Расчет светодиодов онлайн. Расчет резистора для светодиода: онлайн-калькулятор и формулы

Как рассчитать резистор для светодиода. Какую формулу использовать для расчета сопротивления резистора. Как подобрать номинал резистора для светодиода. Онлайн-калькулятор для расчета резистора светодиода.

Основные принципы работы светодиодов

Светодиод — это полупроводниковый прибор, излучающий свет при прохождении через него электрического тока. Основные характеристики светодиода:

• Прямое падение напряжения (V_f) — напряжение, при котором светодиод начинает проводить ток и светиться. Обычно 1,8-3,3 В в зависимости от цвета.
• Прямой ток (I_f) — рекомендуемый рабочий ток через светодиод, обычно 10-30 мА для стандартных светодиодов.
• Максимально допустимый прямой ток — ток, превышение которого может привести к выходу светодиода из строя.

Зачем нужен токоограничивающий резистор

При подключении светодиода напрямую к источнику питания возникает риск его повреждения из-за слишком большого тока. Токоограничивающий резистор позволяет:

• Ограничить ток через светодиод до безопасного значения
• Защитить светодиод от перегорания
• Стабилизировать яркость свечения

Формула для расчета сопротивления резистора

Для расчета сопротивления токоограничивающего резистора используется следующая формула:

R = (V_s — V_f) / I_f

Где:

• R — сопротивление резистора (Ом)
• V_s — напряжение источника питания (В)
• V_f — прямое падение напряжения на светодиоде (В)
• I_f — прямой ток через светодиод (А)

Пример расчета резистора для светодиода

Рассчитаем резистор для красного светодиода со следующими параметрами:

• Напряжение питания: V_s = 5 В
• Прямое падение напряжения: V_f = 2 В
• Рабочий ток: I_f = 20 мА = 0,02 А

Подставляем значения в формулу:

R = (5 В — 2 В) / 0,02 А = 150 Ом

Ближайшее стандартное значение — 150 Ом. Можно использовать резистор на 160 или 180 Ом для небольшого запаса.

Онлайн-калькулятор для расчета резистора светодиода

Для быстрого расчета резистора можно воспользоваться онлайн-калькулятором. Введите параметры вашего светодиода и источника питания:

«` import React, { useState } from ‘react’; import { Alert, AlertDescription } from ‘@/components/ui/alert’; const LedResistorCalculator = () => { const [vs, setVs] = useState(»); const [vf, setVf] = useState(»); const [if_, setIf] = useState(»); const [result, setResult] = useState(null); const calculateResistor = () => { const vsNum = parseFloat(vs); const vfNum = parseFloat(vf); const ifNum = parseFloat(if_) / 1000; // convert mA to A if (vsNum && vfNum && ifNum) { const r = (vsNum — vfNum) / ifNum; setResult(r.toFixed(1)); } else { setResult(null); } }; return ( ); }; export default LedResistorCalculator; «`

Особенности выбора резистора для светодиода

При выборе резистора для светодиода следует учитывать несколько важных моментов:

• Всегда округляйте расчетное значение сопротивления в большую сторону до ближайшего стандартного номинала. Это обеспечит дополнительную защиту светодиода.
• Учитывайте мощность рассеивания резистора. Она рассчитывается по формуле: P = (V_s — V_f) * I_f
• Для большинства схем с одиночными светодиодами подойдут резисторы мощностью 0,25 Вт.
• При последовательном соединении нескольких светодиодов суммируйте падения напряжения на них.
• Для параллельного соединения светодиодов рекомендуется использовать отдельный резистор для каждого светодиода.

Расчет резистора для последовательного соединения светодиодов

При последовательном соединении нескольких светодиодов формула для расчета резистора немного изменяется:

R = (V_s — N * V_f) / I_f

Где N — количество последовательно соединенных светодиодов.

Например, для цепочки из 3 красных светодиодов (V_f = 2 В, I_f = 20 мА) при напряжении питания 12 В:

R = (12 В — 3 * 2 В) / 0,02 А = 300 Ом

Как проверить правильность расчета резистора

Чтобы убедиться в правильности расчета резистора для светодиода, можно выполнить следующие шаги:

1. Измерьте мультиметром реальное напряжение источника питания.
2. Подключите светодиод с рассчитанным резистором к источнику питания.
3. Измерьте падение напряжения на светодиоде — оно должно быть близко к номинальному V_f.
4. Измерьте ток через светодиод — он должен быть близок к расчетному I_f.
5. Если измеренные значения сильно отличаются от расчетных, проверьте правильность формулы и вычислений.

Типичные ошибки при расчете резистора для светодиода

При расчете токоограничивающего резистора для светодиода легко допустить ошибки. Вот некоторые распространенные проблемы:

• Использование неверного значения прямого падения напряжения (V_f) для конкретного цвета светодиода.
• Путаница между миллиамперами (мА) и амперами (А) при подстановке значения тока в формулу.
• Неправильное округление расчетного значения сопротивления (всегда округляйте вверх до ближайшего стандартного номинала).
• Игнорирование мощности рассеивания резистора, что может привести к его перегреву.
• Использование одного резистора для нескольких параллельно соединенных светодиодов.

Альтернативные методы ограничения тока светодиода

Хотя резистор является наиболее простым и распространенным способом ограничения тока через светодиод, существуют и другие методы:

• Использование стабилизатора тока на основе транзистора или интегральной схемы.
• Применение широтно-импульсной модуляции (ШИМ) для управления яркостью светодиода.
• Использование специализированных драйверов светодиодов для более эффективного управления.
• Подключение светодиодов к источнику тока вместо источника напряжения.

