Светодиоды расчет сопротивления. Расчет сопротивления для светодиодов: полное руководство — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как правильно рассчитать сопротивление резистора для светодиода. Какие параметры нужно учитывать при расчете. Как выбрать оптимальное сопротивление и мощность резистора для светодиода.

Содержание

Основные параметры светодиодов для расчета сопротивления

Для правильного расчета сопротивления резистора для светодиода необходимо знать следующие ключевые параметры:

Напряжение питания схемы
Прямое падение напряжения на светодиоде
Номинальный ток светодиода

Прямое падение напряжения на светодиоде зависит от его цвета и типа. Типичные значения:

Красный, желтый, оранжевый: 1.8-2.2 В
Зеленый: 2.0-3.5 В
Синий, белый: 3.0-3.7 В

Номинальный ток для маломощных светодиодов обычно составляет 10-20 мА, для мощных — от 350 мА и выше.

Формула расчета сопротивления резистора для светодиода

Основная формула для расчета сопротивления токоограничивающего резистора:

R = (U пит — U св) / I св

Где:

R — сопротивление резистора (Ом)
U пит — напряжение питания (В)

U св — прямое падение напряжения на светодиоде (В)
I св — номинальный ток светодиода (А)

Пример расчета сопротивления резистора

Рассмотрим пример расчета для типичного красного светодиода:

Напряжение питания: 5 В
Прямое падение напряжения: 2 В
Номинальный ток: 20 мА (0.02 А)

Подставляем значения в формулу:

R = (5 В — 2 В) / 0.02 А = 150 Ом

Таким образом, для данного светодиода оптимальное сопротивление резистора составит 150 Ом.

Расчет мощности резистора

Помимо сопротивления, важно правильно рассчитать мощность резистора. Формула для расчета:

P = I2 * R

Где:

P — мощность резистора (Вт)
I — ток через резистор (А)
R — сопротивление резистора (Ом)

Для нашего примера:

P = (0.02 А)2 * 150 Ом = 0.06 Вт

Рекомендуется выбирать резистор с запасом по мощности в 2 раза. То есть в данном случае подойдет резистор мощностью 0.125 Вт или 0.25 Вт.

Особенности расчета для последовательного и параллельного соединения светодиодов

При последовательном соединении нескольких одинаковых светодиодов:

Суммируется прямое падение напряжения на всех светодиодах
Ток через все светодиоды одинаковый
Используется один общий резистор

При параллельном соединении:

Напряжение на всех светодиодах одинаковое
Ток через каждую ветвь рассчитывается отдельно
Для каждой параллельной ветви нужен отдельный резистор

Онлайн-калькуляторы для расчета резисторов

Для упрощения расчетов можно воспользоваться специальными онлайн-калькуляторами. Они позволяют быстро подобрать оптимальное сопротивление и мощность резистора, задав параметры схемы и светодиода.

Популярные калькуляторы:

LED Series Resistor Calculator (ledcalc.com)

LED Calculator (electronics-tutorials.ws)
Калькулятор светодиода (cxem.net)

При использовании калькуляторов важно правильно указывать исходные данные и внимательно проверять полученные результаты.

Типичные ошибки при расчете резисторов для светодиодов

При расчете токоограничивающих резисторов для светодиодов нередко допускаются следующие ошибки:

Неправильное определение прямого падения напряжения на светодиоде
Игнорирование разброса параметров светодиодов даже одной партии
Выбор резистора с недостаточным запасом по мощности
Использование одного резистора для нескольких параллельно соединенных светодиодов
Пренебрежение температурной зависимостью параметров светодиодов

Чтобы избежать этих ошибок, следует внимательно изучить документацию на используемые светодиоды и при необходимости провести практические измерения их параметров.

Практические рекомендации по выбору резисторов

При выборе резисторов для светодиодных схем рекомендуется придерживаться следующих правил:

Выбирать резисторы с запасом по мощности минимум в 2 раза
Использовать резисторы с допуском не более 5%
Для мощных светодиодов применять проволочные или SMD резисторы повышенной мощности
При последовательном соединении большого числа светодиодов использовать несколько резисторов меньшей мощности вместо одного мощного
Учитывать изменение параметров резисторов при нагреве

Соблюдение этих рекомендаций поможет обеспечить надежную и долговечную работу светодиодных устройств.

Альтернативные способы ограничения тока светодиодов

Помимо резисторов, для ограничения тока светодиодов могут использоваться и другие методы:

Линейные стабилизаторы тока
Импульсные драйверы светодиодов
ШИМ-регулирование яркости
Использование специализированных микросхем LED-драйверов

Эти методы позволяют повысить энергоэффективность, обеспечить более точную стабилизацию тока и реализовать дополнительные функции, такие как диммирование или защита от перегрузки. Однако они требуют более сложных схемотехнических решений по сравнению с простым резистивным ограничением тока.

Заключение

Правильный расчет и выбор токоограничивающих резисторов — важный этап при разработке светодиодных устройств. Это позволяет обеспечить оптимальный режим работы светодиодов, продлить срок их службы и повысить надежность всего устройства. При проектировании сложных светодиодных систем рекомендуется использовать специализированные программы для моделирования и расчета, а также проводить практические испытания для подтверждения расчетных параметров.

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
V_LED — напряжение падения на светодиоде
I – рабочий ток светодиода

Ниже представлена таблица зависимости рабочего напряжения светодиода от его цвета:

Умный ПДУ для светодиодной ленты
Контроллер для RGBW/RGB/Dual White. Управление по радиоканалу, WIFI…

Светодиодный драйвер на PT4115
Для светодиодов 3 Вт 700mA / 1 Вт 350mA

Инфракрасный включатель для светодиодной ленты
Напряжение: 12/24В, ток: 5А, расстояние срабатыва…

Драйвер для светодиодной ленты
220В/12В, мощность: 18 Вт / 36 Вт / 72 Вт / 100 Вт…

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

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

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

Давайте, на примере выполним расчет сопротивления резистора для светодиода.

Мы имеем:

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

Рассчитаем токоограничивающий резистор, используя формулу:

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

Содержание

Последовательное соединение светодиодов
Параллельное соединение светодиодов
Светодиод как нелинейный элемент
Мигающие светодиоды
Расчет гасящего резистора для светодиода
Отличие характеристик кристаллов для дешевых ЛЕД
Особенности дешёвых ЛЕД

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.

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

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

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

Светодиод как нелинейный элемент

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

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

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

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

При последовательном соединении надо учитывать падение напряжения на каждом диоде, эту сумму сложить и из напряжения питания вычесть вышеозначенную сумму и уже для неё посчитать ток, еа который рассчитан один светодиод. При параллельном несколько сложнее, когда ставишь в параллель второй диод, резистор, необходимый для одного, делишь пополам, а когда три – тогда номинал резистора для двух диодов надо умножить на 0. 7, когда четыре диода – номинал для трёх умножаешь на 0.69, для пяти – номинал для четырёх умножаешь на 0.68 и т.д.

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

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

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

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

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

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

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

R = U / I = 2В / 0,02А = 100 Ом.

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

P = U * I = 2В * 0,02А = 0,04 Вт.

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

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

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

Расчет гасящего резистора для светодиода.

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

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

Отличие характеристик кристаллов для дешевых ЛЕД

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

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

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

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

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

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

Китайские светодиодные лампы кукурузы

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

Автомобильные лампы на самых слабых лед 0,1W

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

ограничительного, по току и напряжению

Теория

Математический расчет

Ниже представлена принципиальная электрическая схема в самом простом варианте. В ней светодиод и резистор образуют последовательный контур, по которому протекает одинаковый ток (I). Питается схема от источника ЭДС напряжением (U). В рабочем режиме на элементах цепи происходит падение напряжения: на резисторе (UR) и на светодиоде (ULED). Используя второе правило Кирхгофа, получается следующее равенство:

или его интерпретация

U= I*R+I*R LED .

В приведенных формулах R – это сопротивление рассчитываемого резистора (Ом), R LED – дифференциальное сопротивление светодиода (Ом), U – напряжения (В).

Значение R LED меняется при изменении условий работы полупроводникового прибора. В данном случае переменными величинами являются ток и напряжение, от соотношения которых зависит величина сопротивления. Наглядным объяснением сказанного служит ВАХ светодиода. На начальном участке характеристики (примерно до 2 вольт) происходит плавное нарастание тока, в результате чего R LED имеет большое значение. Затем p-n-переход открывается, что сопровождается резким увеличением тока при незначительном росте прикладываемого напряжения.

Путём несложного преобразования первых двух формул можно определить сопротивление токоограничивающего резистора: R=(U-U LED)/I, Ом

U LED является паспортной величиной для каждого отдельного типа светодиодов.

Графический расчет

Имея на руках ВАХ исследуемого светодиода, можно рассчитать резистор графическим способом. Конечно, такой способ не имеет широкого практического применения. Ведь зная ток нагрузки, из графика можно легко вычислить величину прямого напряжения. Для этого достаточно с оси ординат (I) провести прямую линию до пересечения с кривой, а затем опустить линию на ось абсцисс (U LED). В итоге все данные для расчета сопротивления получены.

Тем не менее, вариант с использованием графика уникален и заслуживает определенного внимания (рис.3).

Рассчитаем резистор для светодиода АЛ307 с номинальным током 20 мА, который необходимо подключить к источнику питания 5В. Для этого из точки 20 мА проводим прямую линию до пересечения с кривой LED. Далее через точку 5В и точку на графике проводим линию до пересечения с осью ординат и получаем максимальное значение тока (Imax), примерно равное 50 мА. Используя закон Ома, рассчитываем сопротивление:

R=U/I max =5В/0,05А=100 Ом

Чтобы схема была безопасной и надёжной нужно исключить перегрев резистора. Для этого следует найти его мощность рассеивания по формуле:

P=I 2 *R=(U R)2/R

Параллельное соединение

Параллельное соединение светодиодов

В любой точке последовательной цепи сила тока одинаковая. Это упрощает расчет, предотвращает аварийные ситуации. При выходе одного элемента из строя отключаются все светодиоды. Поэтому исключено повреждение повышением напряжения. Отмеченные причины объясняют популярность применения данного способа при создании ленточных светильников, иных конструкций.

Определенные преимущества предоставляет применение параллельного соединения. В этом варианте изделие сохраняет частичную работоспособность при повреждении одной цепи. Такое решение обеспечивает одинаковое напряжение в местах подсоединения к источнику питания каждой ветки.

Использовать один резистор для нескольких параллельных диодов нельзя. Тщательный выбор сопротивления объясняется необходимостью точной регулировки тока. В некоторых ситуациях ошибки на 0,1-0,5 А становятся причиной поломок, радикального сокращения ресурса.

Реальные технические характеристики светодиодов значительно отличаются даже в одной товарной партии. По этой причине каждую цепь защищают отдельным резистором.

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.

Как правильно найти и посчитать формулой сопротивление цепи

Сперва следует разобрать понятия и формулы. Индуктивный тип считается так: XL= ωL, где L – индуктивность цепи, а ω – круговая частота переменного тока, равная 2πf (f – частота переменного тока). Чем больше частота сети, тем большим R для нее становится какая-либо катушка индуктивности.

Вам это будет интересно Особенности поперечного сечения

Емкостный тип можно рассчитать по формуле: Xc = 1/ ωC, где С – емкость радиоэлемента. Здесь все наоборот. Если происходит увеличение частоты, то сопротивляемость конденсатора напряжению уменьшается. Из этого исходит то, что для сети постоянного тока конденсатор – бесконечно большое R.

Высчитать характеристику можно и с помощи других величин

Но не только вид сопротивления и радиоэлементы, обеспечивающие его, влияют на общее значение цепи. Особую роль играет также и способ соединения элементов в электроцепь. Существует два варианта:

Последовательный;
Параллельный.

В последовательном подключении

Это самый простой тип для практического и теоретического рассмотрения. В нем элементы резисторного типа соединяются, очевидно, последовательно, образуя подобие «змейки» после чего электрическая цепь замыкается. Посчитать общее значение в таком случае довольно просто: требуется последовательно сложить все значения, выдаваемые каждым из резисторов. Например, если подключено 5 резисторов по 5 Ом каждый, то общий параметр будет равен 5 на 5 – 25 Ом.

Формула последовательной сети

В параллельном подключении

Немного сложнее все устроено в параллельных сетях. Если при последовательном способе току нужно пройти все резисторы, то тут он вправе выбрать любой. На самом деле он просто будет разделен между ними. Суть в том, что есть характеристика, схожая для всех радиоэлементов, например, величина в 5 Ом означает, что для нахождения общего R необходимо разделить его на количество всех подключенных резисторов: 5/5 = 1 Ом.

Важно! Из-за того, что напряжение на параллельных участках одинаково, а токи складываются, то есть сумма токов в участках равна неразветвленному току, то Rобщ будет высчитываться формуле: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + … + 1/Rn. Формула параллельной сети

Формула параллельной сети

Расчет резистора светодиода (по формулам)

При расчете вычисляют две величины:

Сопротивление (номинал) резистора;
рассеиваемую им мощность P.

Источники напряжения, питающие LED, имеют разное выходное напряжение. Для того чтобы выполнить подбор резистора для светодиода нужно знать напряжение источника (U_ист), рабочее падение напряжения на диоде и его номинальный ток. Формула для расчета выглядит следующим образом:

R = (U_ист — U_н) / I_н

При вычитании из напряжения источника номинальное падение напряжения на светодиоде – мы получаем падение напряжения на резисторе. Разделив получившееся значение на ток мы, по закону Ома, получаем номинал токоограничивающего резистора. Подставляем напряжение, выраженное в вольтах, ток – в амперах и получаем номинал, выраженный в омах.

Электрическую мощность, рассеиваемую на гасящем сопротивлении, вычисляют по следующей формуле:

P = (I_н)2 ⋅ R

Исходя из полученного значения, выбирается мощность балластного резистора. Для надежной работы устройства она должна быть выше расчетного значения. Разберем пример расчета.

Пример расчета резистора для светодиода 12 В

Рассчитаем сопротивление для LED, питающегося от источника постоянного напряжения 12В.

Допустим в нашем распоряжении имеется популярный сверхяркий SMD 2835 (2.8мм x 3.5мм) с рабочим током 150мА и падением напряжения 3,2В. SMD 2835 имеет электрическую мощность 0,5 ватта. Подставим исходные значения в формулу.

R = (12 — 3,2) / 0,15 ≈ 60

Получаем, что подойдет гасящий резистор сопротивлением 60 Ом. Ближайшее значение из стандартного ряда Е24 – 62 ома. Таким образом, для выбранного нами светодиода можно применить балласт сопротивлением 62Ом.

Теперь вычислим рассеиваемую мощность на сопротивлении.

P = (0,15)2 ⋅ 62 ≈ 1,4

На выбранном нами сопротивлении будет рассеиваться почти полтора ватта электрической мощности. Значит, для наших целей можно применить резистор с максимально допустимой рассеиваемой мощностью 2Вт.

