Рассчитать резистор для светодиода. Как правильно рассчитать резистор для светодиода: пошаговое руководство

Как рассчитать номинал резистора для светодиода. Какие формулы использовать для расчета. Как подобрать резистор для последовательного и параллельного подключения светодиодов. Онлайн-калькулятор для расчета резисторов.

Зачем нужен резистор для светодиода

Светодиод — это полупроводниковый прибор, излучающий свет при прохождении через него электрического тока. Для стабильной и долговременной работы светодиода необходимо ограничивать ток, протекающий через него. Именно для этого и используется резистор.

Резистор выполняет следующие важные функции при подключении светодиода:

• Ограничивает ток до номинального значения для конкретной модели светодиода
• Защищает светодиод от перегорания при скачках напряжения
• Обеспечивает стабильную яркость свечения
• Увеличивает срок службы светодиода

Без резистора светодиод может быстро выйти из строя из-за превышения допустимого тока. Поэтому правильный расчет и подбор резистора — важнейший этап при проектировании любой схемы со светодиодами.

Основные формулы для расчета резистора

Для расчета номинала резистора используются следующие формулы:

Формула для расчета сопротивления резистора:

R = (U_{питания} — U_{светодиода}) / I_{светодиода}

Где:

• R — сопротивление резистора (Ом)
• U_{питания} — напряжение источника питания (В)
• U_{светодиода} — падение напряжения на светодиоде (В)
• I_{светодиода} — номинальный ток светодиода (А)

Формула для расчета мощности резистора:

P = (U_{питания} — U_{светодиода}) * I_{светодиода}

Где:

• P — мощность резистора (Вт)
• U_{питания} — напряжение источника питания (В)
• U_{светодиода} — падение напряжения на светодиоде (В)
• I_{светодиода} — номинальный ток светодиода (А)

Пошаговый расчет резистора для одиночного светодиода

Рассмотрим пример расчета резистора для подключения одного светодиода:

1. Определяем исходные данные:
   • Напряжение питания: 12 В
   • Падение напряжения на светодиоде: 2 В
   • Номинальный ток светодиода: 20 мА (0.02 А)
2. Рассчитываем сопротивление резистора:

   R = (12 В — 2 В) / 0.02 А = 500 Ом

   
   
3. Рассчитываем мощность резистора:

   P = (12 В — 2 В) * 0.02 А = 0.2 Вт

4. Выбираем ближайшее стандартное значение резистора:

   560 Ом, мощность не менее 0.25 Вт

Таким образом, для данного светодиода подойдет резистор номиналом 560 Ом и мощностью 0.25 Вт или выше.

Расчет резистора для последовательного соединения светодиодов

При последовательном соединении нескольких светодиодов расчет производится аналогично, но учитывается суммарное падение напряжения на всех светодиодах:

R = (U_{питания} — U_{суммарное}) / I_{светодиода}

Где U_{суммарное} — сумма падений напряжения на всех последовательно соединенных светодиодах.

Пример расчета для 3 последовательно соединенных светодиодов:

• Напряжение питания: 12 В
• Падение напряжения на одном светодиоде: 2 В
• Ток светодиода: 20 мА

R = (12 В — 3 * 2 В) / 0.02 А = 300 Ом

Мощность резистора: P = (12 В — 3 * 2 В) * 0.02 А = 0.12 Вт

Выбираем резистор 330 Ом мощностью 0.25 Вт.

Особенности расчета для параллельного соединения светодиодов

При параллельном соединении светодиодов нужно учитывать следующие особенности:

• Для каждой параллельной ветви необходим отдельный токоограничивающий резистор
• Расчет резистора для каждой ветви производится так же, как для одиночного светодиода
• Общий ток будет равен сумме токов всех параллельных ветвей

Пример расчета для 3 параллельно соединенных светодиодов:

• Напряжение питания: 12 В
• Падение напряжения на светодиоде: 2 В
• Ток одного светодиода: 20 мА

Для каждого светодиода рассчитываем отдельный резистор:

R = (12 В — 2 В) / 0.02 А = 500 Ом

Выбираем 3 резистора по 560 Ом.

