Светодиоды расчет сопротивления: Расчёт резистора для светодиода | Онлайн калькулятор

Содержание

Правильный расчет светодиодов – гарантия их эффективной работы | Статьи

Для эффективной безотказной работы светодиоды нуждаются в ограничении тока и поэтому подключаются к источнику питания с помощью токоограничивающего резистора. Сам термин «расчет светодиодов» на самом деле подразумевает определение величины этого резистора и рассеиваемой на нем мощности. В Интернете можно найти множество соответствующих онлайн-калькуляторов, облегчающих расчеты. Все они основаны на обычном законе Ома.

Грамотный расчет светодиодов: простейший пример

Для расчета сопротивления ограничивающего резистора используется формула R = (Uпитания — Uпн) / Iпр, где:

  • Uпитания, В – это напряжение источника питания;
  • Uпн, В – это падение напряжения на LED, приведенное в его характеристиках;
  • Iпр, А – максимальное значение прямого тока, приведенное в характеристиках.

Пример: для светодиода с Uпн=3 В и Iпр=20 мА (0,02 А), подключаемого к источнику 5 В, понадобится резистор R = (5 – 3) / 0,02 = 100 Ом.

Специалисты компании ReLED рекомендуют для повышения надежности работы светодиода использовать определенный «запас прочности», вводя в формулу вместо Iпр величину, равную 0,75 Iпр. Сопротивление резистора при этом несколько увеличится.

Расчет светодиодов по мощности, рассеиваемой на резисторе, производится по формуле P = (Uпитания — Uпн)2/R.

В случае последовательного LED-соединения расчеты производятся аналогично, но между собой при этом складываются Uпн всех элементов «гирлянды». Законом должно стать использование в этом случае  светодиодов одной марки одного производителя. Из-за разброса параметров светодиодов при параллельном их соединении для каждого применяют индивидуальный резистор-ограничитель.

Эксперты ReLED рекомендуют использовать вариант последовательного соединения. При этом вся «гирлянда» потребляет такой же ток, как и единичный светодиод, а значит, энергия источника питания расходуется экономнее.

Расчет светодиодов — параллельное и последовательное включение

Расчет светодиодов — ограничительный резистор в цепи LED-диодов

Расчет светодиодов — LED-диод, это неотъемлимый элемент современной электроники, который используется практически во всех радиоэлектронных устройствах. Принцип его работы следующий: при подачи на него определенного значения постоянного тока, прибор начинает светится.

Существуют светодиоды различных цветов свечения, которое обусловливается применяемым материалом для его изготовления.

Специфика включения светодиодного прибора

Вольт-Амперная характеристика у светодиода аналогична той, которую имеет стандартный диод полупроводникового типа. Вместе с тем, когда в цепи светодиода возрастает напряжение прямой направленности, идущий через него ток стремительно увеличивается. Взять для примера фирменный светодиод зеленого свечения, то если подавать на него прямое напряжение в диапазоне от 1.8v до 2v, ток может увеличиться в пять раз, то есть составит 10мА.

Следовательно, включение светодиода по схеме прямой направленности напряжения, даже при незначительном увеличении напряжения, постоянный ток может повысится до критической величины. А при возрастании тока до пикового значении, чревато выходом из строя светодиода.

Поэтому, что бы предохранить данный полупроводниковый прибор от возможного пробоя, подавать на него напряжение необходимо от стабилизированного источника тока, то есть — драйвера.

При использовании драйвера с постоянным стабилизированным током обеспечиваются лучшие характеристики излучения светодиода, и, кроме того, увеличивается срок его работы. Однако такие источники тока дорогие и используются только для ответственных случаев.

В случае, если цепь со стабилизированным напряжением в схеме отсутствует, тогда для защиты светодиода применяется постоянный резистор в качестве ограничивающего ток сопротивления. Такой гасящий резистор включается последовательно в цепь светодиода. Чтобы точно определить номинальное значение такого резистора, нужно воспользоваться ниже приведенной формулой:

Это популярный в радиоэлектронике закон Ома, с помощью которого можно легко определить номинальное значение сопротивления на определенном участке электрического тракта.