Осталось купить резистор с подходящим номиналом. Если же у вас есть старые платы, с которх можно выпаять детали, то по цветовой маркировке можно выполнить подбор резистора. Воспользуйтесь формой ниже.

На заметку! В приведенном выше примере на токоограничительном сопротивлении рассеивается почти в три раза больше энергии, чем на светодиоде. Это означает, что с учетом световой отдачи LED, КПД нашей конструкции меньше 25%.

Чтобы снизить потери энергии лучше применить источник с более низким напряжением. Например, для питания можно применить преобразователь постоянного напряжения AC/AC 12/5 вольт. Даже с учетом КПД преобразователя потери будут значительно меньше.

Расчет гасящего резистора для 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.

R = U / I = 2В / 0,02А = 100 Ом.

P = U * I = 2В * 0,02А = 0,04 Вт.

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

Технические характеристики светодиодной ленты

При выборе потребитель учитывает размеры ленточного изделия, мощность, вольтаж, вид светодиодов, их количество на метре, цвет, возможности резки.

Рабочее

напряжение

Первые светодиодные ленты производились с драйверами на 12 В. После появление мощных чипов стали выпускать полосы на 24 и 36 В, чтобы избежать перегрева печатной платы и перегорания токопроводящих нитей за счет снижения тока на каждом чипе. Потом появились разновидности, которые работают от электросети через выпрямитель, диодный мост и коннектор.

Вид диодов и число светодиодов на 1 метр

Зависимость мощности от видов светодиодов и количества на метре

Вид светодиода	Размер (мм)	Количество диодов в метре (шт.)	Мощность светодиода (Вт)	Мощность 1 м (Вт)
SMD 3528	3,5 х 2,8	30	0,08	2,4
60	4,8
120	9,6
SMD 5050	5 х 5	30	0,24	7,2
60	14,4
120	28,8
SMD 3014	3х1,4	60	0,1	6
120	12
240	24

Цвет

свечения

Полотно RGB+White двухрядное, температура свечения белого ряда может достигать 6000 кельвинов. Белый цвет дает возможность разбавлять интенсивность свечения RGB-диодов, чтобы получить мягкие пастельные оттенки. Такой светильник можно использовать как источник основного освещения, если отключить ряд с RGB.

Полотно White-MIX идеально для подсветки
предметов интерьера. Чипы с различной температурой света дают возможность
делать переходы от холодного до теплого свечения. Лента White-D-MIX
производится из SMD 3528, в одном чипе 2 вида люминофора, тона смешиваются
равномерно. Полотна White-TRIX отличаются белой платой, каналы с холодным,
дневным и теплым светом управляются отдельно.

Ленты SPI (динамичные) в быту
используются редко. Для них выпускаются контроллеры «Бегущий огонь»,
позволяющие создавать различные динамические эффекты цвета. Подобные изделия
выбирают для ресторанов и баров. RGB-ленты Pixel Light подключаются через
контроллеры, способные контролировать каждый чип. Из этих изделий создаются 2D
экраны для показа видеоэффектов.

Ленты DIP-LED используются вне помещений для подсветки фасадов, вывесок, транспортных средств. По принципу работы на нее похожи полотна из SMD 335 с боковым излучением. У обеих изделий луч распространяется параллельно плате, что удобно для подсветки отдельных предметов.

Цвет

основы

Основание любой светодиодной полосы покрыто клеем

Если при установке не используется декоративный профиль, важно выбрать светодиодную ленту с цветом основы, соответствующим расцветке интерьера

Существует несколько видов основы:

прозрачная;
белая;
серая;
коричневая;
черная.

Класс

защищенности

Ленточные светодиодные изделия с классом защиты IP20 пригодны для использования в отапливаемых помещениях без пыли с нормальным уровнем влажности.

IP54 и IP65 боится минусовых температур, для улицы нужно выбрать изделие с маркировкой IP67. Для обозначения максимальной защиты используется значение IP68. Изделия с такой маркировкой подходят для ванных и фонтанов, их можно поместить даже в аквариуме.

Параметры

резки

Линии разреза (значки ножниц) указаны на
всей полосе. На полотне из SMD 3528
расстояние между ними 5 см, из SMD 5050 – 10 см.

На лентах с питанием от 220 В последовательно соединяются 60 чипов. Разрезать такую полосу можно на куски длиной 50 см (если плотность 120 шт. на 1 м) или 1 м (если плотность 60 шт. на 1 м).

С этим читают

Другие виды LED

Мигающий

Особенность конструкции мигающего светодиода – каждый контакт является одновременно катодом и анодом. Внутри него находятся два светоизлучающих кристалла с разной полярностью. Если такой источник света подключить через понижающий трансформатор к сети переменного тока он будет мигать с частотой 25 раз в секунду.

Для другой частоты мигания используются специальные драйверы. Сейчас такие диоды уже не применяются.

Разноцветный

Разноцветный светодиод – два или больше диода, объединенных в один корпус. У таких моделей один общий анод и несколько катодов.

Изменяя через специальный драйвер питания яркость каждой матрицы можно добиться любого света свечения.

При использовании таких элементов в самодельных схемах не стоит забывать, что у разноцветных кристаллов разное напряжение питания. Этот момент необходимо учитывать и при соединении большого количества разноцветных LED источников.

Другой вариант – диод со встроенным драйвером. Такие модели могут быль двухцветные с поочерёдным включением каждого цвета. Частота мигания задаётся встроенным драйвером.

Более продвинутый вариант – RGB диод, изменяющий цвет по заранее заложенной в чип программе. Тут варианты свечения ограниченны лишь фантазией производителя.

Как сделать правильный расчет сопротивления для светодиода?

Можно выделить три основные методики: при помощи онлайн калькулятора, расчет при помощи программы, установленной на компьютер и вычисление сопротивления резистора самостоятельно при помощи формул.

Расчет онлайн

Использовать калькулятор, который можно найти в интернете на многих сайтах применяемого при расчете необходимого параметра сопротивления. В этом случае вводятся паспортные данные светодиода, количество последовательно соединенных приборов и напряжение источника питания.

По справочнику узнать следующие параметры:

номинальное напряжение полупроводника;
рабочий ток светодиода.

Ввести все необходимые данные в готовую форму.

Получить готовый номинал ограничительного сопротивления и его мощность.

Расчет с помощью калькулятора

Есть программы вычисления данных сопротивления для ограничения прямого тока светодиода, которые можно приобрести в электронных магазинах, на оптических дисках или скачать с бесплатных сайтов. Установить калькулятор на компьютер. Определить напряжение питания цепи и количество последовательно соединенных светодиодов.

Запустить программу.
Ввести исходные данные.
Получить сопротивление для резистора и его мощность рассеивания.

Расчет вручную

Для расчета вручную нужно вспомнить закон Ома: I = U / R . Узнать исходные данные:

напряжение источника питания;
его прямой ток;
прямое напряжение прибора;
определиться с количеством элементов в цепи и со схемой их включения.

Наиболее распространены две схемы питания светодиодов:

Расчета схемы последовательного соединения светодиода и резистора.

Сумма напряжений на светоизлучающем приборе VD 1 и на сопротивлении R 1 должно равняться напряжению источника питания — U пр. Ток, проходящий через светодиод и через резистор – равны между собой — I пр.

Исходные данные: U пр=3В, I пр=20мА, U ип-12В.

Рассчитать напряжение на R 1: U R 1 = U ип- U пр. U R 1 =12-3=9В.

Имея эти данные можно высчитать сопротивление ограничительного сопротивления в цепи: R 1= U R 1/ I пр. R 1=9/0,02=450Ом.

Сопротивление в цепи ставят для ограничения проходящего тока, при этом выделяется тепло

Важной характеристикой резистора является параметр «рассеиваемая мощность». Если ее недостаточно, то происходит перегрев элемента, подгорание и изменение параметров вплоть до разрушения, что приведет к неисправности цепи. Поэтому необходимо рассчитать и мощность рассеивания: P = I * U

P R 1 =0,02*9=0,18Вт

Поэтому необходимо рассчитать и мощность рассеивания: P = I * U . P R 1 =0,02*9=0,18Вт.

В результате расчетов получится, что для устойчивой работы прибора с параметрами U пр=3 В, I пр=20 мА в цепи с источником постоянного тока напряжением 12 вольт необходим резистор сопротивлением 450 Ом мощностью 0,18Вт.

Расчета для схемы последовательного соединения резистора и трех светодиодов.

Подобный расчет можно провести и для цепи с последовательно соединенными одним сопротивлением и тремя светоизлучающими элементами. Их количество может быть произвольным, но при условии, что сумма напряжений на них не менее напряжения источника питания.

Все приведенные выше расчеты справедливы и для этой схемы. Разница лишь в том, что для питания трех последовательно соединенных элементов будет необходимо не 3 вольта, а в три раза больше. Для питания трех светодиодов требуется 9 вольт, а на резисторе будет падение напряжения: U R 1= U ип — ( U VD 1+ U VD 2+ U VD 3 ). Получается 3 вольта. Ток в цепи не изменится, потому, что через три последовательно соединенных светодиода будет проходить тот же ток — I пр=20мА.

Изменятся соответственно и параметры резистора. R 1= U R 1/ I пр. R 1=3/0,02=150Ом.

Мощность тоже поменяется: P R 1 =0,02*3=0,06Вт.

Для тех, кто не очень хорошо знаком с резисторами: промышленность выпускает резисторы с определенными номиналами. Если требуется элемент с такими данными – 50Ом, 0,18Вт, а их в наличии нет, тогда можно использовать 51Ом, который есть в линейке номиналов и 0,25Вт, что выше требуемого значения и подойдет не хуже расчетного значения.

Также можно подобрать нужное значение, соединяя элементы последовательно или параллельно. При последовательном соединении значения сопротивления суммируются. При параллельном – рассчитывается по специальной формуле.

Альтернативой пассивным элементам в схеме ограничения тока можно отметить стабилизаторы тока, которые намного сложнее, но работа их более надежна и экономична.

Расчёт резистора для светодиода и подключение

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

Содержание

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

Онлайн калькулятор

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

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

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

Основные параметры

Отличие характеристик кристаллов для дешевых ЛЕД

Уменьшая тока или напряжение снизить яркость до слегка светящихся точек. Визуально вы сможете оценить, некоторые будут светится ярче, другие тускло. Чем равномернее они горят, тем меньше разброс.

Калькулятор расчёта резистора для светодиода подразумевает, что характеристики светодиодных чипов идеальные, то есть отличие равно нулю.

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

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

Особенности дешёвых ЛЕД

Например, чаще всего китайцы обманывают на SMD5630 и SMD5730. Цифры в маркировке обозначают лишь размер корпуса 5,6мм на 3,0мм.

В фирменных такой большой корпус используется для установки мощных кристаллов на 0,5W , поэтому у покупателей диодов СМД5630 напрямую ассоциируется с мощностью 0,5W.

Хитрый китаец этим пользуется, и в корпус 5630 устанавливает дешевый и слабенький кристалл в среднем на 0,1W , при этом указывая потребление энергии 0,5W.

Китайские светодиодные лампы кукурузы

Автомобильные лампы на самых слабых лед 0,1W

Чтобы сэкономить денежку, мои светодиодные коллеги ищут приличные ЛЕД на Aliexpress. Ищут хорошего продавца, который обещает определённые параметры, заказывают , ждут доставку месяц.

После тестов оказывается, что китайский продавец обманул, продал барахло. Повезёт, если на седьмой раз придут приличные диоды, а не барахло.

Обычно сделают 5 заказов, и не добившись результата и идут делать заказ в отечественный магазин, который может сделать обмен.

Источник: http://led-obzor.ru/raschet-rezistora-dlya-svetodioda-kalkulyator

Расчет сопротивления резистора для светодиодов: онлайн-калькулятор

Светодиоды пришли на смену традиционным системам освещения – лампам накаливания и энергосберегающим лампам. Чтобы диод работал правильно и не перегорел, его нельзя подключать напрямую в питающую сеть.

Дело в том, что он имеет низкое внутреннее сопротивление, потому если подключить его напрямую, то сила тока окажется высокой, и он перегорит. Ограничить силу тока можно резисторами. Но нужно подобрать правильный резистор для светодиода.

Для этого проводятся специальные расчеты.

Расчет резистора для светодиода

Чтобы компенсировать сопротивление светодиода, нужно прежде всего подобрать резистор с более высоким сопротивлением. Такой расчет не составит труда для тех, кто знает, что такое закон Ома.

Математический расчет

Исходя из закона Ома, рассчитываем по такой формуле:

где Un – напряжение сети; Uvd – напряжение, на которое рассчитана работа светодиода; Ivd – ток.

Допустим, у нас светодиод с характеристиками:

2,1 -3, 4 вольт – рабочее напряжение (Uvd). Возьмем среднее значение 2, 8 вольт.

20 ампер – рабочий ток (Ivd)

220 вольт – напряжение сети (Un)

В таком случае мы получаем величину сопротивления R = 10, 86. Однако этих расчетов недостаточно. Резистор может перегреваться. Для предотвращения перегрева нужно учитывать при выборе его мощность, которая рассчитывается по следующей формуле:

Обратите внимание, что резистор подведен на плюсовой контакт диода. Определить полярность диода достаточно просто: плюсовой контакт в колбе по размеру больше минусового.

Для наглядности рекомендуем посмотреть видео:

Графический расчет

Графический способ – менее популярный для расчета резистора на светодиод, но может быть даже более удобный. Зная напряжение и ток диода (их называют еще вольтамперными характеристиками – ВАХ), вы можете узнать сопротивление нужного резистора по графику, представленному ниже:

Тут изображен расчет для диода с номинальным током 20мА и напряжением источника питания 5 вольт. Проводя пунктирную линию от 20 мА до пересечения с «кривой led» (синий цвет), чертим пересекающую линию от прямой Uled до прямой и получаем максимальное значение тока около 50 мА. Далее рассчитываем сопротивление по формуле:

Получаем значение 100 Ом для резистора. Находим для него мощность рассеивания (Силу тока берем из Imax):

Онлайн-калькулятор расчета сопротивления

Задача усложняется, если вы хотите подключить не один, а несколько диодов.

Для облегчения самостоятельных расчетов мы подготовили онлайн-калькулятор расчета сопротивления резисторов. Если подключать несколько светодиодов, то нужно будет выбрать между параллельным и последовательным соединениями между ними. И для этих схем нужны дополнительные расчеты для источника питания. Можно их легко найти в интернете, но мы советуем воспользоваться нашим калькулятором.

Вам понадобится знать:

Напряжение источника питания.
Характеристику напряжения диода.
Характеристику тока диода.
Количество диодов.

А также нужно выбрать параллельную или последовательную схему подключения. Рекомендуем ознакомиться с разницей между соединениями в главах, которые мы подготовили ниже.

Основные способы определения полярности у светодиода.

В каких случаях допускается подключение светодиода через резистор

Никакие диоды, в том числе светодиоды, нельзя включать без ограничения проходящего тока. Резисторы в таком случае просто необходимы. Даже небольшое изменения напряжения вызывают очень сильное изменение тока и, следовательно, перегрев диода.