Общий ток схемы: 3 * 20 мА = 60 мА

Онлайн-калькулятор для расчета резисторов

Для быстрого и удобного расчета резисторов можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. Вот простой пример такого калькулятора:

«` import React, { useState } from ‘react’; import { Card, CardContent, CardHeader } from ‘@/components/ui/card’; const LEDResistorCalculator = () => { const [voltage, setVoltage] = useState(12); const [ledVoltage, setLedVoltage] = useState(2); const [current, setCurrent] = useState(20); const resistance = ((voltage — ledVoltage) / (current / 1000)).toFixed(2); const power = ((voltage — ledVoltage) * (current / 1000)).toFixed(2); return (

Калькулятор резисторов для светодиодов

Напряжение питания (В): setVoltage(Number(e.target.value))} className=»mt-1 block w-full rounded-md border-gray-300 shadow-sm focus:border-indigo-300 focus:ring focus:ring-indigo-200 focus:ring-opacity-50″ />

Падение напряжения на светодиоде (В):

setLedVoltage(Number(e.target.value))} className=»mt-1 block w-full rounded-md border-gray-300 shadow-sm focus:border-indigo-300 focus:ring focus:ring-indigo-200 focus:ring-opacity-50″ />

Ток светодиода (мА): setCurrent(Number(e.target.value))} className=»mt-1 block w-full rounded-md border-gray-300 shadow-sm focus:border-indigo-300 focus:ring focus:ring-indigo-200 focus:ring-opacity-50″ />

Результаты расчета:

Сопротивление резистора: {resistance} Ом

Мощность резистора: {power} Вт

); }; export default LEDResistorCalculator; «`

Этот калькулятор позволяет быстро рассчитать необходимое сопротивление и мощность резистора для светодиода. Просто введите напряжение питания, падение напряжения на светодиоде и требуемый ток.

Практические советы по выбору резисторов

При выборе резисторов для светодиодов следует учитывать следующие рекомендации:

1. Всегда выбирайте резистор с ближайшим большим номиналом из стандартного ряда
2. Мощность резистора должна быть с запасом (минимум в 2 раза больше расчетной)
3. Для высокоточных применений используйте резисторы с малым допуском (1% или меньше)
4. При работе с высокими токами или напряжениями обеспечьте достаточное охлаждение резистора
5. Для уменьшения нагрева можно использовать несколько параллельно соединенных резисторов

Типичные ошибки при расчете резисторов для светодиодов

Вот несколько распространенных ошибок, которых следует избегать:

• Использование резистора с меньшим номиналом, чем расчетный
• Игнорирование мощности резистора
• Неправильный учет падения напряжения на светодиоде
• Использование одного резистора для нескольких параллельных светодиодов
• Пренебрежение температурным коэффициентом резистора при работе в экстремальных условиях

Заключение

Правильный расчет и выбор резистора для светодиода — ключевой фактор надежной и долговременной работы светодиодных схем. Используя приведенные формулы и рекомендации, вы сможете обеспечить оптимальный режим работы светодиодов в своих проектах.

Помните, что теоретические расчеты могут немного отличаться от реальных значений из-за допусков компонентов и других факторов. Поэтому всегда проверяйте работу схемы на практике и при необходимости корректируйте номиналы резисторов.

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?.

Как рассчитать резистор для светодиода

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

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

Содержание

• 1 Подключение светодиодных ламп посредством резисторов
• 2 Расчет сопротивления для одиночного светоизлучающего диода
• 3 Расчет резисторного устройства для последовательного соединения светодиодов
• 4 Расчет резистора для параллельного соединения светодиодов
• 5 Калькулятор для расчета резисторов

Подключение светодиодных ламп посредством резисторов

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

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

• последовательно;
• параллельно.