R=U/I, где:

R — сопротивление, Ом;
U — напряжение на участке цепи, В;
I — ток, протекающий в цепи, А.

В общем, принцип расчета сопротивления такой: определяем требуемую величину рабочего тока прибора — Iсв и номинальное напряжение для его работы — Uсв. При этом нужно учитывать постоянное напряжение, от которого питается вся схема — Uпит, далее уже высчитывается номинальное значение ограничительного сопротивления — Rогр:

Rогр=(Uпит-Uсв)/(Iсв*0,75)

Коэффициент 0,75 в этом случае применяется для сохранения определенного запаса.

Получив номинальное значение сопротивления, теперь необходимо найти наиболее приближенный к нему номинал постоянного резистора.

Теперь нужно определить мощность рассеивания гасящего резистора:

Pрас =Iсв

²*Rогр, где:

Pрас — мощность, рассеиваемая на ограничивающем резисторе, Вт;
Iсв — ток светодиода, А;
Rогр – сопротивление ограничивающего резистора, Ом.

Узнав мощность рассеивания ограничительного резистора, теперь нужно найти компонент с предельно допустимыми параметрами.

Включение светодиодов по параллельной и последовательной схеме

Используя параллельное включение LED-источника, следует помнить, что в случае задействования только одного гасящего сопротивления может привести к его перегреву.

Применяя схему параллельного включения LED-приборов, необходимо в разрыв цепи диода всегда устанавливать свой, персональный резистор ограничения тока. Способ расчета номинальной мощности и сопротивления этого резистора высчитывается аналогичным методом, приведенным выше. Используя схему последовательного включения, цепь желательно составлять из идентичных друг другу приборов.

Помимо этого, нужно взять во внимание то, что действующее в схеме напряжение должно составлять немногим большее значение, чем потребляющее всеми LED-диодами одновременно

Вычисление номинала ограничительного резистора для использования в схеме последовательного соединения, производится таким же образом, как показано выше. Хотя, есть некоторое исключение, состоящее в том, что при подсчете, взамен значения Uсв применяется значение Uсв*N. В приведенном примере буква N означает число соединенных в цепь LED-приборов.

Расчет резистора для подключения светодиодов на видео

Как подбирать сопротивления для светодиодов. Расчет резистора для светодиода, калькулятор

P вт =U в ×I A

Где, P (Вт) – мощность; U (В) – напряжение; I (А) – ток.

Как видим из формулы, зависит от напряжения и тока. В реальной схеме через сопротивление протекает заданный ток. Поскольку резистор имеет определенное сопротивлением, то под действием идущего через него тока нагревается. На нём выделяется какое-либо количество тепла. Это и есть не то, что иное как мощность, которая рассеивается на сопротивлении.

Уметь рисовать схему мостового выпрямителя и объяснять его работу. в идеале. Мы начинаем с синусоидальной вилки. Проще всего было бы питаться батареями. Что происходит, когда вы хотите подавать какие-либо устройства? Поэтому трансформатор обычно используется практически во всех электронных схемах. более подходит для использования в таких устройствах, как диоды и транзисторы. Этот трансформатор снижает напряжение до более низких уровней. Входной трансформатор Трансформатор лифта Редуктор Трансформатор Влияние на ток На большинстве устройств, используемых в электронных схемах, напряжение сети слишком велико. это.

Если в схему включить сопротивление меньшей мощности рассеивания, чем необходимо, то резистор будет сильно греться и через небольшое время сгорит. Не забывайте это при сборке принципиальных схем и радиолюбительских конструкций.

Пример расчета мощности резистора

Возьмем за основу вот эту общеизвестную формулу.