Эти методы могут обеспечить более точный контроль тока и эффективное использование энергии, особенно в сложных светодиодных системах.

Основы электроники. Урок 4: Расчет резистора для светодиода

Мы знаем ток и напряжение, поэтому давайте рассчитаем сопротивление:

Содержание

Основы электроники. Урок №4: Расчет резистора для светодиода

Сегодня мы начнем с изучения нового компонента – светодиода. Основная информация о светодиодах собрана в отдельной статье здесь.

Светодиод в основном имеет 2 провода: длинный провод (анод) подключается к плюсу питания, короткий провод (катод) – к минусу. Светодиод, подключенный наоборот, не загорится и даже может перегореть при превышении определенного напряжения.

С чего начать работу со светодиодами? Изучив технические характеристики рассматриваемого светодиода! Иногда необходимую информацию можно получить и при покупке в магазине. Итак, что мы должны знать? Мы ищем ток и напряжение питания.

Самое важное для светодиода – правильно подобранный ток, так как он напрямую влияет на срок службы светодиода. Вот почему мы говорим, что светодиод – это элемент, приводимый в действиеток (не напряжение!).

Изучив технические характеристики одноцветных светодиодов диаметром 5 мм, вот что мы обнаружили:

• Красный светодиод: 20 мА / 2,1 В
• Зеленый светодиод: 20 мА / 2,2 В
• Желтый светодиод: 20 мА / 2,2 В
• Оранжевый светодиод: 25 мА / 2,1 В
• Синий светодиод: 20 мА / 3,2 В
• Белый светодиод: 25 мА / 3,4 В

(Параметры светодиода могут незначительно отличаться в зависимости от экземпляра и производителя светодиода)

Источником питания, как и в предыдущем упражнении, является кассета с 4 батарейками, дающими около 6 В. Теперь вопрос заключается в том, как выбрать резистор для ограничения тока красного светодиода, подключенного, как показано на схеме ниже:

Наша батарея обеспечивает напряжение около 6 В. Для красного светодиода необходим ток около 20 мА. Для этого нам нужно учесть падение напряжения на этом светодиоде, которое составляет 2,1 В:

Теперь нам нужно просто подставить наши данные в формулу:

Таким простым способом мы рассчитали сопротивление резистора R1 для красного светодиода, который должен иметь сопротивление не менее 195 Ом. Но вы не сможете найти резистор с таким значением! Что вы делаете в этом случае? Вам нужно выбрать резистор из номинального ряда, который больше, но имеет максимально возможное сопротивление.

Ближайший резистор в номинальном диапазоне – это резистор 200 Ом, и именно его мы должны использовать в нашей схеме. Почему? Конечно, ничто не мешает вам использовать резистор с более высоким сопротивлением, например, 470 Ом, 2,2 кОм… Но как это повлияет на освещение нашего диода? Давайте проверим!

На фотографии этого не видно, но диод светит очень ярко с резистором 200 Ом. Но что произойдет, если мы заменим этот резистор на другой, с более высоким сопротивлением, например, 470 Ом? Светодиод продолжает гореть. Затем мы последовательно увеличиваем сопротивление: 2,2 кОм, 3,9 кОм, 4,7 кОм… Обратите внимание, что диод светится все слабее и слабее по мере увеличения сопротивления резистора, пока, наконец, не перестанет светиться совсем.

Еще одно замечание – вам нужно использовать немного больший резистор, чем предполагают расчеты (например, 210 Ом вместо 200 Ом). Почему? Возможно, вы заметили, что для расчетов мы использовали номинальное напряжение нашей батареи, в действительности свежие батареи могут давать более высокое напряжение, поэтому сопротивление резистора может быть недостаточным. Ток, протекающий через светодиод, будет выше, чем необходимо, что в конечном итоге повлияет на срок службы светодиода.

Еще один пример из жизни (точнее, из часто задаваемых вопросов). Как выбрать резистор для схемы (в автомобиле), где два красных светодиода соединены последовательно (постоянный ток 20 мА, постоянное напряжение 2,1 В)?

Значение резистора R1 следует рассчитывать аналогично приведенному выше примеру, с той разницей, что из напряжения бортовой сети автомобиля (14 В) следует вычесть падение напряжения на обоих диодах D1 и D2:

U_R1 = 14 В – 2,1 В

Теперь подставьте данные в формулу:

Резистор R1, к которому последовательно подключены два красных светодиода, должен иметь сопротивление не менее 490 Ом. Ближайшим последовательно включенным резистором является резистор 510 Ом. Если у вас нет резистора 510 Ом, помните, что вы можете соединить несколько резисторов последовательно, например, 5 резисторов по 100 Ом.

Можно ли в этой схеме соединить последовательно еще 5 светодиодов? Нет! На каждом из подключенных светодиодов имеется падение напряжения, другими словами, каждый светодиод потребляет определенное количество напряжения, например, каждому красному светодиоду требуется 2,1 вольта. Легко подсчитать, что наша батарея не может обеспечить такое напряжение:

14V

Приведенный выше пример относится к схеме, установленной в автомобиле с источником напряжения 14 В.

Таким же образом можно рассчитать сопротивление резистора для аналогичной схемы с питанием 6 В. Каково сопротивление резистора R1? Наши расчеты показывают, что это 90 Ом.

