1952 году, но концепция геометрической серии была введена военным инженером Ренардом в 1870-х годах.
Стандартизация значений резисторов служит нескольким важным целям. Когда производители производят резисторы с различными значениями сопротивления, они оказываются примерно одинаково разнесенными в логарифмическом масштабе. Это помогает поставщику ограничивать количество различных значений, которые должны производиться или храниться на складе. Используя стандартные значения, резисторы разных производителей совместимы для одной и той же конструкции, что выгодно для электротехника.
Помимо предпочтительных значений, существует много других стандартов, связанных с резисторами.Примером являются стандартные размеры резисторов или маркировка резисторов с помощью цветовых кодов или числовых кодов. Номинальные мощности резисторов не определены в норме, поэтому часто отклоняются от вышеописанных серий.
Предпочтительные значения или серия E
В качестве основы был разработан E12. E12 означает, что каждое десятилетие (0,1-1, 1-10, 10-100 и т. Д.) Делится на 12 шагов. Размер каждого шага равен:
Можно также сказать, что каждое значение составляет 21% или 1.21 раз выше, чем в предыдущем, округляется до целых чисел. Из-за этого все резисторы с допуском 10% перекрываются. Ряд выглядит следующим образом: 1–1,2–1,5–1,8–2,2–2,7–3,3–3,9–4,7–5,6–6,8–8,2–10 и т. Д. Все эти значения могут быть степенями десяти (1,2–12–120 и т. Д.).
Рядом с серией E12 существуют другие серии. Хорошей практикой является указание резисторов из малой серии, когда требования к допускам не высоки. Наиболее распространенные серии:
- E6 20%
- E12 10%
- E24 5% (также доступно с 1%)
- E48 2%
- E96 1%
- E192 0.5% (также используется для резисторов с 0,25% и 0,1%).
серия E6 (допуск 20%)
10 15 22 33 47 68
Серия E6 имеет шесть значений в каждом десятилетии. Допуск составляет 20%.
серия E12 (допуск 10%)
10 12 15 18 22 27 33 39 47 56 68 82
Серия E12, вероятно, самая распространенная серия и существует практически для каждого резистора.Допуск составляет ± 10%.
Значения резисторов серии E12, включая их цветовые коды.
серия E24 (допуск 5% и 1%)
10 11 12 13 15 16 18 20 22 24 27 30 33 36 39 43 47 51 56 62 68 75 82 91
серия E48 (допуск 2%)
100 105 110 115 121 127 133 140 147 154 162 169 178 187 196 205 215 226 237 249 261 274 287 301 316 332 348 365 383 402 422 442 464 487 511 536 562 590 619 649 681 715 750 787 825 866 909 953
Каждое десятилетие делится на 48 значений.Добавлена третья значащая цифра (так же, как для серий E96 и E192).
серия E96 (допуск 1%)
100 102 105 107 110 113 115 118 121 124 127 130 133 137 140 143 147 150 154 158 162 165 169 174 178 182 187 191 196 200 205 210 215 221 226 232 237 243 249 255 261 267 274 280 287 294 301 309 316 324 332 340 348 357 365 374 383 392 402 412 422 432 442 453 464 475 487 499 511 523 536 549 562 576 590 604 619 634 649 665 681 698 715 732 750 768 787 806 825 845 866 887 909 931 953 976
серия E192 (допуск 0.5%, 0,25% и 0,1%)
100 101 102 104 105 106 107 109 110 111 113 114 115 117 118 120 121 123 124 126 127 129 130 132 133 135 137 138 140 142 143 145 147 149 150 152 154 156 158 160 162 164 165 167 169 172 174 176 178 180 182 184 187 189 191 193 196 198 200 203 205 208 210 213 215 218 221 223 226 229 232 234 237 240 243 246 249 252 255 258 261 264 267 271 274 277 280 284 287 291 294 298 301 305 309 312 316 320 324 328 332 336 340 344 348 352 357 361 365 370 374 379 383 388 392 397 402 407 412 417 422 427 432 437 442 448 453 459 464 470 475 481 487 493 499 505 511 517 523 530 536 542 549 556 562 569 576 583 590 597 604 612 619 626 634 642 649 657 665 673 681 690 698 706 715 723 732 741 750 759 768 777 787 796 806 816 825 835 845 856 866 876 887 898 909 920 931 942 953 965 976 988
, Ом Закон Калькулятор
Укажите любые 2 значения и нажмите «Рассчитать», чтобы получить другие значения в уравнениях закона Ома V = I × R и P = V × I.