Если вы планируете подключать несколько диодов, рекомендуем выбирать модели одной фирмы. Одинаковые образцы лучше работают вместе.

Параллельное соединение

Для тех, кто уже сталкивался на практике со схемами подключения светодиодного освещения, вопрос о выборе между параллельным и последовательным соединением обычно не стоит. Чаще всего выбирают схему последовательного соединения. У параллельного соединения для светодиодов есть один важный недостаток – это удорожание и усложнение конструкции, потому что для каждого диода нужен отдельный резистор. Но такая схема имеет и большой плюс – если сгорела одна линия, то перестанет светить только один диод, остальные продолжат работу.

Схема для плавного включения ламп накаливания 220 В.

Почему нельзя использовать один резистор для нескольких параллельных диодов

Объясняется достаточно просто: если перегорит один светодиод, то на другой (-ие) может попасть больший ток и начнется перегрев. Потому при параллельной схеме подключения каждому диоду нужен отдельный резистор.

Неправильно:

Правильно:

Последовательное соединение светодиодов

Именно такое соединение пользуется популярностью. Объясняется такой частый выбор простым примером. Представьте, что в елочной гирлянде для каждого светодиода подобран резистор. А в гирлянде этих лампочек бывает более сотни! Параллельное соединение в данном случае невыгодно и трудоемко.

Только в самодельных гирляндах можно встретить параллельное соединение. В заводских моделях всегда последовательное.

Можно ли обойтись без резисторов

В бюджетных или просто старых приборах используются резисторы. Также они используются для подключения всего только нескольких светодиодов.

Но есть более современный способ – это понижение тока через светодиодный драйвер. Так, в светильниках в 90% встречаются именно драйверы. Это специальные блоки, которые через схему преобразуют характеристики тока и напряжения питающей сети. Главное их достоинство – они обеспечивают стабильную силу тока при изменении/колебании входного напряжения.

Как сделать блок питания из энергосберегающей лампы своими руками.

Сегодня можно подобрать драйвер под любое количество светодиодов. Но рекомендуем не брать китайские аналоги! Кроме того, что они быстрей изнашиваются, ещё могут выдавать не те характеристики в работе, которые заявлены на упаковке.

Если светодиодов не так много, подойдут и резисторы вместо достаточно высокого по цене драйвера.
Интересное видео по теме:

В заключение

Пишите комментарии и делитесь статьей в социальных сетях! Если возникли вопросы, можно найти в интернете дополнительные видео для расчета сопротивления резистора и на другие близкие темы.

Источник: https://LampaSveta.com/masterskaya/raschet-soprotivleniya-rezistora-dlya-svetodiodov

Правильный расчет резистора для светодиода (онлайн калькулятор)

Светодиод является полупроводниковым прибором с нелинейной вольт-амперная характеристикой (ВАХ). Его стабильная работа, в первую очередь, зависит от величины, протекающего через него тока. Любая, даже незначительная, перегрузка приводит к деградации светодиодного чипа и снижению его рабочего ресурса.

Чтобы ограничить ток, протекающий через светодиод на нужном уровне, электрическую цепь необходимо дополнить стабилизатором. Простейшим, ограничивающим ток элементом, является резистор.

Важно! Резистор ограничивает, но не стабилизирует ток.

Расчет резистора для светодиода не является сложной задачей и производится по простой школьной формуле. А вот с физическими процессами, протекающими в p-n-переходе светодиода, рекомендуется познакомиться ближе.

Теория

Математический расчет

В приведенных формулах R – это сопротивление рассчитываемого резистора (Ом), RLED – дифференциальное сопротивление светодиода (Ом), U – напряжения (В).

На начальном участке характеристики (примерно до 2 вольт) происходит плавное нарастание тока, в результате чего RLED имеет большое значение. Затем p-n-переход открывается, что сопровождается резким увеличением тока при незначительном росте прикладываемого напряжения.

Путём несложного преобразования первых двух формул можно определить сопротивление токоограничивающего резистора: ULED является паспортной величиной для каждого отдельного типа светодиодов.

Графический расчет

Имея на руках ВАХ исследуемого светодиода, можно рассчитать резистор графическим способом. Конечно, такой способ не имеет широкого практического применения.

Ведь зная ток нагрузки, из графика можно легко вычислить величину прямого напряжения. Для этого достаточно с оси ординат (I) провести прямую линию до пересечения с кривой, а затем опустить линию на ось абсцисс (ULED).

В итоге все данные для расчета сопротивления получены.

Далее через точку 5 В и точку на графике проводим линию до пересечения с осью ординат и получаем максимальное значение тока (Imax), примерно равное 50 мА. Используя закон Ома, рассчитываем сопротивление: Чтобы схема была безопасной и надёжной нужно исключить перегрев резистора. Для этого следует найти его мощность рассеивания по формуле:

В каких случаях допускается подключение светодиода через резистор?

Подключать светодиод через резистор можно, если вопрос эффективности схемы не является первостепенным.

Например, использование светодиода в роли индикатора для подсветки выключателя или указателя сетевого напряжения в электроприборах. В подобных устройствах яркость не важна, а мощность потребления не превышает 0,1 Вт.

Подключая светодиод с потреблением более 1 Вт, нужно быть уверенным в том, что блок питания выдаёт стабилизированное напряжение.

Если входное напряжение схемы не стабилизировано, то все помехи и скачки будут передаваться в нагрузку, нарушая работу светодиода. Ярким примером служит автомобильная электрическая сеть, в которой напряжение на аккумуляторе только теоретически составляет 12 В.

В самом простом случае делать светодиодную подсветку в машине следует через линейный стабилизатор из серии LM78XX. А чтобы хоть как-то повысить КПД схемы, включать нужно по 3 светодиода последовательно.

Также схема питания через резистор востребована в лабораторных целях для тестирования новых моделей светодиодов. В остальных случаях рекомендуется использовать стабилизатор тока (драйвер). Особенно тогда, когда стоимость излучающего диода соизмерима со стоимостью драйвера.

Вы получаете готовое устройство с известными параметрами, которое остаётся лишь правильно подключить.

Примеры расчетов сопротивления и мощности резистора

Чтобы помочь новичкам сориентироваться, приведем пару практических примеров расчета сопротивления для светодиодов.

Cree XM–L T6

В первом случае проведем вычисление резистора, необходимого для подключения мощного светодиода Cree XM–L к источнику напряжения 5 В. Cree XM–L с бином T6 имеет такие параметры: типовое ULED = 2,9 В и максимальное ULED = 3,5 В при токе ILED=0,7 А. В расчёты следует подставлять типовое значение ULED, так как. оно чаще всего соответствует действительности. Рассчитанный номинал резистора присутствует в ряду Е24 и имеет допуск в 5%. Однако на практике часто приходится округлять полученные результаты к ближайшему значению из стандартного ряда. Получается, что с учетом округления и допуска в 5% реальное сопротивление изменяется и вслед за ним обратно пропорционально меняется ток. Поэтому, чтобы не превысить рабочий ток нагрузки, необходимо расчётное сопротивление округлять в сторону увеличения.

Используя наиболее распространённые резисторы из ряда Е24, не всегда удаётся подобрать нужный номинал. Решить эту проблему можно двумя способами. Первый подразумевает последовательное включение добавочного токоограничительного сопротивления, который должен компенсировать недостающие Омы. Его подбор должен сопровождаться контрольными измерениями тока.

Второй способ обеспечивает более высокую точность, так как предполагает установку прецизионного резистора.

Это такой элемент, сопротивление которого не зависит от температуры и прочих внешних факторов и имеет отклонение не более 1% (ряд Е96).

В любом случае лучше оставить реальный ток немного меньше от номинала. Это не сильно повлияет на яркость, зато обеспечит кристаллу щадящий режим работы.

Мощность, рассеиваемая резистором, составит:

Рассчитанную мощность резистора для светодиода обязательно следует увеличить на 20–30%.

Вычислим КПД собранного светильника:

Пример с LED SMD 5050

По аналогии с первым примером разберемся, какой нужен резистор для SMD светодиода 5050. Здесь нужно учесть конструкционные особенности светодиода, который состоит из трёх независимых кристаллов.

Если LED SMD 5050 одноцветный, то прямое напряжение в открытом состоянии на каждом кристалле будет отличаться не более, чем на 0,1 В.

Значит, светодиод можно запитать от одного резистора, объединив 3 анода в одну группу, а три катода – в другую.

Подберем резистор для подключения белого SMD 5050 с параметрами: типовое ULED=3,3 В при токе одного чипа ILED=0,02 А. Ближайшее стандартное значение – 30 Ом.

Принимаем к монтажу ограничительный резистор мощностью 0,25 Вт и сопротивлением в 30 Ом ±5%.

У RGB светодиода SMD 5050 различное прямое напряжение каждого кристалла. Поэтому управлять красным, зелёным и синим цветом, придётся тремя резисторами разного номинала.

Онлайн-калькулятор

Представленный ниже онлайн калькулятор для светодиодов – это удобное дополнение, которое произведет все расчеты самостоятельно. С его помощью не придётся ничего рисовать и вычислять вручную.

Всё что нужно – это ввести два главных параметра светодиода, указать их количество и напряжение источника питания.

Одним кликом мышки программа самостоятельно произведёт расчет сопротивления резистора, подберёт его номинал из стандартного ряда и укажет цветовую маркировку. Кроме этого, программа предложит уже готовую схему включения.

Дополняя вышесказанное стоит отметить, что если прямое напряжение светодиода значительно ниже напряжения питания, то схемы включения через резистор малоэффективны. Вся лишняя энергия впустую рассеивается резистором, существенно занижая КПД устройства.

Источник: https://ledjournal.info/spravochnik/raschet-rezistora-dlya-svetodioda.html

Расчет резистора для светодиода ⋆ diodov.net

Расчет резистора для светодиода выполняется довольно просто, быстро и не содержит ничего «военного», только закон Ома. Хотя во всемирной сети существует множество онлайн-калькуляторов, помогающие определить различные параметры, но, по моему личному мнению, лучше один раз разобраться самому и понять физику процесса, чем слепо пользоваться подобными калькуляторами.

Самый частый пример – это подключение светодиода к источнику питания с напряжением 5 В, например к USB порту компьютера. Второй пример – подключение к аккумуляторной батарее автомобиля, номинальное значение напряжения которой 12 В.

Если к такому источнику питания напрямую подсоединить полупроводниковый прибор, то последний попросту выйдет из строя под действием протекающего тока, превышающего допустимое значение, ‑ произойдет тепловой пробой полупроводникового кристалла.

Поэтому нужно ограничивать величину тока.

С целью лучшей наглядности возьмем два типа светодиодов с наиболее распространенными характеристиками:

напряжение:
UVD1 = 2,2 В;
UVD2 = 3,5 В;
ток:
IVD1 = 0,01 А;
IVD2 = 0,02 А.

Расчет резистора для светодиода

Определим сопротивление R1,5 для VD1 при Uип = 5 В.

Для расчета величины сопротивления, согласно закону Ома нужно знать ток и напряжение:
R=U/I.
Величина тока, протекающего в цепи и в том числе через VD нам известна из заданного условия IVD1 = 0,01 А, поэтому следует определить падение напряжения на R1,5. Оно равно разности подведенного Uип = 5 В и падения напряжения на светодиоде UVD1 = 2,2 В:

Теперь находим R1,5

Из стандартного ряда сопротивлений выбираем ближайшее в сторону увеличения, поэтому принимаем R1,5 = 300 Ом.

Таким же образом выполним расчет R для VD2:

Произведем аналогичные вычисления при значении Uип = 12 В.

Принимаем R1,12 = 1000 Ом = 1 кОм.
Принимаем R2,12 = 430 Ом.
Для удобства выпишем полученные значения сопротивлений всех резисторов:

Следует заметить, что сопротивление, выбранное из стандартного ряда, превышает расчетное, поэтому ток в цепи будет насколько снижен. Однако этим снижением можно пренебречь в виде его малого значения.

Расчет мощности рассеивания

Определить сопротивление – это только полдела. Еще резистор характеризуется важным параметром, который называется мощность рассеивания P – это мощность, которую он способен выдержать длительное время, при этом, не перегреваясь выше определенной температуры. Она зависит ток в квадрате, так как последний протекая в цепи, вызывает нагрев ее элементов.

P = I2R.
Визуально резистор более высокой Р отличается большими размерами.
Выполним расчет P для всех 4-х резисторов:
Из стандартного ряда мощностей выбираем ближайшие номиналы в сторону увеличения: первые три сопротивления можно взять с мощностью рассеивания 0,125 Вт, а четвертый – с 0,250 Вт.
Запишем общий расчет резистора для светодиода. Следует определить всего три параметра:
1) падение напряжения
2) сопротивление
3) мощность рассеивания.

Как видно, понять и запомнить данный алгоритм достаточно просто. Теперь, в случае применения специальных калькулятор, вы будете понимать, что и как они считают. Кстати, алгоритмы многих подобных калькуляторов не учитывают стандартный ряд номинальных значений, поэтому будьте внимательны, а лучше считайте все сами – это очень полезно делать для приобретения ценного опыта.

Источник: https://diodov.net/raschet-rezistora-dlya-svetodioda/

Расчет токоограничивающего резистора для светодиода

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

Источник: https://raschet.info/raschet-tokoogranichivajushhego-rezistora-dlja-svetodioda/

Расчет резистора для светодиода при различных соединениях

Подключать светодиоды — дело не из сложных. Для правильного подключения достаточно знать школьный курс физики и соблюсти ряд правил.

Сегодня рассмотрим как правильно рассчитать резистор для светодиода и подключить его, чтобы он горел долго и на радость потребителю.

Главный параметр у любого светодиода — ток, а не напряжение, как считают многие. Светодиод необходимо питать стабилизированным током, величина которого всегда указана производителем на упаковке или в datasheet.

[contents]

Ток на светодиодах ограничивается резистором — это самый дешевый вариант. Но есть и более «продвинутый» — использовать светодиодный драйвер.

По факту, использование резисторов — пережиток прошлого, ведь на сегодняшний день драйверов на любой вкус и цвет полным-полно и по самой привлекательной цене. К примеру, самые дешевые можно приобрести тут.

Драйверы обеспечивают стабильный ток на светодиодах независимо от изменения напряжения на его входе.

Правильное подключение светодиода к драйверу следует так: сперва необходимо подключить светодиод к драйверу, только после этого включаем драйвер.