В следующем примере мы рассмотрим параллельное подключение светодиодов, как показано на рисунке ниже:

На этот раз предположим, что светодиод – D1 красный (постоянный ток 20 мА, постоянное напряжение около 2,1 В), а светодиод – D2 белый (постоянный ток 25 мА, постоянное напряжение 3,4 В).

Из первого закона Кирхгофа мы знаем, что:

При параллельном подключении светодиодов к источнику питания помните, что каждый светодиод должен иметь свой собственный резистор! Теперь рассчитаем падение напряжения на каждом резисторе:

Мы знаем ток и напряжение, поэтому давайте рассчитаем сопротивление:

Резистор R1 должен иметь сопротивление не менее 195 Ом (ближайший в номинальном ряду – 200-омный резистор), а резистор R2 должен иметь сопротивление не менее 104 Ом (ближайший в ряду будет 120 Ом).

Как лучше подключить светодиоды: последовательно или параллельно? Ответить на этот вопрос непросто, поскольку оба варианта имеют свои плюсы и минусы:

Тип подключения светодиода

В конце урока рассмотрим еще один популярный тип – мощные светодиоды. С их помощью мы можем добиться яркого света. Мощные светодиоды используются, например, в автомобилях, поэтому в следующем примере мы просто рассмотрим проблему установки мощных светодиодов в автомобиль.

Напряжение сети в автомобиле составляет 14 В. Мощный светодиод имеет ток проводимости 350 мА и падение напряжения 3,3 В. Рассчитайте сопротивление для мощного светодиода, как мы делали это выше:

R1 = U_R1 / I
R1 = 10,7 В / 350 мА
R1 = 31 Ом

Для нашего примера нам нужен резистор не менее 31 Ом. Проблема в том, что мощный светодиод, как следует из названия, обладает высокой мощностью, и простого резистора здесь недостаточно. Помимо правильного сопротивления, наш резистор должен иметь правильный номинал мощности, то есть допустимую мощность, отдаваемую резистором при работе.

Помните, что основная задача резистора – обеспечить сопротивление току. Сопротивление всегда будет выделять тепло в той или иной степени. Слишком большая мощность может повредить резистор.
Рассчитайте мощность по следующей формуле:

P = 10,7 В x 350 мА

Номинальная мощность нашего резистора составляет не менее 3,7 Вт. По этой причине наши стандартные резисторы мощностью 0,25 Вт быстро перегорают. В приведенном выше примере используется резистор мощностью 5 Вт, но лучшим решением будет использование нескольких резисторов мощностью 5 Вт, соединенных последовательно или параллельно. Почему? Причина в том, что резисторы плохо рассеивают тепло (по крайней мере, из-за своей формы), а использование нескольких резисторов сразу же увеличит общую площадь, через которую рассеивается тепло.

При выборе резистора для мощного светодиода дополнительно необходимо учитывать значительное повышение температуры самого светодиода, что вызывает изменение прямого тока. Поэтому лучше использовать больший резистор, который обеспечивает стабильную работу светодиода при увеличении прямого тока из-за нагрева во время работы.

На практике, однако, регуляторы тока используются для управления мощными светодиодами, которые будут рассмотрены в следующих уроках.

Общее эмпирическое правило при выборе резисторов для светодиодов – использовать сопротивление немного выше расчетного. Лучше измерить постоянный ток и падение напряжения на светодиоде с помощью мультиметра, чтобы в расчетах учитывались реальные параметры светодиода.

0

Калькулятор расчета светодиодов

Внимание! Обратите внимание на полярность при подключении светодиодов. Чтобы узнать, какую полярность следует использовать, щелкните здесь и здесь.

Мощные светодиоды должны питаться от светодиодного драйвера. Прочитайте форум о питании светодиодов и источников света.

Комментарии (141) | подписаться

0

-1

-1

0 0

0

0

0

0

0

0

0

0 0

0

0

0

0

0

0

0

0

0 0

0

0 0

0 0

0 +1 0 0

0

0

0

0

600-700 мАч.
Я хочу подавать питание через блок питания ноутбука или любой другой. Я предполагаю, что приведенные данные являются пиковыми, например, 4.6mAh при 95W, где напряжение составляет

19,5 (в зависимости от устройства).
Возможно ли это вообще? Или мне все же нужно припаять резистор на каждую линию?
Я хочу взять блок питания с запасом, конечно. Не будут ли резисторы пытаться взять на себя оставшийся “резерв” от источника питания? Или они будут просто регулировать потребляемый ток каждой линии диодов, соединенных последовательно?
Правильно ли я понял и можно ли взять резистор “с запасом”? Я так понимаю, что резерв заключается в его мощности?

0

0 Таким образом, 0,04 Вт явно меньше, чем номинальная мощность даже самого маленького резистора MLT-0,125 (0,125 Вт). Давайте рассчитаем это для красного светодиода (напряжение 2 В, ток 15 мА).

Расчет светодиодного резистора с использованием закона Ома

Закон Ома гласит, что сопротивление резистора R = V / I, где V = напряжение на резисторе (V = S – V L в данном случае), I = ток через резистор. Таким образом, R = (V S – V L) / I. Если вы хотите подключить несколько светодиодов одновременно – вы можете сделать это последовательно. Это снижает потребление тока и позволяет подключать одновременно большое количество светодиодов, например, в виде своеобразной гирлянды. Все последовательно соединенные светодиоды должны быть одного типа. Источник питания должен быть достаточно мощным и обеспечивать соответствующее напряжение.