Связанные: резистор калькулятор
Закон Ома
Закон Ома гласит, что ток через проводник между двумя точками прямо пропорционален напряжению. Это справедливо для многих материалов в широком диапазоне напряжений и токов, и сопротивление и проводимость электронных компонентов, изготовленных из этих материалов, остаются постоянными.Закон Ома справедлив для цепей, которые содержат только резистивные элементы (без конденсаторов или катушек индуктивности), независимо от того, является ли напряжение или ток возбуждения постоянным (DC) или изменяющимся во времени (AC). Это можно выразить, используя ряд уравнений, обычно все три вместе, как показано ниже.
Где:
В — напряжение в Вольтах
Сопротивление в Омах
Я тока в амперах
Электроэнергия
Мощность — это скорость, с которой электрическая энергия передается по электрической цепи в единицу времени, обычно выражаемая в единицах ватт СИ (Международная система единиц).Электроэнергия обычно вырабатывается электрогенераторами и поставляется предприятиям и домам через электроэнергетику, но может также поставляться с помощью электрических батарей или других источников.
В резистивных цепях Закон Джоуля можно объединить с Законом Ома, чтобы получить альтернативные выражения для количества рассеиваемой мощности, как показано ниже.
P = V × I P = P = I 2 × R
Где:
P — мощность в ваттах
Колесо формулы закона Ома
Ниже приведено колесо формулы для отношений закона Ома между P, I, V и R.По сути, это то, что делает калькулятор, и является просто представлением алгебраических манипуляций с уравнениями выше. Чтобы использовать колесо, выберите переменную для поиска в середине колеса, а затем используйте отношение для двух известных переменных в поперечном сечении круга.
, Ом закон калькулятор вычисление вычислить формулы мощности математический закон Ома круговая диаграмма электрическое падение напряжения формула сопротивления электрического тока закон ватта эдс магический треугольник подсказка онлайн напряжение вольт сопротивление резисторов усилители ампер аудиоинженерия E V = I R — P = V I рассчитываю отношение удельного сопротивления проводимости Калькулятор расчета закона Ома вычислить формулы мощности математическая круговая диаграмма закона Ома электрическое падение напряжения формула сопротивления электрического тока закон ватта эдс магический треугольник подсказка совет онлайн напряжение вольт сопротивление резисторов усилители ампер аудиоинженерия EV = IR — P = VI calc отношение удельного сопротивления проводимости — sengpielaudio Sengpiel Берлин
= сброс. Формулы: V = I R I = V / R R = V / I
Математические формулы закона Ома
Закон Ом можно переписать тремя способами для расчета тока, сопротивления и напряжения.
Если ток I должен протекать через резистор R , можно рассчитать напряжение В .
Первая версия формулы (напряжения): V = I × R
Если на резисторе R имеется напряжение В , через него протекает ток I . I можно рассчитать.
Вторая версия (текущей) формулы: I = V / R
Если ток I протекает через резистор, и на резисторе имеется напряжение В . R можно рассчитать.
Третий вариант формулы (сопротивления): R = V / I
Все эти вариации так называемого «закона Ома» математически равны между собой.
Наименование Формула знак Единица Символ Напряжение В или E вольт В текущий I ампер (ампер) A Сопротивление R Ом Ω мощность P Вт Вт
Какая формула для электрического тока?
Когда ток постоянный:
I = Δ Q / Δ т
I — ток в амперах (A)
Δ Q — электрический заряд в кулонах (C),
, который течет во времени Δ t в секундах.
Напряжение В = ток I × сопротивление R
Мощность P = напряжение В × ток I
В электрических проводах, в которых ток и напряжение пропорциональны
друг другу, применяется закон Ома: В ~ I или В ⁄ I = постоянное.
Провода Constantan или другие металлические провода, поддерживаемые при постоянной температуре, хорошо соответствуют закону Ома.
« В ⁄ I = R = постоянн.» ИСТ не закон ом. Это определение сопротивления.
После этого в каждой точке, даже с изогнутой кривой, можно рассчитать значение сопротивления.
Для многих электрических компонентов, таких как диоды, закон Ома не применяется.
«Закон Ома» не был изобретен г-ном Омом
« U ⁄ I = R = постоянн.« — это не , а закон Ома или закон Ома. Это определение сопротивления.