Существует несколько типов подключения светодиодов:

Расчет резистора для светодиода

Вспомним закон Ома:
U=I*R
R=U/I где,
R — сопротивление — измеряется в Омах
U — напряжение- измеряется в вольтах (В)
I — ток- измеряется в амперах (А)
Пример расчета резистора для светодиода:
Допустим, источник питания выдает 12 В: Vs=12 В
Светодиод — 2 В и 20 мА
Чтобы рассчитать резистор нам необходимо преобразовать миллиамперы в амперы:
20 мА=0,02 А.
R=10/0.02=500 Ом
На сопротивление рассеивается 10 В (12-2)
Посчитаем мощность сопротивления:
P=U*I

P=10*0. 02 A=0.2 Вт

Необходимый резистор — R=500 Ом и Р=0,2 Вт

Расчет резистора для светодиода при последовательном соединение светодиодов

Минус светодиода подключается с плюсом последующего. Так соединить можно до бесконечности. При таком соединении падение напряжения на светодиоде умножается на количество диодов в цепи. Т.е. если у нас 5 светодиодов с номинальным током 700 мА и падением напряжения 3,4 Вольта, то и драйвер нам необходим на 700 мА 3,4*5=17В

Это мы рассмотрели какие можно подбирать драйверы, а теперь вернемся непосредственно к тому, как произвести расчет резистора для светодиода при таких соединениях.

Выше мы рассмотрели расчет резистора для светодиода (одного). Пр последовательном соединении расчет аналогичный, но необходимо учитывать, что падение напряжения на резисторе меньше. Если «на пальцах», то от источника питания Мы отнимается суммарное падение напряжения на светодиодах Vl=3*2=6В. При условии, что у нас источник выдает 12В, то 12-6=6В.

R=6/0.02=300 Ом.

Р=6*0,02=0,12Вт

Т.е. нам нужен резистор на 300 Ом и 0,125 Вт.

Характеристики светодиода и источника питания аналогичные предыдущему примеру.

Расчет резистора для светодиода при параллельном соединении

При таком соединении плюс светодиода соединяется с плюсом другого, минус с минусом. При таком соединении ток суммируется, а падение остается неизменным. Т.е. если мы имеем 3 светодиода 700 мА и падением 3,4 В, то 0,7*3=2,1А, то нам потребуется драйвер с параметрами 4-7 В и не менее 2,1А.

Расчет резистора для светодиода в этом случае аналогичен первому случаю.

Расчет резистора для светодиода при последовательно-параллельное соединении

Интересное соединение. При таком расположении диодов несколько последовательных цепочек соединяются параллельно. Необходимо знать, что количество светодиодов в цепочках должно быть равным.

Драйвер подбирается с учетом падения напряжения на одной цепочке и произведению тока на количество цепочек. Т.е. 3 последовательные цепи с параметрами 12В и 350 мА подключаются параллельно, напряжение остается 12В, а ток 350*3=1,05А.

Для долгой работы чипов нам нужен светодиодный драйвер с 12-15В и током 1050мА.

Расчет резистора для светодиода в этом случае будет таким:

Резистор аналогичен при последовательном соединении, однако, стоит учитывать, что потребление от источника питания увеличится в три раза (0,2+0,2+0,2=0,06А).

При подключении светодиодов через резистор нужен стабилизированный источник питания, т.к. при изменении напряжения будет изменяться и ток, идущий через диод.

Существует еще один способ соединения светодиодов — параллельно-последовательное с перекрестным соединением. но это достаточно сложная тема в расчетах, поэтому не буду ее тут раскрывать. Если потребуется, конечно, опишу, но думаю это нужно только узкому кругу специалистов.

В сети можно найти много онлайн-калькуляторов, которые Вам рассчитают сразу резисторы. Но слепо верить им не стоит, а лучше перепроверить, следуя поговорке: «Хочешь сделать это хорошо, сделай это сам».

Видео на тему правильного расчета резисторов для LEDs

Источник: https://leds-test.ru/raschet-rezistora-dlya-svetodioda/

Расчёт резистора для светодиода. Подключение светодиодов к бортовой сети. Часть 1. Заповедь 1 — не сожги. — Лада 2107, 1.6 л., 2005 года на DRIVE2

Вот тут я обещал рассказать о том, как можно рассчитать номинал резистора для того, чтобы бортовая сеть вашего автомобиля не сожгла светодиоды, которые вы к ней подключите.Для начала определимся с терминологией (люди, знакомые с электроникой, могут перейти к следующему пункту).

Падение напряжения — напряжение U (измеряется в вольтах, V) — которое потребляет светодиод (да-да, совершенно нагло съедает его!).Оно же — напряжение питания. Не путать с напряжением источника питания.Рабочий ток — ток I (измеряется в амперах, А.

мы будем измерять в миллиамперах — 1 мА = 0.001 А).Сопротивление — R измеряется в омах — Ом. Именно в этих единицах измеряются резисторы (сопротивления).

Напряжение источника питания — в нашем случае напряжение бортовой сети автомобиля и равно примерно 12V при заглушенном двигателе и 14V при заведённом (при условии исправной работы генератора).

С терминологией вроде всё. Перейдём к теории.Вот примерное падение напряжения для каждого из основных цветов светодиодов.

Красный — 1,6-2,03Оранжевый — 2,03-2,1вЖёлтый — 2,1-2,2вЗелёный — 2,2-3,5вСиний — 2,5-3,7вФиолетовый — 2,8-4в
Белый — 3-3,7в

Реальные значения могут немного колебаться в ту или иную сторону. О том, как точно выяснить сколько потребляет конкретный светодиод — ссылка ниже.Разница связана с использованием в них разных материалов кристалла, что и даёт, собственно говоря, разную длину испускаемой волны, а равно и разный цвет.

Средний же рабочий ток для маломощных светодиодов составляет около 0.02А = 20мА.В чём же, спросите вы, загвоздка? Всё ведь просто — подключил светодиод соблюдая полярность и он светит тебе.

Да, всё так, но светодиод – предмет тёмный, изучению не подлежит интересный.Тогда как напряжения питания он забирает на себя ровно столько, сколько ему требуется, ток превышающий его рабочий ток, попросту сожжёт кристалл.

Давайте возьмём пример. Имеется светодиод оранжевого цвета, который, согласно приведённой выше таблице, имеет напряжение питания порядка 2,1V, и рабочий ток 20мА.

Если мы обрушим на него всю мощь бортовой сети нашего автомобиля, то напряжение в цепи, в которую он включен, снизится на ~2.

1V, правда, избыточный ток тут же его сожжёт…Как же быть, если нам, например, нужно установить светодиод для подсветки замка зажигания?

Всё просто – нужно лишить участок цепи, в которую включен светодиод, избыточного тока.

Как? – спросите вы. Всё просто. Был такой дядя, Георг Ом, который вывел известную любому старшекласснику формулу (закон Ома для участка цепи) – U=I*R (где U – напряжение, I – ток, R – сопротивление.

)Переворачиваем эту прекрасную формулу, получая R=U/I.В нашем случае R – сопротивление (номинал резистора), которое нам потребуется; U – напряжение в участке цепи, I – рабочий ток нашего светодиода.

Vs – напряжение источника питанияVl – напряжение питания светодиода

Таким образом R=(Vs-Vl)/I=(12-2.1)/0.02=9.9/0.02=495 Ом – номинал резистора, который необходимо включить в цепь, дабы напрямую подключить светодиод к бортовой сети при выключенном двигателе.

Для работы при включенном двигателе рассчитываем так же, только Vs берём уже 14В.

Настоятельно рекомендую производить расчёты для авто, беря за напряжение бортовой сети 14В, иначе ваши светодиоды достаточно быстро выйдут из строя.

Если взять номинал больше, например 550-600 Ом, то светодиод будет светить чуть менее ярко.Если номинал будет меньше, то «свет твоей звезды будет коротким, хоть и очень ярким».

Достоверно узнать, сколько вольт потребляет конкретный светодиод, можно подключив его к источнику постоянного напряжения в 3-5 вольт, подсоединив последовательно вольтметр (можно использовать электронный мультиметр, включив его в соответствующий режим), после чего посчитать насколько снизилось напряжение в цепи. И исходя уже их этих, конкретных данных, рассчитать требуемый вам резистор. Подробнее об этом методе читайте здесь. (потребляемый ток можно вычислить так же).

В конце хочу сказать вам, что настоятельно рекомендую использовать номинал резистора немного выше чем расчётный, что, несомненно, продлит жизнь светодиодам.Для определения резистора по цветовой маркировке (а именно так обозначаются современные резисторы, за исключением тех, что в SMD-корпусах) рекомендую использовать этот онлайн-калькулятор.

www.chipdip.ru/info/rescalc

Спасибо, что читаете мой БЖ, мне очень приятно. Если остались вопросы — задавайте не стесняясь — всем отвечу.

Цена вопроса: 3 ₽ Пробег: 0 км

Источник: https://www.drive2.ru/l/465865551663596012/

Формула расчета резистора для светодиода

Содержание

Расчет резистора для светодиода
Последовательное соединение светодиодов
- Пример расчета сопротивления резистора при последовательном подключении.
Параллельное соединение светодиодов
Онлайн калькулятор расчета резистора для светодиода
- Формула расчета сопротивления резистора онлайн калькулятора

Питание светодиодов не такой простой вопрос, как может показаться. Они крайне чувствительны к режиму, в котором работают и не терпят перегрузок. Самое главное, что нужно запомнить – полупроводниковые излучающие диоды питают стабильным током, а не напряжением. Даже идеально стабилизированное напряжение не обеспечит поддержки заданного режима, это следствие внутренней структуры и принципа действия полупроводников. Тем не менее при грамотном подходе светодиоды можно подключать к питанию через токоограничивающий или добавочный резистор. Его расчет сводится к элементарному подбору такого сопротивления, на котором будут падать лишние Вольты при заданной величине тока. Давайте рассмотрим, как рассчитать его номинал вручную или воспользоваться онлайн калькулятором.

Хоть и главным параметром для питания светодиода является ток, но есть и такой, как падение напряжения. Это величина необходимая для того, чтобы он зажегся. Отталкиваясь от нее проводят вычисления ограничительного резистора.

Типовые напряжения LED разных типов:

Цвет	Напряжение, В
Белый	2.8-3.2 для маломощных, 3.0 и выше для мощных (более 0.5 Вт)
Красный	1.6-2.0
Зеленый	1.9-4.0
Синий	2.8-3.2
Желтый, оранжевый	2.0-2.2
ИК	До 1.9
УФ	3.1-4.4

Внимание! Если вы не можете найти документацию на имеющийся элемент – при использовании онлайн калькулятора возьмите данные из этой таблицы.

Чтобы сократить теорию, давайте сразу на практике рассчитаем сопротивление для подключения белого светодиода к бортовой цепи автомобиля 12В. Её фактическое значение при заведенном двигателе доходит до 14,2 В, а иногда и выше, значит его и берем для расчетов.

Тогда расчёт сопротивления для светодиода выполняют по закону Ома:

R=U/I

На светодиоде должно упасть усреднено 3 Вольта, значит нужно компенсировать:

У обычного 5 мм светодиода номинальный ток равен 20 мА или 0,02 А. Рассчитываем сопротивление резистора, на котором должно упасть 11,2 В при заданном токе:

R=11,2/0,02=560 Ом или ближайший в большую сторону

Чтобы добиться стабильного питания и яркости в цепь питания дополнительно устанавливают стабилизатор L7805 или L7812 и проводят расчет относительно питающих 5 или 12 Вольт соответственно.

Как рассчитать резистор для подключения светодиода к сети 220 Вольт? Такой вопрос возникает, когда нужно сделать какую-то индикацию или маячок. Расчёт сопротивления в этом случае выглядит так:

Так как любой диод пропускает ток в одном направлении, то обратное напряжение приведет к тому, что он выйдет из строя. Значит параллельно светодиоду устанавливают еще один такой же или шунтирующий обычный маломощный выпрямительный диод, например, 1n4007.

С помощью нашего онлайн калькулятора можно рассчитать сопротивление для одного или нескольких соединенных последовательно или цепи параллельных светодиодов:

Если светодиодов несколько, тогда:

Для последовательного соединения резистор рассчитывают с учетом суммы падений на каждом элементе.
Для параллельного соединения сопротивление рассчитывают с учетом суммы токов каждого светоизлучающего диода.

Также нельзя забывать о мощности резистора, например, во втором примере с подключением цепи к сети 220В на нем будет выделяться мощность равная:

В данном случае это будет довольно крупный резистор. Чтобы уменьшить эту мощность, можно еще сильнее ограничить ток, например, в 0,01А, что снизит эту мощность в двое. В любом случае номинальная мощность сопротивления должна быть больше той, которая будет выделяться в процессе его работы.

Для долгой и стабильной работы излучателя при подключении к сети используйте в расчетах напряжение слегка выше номинального, то есть 230-240 В.

Если вам сложно посчитать или вы не уверены в чем-то, тогда наш онлайн калькулятор для расчета резистора для светодиода быстро подскажет вам, какой нужен резистор из стандартного размерного ряда, а также его минимальную мощность.

Каждый из нас видел светодиод. Обычный маленький светодиод выглядит как пластиковая колбочка-линза на проводящих ножках, внутри которой расположены катод и анод. На схеме светодиод изображается как обычный диод, от которого стрелочками показан излучаемый свет. Вот и служит светодиод для получения света, когда электроны движутся от катода к аноду — p-n-переходом излучается видимый свет.

Изобретение светодиода приходится на далекие 1970-е, когда для получения света во всю применяли лампы накаливания. Но именно сегодня, в начале 21 века, светодиоды заняли наконец место самых эффективных источников электрического света.

Где у светодиода «плюс», а где «минус»?

Чтобы правильно подключить светодиод к источнику питания, необходимо прежде всего соблюсти полярность. Анод светодиода подключается к плюсу «+» источника питания, а катод — к минусу «-». Катод, подключаемый к минусу, имеет вывод короткий, анод, соответственно, – длинный — длинную ножку светодиода – на плюс «+» источника питания.

Взгляните во внутрь светодиода: большой электрод — это катод, его — к минусу, маленький электрод, похожий просто на окончание ножки, – на плюс. А еще рядом с катодом линза светодиода имеет плоский срез.

Паяльник долго на ножке не держать

Паять выводы светодиода следует аккуратно и быстро, ведь полупроводниковый переход очень боится лишнего тепла, поэтому нужно краткими движениями паяльника дотрагиваться его жалом до припаиваемой ножки, и тут же паяльник отводить в сторону. Лучше в процессе пайки держать припаиваемую ножку светодиода пинцетом, чтобы обеспечить на всякий случай отвод тепла от ножки.

Резистор обязателен при проверке светодиода

Мы подошли к самому главному — как подключить светодиод к источнику питания. Если вы хотите проверить светодиод на работоспособность, то не стоит напрямую присоединять его к батарее или к блоку питания. Если ваш блок питания на 12 вольт, то используйте для подстраховки резистор на 1 кОм последовательно с проверяемым светодиодом.

Не забывайте о полярности — длинный вывод на плюс, вывод от большого внутреннего электрода — к минусу. Если не использовать резистор, то светодиод быстро перегорит, в случае если вы нечаянно превысите номинальное напряжение, через p-n-переход потечет большой ток, и светодиод практически тут же выйдет из строя.

Цвет свечения светодиода

Светодиоды бывают разных цветов, однако цвет свечения не всегда определяется цветом линзы светодиода. Белый, красный, синий, оранжевый, зеленый или желтый — линза может быть прозрачной, а включишь — окажется красным или синим. Светодиоды синего и белого свечения — самые дорогие. Вообще, на цвет свечения светодиода влияет в первую очередь состав полупроводника, и как вторичный фактор – цвет линзы.