Мы будем работать на бумаге, используя эту символику: левая катушка называется «Первичная катушка», а правая называется «вторичной катушкой». В то же время, что и натяжитель напряжения, этот трансформатор является «Редуктором тока». вторичное напряжение выше первичного напряжения. Соотношение между числом оборотов и напряжением: Подъем трансформатора. Когда вторичная обмотка имеет больше оборотов, чем первичная обмотка. это. Вертикальные полосы между первичной и вторичной обмотками показывают, что проводник намотан вокруг железного сердечника.

Ult, P(Вт) – мощность; R(Ом) – сопротивление резистора; I(А) – ток, идущий через резистор.

Все расчеты следует осуществлять, соблюдая размерность. Допустим если сопротивление резистора 1 кОм, то в формулу нужно подставить значение в Омах, — 1000 Ом. Тоже правило размерности относится и другим величинам (ток, напряжение).

В реальную схему требуется устанавливать сопротивление с мощностью в полтора – два раза выше рассчитанной.

Трансформатор редуктора. Если вторичная обмотка имеет меньше оборотов, чем первичная обмотка. В то же время этот редуктор также является текущим подъемником. Влияние на ток На следующем рисунке показан нагрузочный резистор, подключенный к вторичной обмотке. Этот тип трансформатора называется «Редукторный трансформатор». трансформатор под нагрузкой. это. более низкое напряжение индуцируется во вторичном, чем в первичной. Из-за индуцированного напряжения во вторичной обмотке. Этот выпрямитель можно увидеть на следующем рисунке.

Если трансформатор идеален. ток течет через заряд. Мы проанализируем различия в том, что мы имеем с тем, чего хотим достичь. Однако во время отрицательного полупериода напряжения в первичной. Это предполагает, что диод находится в прямой поляризации. вторичная обмотка имеет отрицательную синусоидальную волну. Наиболее интересными нами являются графики: во время положительного полупериода первичного напряжения.

Существует еще одна простая формула для расчета мощности резистора. Она используется в случае, если неизвестен ток, который течет через сопротивление.

Для последовательного, параллельного и смешанного соединение резисторов. Мощность рассеивания определяется в соответствии с формулами ниже:

Мощность электрического тока в цепи, состоящей из последовательно и параллельно соединенных резисторов, равны сумме мощностей на отдельных сопротивлениях

Как мы видели, мы должны устранить альтернативные компоненты фурье-компонент. разрез в этом случае оставляет нас один с положительной частью входной волны. мы выбрали в области «Просмотр диаграмм». мы должны нажать клавишу «Рассчитать», чтобы увидеть новые результаты. как это было бы сделано на осциллографе. В разделах «Аппроксимация и тип» мы выбираем тип диодов, которые мы хотим для моделирования. В этом случае мы будем использовать 1-ое приближение или второе приближение. Моделирование Это симулятор полуволнового выпрямителя с диодом.

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.

Каждый раз, когда мы помещаем новые данные. частоты и сопротивления нагрузки. только первая составляющая волны, которую мы имеем. Чтобы увидеть тип сигнала, который находится в каждой точке схемы. коэффициент поворота. если мы вычислим его математически, будет: И это будет среднее значение, которое будет отмечать вольтметр. Полноволновый выпрямитель с 2 диодами. Наконец, мы говорим, что эта схема является выпрямителем, потому что «исправляет» или разрезает волну, которую мы имели раньше. В разделе «Данные» мы можем ввести значения входного напряжения.

Онлайн калькулятор

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.

Моделирование На следующем рисунке показан полноволновый выпрямитель с 2 диодами: из-за соединения в середине вторичной обмотки. В то время как нижний выпрямитель работает с отрицательным полупериодом напряжения во вторичной обмотке. Верхний выпрямитель работает с положительным полупериодом напряжения во вторичной обмотке. Таким образом, ток в выпрямленной нагрузке циркулирует в течение двух полупериодов. Теперь частота в два раза больше частоты, а пик составляет половину предыдущего. Отношение витков.