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

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

Светодиоды

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

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

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

Расчет сопротивления для одиночного светоизлучающего диода

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

R = (U1-U2)/I,

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

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

P = (U1-U2)*I.

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

Подставив исходные данные в вышеуказанные формулы, получаем:

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

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

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

Расчет резисторного устройства для последовательного соединения светодиодов

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

R = (U1-ΣU2)/I,

P = (U1-ΣU2)*I,

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

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

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

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

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

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

Расчет резистора для параллельного соединения светодиодов

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

Калькулятор для расчета резисторов

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

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

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

Как рассчитать номинал резистора для светодиодного освещения — специалисты по цепям

Как рассчитать номинал резистора для светодиодного освещения — специалисты по схемотехнике перейти к содержанию Делиться:

19 августа 2012 г.

Определить номинал резистора для освещения светодиодов просто и понятно, но мы должны учитывать цвет светодиода, а также номинальную мощность требуемого резистора и количество светодиодов в цепи. Мы надеемся, что чтение «Как рассчитать номинал резистора для светодиодного освещения» даст вам то, что вам нужно для вашего проекта.

Светодиоды становятся все более и более популярными для различных проектов и нужд освещения. Это связано с превосходной энергоэффективностью и увеличенным сроком службы светодиодов по сравнению с лампами накаливания. Кроме того, по мере совершенствования технологии и увеличения производства стоимость продолжает снижаться.

Выполните следующие действия, чтобы рассчитать номинал резистора для светодиодного освещения на 12 В постоянного тока:

1. Определите напряжение и ток, необходимые для вашего светодиода.
2. Мы будем использовать следующую формулу для определения номинала резистора: Резистор = (Напряжение батареи – напряжение светодиода) / требуемый ток светодиода.
3. Для типичного белого светодиода, требующего 10 мА при питании от 12 В, значения составляют: (12-3,4)/0,010=860 Ом.
4. Чтобы использовать несколько светодиодов параллельно, просуммируйте текущие значения. Из приведенного выше примера, если мы используем 5 белых светодиодов, потребляемый ток составляет 10 мА x 5 = 50 мА. Итак, (12-3,4)/0,050=172 Ом.

Объясните идею расчета номинала резистора для светодиодного освещения

8x8x8 RGB LED Cube по GPL3+

LED — это аббревиатура от Light Emitting Diode. Это означает, что светодиод имеет определенную полярность, которая должна быть применена, чтобы он излучал свет. Несоблюдение этого требования полярности может привести к катастрофическому повреждению светодиода. Это связано с тем, что светодиод имеет относительно низкое допустимое значение напряжения обратной полярности (обычно около 5 вольт). Поскольку светодиод по сути является диодом, он имеет максимальное значение тока, которое не может быть превышено в течение любого периода времени.

Применение светодиодов

Имея это в виду, мы рассмотрим требования к ограничивающему резистору, который должен использоваться в цепи светодиодов. Поскольку светодиоды доступны в различных цветах, требуемое значение сопротивления будет варьироваться в зависимости от цвета светодиода. Это связано с тем, что цвет светодиода определяется материалами, из которых он изготовлен, и эти различные материалы имеют разные характеристики напряжения. Значение прямого напряжения — это напряжение, необходимое для того, чтобы светодиод загорелся. Типичные красные, зеленые, оранжевые и желтые светодиоды имеют прямое напряжение примерно 2,0 вольта; но белые и синие светодиоды имеют значение прямого напряжения 3,4 вольта. Из-за этого изменения значение сопротивления резистора будет варьироваться в зависимости от цвета светодиода.

Процедура заключается в выборе номинала резистора, который будет генерировать правильный ток, протекающий через светодиод, на основе этого значения прямого напряжения и значения источника питания, питающего цепь.

Так как автомобильные приложения являются одним из самых популярных применений светодиодов, я приведу пример проекта светодиодного освещения, в котором в качестве источника питания используется 12 вольт. Требуемая формула — это закон Ома, который гласит, что сопротивление равно напряжению, деленному на ток. Здесь важно отметить, что значение напряжения используется при расчете. Разница между напряжением источника питания (батареи) и значением прямого напряжения светодиода. Это потому, что мы хотим, чтобы резистор «понизил» напряжение от источника питания до значения прямого напряжения светодиода.