Многоцветные RGB светодиоды содержат в одном корпусе несколько излучающих свет p-n-переходов, каждый из которых дает свой цвет свечения. Комбинируя яркости компонентов токами или частотами импульсов токов (для красного, зеленого и синего кристаллов), можно получить любой оттенок. Здесь, конечно, балансирующие резисторы нужны на каждый цветовой канал.

Находим номинал резистора для светодиода

Резистор включается последовательно со светодиодом. Функция резистора — ограничить ток, сделать его близким к номиналу светодиода, чтобы светодиод мгновенно не перегорел, и работал бы в нормальном номинальном режиме. Берем в расчет следующие исходные данные:

Vps – напряжение источника питания;

Vdf – прямое падение напряжения на светодиоде в нормальном режиме;

If – номинальный ток светодиода при нормальном режиме свечения.

Теперь, прежде чем находить значение необходимого резистора R, отметим, что ток в последовательной цепи у нас будет постоянным, одним и тем же в каждом элементе: ток If через светодиод будет равен току Ir через ограничительный резистор.

Следовательно Ir = If. Но Ir = Ur/R – по закону Ома. А Ur = Vps-Vdf. Таким образом, R = Ur/Ir = (Vps-Vdf)/If.

То есть, зная напряжение источника питания, падение напряжения на светодиоде и его номинальный ток, можно легко подобрать подходящий ограничительный резистор.

Если найденное значение сопротивления не удается выбрать из стандартного ряда номиналов резисторов, то берут резистор несколько большего номинала, например вместо найденных 460 Ом, берут 470 Ом, которые всегда легко найти. Яркость свечения светодиода уменьшится весьма незначительно.

Пример подбора резистора:

Допустим, имеется источник питания на 12 вольт, и светодиод, которому нужно 1,5 вольта и 10 мА для нормального свечения. Подберем гасящий резистор. На резисторе должно упасть 12-1,5 = 10,5 вольт, а ток в последовательной цепи (источник питания, резистор, светодиод) должен получиться 10 мА, следовательно из Закона Ома: R = U/I = 10,5/0,010 = 1050 Ом. Выбираем 1,1 кОм.

Какой мощности должен быть резистор? Если R = 1100 Ом, а ток составит 0,01 А, то, по закону Джоуля-Ленца, на резисторе каждую секунду будет выделяться тепловая энергия Q = I*I*R = 0,11 Дж, что эквивалентно 0,11 Вт. Резистор мощностью 0,125 Вт подойдет, даже запас останется.

Последовательное соединение светодиодов

Если перед вами стоит цель соединить несколько светодиодов в единый источник света, то лучше всего соединение выполнять последовательно. Это нужно для того, чтобы к каждому светодиоду не цеплять свой резистор, чтобы избежать лишних потерь энергии. Наиболее подходят для последовательного соединения светодиоды одного и того же вида, из одной и той же партии.

Допустим, необходимо последовательно объединить 8 светодиодов по 1,4 вольта с током по 0,02 А для подключения к источнику питания 12 вольт. Очевидно, общий ток будет составлять 0,02 А, но общее напряжение составит 11,2 вольта, следовательно 0,8 вольт при токе в 0,02 А должны рассеяться на резисторе. R = U/I = 0,8/0,02 = 40 Ом. Выбираем резистор на 43 Ом минимальной мощности.

Параллельное соединение цепочек светодиодов — не лучший вариант

Если есть выбор, то светодиоды лучше всего соединять последовательно, а не параллельно. Если соединить несколько светодиодов параллельно через один общий резистор, то в силу разброса параметров светодиодов, каждый из них будет не в равных условиях с остальными, какой-то будет светиться ярче, принимая больше тока, а какой-то — наоборот тусклее. В результате, какой-нибудь из светодиодов сгорит раньше в силу быстрой деградации кристалла. Лучше для параллельного соединения светодиодов, если альтернативы нет, применить к каждой цепочке свой ограничительный резистор.

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

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

Ниже представлена таблица зависимости рабочего напряжения светодиода от его цвета:

Давайте, на примере выполним расчет сопротивления резистора для светодиода.

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

Рассчитаем токоограничивающий резистор, используя формулу:

Последовательное соединение 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

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

U – источник питания;
U_F – прямое напряжение светодиода;
I_F – 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.

Правила подключения и расчет светодиодов

Купить светодиоды различного назначения

Светодиоды различного назначения прочно вошли в нашу жизнь, и сегодня уже ни у кого не вызывает сомнений тот факт, что классические лампы накаливания постепенно будут вытеснены с рынка. Преимущества LED большинству из нас давно знакомы, а вот о правилах их подключения известно далеко не всем. А ведь данный осветительный элемент как никакой другой зависит от корректности подаваемого напряжения и силы тока.

В наш магазин электронных компонентов нередко поступают вопросы, касающиеся особенностей подключения светодиодов, обладающих теми или иными характеристиками. В данной статье мы постараемся доступно разъяснить базовые моменты, зная которые каждый из вас сможет правильно подключить и запитать приобретённые электронные компоненты самостоятельно.

Устройство светодиода

Чтобы понять принцип подключения светодиодов и научиться рассчитывать силу подаваемого тока, нужно хорошо представлять себе, как работают данные электронные компоненты. Основу любого светодиода составляет искусственный полупроводниковый кристалл, в котором реализован p-n-переход (область контакта двух полупроводников с различными типами проводимости). Цвет свечения этого кристалла зависит от его состава, а для усиления его яркости к нему примешиваются всевозможные добавки. Кристалл помещён на металлическое основание — катод, выполняющий по совместительству функцию отражателя. Параллельно катоду размещён анод, соединённый с кристаллом посредством тонкого проводка. Вся эта конструкция запаивается в корпус, именуемый по аналогии с лампами накаливания колбой.

Соблюдаем полярность

Светодиоды могут пропускать ток лишь в одном направлении — от анода к катоду, в связи с чем соблюдение полярности при их подключении является важнейшим условием. Как правило, длинный вывод светодиода является анодом, а короткий — катодом. Однако всецело полагаться на это негласное правило не стоит, лучше свериться лишний раз с документацией производителя, чем сжечь электронный компонент.

Резистор обязателен

В силу своего устройства светодиоды очень чувствительны к силе подаваемого на них тока, в связи с чем наличие ограничительного резистора в схеме является обязательным. Многие потребители пренебрегают данным условием, из-за чего ресурс светодиода существенно сокращается. Однако экономия на копеечном резисторе оборачивается в итоге постоянными расходами на то и дело выходящие из строя светодиоды. Зная это, некоторые производители электронных компонентов включают резистор в выпускаемые осветительные элементы на базе LED уже с завода, продлевая тем самым срок их службы. Однако такая продукция встречается на рынке не так уж часто. В подавляющем большинстве случаев резистор необходимо включать в схему самостоятельно. В связи с этим запомните: приобретая светодиоды, купите и резисторы к ним. Иначе может получиться так, что вместо энергоэффективного источника света вы получите нестабильно работающий расходник.

Рассчитываем номинал резистора

Чтобы правильно рассчитать номинал резистора, нужно вспомнить закон Ома. Все мы проходили его в школе, однако лишний раз освежить его в памяти не помешает. Наиболее простой для восприятия, на наш взгляд, является следующая форма записи формулы данного закона:

I = U/R,

где U — напряжение, I — сила тока, R — сопротивление.

Таким образом, сила тока в сегменте электрической цепи прямо пропорциональна напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению (R). Зная напряжение и силу тока, по этой формуле можно легко высчитать сопротивление. Оно будет равняться напряжению, делёному на силу тока, что можно выразить в виде формулы

R = U/I.

Звучит сложно, но на практике всё гораздо проще. Рассмотрим пример. У нас есть светодиоды 3 мм, в спецификациях которых указано, что их необходимо запитывать током 3 В 20 мА. В наличии у нас имеется стандартный блок питания, выдающий 5 В. Следовательно, для корректной работы светодиодов с данным источником питания из 5 вольт нужно сделать 3. Для этого необходимо купить резисторы, способные рассеивать лишние 2 вольта. Именно тут в действие вступает закон Ома и вышеупомянутая формула расчёта сопротивления — R = U/I. Из формулы следует, что для вычисления целевого сопротивления резистора нам следует излишек напряжения разделить на силу тока:

2В / 0.02 А = 100 Ом.

Итак, в соответствии с расчётами нам нужны резисторы номиналом 100 Ом. Однако не всегда у вас будет получаться такое ровное значение. Вам может потребоваться сопротивление 112 или 136 Ом. В таких ситуациях ваш выбор должен падать на резистор большего номинала, ближайшего к целевому. Да, светодиод при таком сценарии не сможет функционировать на полную мощность. Однако это не принесёт ему никакого вреда. Напротив, работа в режиме 85-90% от заявленной мощности продлит ему эксплуатационный срок, при этом на глаз потерю яркости будет заметить крайне сложно.

Зная силу тока (I) и напряжение (U), мы можем высчитать не только номинальное сопротивление резистора, но и его предельную рассеиваемую мощность. Для этого следует перемножить I и U. Полученный результат и будет отображать требуемую мощность резистора в ваттах. В разбираемом нами примере:

0.02 A × 2 B = 0.04 Вт.

Следовательно, для наших светодиодов 3 мм 3 B 20 мА нам потребуются резисторы с рассеиваемой мощностью 0,04 Вт.

Способы подключения

Как правило, светодиоды 5 мм и 3 мм включаются в схему группами по несколько штук. Делать это можно как последовательно, так и параллельно, используя всего один резистор на группу. Главное помнить простое правило: при последовательном подключении суммируется напряжение, а при параллельном — сила тока.

Схема параллельного подключения

Схема последовательного подключения

Прибегать к объединению светильников в группы можно лишь в том случае, если вы используете электронные компоненты с одинаковыми характеристиками. Если в группе присутствуют отличающиеся по характеристикам светодиоды (даже если эти отличия находятся в рамках погрешности), целесообразно рассчитывать номинал резистора отдельно для каждого из них. Аналогичным образом лучше поступать и в тех случаях, когда светодиодов в группе много. Дело в том, что даже в рамках одной модели может наблюдаться незначительное расхождение в характеристиках, и при одновременном подключении большого количества диодов эти расхождения могут суммироваться и привести к выходу из строя целой группы электронных компонентов.

Подводные камни

Главный подводный камень при работе со светодиодами состоит в том, что магазин радиодеталей может публиковать на своём сайте неточные данные о характеристиках реализуемых электронных компонентов. При этом многие светодиоды также не имеют чётко прописанного номинального напряжения. Как правило, оно лежит в каком-то диапазоне, а не представлено в виде фиксированной числовой величины. При небольшом количестве подключенных светодиодов данный фактор не будет иметь решающего значения, в то время как при большом количестве находящихся в одной группе LED выйти из строя может сразу вся группа. Чтобы избежать подобных эксцессов, мы рекомендуем разбивать светодиоды на группы по 3-5 единиц и каждую подключать через собственный резистор. Цена реализуемого проекта при этом возрастёт не сильно, а вот эксплуатационный срок диодов существенно увеличится.