После этого в каждой точке — даже с изогнутой кривой — значение сопротивления можно рассчитать.
Закон Ома« постулирует »следующие соотношения: Когда на объект подается напряжение, электрический ток
, протекающий через него, изменяет силу, пропорциональную напряжению. Другими словами, электрическое сопротивление
, определенное как отношение напряжения и тока, является постоянным, и это
независимо от напряжения. и ток.Название закона «чтит» Георга Саймона Ома, который мог
доказать эту связь для некоторых простых электрических проводников как один из первых искателей.
«Закон Ома» действительно не был изобретен Омом.
Подсказка: магический треугольник Ома Магический треугольник V I R можно использовать для расчета всех формулировок закона Ома.
Используйте палец, чтобы скрыть вычисляемое значение. Затем два других значения показывают
, как выполнить расчет.
Символ I или J = латиница: влияние, международный ампера и R = сопротивление. В = напряжение или
разность электрических потенциалов, также называемая падением напряжения, или E = электродвижущая сила (эдс = напряжение).
Расчет падения напряжения — расчет постоянного / однофазного тока
Падение напряжения В в вольт (В) равно току провода I в амперах (А), умноженному на
длины провода L в футах ( футов) умножить сопротивление провода на 1000 футов R в омах (Ом / кфт)
, деленное на 1000:
V , падение (В) = I провод (A) × R провод (Ω)
= I провод (A) × (2 × L (футы) × R провод (Ом / кфт) / 1000 (фут / кфт)) Падение напряжения В в вольт (В) равно току провода I в амперах (A), умноженному на
, длину провода L, в метрах (м), умноженную на сопротивление провода на 1000 метров R в омах
(Ом / км), деленное на 1000:
В падение (В) = I провод (A) × R провод (Ом)
= I провод (A) × (2 × L (м) × R , проволока (Ом / км) / 1000 (м / км))
Если устройство питания P = I × V и напряжения В = I · R необходимо,
ищут «Большая сила» Формулы «:
Расчеты: мощность (ватт), напряжение, ток, сопротивление
Некоторые считают, что Георг Симон Ом рассчитал «удельное сопротивление».
Поэтому они думают, что только следующее может быть истинным законом Ома.
Количество сопротивления R = сопротивление Ом ρ = удельное сопротивление Ом × м л = двойная длина кабеля м A = сечение мм 2
Электрическая проводимость (проводимость) σ (сигма) = 1/ ρ
Удельное электрическое сопротивление (удельное сопротивление) 10009 = / σ
Разница между удельным электрическим сопротивлением и электропроводностью
Проводимость в сименах является обратной величиной сопротивления в омах.
Просто введите значение слева или справа.
Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ .
Значение электрической проводимости (проводимости) и удельного электрического сопротивления
(удельного сопротивления) является зависящей от температуры постоянной материала. Главным образом это дано в 20 или 25 ° C.
Сопротивление R = ρ × ( л / А ) или R 000000 σ × A )
Для всех проводников удельное сопротивление изменяется с температурой.В ограниченном диапазоне температур
он приблизительно линейный:
где α — температурный коэффициент, T — температура и T 0 — любая температура,
, например T 0 = 293,15 K = 20 ° C, при которой удельное электрическое сопротивление ρ ( T 0 ) известен.
Площадь поперечного сечения — поперечное сечение — плоскость среза
Теперь возникает вопрос:
Как мы можем рассчитать площадь поперечного сечения (плоскость среза) A
из проволоки диаметром d и наоборот?
Расчет сечения A (плоскость среза) от диаметра d :
r = радиус проволоки
d = диаметр проволоки
Расчетный диаметр d из сечения A (плоскость среза ) :
Сечение A проволоки в мм 2 , вставленное в эту формулу, дает диаметр d в мм.
Расчет — Круглые кабели и провода:
• Диаметр в поперечном сечении и наоборот •
Электрическое напряжение В = I × R (закон Ома VIR)
Электрическое напряжение = сила тока × сопротивление (закон Ома)
Пожалуйста, введите два значения , будет вычислено третье значение.
Электроэнергия P = I × В (Степенной закон PIV)
Электроэнергия = сила тока × напряжение (закон Ватта)
Пожалуйста, введите два значения , будет вычислено третье значение.