Пример расчета: красный, желтый и зеленый светодиоды – при последовательном соединении требуется напряжение питания не менее 8 В, поэтому практически идеальным вариантом является батарея 9 В. V L = 2V + 2V + 2V = 6V (три диода, их напряжения складываются). Если напряжение питания V S равно 9 В, а ток диода = 0,015 А, то R = (V S – V L) / I = (9 – 6) / 0,015 = 200 Ом. Возьмите резистор со значением 220 Ом (ближайшее стандартное значение, которое больше).

Резистор для одного светодиода используется только для мощностей до 50-100 мВт. При более высоких мощностях эффективность схемы питания значительно падает.

Онлайн-калькулятор для расчета светодиодов

Для автоматического расчета необходимы следующие данные:

• источник питания или напряжение, В;
• Номинальное напряжение постоянного тока устройства, В;
• прямой номинальный рабочий ток, мА;
• Количество светодиодов в цепочке или соединенных параллельно; (s).

Исходные данные можно взять из технического паспорта диода.

После их ввода в соответствующие окна калькулятора нажмите на кнопку “Рассчитать”, и вы получите номинальное значение резистора и его мощность.

Пример расчета :

Калькулятор резисторов для светодиодов

Светодиоды излучают свет, когда через них проходит электрический ток.

Они были изобретены в 1970-х годах. для замены электрических ламп, которые часто перегорали и потребляли много энергии.
Проводка и пайка

Светодиоды должны быть подключены правильным образом, с учетом их полярности + для анода и к для катода У катода короткий провод, более короткая ножка. Если вы видите внутреннюю часть светодиода изнутри – катод имеет больший электрод (но это не официальный метод).

Светодиоды могут быть повреждены теплом при пайке, но риск невелик, если паять быстро. Для пайки большинства светодиодов не требуется особых мер предосторожности, но может быть полезно захватить ножку светодиода пинцетом – для отвода тепла.

Проверка светодиодов

Никогда не подключайте светодиоды непосредственно к батарее или источнику питания!
Светодиод перегорит почти сразу, так как слишком большой ток приведет к его перегоранию. Светодиоды должны иметь ограничивающий резистор. Для быстрого теста резистор 1 кОм подходит для большинства светодиодов, если напряжение составляет 12 В или меньше. Не забудьте правильно подключить светодиоды, соблюдая полярность!

Цвета светодиодов

Светодиоды бывают практически всех цветов: красные, оранжевые, желтые, зеленые, синие и белые. Синие и белые светодиоды немного дороже, чем светодиоды других цветов.
Цвет светодиода зависит от типа полупроводникового материала, из которого он изготовлен, а не от цвета пластика, из которого сделан его корпус. Все цвета светодиодов поставляются в прозрачном корпусе, где цвет можно распознать только при включении…

Многоцветные светодиоды

Конструкция многоцветного светодиода проста, обычно красный и зеленый цвета объединены в одном корпусе с тремя ножками. Изменяя яркость или количество импульсов на каждом кристалле, можно добиться различных цветов света.

Расчет резистора светодиода

Светодиод должен иметь последовательно включенный в цепь резистор для ограничения тока, протекающего через светодиод, иначе он перегорит почти сразу…
Резистор R задается формулой :

R = (V S – V L ) / I

V S = напряжение питания
V L = напряжение пробоя, рассчитанное для каждого типа диода (обычно от 2 до 4 В)
I = ток диода (например, 20 мА), это значение должно быть меньше максимально допустимого для вашего диода.

Если вы не можете найти резистор подходящего размера, используйте резистор большего размера. Вы не заметите разницы… яркость будет снижена лишь незначительно.

Например: Если у вас есть напряжение питания V S = 9 В и красный светодиод (V = 2 В), для которого требуется I = 20 мА = 0,020 А,
R = (- 9В) / 0,02А = 350 Ом. В этом случае вы можете выбрать 390 Ом (ближайшее стандартное значение, которые выше).
Расчет резистора светодиода с использованием закона Ома

Закон Ома гласит, что сопротивление резистора равно R = V / I, где
V = напряжение на резисторе (в данном случае V = S – V L)
I = ток через резистор
Так что R = (V S – V L ) / I
Последовательное подключение светодиодов.

Если мы хотим подключить несколько светодиодов одновременно – это можно сделать последовательно. Это снижает потребление тока и позволяет подключать одновременно большое количество светодиодов, например, в виде своеобразной гирлянды. Все светодиоды, подключенные последовательно, должны быть одного типа. Источник питания должен иметь достаточную мощность и обеспечивать соответствующее напряжение.

Пример расчета :

Красный, желтый и зеленый светодиоды, соединенные последовательно, нуждаются в напряжении питания – не менее 8 В, поэтому батарея 9 В будет почти идеальным источником.

V L = 2V + 2V + 2V = 6V (три диода, их напряжения складываются).

Если напряжение питания V S равно 9 В, а ток диода = 0,015 А,
Резистор R = (V S – V L ) / I = (9 – 6) / 0,015 = 200 Ом
Возьмите резистор со значением 220 Ом (ближайшее стандартное значение, которое больше).

Избегайте параллельного подключения светодиодов!