Расчет сопротивления для светодиода – Telegraph

Расчет сопротивления для светодиода

Расчет резистора для светодиода, калькулятор

=== Скачать файл ===

При подключении соблюдайте полярность светодиодов. О том, как определить полярность читайте здесь и здесь. Светодиоды большой мощности необходимо питать через LED драйвер. Читайте форум по питанию светодиодов и источников света. Сайт Паяльник существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Призовой фонд на август г. Регулируемый паяльник 60 Вт. МиниПК MKV — 4 ядра, Android 4. Other layout of LEDs. Save calculation on the picture. Выгодно отличается от множества других программ возможностью выбора параметра, который был не известен: При подключении более 2-х светодиодов необходимо ставить на каждый диод резистор, чтобы уравнять токи светятся одинаково ярко. В противном случае светиться будут по разному, так как разница прямого тока. Одинаковые диоды при изготовлении не получаются. Если диоды подключены последовательно, то им достаточно одного резистора. По всем законам ток в их цепи будет одинаковым. Так что этот калькулятор всё правильно рассчитывает и показывает. Если перегорит один из последовательно влюченных, потухнут и все остальные. Stas прав — по одному резистору на светодиод — более грамотно и надежно. Если один из них закоротит, через цепь пойдет больший ток — и сгорят остальные. А возможно — и резистор если у него нет запаса по мощности. Сколько собирал приборов — ни одного случая замыкания диодов не было. Кристалл просто перегорает и всё. Вы не учитываете сопротивление проводов. Когда много светодиодов последовательно соединено, то вряд ли вы их коротким проводом соедините, скорее всего длинным, типа гирлянду сделать. А питание подключите с одного конца. Вот тут то у вас сопротивление проводов и скажет свое фе. Правда можно самому нагрузочное сопротивление поделить по числу диодов. Все обстоит до абсолютно наоборот, тому, что вы описали. При последовательном сопротивлении ток в любом участке цепи составит около 10 мА, что не вызовет ни какого падения на проводе любой длинны и сечения. В отличие от последовательного, при параллельном включении токи каждого светодиода будут суммироваться. В данном случае сечение и длина играют значение. Не плохой калькулятор, но по мимо всего что в нем есть, нет одной, но полезной штуки, а именно расчет защитного диода, для случая включения светодиода в сеть переменного тока. Так как у меня был живой пример, когда переменка нормального вольтажа и приемлемого тока ушатала светодиод обратным током в течении 2х месяцев почти непрерывной работы. Пришлось ставить светодиод с диодным мостиком, хотя думаю, что хватило бы и одного Шоттки. А не проще параллельно поставит ещё один такой же светодиод, у меня именно так подсветка на торцовой пиле сделана. Помогите с расчетом на 3х ватник 3В мА на 6 вольт напряжения. Стоит ли рассчитать резистор на мА? Чтобы светодиод дольше жил, пусть в ущерб яркости. Uд — напряжение диода — 3 вольт. Ближайшее сопротивление в сторону увеличения — 5. Допустим надо сопротивление 10 Ом 1 Вт. Или как еще можно повысить мощность сопротивлений кроме параллельного соединения. Поскольку суммарное сопротивление не изменилось то и ток схемы тоже. Значит при уменьшении величины сопротивления в два раза выделяемая мощность упадет на нем также двукратно. Здорово было бы добавить для выбора и ИК- диоды с их примерными параметрами. Быстро и точно как по закону ОМА-согласен! НО есть один маленький вопрос-почему китайцы в фонари ставят кучу диодов параллельно и один резистор, а не так как тут-каждому диоду по резистору? Интересно при чем здесь разброс параметров? Добрый день, в схемотехнике я 0, почитал форумы решил сделать плату для подсветки на SMD в автомобиль. После изготовления плата проработала 2 мин и диоды сгорели что я сделал не так. Использовал SMD диоды и резисторы 2R7, расчет делал через местный калькулятор на 18 диодов, питание 12V, напряжение светодиода 3,7. S Не судите строго. Светят здорово, но не долго! Ошибка в выборе номинала резисторов. У тебя в корпусе светодиода три кристалла, на ток по 20мА каждому. Разброс параметра падения напряжения на светодиод кристалл , в китайских светодиодах очень велик, составляет порядка 0,7В от заявленного 3,7В. А у тебя последовательно-параллельное включение на один резистор мощностью всего 0,25Вт, вот теперь и посчитать можно. А по хорошему, так для 12В питания лучше к каждому светодиоду поставить по резистору, а кристаллы оного соединить последовательно. У вас серьезная ошибка в выборе резистора. Дело даже не в разбросе параметров светодиодов. Как правило беру нижний предел 3. То вам надо сопротивление не 2. Если же у ваших светодиодов такие параметры как вы указали, то на них рассеивается мощность больше 1 вата. И таким светодиодам нужен уже радиатор неплохой площади. Хотя я сомневаюсь что у вас такие. Мотай на теплоотводящее что нибудь если с нагрузкой. На другой рузистор например. Только я ей в основном рассчитываю резистор для накала всяких вакуумных индикаторов. А не перегорят ли диоды на 3В , если дать им 4, вольт? Хочу свой аккумуляторный фонарик с лампой накаливания переделать в светодиодный, но он работает с 4. Или все-же нужен резистор? А можно ли питать такие цепочки от линейных источников питания 12в. В плане потребления электроэнергии Загорелся сам сконструировать светильник братцы, а вот теперь затрудняюсь. Какой же источник питания подобрать. У меня есть светодиод Вольт на А максимум Cree MK-R Star 10Вт! Типо, сопротивление не нужно. У Вас там пишет не 0Ом, а 1Ом и 0Вт Сам вот тоже столкнулся с такой проблемой, никак не могу сообразить. Есть импульсный источник жестко стабилизированного питания 16v 50А то есть мощность Вт Если я на него повешу последовательно цепочку из 5и светодиодов: Калькулятор мне показывает что надо резистор на 1Ом и 0 Ватт, что из этого получится? Резистор не дает брать лишний Ток своим светодиодам или резистор не пускает лишний Ток на свои светодиоды? Во втором случае резистор мгновенно перегреется, а первый случай мне непонятен, БП это же не драйвер, он лупит столько ампер сколько захочешь, а светодиоды хотят амперы до бесконечности, пока не сгорят Помогите, имею светодиодов китайские 3х ваттники , так же есть БП 16V 50A, получится ли повесить на этот БП 34 цепочки светодиодов по 5шт в каждой? Если на каждой цепочке будет висеть резистор на 1ОМ и к примеру на 1Вт? Кажется разобрался, вот такой текст нашел: Отметим, что если источник питания имеет выходное напряжение, равное рабочему напряжению светодиода — ток ограничивать необязательно. То есть если у вас есть, например, белый светодиод с падением напряжения 3,6 вольт и аккумулятор на 3,6 вольт от сотового телефона — можете прямо к этому аккумулятору и подключить — ничего светодиоду не будет. Он и рад бы побольше тока хапнуть — а напряжения не хватает. Так что аккумулятор от сотового на 3,6 в — идеальный источник питания для экспериментов с белыми и синими светодиодами. Только видимо, в таком варианте, если светодиод рассчитан на ток мА, то он будет хапать по максимуму. Не обязательно аком с телефона, в ноутах стоят элементы литийионовые тоже 3. Подключил я свой светодиод без сопративления и замерял ток Рабочее напряжение светодиода бывает только в каком то конкретном случае, то есть, когда он работает. Вообще, я б сказал что у светодиодов есть допустимые напряжение и ток. По тому что, свето диод а не свето утюг. Он гад из полупроводника сделан. Значит в нем зависимость от нагрева не такая как у проводников. При нагреве проводника сопротивление увеличивается а у полу проводника наоборот уменьшается. Вот для этого и нужен ограничивающий резистор. Что бы когда внутренности светодиода нагреются и сопротивление уменьшится ток был не более допустимого. Калькулятор считает все правильно, но только для случая когда диоды не перегреваются. Перегреться они могут например от того что температура окружающего воздуха повысится Случай когда в фонариках допускают прямое подключение светодиодов к батареям не редкий, но используется тогда, когда батарея не способна выдавать ток более чем допустимый у светодиода. В некоторых фонариках например, используют самые дешевые солевые батареи, поставь в такой фонарь литиевую батарею и он будет светить ярко но не долго. Что бы все работало с литиевой батареей нужен специальный драйвер, резистор поможет но только яркость будет манятся при разряде батареи. Помогите с решение проблемы. Есть две группы smd светодиодов, красные и желтые, красных у меня 22 штуки, желтых По документации у обоих по 2. Но так как конструкция не требует длительности и надежности работы напаял по 10 Ом. В чем проблема и как можно решить? Вот знаю и формулы и методы расчетов, а Онлайн калькулятором нет нет да пользуюсь. ОГРОМНОЕ СПАСИБО тем людям которые это сделали и выпустили в свет. Решил поменять в машине подсветку кнопок. Вместо стандартных зеленых диодов впаял новые синие диоды 12 вольтовые прозрачные. Вроде всё работает но греются сильно, и где то через месяца 4 один диодик перегорел. Отсюда вопрос какое сопротивление взять чтоб не грелись диоды и не перегорали так быстро? Допустим возьмем по максимуму напряжение 14В, то из расчета получается Ом надо, этого хватит чтоб нормально горели диоды и не перегревались? И что если я возьму резистор например на 1КОм, что будет? Всю голову сломал что не так? Источник питания 12 вольт 5А Что же это за диод такой с током мА? Скорее всего ток не правильный, на 3 вольтовые диоды обычно ставят сопротивление 1кОм, 0,25вт, горят не так ярко, но и не греются. Обычный светодиод , широко популярен в узких кругах. Без охлаждения я бы не стал до них дотрагиваться. А как быть с LED лентой? Я так понял данный калькулятор для последовательного подключения диодов, а в ленте параллельное соединение секций. Верен ли будет расчет? К примеру у меня лента на 4 секции по 3 диода , напряжение в бортовом 60В, номинальное напряжение на ленте 12В, потребляемый ток на секцию 20мА, калькулятор рассчитал что потребное сопротивление Ом 0,25 Вт. Так ли это при параллельном соединении? Лента состоит из некоторого количества цепочек светодиодов и резистора, Вот эти цепочки можно запросто рассчитать. Евгений у Вас лента на 12 В, Вы ее хотите запитать от 60В. Самый правильный- купить преобразователь, который из бортовых 60В, сделает необходимые 12В подключить к нему ленту и забыть о калькуляторе. Есть вариант рассчитать гасящий резистор на всю вашу ленту, но тут нужен другой ‘каркулятор’ не эффективно, лента будет потреблять тот же ток что от 12В а остальные 48В резистор превратит в тепло- оно Вам надо? Для любителя нудной работы есть очень энерго- эффективный вариант, делаем нужную ленту сами, можно? Выбираем и заказываем у китайцев следующе 1. Подскажите пожалуйста, есть 3-ри светодиода фитоспектра по 3W и есть драйвер рассчитанный от 6-ти до ти светодиодов по 3W. Если поставить резистор на 12Ом, будет норм? Драйвер LED стабилизирует ток. Все зависит от типа светодиодов. Они точно на ток мА? Если да — то последовательно со СД поставьте стабилизатор тока на LM и пофиг какое минимальное напряжение выдает БП. Толко про радиаторы не забывайте! Хочу тоже сам сделать лампу. В наличии — Светодиоды 3Вт, полного спектра http: Все соединительные кабеля прозваниваются имеют не 0 сопротивление , все ЛЕДы поодиночно рабочие. Что я делаю не так? Так светодиоды по номиналу на Добавьте в код два параметра: Параллельное подключение светодиодов 2. Последовательное подключение светодиодов 3. Оптимальное подключение светодиодов которое сейчас по умолчанию. Собираю светодиодную панель на smd uv led, хочу поставить шт и мне надо чтобы это всё питалось от сети м розетка. Подойдёт ли моя схема так как есть или ещё что понадобится? В сети переменное напряжение. При отрицательном полупериоде все светодиоды ‘сгорят’. Кроме того, вольт — это действующее напряжение. Амплитуда при этом в 1,4 раза больше, то есть вольт. А расчет для постоянного напряжения можно вести по формуле: Если по паспорту светодиода его допустимое обратное напряжение не меньше прямого, то светодиоды можно соединить попарно параллельно встречно. И всю такую цепочку питать через резистор при расчетном токе 40 мА. Хочу собрать дхо на авто из 1ватт светодиодов. В одной сборке будет 18 штук. Китаец указывал максимальный ток мАм. Есть подозрение, что ттх диодов завышены. Может лучше заказать драйвер на 12 вольт. Или проще использовать резисторы. Не хочу вешать большие радиаторы да и место ограничено. Может оставить запас прочности процентов на ? Настоящий 1Вт светодиод потребляет мА при напряжении на нем в 3В ,когда на 0,5Вт диод подают больше 3В. То ток с мА поднимается, естественно, и при 3,4В потребляет мА, что и дает потребление им 1Вт. Необходимо определить мощность диода, подав напряжение не более 3,1В, получим рабочий ток и мощность кристалла. И можно расчеты делать дальше, но если решите форсировать, сильно не увлекайтесь, кристаллы могут долго проработать при перегреве, а вот люминофор выгорит. В электронике 0 и не могу понять — в полученной схеме написано, что нужны резисторы на 13 Ом 0,25 Вт , залезаю в магазин и там есть резисторы либо на 13 Ом и 1 Вт, либо на 0,25 Вт и от Ом до 1 кОм, так на какой параметр ориентироваться? Разобрался в своём вопросе? Если место есть, то можно его поставить. Есть в наличии светильник из набора светодиодов разного цвета для подсветки растений. Состоит из 4х одинаковых линеек по 25 последовательных ледов с параллельно включенными стабилитронами. Управляется каждая линейка драйвером с выходным напряжением V DC и током mA. Сгорел один лед и его стабилитрон. В настоящее время нет ничего на замену. Хотел рассчитать на вашем калькуляторе на замену резистор, но почему-то выдает схему параллельного подключения, деленную на 21 и 3 леда со своими резисторами каждая. Что посоветуете на замену, как обещает производитель, 3х ватного леда? Собрал схемку из 7 светодиодов с резисторами 47Ом как на картинке, источник питания- 2 батарейки пальчиковые. Схема мультиметром прозванивается, но от батареек не запускается. Как сделать, чтоб запустилась? В чем измеряется напряжение? Для выбора нескольких файлов использйте CTRL.

На сколько разница во времени с америкой

Презентация на тему дидактические игры

Признаки банкротства хозяйствующего субъекта

Вопросы качественные задачи физика

Комсомолл кинотеатр расписание екатеринбург

История души человеческой герой нашего времени сочинение

Стихи есенина о временах года 1 класс

Музыкальная викторина угадай мелодию

Ремонт двигателя ваз 2107 своими руками

Расчет резистора светодиода с переменным напряжением

Вы не можете просто использовать резистор

При нулевом перенапряжении (разнице между самым низким напряжением питания, которое вы хотите поддерживать, и напряжением светодиода) нет возможности регулировать ток через светодиод .

Соответствующее уравнение:

$$\begin{align*} \frac{\%\,I_\text{LED}}{\%\,V_\text{CC}}=\frac{\left[\frac{\text{d}\,I_\text{LED}} {I_\text{LED}}\right]}{\left[\frac{\text{d}\,V_\text{CC}}{V_\text{CC}}\right]}&=\frac{ 1}{1-\frac{V_\text{LED}}{V_\text{CC}}} \end{выравнивание*}$$

(Разработку можно найти здесь. )

Вы хотите поддерживать \$3\:\text{V}\le V_{\text{CC}}\le 60\:\text{V}\$. Обратите внимание, что при меньшем значении \$3\:\text{V}\$ приведенное выше уравнение имеет 0 в знаменателе. Фактически это означает, что если вы использовали \$V_{\text{CC}}= 3\:\text{V}\$ со своим светодиодом, резистор был бы равен \$0\:\Omega\$ (единственный способ чтобы получить падение напряжения \$0\:\text{V}\$ при некотором заданном токе светодиода) и, очевидно, регулировка тока, которую он предлагает, будет несуществующей .

Кроме того, вы говорите о \$\frac{60\:\text{V}-\sqrt{3\:\text{V}\:\cdot\:60\:\text{V}}}{ \sqrt{3\:\text{V}\:\cdot\:60\:\text{V}}}\приблизительно \pm 350\:\%\$ Диапазон изменения напряжения питания около значения \$\sqrt {3\:\text{V}\:\cdot\:60\:\text{V}}\ок. 13,4\:\text{V}\$. Приведенное выше уравнение предсказывает регулировку тока около \$\pm 450\:\%\$, если вы использовали резистор размером для \$V_\text{CC}\ приблизительно 13,4\:\text{V}\$.

Даже если бы был способ, ваш резистор должен был бы рассеять до \$250\:\text{мА}\,\cdot\,\left(60\:\text{V}-3\:\text {V}\right)\приблизительно 15\:\text{W}\$ в худшем случае. И это только в том случае, если вы можете обрабатывать только \$V_\text{CC}=60\:\text{V}\$ и ничего меньше этого.

Короче говоря, нет хорошего решения с использованием резистора.

Линейное регулирование тока невозможно, \$V_\text{CC}=V_\text{LED}=3\:\text{V}\$

И нет возможного решения, активного или иного, если вам нужно для поддержки \$V_\text{CC}=V_\text{LED}\$. Есть всегда хоть какая-то (может быть десятки милливольт, но должна быть ненулевая) потребность в накладном напряжении, чтобы активная схема могла работать.

Посмотрите здесь подробное обсуждение дизайна одного из подходов. Но это требует, чтобы вы уменьшили свои требования до \$4.5\:\text{V}\le V _{\text{CC}}\le 60\:\text{V}\$. Вы также можете использовать современные методы зеркалирования, которые будут хорошо работать для \$3.5\:\text{V}\le V_{\text{CC}}\le 60\:\text{V}\$, но потребуют больше, чем пара активных устройств.

P.S. Вышеприведенное предполагает, что у вас есть только один источник, сам по себе. Если у вас есть доступ к другой шине питания, приведенное выше обсуждение может не применяться.

Наконец, вы можете получить приемлемые результаты, если захотите еще больше ослабить требования к \$6\:\text{V}\le V_{\text{CC}}\le 60\:\text{V}\$ . В этом случае следующая схема будет регулировать ток так, чтобы \$20\:\text{мА}\le I_{\text{LED}}\le 25\:\text{мА}\$ в этом диапазоне:

^{смоделируйте эту схему — Схема создана с помощью CircuitLab}

Опять же, в любой из вышеперечисленных идей есть проблемы с рассеиванием тепла. Это просто не уходит.