Цели этой темы: мы выбрали в области «Просмотр диаграмм». как это было бы сделано на осциллографе. Чтобы увидеть тип сигнала в каждой точке. мы должны нажать клавишу «Рассчитать», чтобы увидеть новые результаты. Каждый раз, когда мы помещаем новые данные. И выдается среднее значение: Моделирование Это симулятор полного выпрямителя с двумя диодами. используемые ими аппроксимации зависят от того, что вы хотите сделать. В разделе «Данные» мы можем ввести значения входного напряжения. частоты и сопротивления нагрузки.


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.

Знайте различные типы приближений, которые существуют и для каких случаев они используются. Можете нарисовать диодный символ, дифференцируя анод с катода.     Нарисуйте характеристическую кривую диода с его наиболее важными элементами. Важны размеры угля. Типичная устойчивость к углероду формируется измельченным углеродным порошком. Знайте, как смотреть в листе данных каталога четыре параметра, характерные для диода. Сопротивление как линейное устройство Перед тем, как мы увидим диод, мы увидим характеристики сопротивления.

Уметь объяснить работу идеального диода. Легче работать с линейными элементами, потому что их уравнения очень просты. поэтому сопротивление называется «линейным элементом». Тогда в конце мы будем иметь следующий вид: это представление называется «характеристической кривой» и является линией. Характеристическая кривая диода. Мы также анализируем диод.

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

Основные параметры


Итак, мы получаем таблицу, которая при графическом виде выглядит примерно так: диод как нелинейное устройство. Это характеристическая кривая диода. как в прямом, так и в обратном порядке. и это большая проблема диодов. к диоду называется «Нелинейный элемент» или «Нелинейное устройство». Математическое уравнение этой кривой. Различные значения приведены для батареи, а напряжения и токи измеряются диодом. что с ними очень сложно работать с ними, потому что их уравнения довольно сложны.

Если бы у нас был небольшой и горизонтальный ток, но при наличии утечек, пропорциональных обратное напряжение. Из порогового напряжения или барьера потенциала интенсивность увеличивается, сильно меняя значение напряжения. «Потенциальный барьер» или «Пороговое напряжение» — это начало локтя. И здесь диод разрушается, если он не подготовлен. Пороговое напряжение Как уже говорилось, это значение напряжения, из которого диод проводит много. Точка, в которой преодолевается потенциальный барьер, называется локтем.

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.

Внутреннее сопротивление От порогового напряжения можно приблизить. И наклон этой линии будет обратным для этого внутреннего сопротивления. это. Поскольку внутреннее сопротивление невелико. И видя интенсивности, которые выходят. Это видно, указывая значения в стек. что с этого момента сопротивление должно быть ограничено тем током, который проходит через диод. вы должны поставить сопротивление, потому что иначе диод легко сломается. как показано на рисунке.

Сопротивление рассчитывается для ограничения тока. Мощность рассеивается в диоде в виде тепла. диод имеет ограничение мощности, которое указывает, сколько энергии диод может рассеивать без опасности сокращения срока службы или ухудшения его свойств. Как с сопротивлением. поскольку вся информация об уничтожении диода уже содержится в максимальном пределе тока. так что он не увеличивается с 1 А, например. Выпрямительные диоды обычно не используют ограничение максимальной мощности. Максимальная рассеиваемая мощность Максимальный ток и максимальная мощность связаны.

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:

Как уже было сказано, вы не должны передавать эту мощность. Режимы разрешения схем с диодами Точная модель Модели разрешения схем с наиболее используемыми диодами 4:     Точная модель 1ª Аппроксимация 2ª Аппроксимация 3ª Аппроксимация Сначала мы проанализируем разрешение точной формы, а в следующем разделе будут три типы приближений. Точная модель Схема, которую мы хотим решить, следующая.