Подключение нескольких светодиодов параллельно с одним резистором – не самая лучшая идея…

Как правило, светодиоды имеют разные параметры, требуя немного разного напряжения каждый. что делает такое соединение практически не функциональным. Один светодиод будет светиться ярче и потреблять больше тока, пока не выйдет из строя. Такое соединение многократно ускоряет естественную деградацию светодиодного кристалла. Если светодиоды подключены параллельно, каждый светодиод должен иметь свой ограничивающий резистор.

Мигающие светодиоды

Мигающие светодиоды выглядят как обычные светодиоды и могут мигать сами по себе, поскольку имеют встроенную схему. Светодиод мигает с низкой частотой, обычно 2-3 вспышки в секунду. Такие мелочи производятся для автомобильных сигнализаций, различных индикаторов или детских игрушек.

Светодиод – это полупроводник, кристалл кремния, который способен проводить напряжение и ток только в одном направлении. Лед-лампа (как и диод) имеет две клеммы – анод (“+”) и катод (“-“), важно соблюдать полярность – ток должен течь от анода к катоду. Анод должен быть положительным, а катод – отрицательным.

Основные выводы

Приведенные выше формулы необходимо корректировать на практике. Даже в одной и той же партии светодиоды имеют разную стоимость. Для получения точных результатов рекомендуется ввести в формулы цифры, полученные при тестировании ледяных луковиц.

Следует также учитывать температуру окружающей среды. Это означает, что для внутреннего применения расчеты не такие же, как для наружного применения. Если в цепи есть предохранители, их сопротивление также учитывается. В конце концов, они есть у каждого электрического устройства.

Читайте далее:

• Основные параметры выпрямительных диодов; Школа для инженеров-электриков: Электротехника и электроника.
• Правильное переключение светодиодов; STC ORBITA.
• Полупроводниковые диоды.
• Важен ли для вас индикатор уведомлений?.
• Типы эмиссии электронов.
• КАК ПРАВИЛЬНО ПАЯТЬ ПАЯЛЬНИКОМ.
• Обратный ток. Что такое возвратный ток?.

Полупроводниковые диоды — расчет параметров. Применение в конкретных схемах светодиодов, стабилитронов и выпрямительных диодов

Похожие презентации:

3D печать и 3D принтер

Видеокарта. Виды видеокарт

Анализ компании Apple

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Устройство стиральной машины LG. Электрика

Конструкции распределительных устройств. (Лекция 15)

Электробезопасность. Правила технической эксплуатации электроустановок

Магнитные пускатели и контакторы

Работа на радиостанциях КВ и УКВ диапазонов. Антенны военных радиостанций. (Тема 5.1)

1. Семинар №1.

Электроника и схемотехника
Семинар №1.
Тема:
Полупроводниковые диоды – выбор,
расчет параметров. Применение в
конкретных схемах светодиодов,
стабилитронов и выпрямительных
диодов.

2. 1. Расчет светодиодных схем.

Схема подключения светодиода
Задача №1 Имеется один светодиод с прямым падением напряжения 3 В и
номинальным прямым током 20 мА. Сделать расчёт токоограничивающего
резистора при подключении светодиода к источнику с напряжением 5 вольт и
нарисовать схему.
Рассчитанная схема
подключения светодиода
Задача №2 Имеются светодиоды с прямым падением напряжения 3 вольта и
номинальным прямым током 20 мА. Необходимо подключить 4 светодиода к
источнику 9 вольт, нарисовать схему и рассчитать токоограничивающие
резисторы.
Схема подключения светодиодов
Задача №3 Имеются 10 разных светодиодов: один красный с прямым
падением напряжения 3 В и номинальным прямым током 20 мА; два зелёных с
прямым падением напряжения 2,5 В и номинальным прямым током 20 мА; три
синих с прямым падением напряжения 3 В и номинальным прямым током 50
мА; два белых с прямым падением напряжения 2.7 В и номинальным прямым
током 50 мА; два жёлтых с прямым падением напряжения 2.9 В и номинальным
прямым током 30 мА.
Нарисовать схему подключения к источнику питания, напряжением 7В
рассчитать токоограничивающие резисторы (подключение по цвету
светодиодов).
Схема подключения светодиодов

9. 2. Расчет параметрических стабилизаторов.

Параметрический стабилизатор
напряжения
Задача №1
Сопротивление
мА. Сопротивление балласта
сопротивление балласта равен
выбрать стабилитрон и каким по
нагрузки равно 5 кОм. Ток через нагрузку 2
равно 1 кОм, ток, протекающий через
7 мА. На какое напряжение и ток нужно
величине должно быть входное напряжение.
Решение задачи
Задача №2
Напряжение на стабилитроне равно 13 В, ток 5 мА. Ток через
нагрузку равен 2 мА. Входное напряжение равно 18 В. Определить величины,
включенных в схему, сопротивление нагрузки и сопротивление балласта.
Решение задачи

14. 3. Расчет однофазных мостовых схем выпрямителей.