Давайте рассмотрим безумную идею, активную и линейную, не требующую переключения. Это будет просто набросок и не реалистично. Но это раздвинет границы, чтобы увидеть, что можно сделать, и вы увидите, что у вас все еще есть проблемы с нагревом:

^{смоделируйте эту схему}

Здесь \$Q_3\$ придется справиться с чудовищной нагрузка по рассеиванию тепла, если рельс \$60\:\text{V}\$. Но приведенная выше схема технически (если вы можете представить себе, что тепло не является проблемой) будет обрабатывать ваши требования почти до \$3\:\text{V}\$. (Не совсем.) Текущее положение может быть спроектирован так, чтобы поражал всего лишь 2:1 во всем диапазоне поставок. Может быть. (Однако я не собираюсь работать над этим достаточно долго, чтобы выяснить это.)

Я думаю, теперь вы понимаете, почему вы должны рассмотреть идею схемы переключателя. А эти не дешевые. Хуже того, я не знаю ни одного решения IC, которое поддерживало бы ваш полный диапазон ввода \$3\:\text{V}\le V_\text{CC} \le 60\:\text{V}\$. Некоторые опустятся до нижнего предела, но не дойдут до верхнего предела. Другие пойдут так высоко, как вам нужно, но не опустятся так низко, как вам нужно. Тот широкий диапазон, который вы указали, просто зашкаливает. Возможно, кто-то знает часть. Я не.

Переключатели

После того, как вы согласитесь с идеей переключателя, вам будет выгодно настроить выходное напряжение как можно ближе к наихудшему напряжению светодиода при работе при \$250\:\text{мА}\$ , но с достаточным запасом напряжения, чтобы хорошо контролировать ток. Это может быть скромным с текущим расположением зеркал или может быть немного более расточительным, используя одну из вышеперечисленных линейных схем.

И последнее напоминание: ваш источник имеет динамический диапазон 20:1! Это требование довольно сложно выполнить с помощью коммутатора. Поворот ШИМ, например, с 10% до 90% (9:1) достаточно жестко, чтобы хорошо контролировать. Динамический диапазон 20:1 означает поворот под чистым, хорошим контролем примерно от 5% до 95%. Не так просто.

Я не знаю, какой у вас источник и изолирован ли он, но если вам нужно добавить еще и изоляцию, для этого, вероятно, потребуется высокочастотный DC-DC переключатель с небольшим трансформатором и некоторым выходным напряжением. оптическая обратная связь. Худший случай. Возможно, вы сможете упаковать это в том размером 1 x 0,5 x 0,5 дюйма для вывода \$1\:\text{W}\$, который вам нужен.

Линейный дизайн Безумного Эдди

Хорошо. Значит, ты действительно сумасшедший. И вам нужен непереключаемый, линейный дизайн, который будет «просто работать правильно».

Вот оно:

^{смоделируйте эту схему}

Я использовал версии TO-220 для \$Q_1\$ и \$Q_2\$, чтобы они могли рассеивать мощность, как сумасшедшие! И я использовал обычное зеркало Уилсона, чтобы избежать раннего эффекта на токи светодиодов (что существенно для этих двух биполярных транзисторов). ! И он будет нормально работать при значениях источника питания до \ $ 60 \: \ text {V} \ $, с максимум \ $ 1,5 \: \ text {W} \ $ в два больших TO-220 BJT. (Они легко справятся с этим.)

Это просто безумие. Но это тоже сработает. (Он также включает защиту от чрезмерного обратного смещения переходов база-эмиттер). Вышеупомянутая версия будет адаптироваться к вариациям BJT и всегда будет работать правильно.

Нужно быть настоящим сумасшедшим, чтобы им пользоваться. Он включает в себя два корпуса TO-220, а также еще (10) SOT-23-3 BJT и еще (10) резисторов для поверхностного монтажа. Не говоря уже о светодиодах или защитных диодах BAT46. 9\circ\text{C}\$ (однако с использованием диодов 1N4148, поэтому реальная производительность с BAT46 будет немного лучше):

(Цвета дорожек соответствуют цветам светодиодов. )

Сноска

Лично я все же выбрал бы подход релаксационного осциллятора. Чрезвычайно низкое энергопотребление, отсутствие крупногабаритных устройств и биполярные транзисторы никогда не подвергаются воздействию высокого напряжения. Это просто лучше во всех отношениях. Возможно, я добавлю дизайн для этого. Если я получу момент и склонность.

Калькулятор светодиодного резистора | Need for Series Resistor

В этом уроке мы узнаем об одной из основных концепций, которая необходима для начинающих в электронике, а именно о калькуляторе светодиодных резисторов. Вы увидите, почему выбор подходящего резистора для светодиода имеет решающее значение для его работы, а также факторы, которые необходимо учитывать при выборе конкретного резистора, чтобы светодиод не сгорел.

[адсенс1]

Краткое описание

Введение

Если вы только начали заниматься электроникой, такой как самоделки или Arduino, то, вероятно, первым проектом или схемой, которую вы могли бы построить, было бы мигание светодиодом.

Преимущество Arduino в том, что он имеет встроенный светодиод, подключенный к контакту 13 цифрового ввода-вывода, и все, что вам нужно сделать, это просто подключить плату Arduino UNO к компьютеру и загрузить Blink Sketch . Светодиод начинает мигать.

Но если вы остановитесь на этом, то не поймете «аппаратную» часть проекта. Если вы посмотрите на схему Arduino Uno Rev 3, то заметите, что светодиод не подключен напрямую к выводу ввода-вывода микроконтроллера ATmega328P (точнее, к выводу 5 порта B). Но скорее он подключен через резистор 1 кОм последовательно с ним.

Этот резистор представляет интерес для дальнейшего обсуждения этого урока. Но для получения некоторой базовой информации о светоизлучающих диодах (LED) вы можете обратиться к следующему сообщению.

«Светоизлучающие диоды (СИД)»

Для чего нужен светодиодный резистор?

Если вы читали упомянутое выше руководство по светодиодам, то, возможно, поняли, что любой светодиод имеет две основные характеристики, определяющие работу светодиода. Это прямой ток и прямое напряжение.

Все светодиоды, независимо от формы, размера или форм-фактора, имеют предопределенное значение рабочего тока, которое они могут пропускать. Этот ток обычно определяется в спецификациях как непрерывный прямой ток.

Это абсолютный максимальный ток, которым можно питать светодиод без каких-либо повреждений. Например, 5-миллиметровый белый светодиод имеет абсолютный максимальный прямой ток 30 мА.

[адсенс2]

Таким образом, абсолютно необходимо контролировать величину тока, протекающего через светодиод, и самый простой способ ограничить ток — использовать последовательный резистор.

Другой важной характеристикой светодиода является прямое напряжение. Мы увидим его влияние при понимании формулы расчета резисторов для светодиодов, а также при выборе последовательного резистора.

Уравнение для расчета резисторов для светодиодов

Давайте теперь перейдем к важному аспекту руководства, а именно к уравнению для расчета резисторов для светодиодов. Для простоты рассмотрим простую схему, состоящую из одного светодиода, одного последовательного резистора и источника питания.

На следующем рисунке показана простая светодиодная схема, состоящая из светодиода, резистора R _S и источника питания V _S .

Используя простую теорию цепей, вы получите следующее уравнение:

В _S = R _S * I _R + V _LED , где

S _{В4 В напряжение питания,
R _S — номинал последовательного резистора,
I _R — ток через последовательный резистор,
V _LED — прямое напряжение или падение напряжения на светодиоде (обычно обозначается как V _F ).
Поскольку последовательный резистор R _S и светодиод соединены последовательно, ток, протекающий через них, будет одинаковым, и, согласно нашим предыдущим обсуждениям, этот ток должен быть прямым током светодиода (I _LED или просто I _F ).
Таким образом, мы можем переписать приведенное выше уравнение следующим образом:
R _S = (V _S – V _F ) / I _F
Это уравнение для расчета резистора светодиода. Здесь важно отметить, что значение последовательного резистора зависит как от прямого тока светодиода, так и от прямого напряжения светодиода. Следовательно, важно следить за обоими этими значениями светодиода из его таблицы данных.
Различные цвета и типы светодиодов имеют разные значения прямого тока и прямого напряжения. Например, в следующей таблице приведены значения прямого тока и прямого напряжения некоторых широко используемых 5-мм светодиодов.
ПРИМЕЧАНИЕ: Следующие значения зависят от производителя и не могут быть обобщены. Для получения точных значений вам обязательно следует ознакомиться с таблицей данных, предоставленной вашим производителем.
Цвет светодиода Прямой ток (I _F ) Прямое напряжение (В _F )
Белый 30 мА 3,6 В
Красный 20 мА 2 В
Синий 20 мА 3,9 В
Зеленый 20 мА 2,4 В
Желтый 20 мА 2 В
Янтарный 20 мА 2,4 В
Оранжевый 50 мА 2,1 В
Инфракрасный 100 мА 1,4 В
Если два светодиода соединены последовательно, то уравнение для расчета последовательного резистора будет следующим:
R _S = (V _S – V _F * 2) / I _F
На самом деле, если имеется N одинаковых светодиодов, соединенных последовательно, то формула расчета резисторов для светодиодов может быть записана следующим образом:
R _S = (V _S – V _F * N) / I _F
Пример
Теперь рассмотрим простую схему и рассчитаем значение последовательного резистора. чтобы светодиод работал правильно и не взрывался.
На изображении выше видно, что напряжение питания V _S составляет 5 В, используется белый светодиод диаметром 5 мм. Из приведенной выше таблицы типичный белый светодиод диаметром 5 мм имеет следующие характеристики:
Прямой ток I _F = 30 мА и
Прямое напряжение V _F = 3,6 В.
Подставляя эти значения в приведенное выше уравнение, мы получаем следующее:
R _S = (5 В – 3,6 В) / 30 мА
R _S = 46,6 Ом.
Ближайшее значение — резистор 47 Ом. Но если вы хотите быть в безопасности, я бы посоветовал вам использовать следующее большое значение, и в этом случае это будет резистор 56 Ом.
Рассеиваемая мощность резистора
Одной из важных характеристик последовательного резистора для светодиода, которой часто пренебрегают или игнорируют, является рассеиваемая мощность резистора.
Если падение напряжения на светодиоде V _F , то падение напряжения на резисторе равно V _S – V _F . Это означает, что в процессе ограничения тока через светодиод до значения I _F резистору приходится рассеивать оставшуюся мощность, которая составляет (V _S – V _F) * I _F . Если номинальная мощность резистора не соответствует этому значению, то резистор сгорит и вы увидите волшебный дым.
Если мы рассмотрим приведенный выше пример источника питания 5 В с белым светодиодом диаметром 5 мм, мы рассчитали, что значение резистора составляет 47 Ом. В этом случае фактическая мощность, рассеиваемая резистором, составляет (5–3,6 В) * 30 мА. Это равно 42 мВт. Таким образом, резистора на ¼ Вт будет достаточно.
Это может показаться небольшим числом, но это всего лишь пример, и оно может сильно нагреться при проектировании и создании сложных и мощных светодиодных схем.
Калькулятор сопротивления светодиодов
Значение резистора ХХХХ Ом
Рекомендуемая мощность ХХХХ Вт

Цвет: Красный
Зеленый
Синий
Белый
Желтый
Апельсин
Янтарь
Инфракрасный
Другое
Напряжение питания: В
Прямое напряжение: В
Прямой ток: мА
А
Количество светодиодов:

⚠️ Сообщить о проблеме
Светодиоды являются частью каждого праздника в нашей жизни. Мы используем их для украшения нашего маленького игрушечного дома до огромных сценических декораций. По мере того, как мы продвигаемся вперед в этом посте о калькуляторе сопротивления светодиодов, мы узнаем много аспектов, связанных со светодиодами и расчетами, связанными с ними.
Что такое светодиоды?
Светоизлучающие диоды или, как их обычно называют, диоды, которые излучают свет. Они состоят из полупроводниковых компонентов, которые отвечают за испускание из них цветного света.
Почему полупроводники выбирают для излучения света?
Электроны — это основные частицы, которые выделяют энергию в виде света. В зависимости от проводимости материалы делятся на три основные категории:
Проводники: они полностью проводят через себя электричество.
Изоляторы: они никогда не пропускают через себя ток.
Полупроводники: они проводят электричество в определенных состояниях и не проводят в остальных состояниях.
Преимущество полупроводников заключается в том, что мы можем регулировать количество их электрического потока, контролируя их концентрации примесей и их рабочую температуру.
Одним из таких устройств, работающих по принципу полупроводников, является Диод. Основным преимуществом диодов является то, что они проводят только в одном направлении и не проводят в другом.
Почему диоды излучают свет?
Диоды содержат свободные электроны и дырки. Под действием источника электрической энергии электроны падают в дырки и теряют свою энергию в виде пакетов, называемых фотонами, которые представляют собой не что иное, как свет, который мы видим. Длина волны испускаемого таким образом света зависит от энергии, теряемой электронами, которая определяется типом полупроводникового материала.
Таким образом, в светодиоде электрическая энергия преобразуется в энергию света.
Это явление, при котором светодиод излучает свет под воздействием внешней электрической энергии, известно как электролюминесценция.
Почему разные светодиоды излучают свет разного цвета?
Как уже упоминалось, энергия, теряемая электроном, зависит от типа используемого полупроводника. Например:
Кремниевые и германиевые диоды излучают энергию в виде тепла.
Фосфид арсенида галлия и полупроводники на основе фосфида галлия излучают энергию в виде света.
Кроме того, существует связь между цветом излучаемого света и типом полупроводника:
Красный свет – фосфорный
Greenlight – фосфид галлия
Желтый и оранжевый свет – алюминий, индий, фосфид галлия
Светодиоды также состоят из других полупроводниковых материалов, таких как селенид цинка, нитрид галлия, карбид кремния, арсенид галлия.
Зачем светодиодам нужны резисторы?
Светодиодные резисторы необходимы для ограничения тока, генерируемого светодиодом.
Это необходимо как:
Зависимость между входным напряжением и током, генерируемым в диоде, является экспоненциальной. Любое изменение входного напряжения может привести к тому, что в светодиоде будет генерироваться большой ток. Это часто может привести к повреждению самого светодиода. Следовательно, резистор добавляется перед светодиодом в цепи.
Резистор выбран потому, что:
Для резистора соотношение между входным напряжением и генерируемым током всегда линейно, согласно закону Ома. Следовательно, подключение резистора перед светодиодом гарантирует, что на светодиод будет подаваться безопасная величина тока.
Примечание. Сами по себе светодиоды не имеют сопротивления. Следовательно, когда вы подключаете сопротивление и светодиод в цепь, общее сопротивление представляет собой значение резисторов, присутствующих в цепи.
По какой формуле рассчитать номинал резистора светодиода?
Значение резистора, который должен быть подключен к светодиоду, зависит от следующих факторов:
Напряжение питания, В _с
Прямой ток (I _f ) светодиода, который является максимальным током, который может безопасно проходить через светодиод
Прямое напряжение (В _f ) светодиода, которое представляет собой падение напряжения на светодиоде при номинальном прямом токе (I _f )
Количество (n) светодиодов, соединенных последовательно или параллельно во всей цепи. Таким образом:
Значение резистора светодиода R = (V _s – V _f ) / I _f, когда в цепи есть один светодиод.
В случае последовательного соединения светодиодов номинал резистора светодиода R = ( Vs – (V _f x n ) ) / I _f
Если светодиоды соединены параллельно, то номинал резистора светодиода R= ( V _s – V _f ) / ( I _f x n )
Какие бывают типы светодиодов?
На основании их электрических свойств выделяют три типа светодиодов:
Светодиоды высокой мощности: они работают при токах в диапазоне от сотен миллиампер до ампера или выше.
Миниатюрные светодиоды: они работают при силе тока около 2 миллиампер.
Светодиоды, управляемые переменным током: они являются новейшими на рынке и могут работать от переменного тока без необходимости преобразования постоянного тока.
Каковы преимущества и недостатки светодиодов?
Светодиоды могут работать при очень низком напряжении и токе. Примерно от 1 до 2 вольт и от 5 до 20 миллиампер достаточно для работы светодиодов.
Они маленькие, портативные и легкие.
Они доступны в широком диапазоне цветов и форм.
Не излучают ультрафиолет.
Они прочны и могут выдерживать вибрации и удары.
Их эффективность и надежность высоки.
Они излучают меньше тепла по сравнению с другими типами ламп.
Им требуется меньше проводки и низкие эксплуатационные расходы.
Высокие уровни яркости и интенсивности.
Они легко программируются и управляются.
Срок их службы более 20 лет.
Они не требуют длительного прогрева и обеспечивают мгновенное освещение.
Однако следует соблюдать осторожность, чтобы они не подвергались избыточному входному напряжению или току. В противном случае их очень легко повредить.
Каковы области применения светодиодов?
С момента изобретения светодиоды значительно выросли в своей эффективности и производительности благодаря развитию технологий. Помимо использования в декоративных лампах и светофорах, сегодня светодиоды практически используются во многих областях:
Строительная архитектура и фасады
Интерьеры офисов, гостиниц, торговых центров и т. д.
Промышленные цели
Здравоохранение
Уличное освещение и наружное освещение
Жилое освещение
Освещение для садоводства
Как вам поможет бесплатный онлайн-калькулятор сопротивления светодиодов CalculatorHut?
CalculatorHut — это центр бесплатных онлайн-калькуляторов. Он содержит более 100 бесплатных онлайн-калькуляторов во многих категориях: научные, медицинские и другие калькуляторы. Они созданы для того, чтобы облегчить вам расчеты.
Калькулятор сопротивления светодиодов — один из более чем 100 бесплатных онлайн-калькуляторов CalculatorHut. Он специально разработан для упрощения расчета сопротивления светодиодов. Все, что вам нужно сделать, это выбрать цвет светодиода, который вы хотите, указать значения других параметров в предоставленных местах. Вы можете мгновенно найти значение резистора, который вам нужно выбрать для соответствующей схемы.
Это так дружелюбно, не так ли? Как и другие бесплатные онлайн-калькуляторы CalculatorHut. Ознакомьтесь с нашим широким ассортиментом калькуляторов по физике, химии, финансам, здравоохранению, транспортным средствам и другим.
Вы также можете разместить любой калькулятор в виде виджета в своем блоге или на веб-сайте. Пожалуйста, напишите нам по адресу [email protected], и мы предоставим вам виджет абсолютно бесплатно!
Знаете ли вы, что этот огромный выбор бесплатных онлайн-калькуляторов можно носить в кармане? Да. У CalculatorHut также есть бесплатное приложение! Загрузите приложение CalculatorHut на свой мобильный телефон и наслаждайтесь расчетами без проблем!
С CalculatorHut научные вычисления просты и легки! Удачных расчетов!
Как вычислить «светодиодный резистор» — часть 1
Клеменс Валэнс августа 07, 2019
по Клеменс Valens на . 1
Многие светодиоды, эти очень популярные светоизлучающие диоды, умирают преждевременно, потому что они неправильно используются людьми, которые мало или совсем ничего не знают об электронике. Попробуем остановить бойню.
Светодиод или светоизлучающий диод — это электронный компонент, излучающий свет при протекании через него тока. Очень популярные светодиоды используются многими людьми, которые мало или совсем ничего не знают об электронике. Часть из них игнорирует тот факт, что подключение светодиода напрямую к источнику напряжения, такому как батарея, может привести к выходу устройства из строя; другие смутно знают, что резистор всегда включен последовательно со светодиодом, но понятия не имеют, почему.
Пользуясь этим недостатком знаний, люди в Интернете продают 5-вольтовые, 9-вольтовые и 12-вольтовые «светодиодные резисторы». Это может показаться удобным для тех, кто не хочет копать глубже, но это пустая трата денег, когда вы знаете, что не существует такой вещи, как 12-вольтовый светодиодный резистор.
Как рассчитать токоограничивающий резистор светодиода.
Рассматриваемый резистор является токоограничивающим резистором и предотвращает повреждение светодиода чрезмерным током. Его значение зависит от напряжения питания и желаемого тока через светодиод. Вы можете легко рассчитать номинал резистора самостоятельно:
Выберите напряжение питания светодиода, назовите его В _{питание} .
Выберите силу тока, который вы хотите пропустить через светодиод, я _{светодиод}. Чем больше ток через светодиод, тем ярче он будет светить. Для обычных 3-мм и 5-мм светодиодов популярным значением является 10 мА.
Определите прямое напряжение (V _forward ) светодиода для выбранного вами тока. Это напряжение немного увеличивается с увеличением силы тока и длины волны излучаемого света (цвета светодиода). Для красного светодиода часто дается около 1,8 вольт, но это зависит от светодиода. При работе с красными, оранжевыми, желтыми и зелеными светодиодами вы можете начать с предположения, что прямое напряжение составляет 2 В, синие и белые светодиоды имеют значение около 3,2 В.
Теперь идет магия. Предположим, вы хотите запитать зеленый светодиод от 9-вольтовой батареи и заставить его пропускать ток 15 мА (что составляет 0,015 А). Закон Ома теперь даст вам номинал резистора:
В _Rled [В] = В _{питание} [В] – В _вперед [В] = 9 – 2 = 7 В
R _led [Ом] = V _Rled [В] / I _led [A] = 7 / 0,015 = 466,7 Ом
(обратите внимание, что в качестве единиц измерения используются омы, вольты и амперы, а не миллиампер или что-то еще ). Ближайшее стандартное значение составляет 470 Ом (±5%).
Проверив это на макетной плате с реальным, случайно выбранным зеленым светодиодом из мусорного ящика и резистором, измеренным на 468 Ом, V _прямое оказалось 2,16 В (2,06 В для красного светодиода и 2,04 В для желтого один). Обратный расчет, находим:
I _{светодиод} [А] = (V _{питание} [В] – V _вперед [В])/R _{светодиод} [Ом] = (9-2,16)/468 = 0,0146 А = 14,6 мА.
Неплохо, да? Если ток вашего светодиода слишком далек от желаемого значения, отрегулируйте значение резистора. Меньшее значение увеличивает ток, увеличьте его, чтобы уменьшить.
Два одинаковых резистора, включенных параллельно, равномерно распределяют рассеиваемую мощность.
Ток, протекающий через светодиод, также протекает через последовательный резистор. Ток, протекающий через резистор, нагревает его. Резистор должен быть способен рассеивать тепло без разрушения. Другими словами, он должен быть рассчитан на мощность, с которой он должен справиться. Мощность, рассеиваемая резистором, теперь определяется как:
P _R [Вт] = I _led [A] × V _Rled [В]
Таким образом, для нашего примера сопротивление должно быть рассчитано на:
0,015 × 7 = 0,105 Вт = 105 мВт
много толстопленочных SMD резисторов. Чтобы решить эту проблему, вы можете подключить несколько одинаковых резисторов параллельно, умножив их значение на количество параллельно подключенных резисторов. Например, один резистор на 470 Ом можно заменить двумя параллельно подключенными резисторами на 940 Ом. (В реальной жизни вы бы использовали два резистора по 1 кОм.)
Часть 2 углубляет предмет, объясняя, как рассчитать рассеиваемую мощность светодиода и многое другое. Читайте …
Прочтите полную статью
Hide Full Article
Добавить рейтинг к этой статье
★ ★ ★ ★ ★
★ ★ ★ ★
Имя *
Фамилия *
Псевдоним
Email *
Пароль *
Подтвердить пароль *
Параллельный и последовательный калькулятор резисторов для светодиодов — Electronics Projects Circuits
Серия , расчеты параллельных резисторов для запуска светодиодов — калькулятор светодиодов
Расчет номинала резистора последовательно со светодиодом, параллельно со светодиодом для работы светодиода при высоком напряжении . 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.
RED 1.8V..2V
ORANGE 1. 9..2.2V
YELLOW 1.9..2.2V
GREEN 2V..3.1V
BLUE 3V..3.7V
WHITE 3V.. 3.4V

Single Led Series Resistor Calculation
Supply Voltage (DC)
V
Рабочее напряжение светодиода
V
Ток, нарисованный светодиодом
MA Расчетный значение резистора:
ω
Расчетный Рекомендуемая мощность сопротивления:
Вт

Расчет резистора с несколькими светодиодами
.
Расчетное значение мощности резистора:
Вт
Рекомендуемое значение резистора:

Рекомендуемая мощность сопротивления:
Вт

Parallel Led Resistor Calculation
Supply Voltage (DC)
V
Working voltage of LED
V
Current drawn by the LED
ma
Number 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. Когда вы подключаете 3 светодиода 15 мА параллельно, общий ток светодиода будет 45 мА, и расчет будет производиться соответственно.
При параллельном подключении светодиодов ток распределяется неравномерно из-за производственных допусков на прямое напряжение светодиодов. Параллельное подключение двух или более светодиодов к одному источнику тока может со временем привести к выходу из строя светодиода. Если возможно, было бы здоровее добавить отдельный резистор для каждого светодиода при параллельном соединении светодиодов.
Как рассчитать сопротивление светодиода
••• Jupiterimages/Pixland/Getty Images
Обновлено 25 апреля 2017 г.
Марк Стэнсберри
Светодиоды, ранее известные как светоизлучающие диоды, представляют собой крошечные зеленые, желтые и белые огоньки, которые можно увидеть на электронных устройствах. Эти огни используются для обозначения многих вещей. Чаще всего они используются для информирования вас о том, что на ваше устройство подано питание.
Если вы хотите включить светодиод в свою электронную конструкцию, вам также придется включить резистор. Светодиод быстро сломается, он больше не светится, если вы этого не сделаете. Вам также нужно будет выбрать правильное значение резистора для использования. Для слаботочных светодиодов потребуется более высокое значение резистора, чем для сильноточных светодиодов.
Определите расположение компонентов вашей светодиодной конструкции и уровень напряжения используемого источника питания. В этом примере используйте светодиод, соединенный последовательно с резистором, который называется цепью последовательного резистора светодиода. Предположим, что эта последовательная комбинация подключена к источнику питания 12-вольтовой батареи. Обратите внимание, что схема подключена следующим образом: положительный источник питания подключен к левому концу резистора, правый конец резистора подключен к аноду светодиода, а катод светодиода подключен к минусовая клемма блока питания.
Учтите, что для различных схем подключения потребуются другие расчеты сопротивления, чем показано ниже.
Определите или оцените прямое напряжение светодиода. Помните, что прямое напряжение — это минимальное напряжение, необходимое для светодиода, чтобы он излучал свет. Спросите у производителя, продавца в магазине запчастей или посмотрите технические характеристики светодиодов, чтобы узнать прямое напряжение. Вы также можете оценить прямое напряжение. Большинство небольших светодиодов имеют прямое напряжение в диапазоне от 1,5 до 3 вольт. Рассмотрите возможность использования 2 вольт для оценки, если вы не можете найти точное значение. Помните, что, как правило, светодиоды меньшего размера будут иметь более низкое прямое напряжение.
Определите или оцените максимальный номинальный ток светодиода. Спросите это значение у производителя, продавца в магазине запчастей или посмотрите в паспорте светодиода. Вы также можете оценить ток. Большинство небольших светодиодов имеют максимальный номинальный ток включения в диапазоне от 10 мА до 30 мА. Учтите, что чем больше светодиод, тем больший ток он сможет пропускать без повреждений. Если вы не можете найти точное число, рассмотрите оценку в 20 миллиампер для максимального тока. Помните, что если максимальный номинальный ток в рабочей цепи превышен, есть вероятность, что ваш светодиод будет поврежден.
Рассчитайте напряжение на резисторе для последовательной цепи светодиод-резистор. Вычтите номинальное прямое напряжение светодиода из напряжения питания, используемого для питания схемы. В этом примере при напряжении питания 12 В и номинальном прямом напряжении светодиода 2 В напряжение на резисторе будет 10 В, поскольку 12 минус 2 равно 10.
Рассчитайте номинал резистора, необходимого для последовательного Схема светодиодного резистора. Разделите напряжение на резисторе, полученное на предыдущем шаге, на максимальный ток светодиода, полученный на шаге 3. В этом примере напряжение на резисторе составляет 10 вольт, а максимальный ток равен 20 мА. Тогда значение сопротивления будет 500 Ом, так как 10 разделить на 0,02 будет 500. Не забудьте преобразовать миллиампер в ампер для расчета. Поскольку в одном ампере 1000 миллиампер, 20 миллиампер эквивалентны 0,02 ампера.
Вещи, которые вам понадобятся
Карандаш
Бумага
Калькулятор
Если в ваших расчетах используются приблизительные значения прямого напряжения и тока, вы можете столкнуться с проблемами при подключении схемы. Учтите, что если вы используете слишком большое значение резистора, ваш светодиод может не гореть или казаться очень тусклым. С другой стороны, если вы используете слишком низкое значение резистора, ваш светодиод может перегреться и сломаться. В этом случае ваш светодиод может сначала работать, но через несколько минут вы заметите, что он больше не излучает свет.
Часто требуется опыт работы со светодиодами, чтобы подобрать правильное значение резистора. И это потому, что производители часто не гарантируют форвардное значение как абсолютное число, а просто как минимум или максимум.
Связанные статьи
Ссылки
Клуб электроники: светоизлучающие диоды (светодиоды)
Светодиодная подсветка Основы светодиодной подсветки; понимание того, как работать со светодиодами
Советы
Если в ваших расчетах используются предполагаемые значения прямого напряжения и тока, вы можете столкнуться с проблемами при подключении вашей цепи. Учтите, что если вы используете слишком большое значение резистора, ваш светодиод может не гореть или казаться очень тусклым. С другой стороны, если вы используете слишком низкое значение резистора, ваш светодиод может перегреться и сломаться. В этом случае ваш светодиод может сначала работать, но через несколько минут вы заметите, что он больше не излучает свет.
Часто требуется опыт работы со светодиодами, чтобы подобрать правильное значение резистора. И это потому, что производители часто не гарантируют форвардное значение как абсолютное число, а просто как минимум или максимум.}