Здесь мы разрешим его «пробным». Прямая поляризация: это похоже на замену диода замкнутым переключателем. Приближенные линейные эквивалентные модели диода 1-й подход 2-й подход 3-й подход Как выбрать приближение Существуют три широко используемых приближения для кремниевых диодов. В этом примере мы использовали сетку. и каждый из них полезен при определенных условиях. Вот почему он не используется. Этот идеальный диод в действительности не существует. мы будем ошибаться. Эти приближенные эквивалентные модели линейны. 1ª Аппроксимация Экспонента приближается к вертикали и горизонтали, проходящей через начало координат.

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

Особенности дешёвых ЛЕД

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

Чтобы увидеть различные ошибки, которые мы будем делать с помощью разных подходов, мы проанализируем каждый подход. диод действует как открытие или закрытие переключателя в зависимости от того, находится ли он в обратном или прямом направлении. Пример: Прямое смещение. Обратная поляризация: это похоже на замену диода открытым переключателем.

Прямая поляризация: вертикаль эквивалентна стопе, принимаемой как обратная. В этом втором приближении ошибка меньше, чем в предыдущем приближении. Пример: мы будем решать ту же схему ранее, но используя второе приближение, которое было замечено сейчас. больше похожа на ценность, которая имела бы на практике эту схему. Как и в предыдущем случае, мы проанализировали его в прямой поляризации: как вы можете видеть, эти значения отличаются от значений предыдущего приближения. этот второй подход менее идеален, чем предыдущий.

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.

Обратная поляризация: это автоматический выключатель. Поэтому второй подход будет использоваться вместо третьего, за исключением некоторого особого случая. Но в большинстве случаев лучшим вариантом будет второй подход. Наоборот. минимально. в отношении второго подхода. так как если да, то может быть использовано первое приближение.

Это означает, что второе приближение дает ошибку менее 5% с сопротивлением нагрузки более 20 Вт. В большинстве выпрямительных диодов внутреннее сопротивление составляет менее 1 Вт. Если сопротивление нагрузки в 10 раз превышает сопротивление внутренний. Когда независимая переменная увеличивается. полномочия. и т.д. теперь мы увидим симуляцию для конкретного примера использования этих приближений. каждая из зависимых переменных ответит. Токи. игнорирование внутреннего сопротивления дает 10% -ную ошибку в расчетах.

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.

Расчет сопротивления балластного резистора к светодиоду

Светодиод – это полупроводниковый прибор, способный генерировать оптическое излучение. Основными параметрами светодиодов являются номинальное напряжение UН и номинальный ток IН. Именно при этих значениях светодиод, во-первых, излучает свет характерной яркости, во-вторых, способен работать максимально долго (не выходит из строя преждевременно). Поскольку свет излучается при протекании тока через прибор, в цепь он должен включаться на прямое напряжение. Не всегда источник питания имеет характеристики, соответствующие номинальным параметрам работы светодиода, поэтому напряжение и силу тока источника приходится компенсировать введением в цепь балластного резистора, который потребляет избыточную мощность источника электрической энергии (ИЭЭ). Балластный резистор включается последовательно со светодиодом. Если в одной ветви электрической цепи расположено несколько светодиодов, для них можно использовать один балластный резистор. На каждую параллельную ветвь должен быть свой резистор. Для включения в цепь балластного резистора необходимо, чтобы внешнее напряжение ИЭЭ было больше номинального напряжения светодиода. При расчете сопротивления балластного резистора используют следующий алгоритм. Во-первых, определяют, какое напряжение ИЭЭ оказывается избыточным для светодиода: UR = UИЭЭUН. Именно на это напряжение должен быть подключен резистор. Во-вторых, поскольку через светодиод должен протекать номинальный ток, а при последовательном соединении светодиода и резистора сила тока, идущего через них одинакова, то ток в резисторе также должен иметь значение, равное номинальному для светодиода IН.