закон Ома. В = I × R , где В — это потенциал на элементе схемы, I — это ток
через него, а R — его сопротивление. Это не общеприменимое определение сопротивления
. Он применим только к омическим резисторам, у которых сопротивление R является постоянным
в интересующем диапазоне и V строго подчиняется линейному отношению I . Материалы
считаются омическими, когда V линейно зависит от R .Металлы омические, пока один
поддерживает их постоянную температуру. Но изменение температуры металла немного меняет R
. Когда ток меняется быстро, как при включении света или при использовании источников переменного тока
, можно наблюдать слегка нелинейное и неомическое поведение. Для неомических резисторов
R зависит от тока, и определение R = d В / d I является гораздо более полезным. Это
иногда называют динамическим сопротивлением.Твердотельные устройства, такие как термисторы, являются
неомическими и нелинейными. Сопротивление термистора уменьшается, когда он нагревается, поэтому его динамическое сопротивление
является отрицательным. Туннельные диоды и некоторые электрохимические процессы
имеют сложную кривую I — V с областью действия с отрицательным сопротивлением. Зависимость сопротивления
от тока частично обусловлена изменением температуры устройства
с увеличением тока, но другие тонкие процессы также способствуют изменению сопротивления
в твердотельных устройствах.
Расчет: параллельное калькулятор сопротивления (резистора)
Калькулятор цветового кода для резисторов
Электрический ток, электроэнергия, электричество и электрический заряд
Колесо формулы — формулы электротехники
В акустике мы использовать «закон Ома в качестве акустического эквивалента »
Как работает электричество. Закон Ома
ясно объяснил.
[начало страницы]
,Похожие записи
1Ω
0 903 ± 0,05% (А)
9404
(0)% ± 0,05% (А) % (K)
9404
(0)% ± 0,05% (А) % (K)
9404
(0)% ± 0,05% (А) % (K)
9404
(0)% ± 0,05% (А) % (K)
9404
(0)% ± 0,05% (А) % (K)
9404
Расчет значения сопротивления 3-полосного, 4-полосного, 5-полосного и 6-полосного цветового кода резистора.
Таблица цветовых кодов 3, 4, 5 и 6-полосного резистора.
Стандартные значения резисторов
В 1952 году МЭК (Международная электротехническая комиссия) приняла решение превратить значения сопротивления и допусков в норму, чтобы облегчить массовое производство резисторов. Они упоминаются как предпочтительные значения или E-серии, и они опубликованы в стандарте IEC 60063: 1963. Эти стандартные значения также действительны для других компонентов, таких как конденсаторы, катушки индуктивности и стабилитроны. Предпочтительные значения для резисторов были установлены в 1952 году, но концепция геометрической серии была введена военным инженером Ренардом в 1870-х годах.
Стандартизация значений резисторов служит нескольким важным целям. Когда производители производят резисторы с различными значениями сопротивления, они оказываются примерно одинаково разнесенными в логарифмическом масштабе. Это помогает поставщику ограничивать количество различных значений, которые должны производиться или храниться на складе. Используя стандартные значения, резисторы разных производителей совместимы для одной и той же конструкции, что выгодно для электротехника.
Помимо предпочтительных значений, существует много других стандартов, связанных с резисторами.Примером являются стандартные размеры резисторов или маркировка резисторов с помощью цветовых кодов или числовых кодов. Номинальные мощности резисторов не определены в норме, поэтому часто отклоняются от вышеописанных серий.
Предпочтительные значения или серия E
В качестве основы был разработан E12. E12 означает, что каждое десятилетие (0,1-1, 1-10, 10-100 и т. Д.) Делится на 12 шагов. Размер каждого шага равен:
Можно также сказать, что каждое значение составляет 21% или 1.21 раз выше, чем в предыдущем, округляется до целых чисел. Из-за этого все резисторы с допуском 10% перекрываются. Ряд выглядит следующим образом: 1–1,2–1,5–1,8–2,2–2,7–3,3–3,9–4,7–5,6–6,8–8,2–10 и т. Д. Все эти значения могут быть степенями десяти (1,2–12–120 и т. Д.).
Рядом с серией E12 существуют другие серии. Хорошей практикой является указание резисторов из малой серии, когда требования к допускам не высоки. Наиболее распространенные серии:
- E6 20%
- E12 10%
- E24 5% (также доступно с 1%)
- E48 2%
- E96 1%
- E192 0.5% (также используется для резисторов с 0,25% и 0,1%).