Общее решение:
Расчет ведут в таком порядке:
1.Определяют переменное напряжение, которое должно быть на вторичной обмотке сетевого
трансформатора:
U2 = B * Uн,
где:
Uн — постоянное напряжение на нагрузке, В:
В — коэффициент, зависящий от тока нагрузки, который определяют по таблице,
приведенной ниже.
Таблица значений коэффициентов В и С, зависящих от тока нагрузки
2.По току нагрузки определяют максимальный ток, текущий через каждый диод выпрямительного
моста:
Iдmax=0,5*С*Iн,
где:
Iдmax — ток через диод, А;
Iн — максимальный ток нагрузки, А;
С — коэффициент, зависящий от тока нагрузки (определяют по таблице, приведенной выше.
3.Подсчитывают максимальное обратное напряжение, которое будет приложено к каждому диоду
выпрямителя:
где:
Uобр.макс.=1,5 * Uн,
Uобр.макс. — максимально-допустимое постоянное обратное напряжение диода, В;
Uн — постоянное напряжение на нагрузке, В.
4.Выбирают (по справочнику) диоды, у которых значения выпрямленного тока и допустимого
обратного напряжения равны или превышают расчетные.
5.Определяют емкость конденсатора фильтра:

English     Русский Правила

Калькулятор

светодиодов. Расчет токоограничивающих резисторов для одиночного светодиода и светодиодных матриц • Калькулятор RF dan Elektronik • Pengonversi Unit Online

Этот светодиодный калькулятор рассчитывает простую схему с одним светодиодом и последовательным резистором или схему с несколькими светодиодами и последовательно соединенными светодиодами. цепочки, объединенные в параллельные кластеры. Если вы новичок в области электроники или студент университета, вы можете использовать его, чтобы узнать о светодиодах. Если вы уже знаете, как проектировать светодиодные матрицы, вы можете использовать его для проверки своих расчетов.

Пример: Рассчитайте последовательно-параллельную матрицу, состоящую из 30 светодиодов, для напряжения источника 12 В, прямого напряжения светодиода 2 В и прямого тока диода 20 мА.

Input

Power supply voltage

V _s V

LED forward current

I _f mA

Select LED type

Select the LED typeinfra-redredgreenyelloworange /amberbluewhiteother

или светодиодного прямого напряжения

V _F V

Количество светодиодов в Multi-Rid Array

N _T

Номер светодиодов в серии. Если его не ввести, он будет рассчитан автоматически.

N _S

Bagikan

Выход

Диаграмма цепи

Диаграмма проводки

Номинальный резистор и рейтинг мощности для серии с максимальным числом светодиодов:

. 0003

Суммарная мощность, рассеиваемая на всех последовательных резисторах:

Суммарная мощность, рассеиваемая на всех светодиодах:

Суммарная мощность, рассеиваемая массивом из нескольких светодиодов:

Суммарный ток от источника питания:

Общее количество светодиодов в массиве:

Количество последовательно соединенных цепочек:

Количество светодиодов в последовательной цепочке:

Количество светодиодов в дополнительной последовательной цепочке:

Определения и формулы, используемые для расчета

Одиночный светодиод

Светоизлучающий диод (СИД) — это полупроводниковый источник света с двумя или более выводами. Монохромные светодиоды обычно имеют два вывода, двухцветные могут иметь два или три вывода, а трехцветные и RGB-светодиоды обычно имеют четыре вывода. Светодиод излучает свет, когда на его выводы подается подходящее напряжение.

Обычный инфракрасный светодиод и его электронный символ. Квадратный полупроводниковый кристалл устанавливается на отрицательный (катодный) вывод. Тонкий провод соединяет квадратный полупроводниковый кристалл с положительным (анодным) выводом.

Для питания одного светодиода используется простая светодиодная схема с последовательным токоограничивающим резистором. Резистор необходим, потому что падение напряжения на светодиоде примерно постоянно в широком диапазоне рабочих токов.

Светодиодные цвета, материалы, длину волны и напряжение.0125				850–940 nm
Red	Gallium arsenide phosphide (GaAsP)	620–700 nm	1.6 to 2.0 V
Amber	Gallium arsenide phosphide (GaAsP)	590–610 nm	2.0 to 2.1 V
Yellow	Gallium arsenide phosphide (GaAsP)	580–590 nm	2.1 to 2.2 V
Green	Aluminium gallium phosphide (AlGaP)	500–570 nm	1. 9 to 3.5 V
Blue	Indium gallium nitride (InGaN)	440–505nm	2.48 to 3.6 V
White	RGB LEDs or phosphor material	Широкий спектр	от 2,8 до 4,0 В

Светодиоды и резисторы ведут себя в цепях по-разному. Поведение резистора линейное, по закону Ома

Вольт-амперные характеристики типовых светодиодов разных цветов

Если напряжение на резисторе увеличивается, ток также пропорционально увеличивается (мы предполагаем, что номинал резистора остается прежним). С другой стороны, светодиоды ведут себя по-разному. Они ведут себя как обычные диоды по своей вольт-амперной характеристике, показанной на рисунке для светодиодов разных цветов. Кривые показывают, что ток через светодиод не прямо пропорционален напряжению на нем. Ток через светодиод экспоненциально зависит от прямого напряжения. Это означает, что только небольшое изменение напряжения вызовет большое изменение тока.

Когда прямое напряжение светодиода мало, его сопротивление очень велико. Если напряжение достигает характерного значения прямого напряжения, указанного в спецификации, светодиод «включается», и его сопротивление быстро падает. Если приложенное напряжение немного превышает прямое напряжение светодиода, прямое напряжение превышает рекомендуемое значение, которое может составлять от 1,5 до 4 вольт для светодиодов разных цветов. В этом случае ток быстро возрастает и диод может выйти из строя. Чтобы ограничить этот ток, последовательно со светодиодом помещается резистор, чтобы поддерживать ток на определенном уровне, указанном в спецификациях светодиода.