В-третьих, мы знаем напряжение на резисторе и ток через него, и известно, что резисторы – линейные элементы (подчиняются закону Ома), поэтому сопротивление резистора будет:

Разберем метод расчета на конкретном примере.

Пусть светодиод с номинальным током в 20 мА и номинальным напряжением 2 В необходимо подключить в цепь с внешним напряжением источника 5 В (его внутренним сопротивлением пренебрегаем). Тогда на резисторе должно вымещаться лишнее напряжение: UR = UИЭЭUН = 5 В – 2 В = 3 В. Через светодиод должен протекать ток 20 мА (0,02 А), значит этот ток будет протекать и через резистор. Поэтому его сопротивление будет:

Итак, сопротивление балластного резистора должно быть не менее 150 Ом. Сопротивление резистора может быть незначительно больше вычисленного, поскольку резисторы с данным значением могут и не выпускаться. Это приведет к незначительному уменьшению реальных напряжения и тока светодиода, а значит и яркости свечения. По этой же причине мы пренебрегаем внутренним сопротивлением источника ЭЭ. Но его сопротивление НЕ ДОЛЖНО быть меньше указанного, поскольку это приведет к росту реальных напряжения и тока светодиода, к увеличению яркости свечения и более быстрому выходу его из строя.

Следует отметить схему, по которой светодиоды включать в цепь нельзя. Светодиоды одного производителя, одной серии и одной партии в любом случае оказываются в реальности с разными значениями номинальных напряжения и тока из-за погрешностей технологического процесса производства. Поэтому ток через один светодиод в реальности будет больше, чем через другой (они не будут равны). Больший ток приведет к более сильному разогреву этого светодиода. В отличие от резисторов с ростом температуры сопротивление светодиода будет уменьшатся (за счет свойства собственной проводимости). Это приведет и к дальнейшему увеличению силы тока в нем. При параллельном соединении токи складываются – один светодиод будет гореть все ярче, а второй все тусклее. В итоге, на более ярком светодиоде ток превысит номинальный, продолжит увеличиваться и яркий светодиод выйдет из строя, разомкнув цепь. После чего весь ток пойдет через второй светодиод и выведет из строя его. Оба элемента придут в негодность. Конечно, этого можно избежать взяв значение сопротивления балластного резистора в 2 раза больше (общий ток в 2 раза больше номинального), но тогда в начальный момент времени каждый из светодиодов окажется запитанным током в 2 раза меньшим номинального, что приведет к резкому снижению яркости – тусклому, еле заметному свечению. Последовательно включенные светодиоды должны иметь одинаковый номинальный ток. 1.                     Рассчитать минимальное значение сопротивления балластного резистора для светодиода с номинальным током в 20 мА и номинальным напряжением 3 В для цепи с внешним напряжением источника 4 В. 2.                     Рассчитать минимальное значение сопротивления балластного резистора для светодиода с номинальным током в 15 мА и номинальным напряжением 2 В для цепи с внешним напряжением источника 6 В. 3.                     Рассчитать минимальное значение сопротивления балластных резисторов для светодиодов с номинальным током в 30 мА и номинальным напряжением 2 В для цепи с внешним напряжением источника 5 В. Каковы могут быть варианты их включения? 4.                     Рассчитать минимальное значение сопротивления балластных резисторов для светодиодов с номинальными токами в 15 и 25 мА и номинальным напряжением 3 и 2 В соответственно для цепи с внешним напряжением источника 4 В. Каковы могут быть варианты их включения?

Расчёт резистора при последовательном соединении светодиодов

На этом уроке

1. Светодиод, что это и для чего он нужен

2. Почему требуется ограничивать ток для светодиода

3. Как можно произвести расчет резистора для различных вариантов соединения светодиодов.

4. Узнаем что такое делитель напряжения

5. познакомимся с методом расчета делителя напряжения

6. Познакомимся с интегрирующей и дифференцирующей RC цепями

7. Ну и поговорим о сопротивлении проводников и падении напряжения на них

Оглавление

На этом уроке

Светодиод.