серия E6 (допуск 20%) | |||||
| 10 | 15 | 22 | 33 | 47 | 68 |
Серия E6 имеет шесть значений в каждом десятилетии. Допуск составляет 20%.
серия E12 (допуск 10%) | |||||
| 10 | 12 | 15 | 18 | 22 | 27 |
| 33 | 39 | 47 | 56 | 68 | 82 |
Серия E12, вероятно, самая распространенная серия и существует практически для каждого резистора.Допуск составляет ± 10%.
Значения резисторов серии E12, включая их цветовые коды.
серия E24 (допуск 5% и 1%) | |||||
| 10 | 11 | 12 | 13 | 15 | 16 |
| 18 | 20 | 22 | 24 | 27 | 30 |
| 33 | 36 | 39 | 43 | 47 | 51 |
| 56 | 62 | 68 | 75 | 82 | 91 |
серия E48 (допуск 2%) | |||||
| 100 | 105 | 110 | 115 | 121 | 127 |
| 133 | 140 | 147 | 154 | 162 | 169 |
| 178 | 187 | 196 | 205 | 215 | 226 |
| 237 | 249 | 261 | 274 | 287 | 301 |
| 316 | 332 | 348 | 365 | 383 | 402 |
| 422 | 442 | 464 | 487 | 511 | 536 |
| 562 | 590 | 619 | 649 | 681 | 715 |
| 750 | 787 | 825 | 866 | 909 | 953 |
Каждое десятилетие делится на 48 значений.Добавлена третья значащая цифра (так же, как для серий E96 и E192).
серия E96 (допуск 1%) | |||||
| 100 | 102 | 105 | 107 | 110 | 113 |
| 115 | 118 | 121 | 124 | 127 | 130 |
| 133 | 137 | 140 | 143 | 147 | 150 |
| 154 | 158 | 162 | 165 | 169 | 174 |
| 178 | 182 | 187 | 191 | 196 | 200 |
| 205 | 210 | 215 | 221 | 226 | 232 |
| 237 | 243 | 249 | 255 | 261 | 267 |
| 274 | 280 | 287 | 294 | 301 | 309 |
| 316 | 324 | 332 | 340 | 348 | 357 |
| 365 | 374 | 383 | 392 | 402 | 412 |
| 422 | 432 | 442 | 453 | 464 | 475 |
| 487 | 499 | 511 | 523 | 536 | 549 |
| 562 | 576 | 590 | 604 | 619 | 634 |
| 649 | 665 | 681 | 698 | 715 | 732 |
| 750 | 768 | 787 | 806 | 825 | 845 |
| 866 | 887 | 909 | 931 | 953 | 976 |
серия E192 (допуск 0.5%, 0,25% и 0,1%) | |||||||||||
| 100 | 101 | 102 | 104 | 105 | 106 | 107 | 109 | 110 | 111 | 113 | 114 |
| 115 | 117 | 118 | 120 | 121 | 123 | 124 | 126 | 127 | 129 | 130 | 132 |
| 133 | 135 | 137 | 138 | 140 | 142 | 143 | 145 | 147 | 149 | 150 | 152 |
| 154 | 156 | 158 | 160 | 162 | 164 | 165 | 167 | 169 | 172 | 174 | 176 |
| 178 | 180 | 182 | 184 | 187 | 189 | 191 | 193 | 196 | 198 | 200 | 203 |
| 205 | 208 | 210 | 213 | 215 | 218 | 221 | 223 | 226 | 229 | 232 | 234 |
| 237 | 240 | 243 | 246 | 249 | 252 | 255 | 258 | 261 | 264 | 267 | 271 |
| 274 | 277 | 280 | 284 | 287 | 291 | 294 | 298 | 301 | 305 | 309 | 312 |
| 316 | 320 | 324 | 328 | 332 | 336 | 340 | 344 | 348 | 352 | 357 | 361 |
| 365 | 370 | 374 | 379 | 383 | 388 | 392 | 397 | 402 | 407 | 412 | 417 |
| 422 | 427 | 432 | 437 | 442 | 448 | 453 | 459 | 464 | 470 | 475 | 481 |
| 487 | 493 | 499 | 505 | 511 | 517 | 523 | 530 | 536 | 542 | 549 | 556 |
| 562 | 569 | 576 | 583 | 590 | 597 | 604 | 612 | 619 | 626 | 634 | 642 |
| 649 | 657 | 665 | 673 | 681 | 690 | 698 | 706 | 715 | 723 | 732 | 741 |
| 750 | 759 | 768 | 777 | 787 | 796 | 806 | 816 | 825 | 835 | 845 | 856 |
| 866 | 876 | 887 | 898 | 909 | 920 | 931 | 942 | 953 | 965 | 976 | 988 |
Ом Закон Калькулятор
Укажите любые 2 значения и нажмите «Рассчитать», чтобы получить другие значения в уравнениях закона Ома V = I × R и P = V × I.