Расчеты

Прямоугольный светодиод с плоской вершиной, используемый в приложениях, таких как гистограмма

Значение последовательного токоограничивающего резистора R _s может быть рассчитано с использованием формулы закона Ома, в которой напряжение питания V _s компенсируется прямым падением напряжения на диоде V _f :

где V _s напряжение источника питания (например, 5 В, питание USB9) в0016 В _f — прямое падение напряжения светодиода в вольтах, а I — ток светодиода в амперах. Оба V _f и I _f можно найти в спецификациях производителей светодиодов. Типичные значения В _f показаны в таблице выше. Типовой ток светодиодов, используемых для индикации, составляет 20 мА.

После расчета номинала резистора из предпочтительных номеров резисторов выбирается ближайшее более высокое стандартное значение. Например, если наш расчет показывает, что нам нужен резистор R _s = 145 Ом, возьмем резистор R _s = 150 Ом.

Токоограничивающий резистор рассеивает некоторую мощность, которая рассчитывается как

Оранжевые светодиоды, обычно используемые в маршрутизаторах для отображения скорости 10/100 Мбит/с; зеленые светодиоды показывают скорость 1000 Мбит/с

Обычно мощность резистора выбирается близкой к удвоенному расчетному значению. Например, если значение мощности 0,06 Вт, мы выберем резистор с номинальной мощностью 0,125 или 1/8 Вт.

Теперь посчитаем КПД, который покажет, какая часть от общей мощности, потребляемой схемой, используется светодиодом. Мощность, рассеиваемая светодиодом:

Суммарная потребляемая мощность

КПД цепи светодиода

диоды 5050; цифры 50 и 50 обозначают длину и ширину стружки в миллиметрах; резисторы серии 150 Ом предварительно установлены на полосе

Массивы светодиодов

Одиночный светодиод может управляться с помощью токоограничивающего резистора. Светодиодные матрицы, которые все чаще используются для освещения помещений, подсветки мониторов компьютеров и телевизоров и других целей, требуют специализированных источников питания. Все мы привыкли к блокам питания со стабилизацией напряжения. Однако источники питания для управления светодиодами должны стабилизировать ток, а не напряжение. В любом случае в светодиодных матрицах всегда используются токоограничивающие резисторы.

Если для приложения требуется более одного светодиода, можно использовать цепочки из нескольких светодиодов, соединенных последовательно. Для цепочки светодиодов, соединенных последовательно, напряжение источника должно быть больше или равно сумме напряжений на отдельных светодиодах. Если оно больше, то можно использовать один токоограничивающий резистор на цепочку. Ток через каждый диод идентичен, что обеспечивает равномерную яркость. Как правило, лучше, если все светодиоды, соединенные последовательно, будут одного типа.

Однако в случае отказа одного светодиода в открытом режиме, что является наиболее распространенным видом отказа, вся цепочка светодиодов гаснет. В некоторых конструкциях для предотвращения этого используется специальное устройство защиты от шунтов. Для этой цели можно использовать стабилитроны, включенные параллельно каждому светодиоду. Такой подход хорош для маломощных светодиодов, но для мощных светодиодов, используемых, например, в уличном освещении, такой подход нерентабелен, и необходимо использовать более сложные шунтирующие устройства защиты. Конечно, это увеличивает стоимость и требования к пространству. В настоящее время (2018 г.) можно наблюдать, что светодиодные уличные светильники при плановом сроке службы 10 лет служат не более года. Это же касается и бытовых светодиодных ламп, в том числе ламп известных производителей.

Эта светодиодная лента используется для подсветки ЖК-панели телевизора; две такие полосы устанавливаются по обеим сторонам экранной панели. Эта конструкция позволяет использовать самые тонкие дисплеи. Обратите внимание, что телевизоры с ЖК-панелями со светодиодной подсветкой обычно продаются как светодиодные телевизоры. В настоящих светодиодных телевизорах используются OLED-дисплеи.

При расчете требуемого сопротивления токоограничивающего резистора R _s необходимо учитывать все падения напряжения на каждом светодиоде. Например, если падение напряжения на каждом горящем светодиоде равно 2 В, а мы соединили пять светодиодов последовательно, то общее падение напряжения на всех пяти составит 5 × 2 = 10 В.

Несколько одинаковых светодиодов также могут быть подключены параллельно. Параллельные светодиоды должны иметь согласованные прямые напряжения В _f , иначе через них не будет проходить одинаковый ток и соответственно их яркость будет разной. Для параллельного соединения светодиодов целесообразно подключить последовательно с каждым диодом токоограничивающий резистор. При параллельном включении выход из строя любого отдельного диода не приведет к обесточиванию всей диодной группы — она будет работать нормально. Еще одной проблемой всепараллельного соединения является выбор эффективного низковольтного и сильноточного источника питания, который при той же номинальной мощности может быть дороже, чем обычные блоки питания для более высоких напряжений и меньших токов.

В этом обычном светодиодном уличном светильнике 8 рядов из 5 мощных светодиодов, всего 40 светодиодов, питаются от эффективного источника постоянного тока; обратите внимание, что две строки (верхняя левая и нижняя правая) темные в этом светильнике, установленном всего пару месяцев назад, потому что в каждой из них вышел из строя один диод и не используются или не работают защитные устройства

Расчеты токоограничивающих резисторов

Если количество светодиодов в ряду N _{светодиодов в ряду} (обозначается как N _s в поле ввода) не вводится, то здесь и будет определяться. максимальное количество светодиодов в последовательной цепочке N _{светодиодов в цепочке max} для заданного напряжения питания В _с и прямого напряжения светодиода В _f :

9 Светодиоды в последовательной строке N _{Светодиоды в строке} (обозначается как N _s в поле ввода), затем вводится максимальное количество светодиодов в последовательной цепочке N _{светодиодов в цепочке max} определяется как

A 3014 (3,0 × 1,4 мм) светодиод SMD, используемый в ЖК-телевизорах со светодиодной подсветкой

Максимальное количество цепочек количество светодиодов в цепочке N _строк :

количество светодиодов в остатке более короткая цепочка N _{оставшихся светодиодов} :

нить.