Расчет резистора для одного светодиода

Расчёт резистора при последовательном соединении светодиодов

Расчет резисторов при параллельном соединении светодиодов

Расчет резисторов при параллельно – последовательном соединении светодиодов

Делитель напряжения (voltage divider)

Расчет

Подключение нагрузки к делителю

Применимость

Время заряда конденсатора на примере RC цепочки.

Два вида включения RC цепочки:

Сопротивление проводов и падение напряжения.

Сопротивление медного провода постоянному току

Расчет падения напряжения на проводе для постоянного тока

Расчет ширины проводника на печатной плате

Домашнее задание

Дополнительные материалы

Используемые источники

Светодиод.

Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Светодиоды очень чувствительны к режиму работы, и не переносят перегрузок. Идеально стабильное напряжение не обеспечит заданный режим работы, оно следует из внутренней структуры принципа действия полупроводников.

Внимание! Полупроводниковый излучающий диод напитывается стабилизированным током, а не напряжением.

           Расчет резистора для одного светодиода

       Для запитки одного светодиода нам потребуется источник питания 5 В. Светодиод возьмем белого цвета, где падение напряжения при рабочем токе IF=20mA в среднем 3,2В. Схему подключения отразим на рис. 1.

       Сколько вольт нам нужно компенсировать:

5В — 3,2В = 1,8В

       Номинальный ток светодиода составляет 20 мА (0,02 А). Сопротивление, на котором должно упасть 1,8 В при заданном токе:

R = U/I = 1,8/0,02 = 90 Ом

       В стандартных значениях такого нет, поэтому подбираем ближайший в большую сторону, и это будет резистор 91 Ом из ряда Е24.

       Для увеличения срока службы светодиода и исключения возможных ошибок в расчетах допустимо использовать ток не 20 мА, а чуть меньше — 15 мА.

R = U/I = 1,8/0,015 = 120 Ом

       Для полноты расчетов не забудем вычислить выделяемую мощность (мощность рассеивания):

P = 1,8В * 0,02А = 0,04 Вт (40 мВт)

Применимость

       На практике делитель напряжения может применяться для получения необходимого пониженного напряжения для нагрузки, которая не является силовой.

       Довольно часто применяют делитель напряжения для снятия показаний с датчиков. Есть большая линейка компонентов, которые изменяют характеристики, в данном случае сопротивление, в зависимости от окружающей среды. Например, фоторезистивные элементы изменяют свое сопротивление в зависимости от интенсивности освещения, которое попадает на них, термисторы изменяют свое сопротивление от нуля до порогового значения в зависимости от температуры.

       Исходя из этого, возникает возможность замены одного из резисторов в приведенной схеме на фоторезистор или термистор и т.д. Соответственно выходное напряжение на Out будет изменяться в зависимости от окружающих условий. которые оказывают влияние на датчик. В дальнейшем выход Out возможно подключить к аналоговому входу микроконтроллера, например Arduino, и получать информацию о параметрах окружающей среды (освещенность, температура и др.) Значение Out рассчитывается, исходя из параметров компонента из документации при определенных условиях среды и формулы расчёта Out, которую мы уже обсудили выше.

Также имеет место практика управления затвором/базой транзистора.

Важно:

l Нужно помнить, что напряжение выхода Out будет неравномерным, если нагрузка будет неравномерно во времени потреблять ток. Т.е. От изменения мощности потребителя будет изменяться напряжение.

l Данный способ получения пониженного напряжения не является подходящим для подключения мощных нагрузок, в виде лент светодиодов, моторов и прочего.

l Большие номиналы делящих резисторов вызывают дополнительное падение напряжения, которое провоцирует сама нагрузка, что нежелательно.

l Меньшие номиналы делящих резисторов провоцируют больший расход энергии впустую, выше нагрузка на сами резисторы

Время заряда конденсатора на примере RC цепочки.