 |
Закон Ома
ЗаконОма гласит, что ток через проводник между двумя точками прямо пропорционален напряжению. Это справедливо для многих материалов в широком диапазоне напряжений и токов, и сопротивление и проводимость электронных компонентов, изготовленных из этих материалов, остаются постоянными.Закон Ома справедлив для цепей, которые содержат только резистивные элементы (без конденсаторов или катушек индуктивности), независимо от того, является ли напряжение или ток возбуждения постоянным (DC) или изменяющимся во времени (AC). Это можно выразить, используя ряд уравнений, обычно все три вместе, как показано ниже.
Где:
В — напряжение в Вольтах
Сопротивление в Омах
Я тока в амперах
Электроэнергия
Мощность — это скорость, с которой электрическая энергия передается по электрической цепи в единицу времени, обычно выражаемая в единицах ватт СИ (Международная система единиц).Электроэнергия обычно вырабатывается электрогенераторами и поставляется предприятиям и домам через электроэнергетику, но может также поставляться с помощью электрических батарей или других источников.
В резистивных цепях Закон Джоуля можно объединить с Законом Ома, чтобы получить альтернативные выражения для количества рассеиваемой мощности, как показано ниже.
| P = V × I | |
| P = | |
| P = I 2 × R | |
Где:
P — мощность в ваттах
Колесо формулы закона Ома
Ниже приведено колесо формулы для отношений закона Ома между P, I, V и R.По сути, это то, что делает калькулятор, и является просто представлением алгебраических манипуляций с уравнениями выше. Чтобы использовать колесо, выберите переменную для поиска в середине колеса, а затем используйте отношение для двух известных переменных в поперечном сечении круга.
= сброс.
Формулы: V = I R I = V / R R = V / I
Математические формулы закона Ома
Закон Ом можно переписать тремя способами для расчета тока, сопротивления и напряжения.
Если ток I должен протекать через резистор R , можно рассчитать напряжение В .
Первая версия формулы (напряжения): V = I × R
Если на резисторе R имеется напряжение В , через него протекает ток I . I можно рассчитать.
Вторая версия (текущей) формулы: I = V / R
Если ток I протекает через резистор, и на резисторе имеется напряжение В . R можно рассчитать.
Третий вариант формулы (сопротивления): R = V / I
Все эти вариации так называемого «закона Ома» математически равны между собой.
| Наименование | Формула знак | Единица | Символ |
| В или E | вольт | В | |
| текущий | I | ампер (ампер) | A |
| R | Ом | Ω | |
| мощность | P | Вт | Вт |
| Какая формула для электрического тока? Когда ток постоянный: I = Δ Q / Δ т I — ток в амперах (A) Δ Q — электрический заряд в кулонах (C), , который течет во времени Δ t в секундах. Напряжение В = ток I × сопротивление R Мощность P = напряжение В × ток I |
В электрических проводах, в которых ток и напряжение пропорциональны
друг другу, применяется закон Ома: В ~ I или В ⁄ I = постоянное.
Провода Constantan или другие металлические провода, поддерживаемые при постоянной температуре, хорошо соответствуют закону Ома.
« В ⁄ I = R = постоянн.» ИСТ не закон ом. Это определение сопротивления.
После этого в каждой точке, даже с изогнутой кривой, можно рассчитать значение сопротивления.
Для многих электрических компонентов, таких как диоды, закон Ома не применяется.