Сопротивление токоограничивающего резистора для цепочек с макс. количество светодиодов:

Сопротивление токоограничивающего резистора для цепочек с меньшим количеством светодиодов, чем макс. Количество светодиодов :

Common Power P _{Светодиод} , рассеивая все световые диоды :

, рассеивающиеся с помощью резисторов :

9000 9.0003

Гибкие светодиодные дисплеи в общественных местах; светодиодный дисплей использует массив светодиодов в качестве пикселей; из-за очень высокой яркости светодиодов они обычно используются на открытом воздухе в качестве рекламных щитов или достопримечательностей на шоссе, которые видны при ярком солнечном свете. Светодиодные дисплеи также могут обеспечивать общее освещение и часто используются в качестве фото- и видеоподсветки с переменной цветовой температурой

Номинальная мощность определяется с коэффициентом безопасности к = 2, что обеспечивает надежную работу резистора. Номинальную мощность резистора, вдвое превышающую расчетную мощность, выбираем из следующих значений: 0,125; 0,25; 0,5; 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 16, 25, 50 Вт.

Расчет Common Power P _R Dissipy, а все резисторы :

Расчет Common Power P _Всего Disciping Tycroud :

Расчет 959595

. массив получает питание от источника питания :

Расчет эффективности массива :

Вас также могут заинтересовать преобразователи яркости, силы света и освещенности.

Artikel ini ditulis oleh Анатолий Золотков.

Онлайн-калькулятор позволяет быстро и просто анализировать и проектировать светодиодный радиатор — LED professional

Онлайн-калькулятор позволяет быстро и просто анализировать и проектировать светодиодный радиатор Представляем HeatSinkCalculator, онлайн-калькулятор, используемый для проектирования, анализа и оптимизации радиаторов в различных условиях потока. Этот простой, но мощный калькулятор позволяет новичкам и экспертам в тепловом анализе быстро проектировать и анализировать радиаторы. https://www.led-professional.com/products/led-simulation-tools/online-calculator-enables-quick-and-simple-led-heat-sink-analysis-and-design https://www.led-professional.com/products/led-simulation-tools/online-calculator-enables-quick-and-simple-led-heat-sink-analysis-and-design/@@download/image/ Калькулятор радиатора позволяет просто, но надежно моделировать системы управления температурным режимом.

jpg Продукция, материалы + инструменты | 17 декабря 2014 г.

Представляем HeatSinkCalculator, онлайн-калькулятор, используемый для проектирования, анализа и оптимизации радиаторов в различных условиях потока. Этот простой, но мощный калькулятор позволяет новичкам и экспертам в тепловом анализе быстро проектировать и анализировать радиаторы.

Основные характеристики:
•    Моделирование естественной конвекции радиатора с основанием радиатора в горизонтальной и вертикальной ориентации
•    Анализ принудительной конвекции с вводом данных фиксированного объемного расхода, постоянной скорости или кривой вентилятора
•    Переменный коэффициент излучения радиатора для учета излучения
•    Регулируемый размер источника тепла
•    Оптимизация размеров для автоматического поиска конструкции радиатора с самой низкой температурой

Анализ CFD — отличный инструмент, который можно использовать для точного анализа радиаторов в различных условиях потока. Однако его главный недостаток заключается в том, что это может занять очень много времени, особенно если вы анализируете несколько вариантов конструкции или пытаетесь выяснить, какая конструкция лучше всего соответствует вашим тепловым требованиям. HeatSinkCalculator позволяет пользователю настроить и проанализировать радиатор за считанные минуты. Изменения в проектные параметры можно вносить быстро, а повторный анализ занимает считанные секунды, в отличие от CFD-анализа, который может занять несколько минут или даже часов для проведения одного анализа.

Функция оптимизации позволяет пользователю найти оптимальную конструкцию радиатора, которая сводит к минимуму тепловое сопротивление радиатора, путем изменения количества ребер, толщины основания и толщины ребер.

Посетите веб-сайт http://www.heatsinkcalculator.com, чтобы попробовать бесплатную демо-версию и получить дополнительную информацию о продукте.

Подпишитесь на новостную рассылку
раз в две недели

• FlexRad® экономит трудозатраты и затраты на объемные светодиодные светильники 01 февраля 2023 г.
• 16 384 светодиода произведут революцию в автомобильном освещении 30 января 2023 г.
• LUXEON HL2X: более высокая производительность для архитектурных и наружных работ 30 января 2023 г.
• Выдающийся рейтинг устойчивости для Tridonic 30 января 2023 г.

FlexRad® экономит трудозатраты и затраты на объемные светодиодные светильники

MetroSpec Technology® обеспечила поколения усовершенствований источников света для производителей архитектурных и эстетических коммерческих светодиодных светильников. Технологическая база FlexRad® использовалась в миллионах приспособлений для снижения затрат и упрощения конструкции в отрасли.