Формула

Резистор = (Напряжение батареи – напряжение светодиода) / требуемый ток светодиода.

Итак, предположим 12-вольтовый источник питания и белый светодиод с нужным током 10 мА; Формула принимает вид Резистор = (12-3,4)/0,010, что составляет 860 Ом. Поскольку это не стандартное значение, я бы использовал резистор на 820 Ом. Нам также необходимо определить номинальную мощность (Вт) необходимого резистора. Это вычисляется путем умножения значения напряжения, падающего на резистор, на значение тока, протекающего в нем. Для нашего примера выше (12-3,4) X 0,010 = 0,086, поэтому мы можем безопасно использовать резистор мощностью ¼ Вт в этом приложении, поскольку мы должны использовать следующую по величине стандартную номинальную мощность.

Если требуется более одного светодиода, несколько светодиодов (одного цвета) можно подключить параллельно. Это сохранит то же требование к напряжению, но значение тока будет увеличиваться прямо пропорционально количеству светодиодов. Также может увеличиться номинальная мощность резистора. В качестве примера возьмем тот же белый светодиод, но подключим 5 светодиодов параллельно. Следовательно, требуемое значение тока будет равно 10 мА, умноженному на 5 (0,010 X 5 = 0,050). Используя это в нашей формуле ; (12-3,4)/0,050= 172 Ом. Используйте стандартное значение 180 Ом. Номинальная мощность теперь будет выше (12-3,4) X 0,050 = 0,43, поэтому в этом случае нам нужно использовать резистор не менее ½ Вт.

Заключение

Два примера будут повторены для красных светодиодов. Для одного красного светодиода: (12-2,0)/0,010 = 1000 Ом, что составляет 1 кОм, а номинальная мощность составляет (12-2,0) X (0,010) = 0,100, поэтому ¼ ватта достаточно. Для 5 красных светодиодов, включенных параллельно: (12-2,0)/0,05= 200 Ом, что является стандартным значением, а номинальная мощность составляет (12-2,0) X 0,050 = 0,5, поэтому я бы использовал резистор на 1 Вт, чтобы дать нам некоторый допуск для компенсации колебаний напряжения питания и т. д.

Как мы видим, определение номинала резистора для осветительных светодиодов является простым и понятным, но мы должны учитывать цвет светодиода, а также номинальную мощность требуемый резистор и количество светодиодов в цепи. Вы можете посетить наш магазин для разнообразного выбора светодиодов и резисторов.

Делиться: Предыдущая статья Проект «Умный дом» — часть 4

Выберите первый элемент для сравнения

Выберите второй элемент для сравнения

Выберите третий элемент для сравнения

Сравнивать

Parallel and Series Led Resistor Calculator — Electronics Projects Circuits

Series, расчет параллельных резисторов для запуска светодиодов — Led Calculator

Расчет номинала резистора последовательно со светодиодом, параллельно со светодиодом для работы светодиода при высоких напряжениях. Если вы не знаете точно ток, потребляемый светодиодом в таблице расчета светодиодов, введите значение 10 мА. Информация о стандартном напряжении светодиодов приведена ниже. Как правило, внешние пластиковые крышки сверхъярких светодиодов белые и прозрачные. Рабочее напряжение этих светодиодов выше, чем у обычных цветов, например, в то время как обычный красный светодиод составляет 2 В, сверхяркий красный светодиод работает с 3 В, обычно потребляя ток 10–20 мА.

Одной из выдающихся особенностей инструмента расчета сопротивления светодиодов является то, что рассчитанное значение сопротивления светодиода дается как полное и округленное, например, для 980 Ом рекомендуется 1 кОм, то же самое относится к мощности сопротивления.