«Закон Ома» не был изобретен г-ном Омом
« U ⁄ I = R = постоянн.« — это не , а закон Ома или закон Ома. Это определение сопротивления. |
| Подсказка: магический треугольник Ома Магический треугольник V I R можно использовать для расчета всех формулировок закона Ома. |
разность электрических потенциалов, также называемая падением напряжения, или E = электродвижущая сила (эдс = напряжение).
| Расчет падения напряжения — расчет постоянного / однофазного тока Падение напряжения В в вольт (В) равно току провода I в амперах (А), умноженному на длины провода L в футах ( футов) умножить сопротивление провода на 1000 футов R в омах (Ом / кфт) , деленное на 1000: V , падение (В) = I провод (A) × R провод (Ω) = I провод (A) × (2 × L (футы) × R провод (Ом / кфт) / 1000 (фут / кфт)) Падение напряжения В в вольт (В) равно току провода I в амперах (A), умноженному на |
Если устройство питания P = I × V и напряжения В = I · R необходимо,
ищут «Большая сила» Формулы «:
Расчеты: мощность (ватт), напряжение, ток, сопротивление
Некоторые считают, что Георг Симон Ом рассчитал «удельное сопротивление».
Поэтому они думают, что только следующее может быть истинным законом Ома.
|
Электрическая проводимость (проводимость) σ (сигма) = 1/ ρ
Удельное электрическое сопротивление (удельное сопротивление) 10009 = / σ
Разница между удельным электрическим сопротивлением и электропроводностью
| Проводимость в сименах является обратной величиной сопротивления в омах. |
| Просто введите значение слева или справа. Калькулятор работает в обоих направлениях знака ↔ . |
| Значение электрической проводимости (проводимости) и удельного электрического сопротивления (удельного сопротивления) является зависящей от температуры постоянной материала. Главным образом это дано в 20 или 25 ° C. Сопротивление R = ρ × ( л / А ) или R 000000 σ × A ) |
| Для всех проводников удельное сопротивление изменяется с температурой.В ограниченном диапазоне температур он приблизительно линейный: где α — температурный коэффициент, T — температура и T 0 — любая температура, , например T 0 = 293,15 K = 20 ° C, при которой удельное электрическое сопротивление ρ ( T 0 ) известен. |
Площадь поперечного сечения — поперечное сечение — плоскость среза
Теперь возникает вопрос:
Как мы можем рассчитать площадь поперечного сечения (плоскость среза) A
из проволоки диаметром d и наоборот?
Расчет сечения A (плоскость среза) от диаметра d :
r = радиус проволоки
d = диаметр проволоки
Расчетный диаметр d из сечения A (плоскость среза ) :
Сечение A проволоки в мм 2 , вставленное в эту формулу, дает диаметр d в мм.
Расчет — Круглые кабели и провода:
• Диаметр в поперечном сечении и наоборот •
Электрическое напряжение = сила тока × сопротивление (закон Ома)
Пожалуйста, введите два значения , будет вычислено третье значение.
Электроэнергия P = I × В (Степенной закон PIV)
Электроэнергия = сила тока × напряжение (закон Ватта)
Пожалуйста, введите два значения , будет вычислено третье значение.
| закон Ома. В = I × R , где В — это потенциал на элементе схемы, I — это ток через него, а R — его сопротивление. Это не общеприменимое определение сопротивления . Он применим только к омическим резисторам, у которых сопротивление R является постоянным в интересующем диапазоне и V строго подчиняется линейному отношению I . Материалы считаются омическими, когда V линейно зависит от R .Металлы омические, пока один поддерживает их постоянную температуру. Но изменение температуры металла немного меняет R . Когда ток меняется быстро, как при включении света или при использовании источников переменного тока , можно наблюдать слегка нелинейное и неомическое поведение. Для неомических резисторов R зависит от тока, и определение R = d В / d I является гораздо более полезным. Это иногда называют динамическим сопротивлением.Твердотельные устройства, такие как термисторы, являются неомическими и нелинейными. Сопротивление термистора уменьшается, когда он нагревается, поэтому его динамическое сопротивление является отрицательным. Туннельные диоды и некоторые электрохимические процессы имеют сложную кривую I — V с областью действия с отрицательным сопротивлением. Зависимость сопротивления от тока частично обусловлена изменением температуры устройства с увеличением тока, но другие тонкие процессы также способствуют изменению сопротивления в твердотельных устройствах. |
Расчет: параллельное калькулятор сопротивления (резистора)
Калькулятор цветового кода для резисторов
Электрический ток, электроэнергия, электричество и электрический заряд
Колесо формулы — формулы электротехники
В акустике мы использовать «закон Ома в качестве акустического эквивалента »
| Как работает электричество. Закон Ома ясно объяснил. |
[начало страницы]
,Похожие записи