ОРАНЖЕВЫЙ 39 1,9..2,2 В КРАСНЫЙ 1,8 В..2 В ЖЕЛТЫЙ 1,9. .2.2В ЗЕЛЕНЫЙ 2В..3.1В СИНИЙ 908109 909 В..3,7В БЕЛЫЙ 3В.. 3,4 В

Расчет резистора серии 5 9008 9008 081		Напряжение питания (пост. ток)   В Рабочее напряжение светодиода   В Ток, потребляемый светодиодом   мА Расчетное значение резистора:   Ом Расчетное значение мощности резистора: 909048 4 0 Рекомендуемое значение резистора:   Рекомендуемая мощность сопротивления:   Вт
Расчет резистора с несколькими светодиодами
	Напряжение питания (постоянного тока) В Рабочее напряжение светодиода   В Ток, потребляемый светодиодом   мА Количество светодиодов	8 серий 9014 Расчетное значение резистора:   Ом Расчетная мощность резистора:   Вт Рекомендуемая мощность резистора:   Рекомендуемая мощность сопротивления:   Вт
Расчет параллельного светодиодного резистора
	Напряжение питания (пост. ток) Рабочее напряжение 0148 В Ток, потребляемый светодиодом мА Номер светодиодов, соединенных параллельно   Расчетное значение резистора:   Ом Расчетное значение мощности резистора:   Вт Рекомендуемое значение резистора:   Рекомендуемая мощность сопротивления:   Вт

типы подключения для тех, кто плохо знаком с электроникой или не имеет опыта.

На принципиальной схеме показано 4 различных типа подключения для работы 15 светодиодов с напряжением 12 В. Подключив светодиоды параллельно, будет проще с одним резистором, но при таком методе срок службы светодиодов будет очень коротким, потому что даже если марка и модель светодиодов одинаковы, внутренние сопротивления разные, и вы должны знать рабочее напряжение светодиода и ток, который он потребляет.

Например; Вы хотите подключить 12 В и 10 светодиодов параллельно и использовать их. При параллельном расчете светодиода вы ввели ток светодиода 20 мА. Подключишь рабочее напряжение 3в 10 светодиодов параллельно. Результат расчета составляет 45 Ом, но если ток, потребляемый светодиодами, составляет 10 мА, значение сопротивления составляет 100 Ом. Если вы используете резистор низкого номинала из-за того, что ввели его неправильно, срок службы светодиодов будет еще меньше. У вас не будет этой проблемы в последовательном соединении.

Формула расчета резистора светодиода

Сначала рассчитаем номинал резистора, для этого нам нужно знать напряжение питания, рабочее напряжение светодиода и ток потребления светодиода.

Например, наш источник питания составляет 12 вольт, напряжение светодиода составляет 3,4 вольта, а расчетный ток составляет 15 мА; 12 — минус 3,4 = 8,6 результат делим на ток светодиода 8,6 / 0,015 = 573 получается 573 Ом

Резистор на 573 Ом найти будет сложно. В этом случае можно использовать несколько более высокие значения, например, 620….680 Ом..

Расчет мощности резистора светодиода

Выполняем аналогичный процесс для расчета мощности резистора, подключаемого к светодиоду 12 – минус 3,4 = 8,6 результат умножаем на ток светодиода 8,6 x 0,015 = 0,129 дюйма В этом случае мы можем использовать результат 0,129 Вт, стандартный резистор 1/4 Вт 0,250 Вт.

Мощность резистора может быть больше расчетного значения. Например, в расчете найдено подходящее значение для резистора 1/4 Вт, но у вас есть резистор 1 Вт или 5 Вт, его можно использовать при этих значениях.

Расчет последовательного и параллельного подключения

Как будет рассчитываться последовательный светодиод? При последовательном соединении светодиодов рабочее напряжение увеличивается. Например; Если подключить последовательно 3 светодиода, работающих на 2 вольта, то рабочее напряжение будет 6 вольт, соответственно будет производиться расчет 12 – минус 6 = 6

При параллельном подключении светодиодов; Ток увеличится.