   Резистор — его задача ограничивать ток. Это статичный элемент, чье сопротивление не меняется, про тепловые погрешности сейчас не говорим — они не слишком велики. Ток через резистор определяется законом ома — I=U/R, где U напряжение на выводах резистора, R — его сопротивление.

       У конденсатора есть интересное свойство — когда он разряжен то ведет себя почти как короткое замыкание — ток через него течет без ограничений, устремляясь в бесконечность. А напряжение на нем стремится к нулю. Когда же он заряжен, то становится как обрыв и ток через него течь перестает, а напряжение на нем становится равным заряжающему источнику. Получается интересная зависимость — есть ток, нет напряжения, есть напряжение — нет тока.

       А как быстро заряжается конденсатор?

       В идеальных условиях, когда у нас бесконечно мощный источник напряжения с нулевым внутренним сопротивлением, идеальные сверхпроводящие провода и абсолютно безупречный конденсатор — этот процесс будет происходить мгновенно, с временем равным 0, равно как и разряд.

       Но в реальности всегда существуют сопротивления, явные — вроде банального резистора или неявные, такие как сопротивление проводов или внутреннее сопротивление источника напряжения.

В этом случае скорость заряда конденсатора будет зависеть от сопротивлений в цепи и емкости конденсатора, а сам заряд будет идти по экспоненциальному закону.

А у этого закона есть пара характерных величин:

l Т — постоянная времени, это время при котором величина достигнет 63% от своего максимума. 63% тут взялись не случайно, тут прямая завязка на такую формулу: VALUE T=max—1/e*max.

l 3T — а при троекратной постоянной значение достигнет 95% своего максимума.

Постоянная времени для RC цепи Т=R*C.

       Чем меньше сопротивление и меньше емкость, тем быстрей конденсатор заряжается. Если сопротивление равно нулю, то и время заряда равно нулю.

Рассчитаем за сколько зарядится на 95% конденсатор емкостью 1uF через резистор в 1 кОм:

T= C*R = 10-6 * 103 = 0.001c

3T = 0.003c через такое время напряжение на конденсаторе достигнет 95% от напряжения источника.

       Разряд пойдет по тому же закону, только вверх ногами. Т.е. через Твремени в на конденсаторе останется всего лишь 100% — 63% = 37% от первоначального напряжения, а через 3T и того меньше — жалкие 5%.

   Два вида включения RC цепочки:

Интегрирующая и дифференцирующая. Они же ФНЧ (фильтр низких частот) и ФВЧ (фильтр высоких частот).

Фильтр низких частот без изменений пропускает постоянную составляющую (т.к. ее частота равна нулю, ниже некуда) и подавляет все что выше чем 1/T. Постоянная составляющая проходит напрямую, а переменная составляющая через конденсатор гасится на землю.

Такой фильтр еще называют интегрирующей цепочкой.

 

 

Фильтр высоких частот работает наоборот. Он не пускает постоянную составляющую (т.к. ее частота слишком низка — 0) — ведь конденсатор для нее равносилен обрыву, а вот переменная составляющая пропускается через конденсатор без проблем.

Дифференцирующей цепью ее называют потому, что на выходе у нас получается дифференциал входной функции, который есть не что иное как скорость изменения этой функции.

l На участке 1 происходит заряд конденсатора, а значит через него идет ток и на резисторе будет падение напряжения.

l На участке 2 происходит резкое увеличение скорости заряда, а значит и ток резко возрастет, а за ним и падение напряжения на резисторе.

l На участке 3 конденсатор просто удерживает уже имеющийся потенциал. Ток через него не идет, а значит на резисторе напряжение тоже равно нулю.

l Ну и на 4м участке конденсатор начал разряжаться, т.к. входной сигнал стал ниже чем его напряжение. Ток пошел в обратную сторону и на резисторе уже отрицательное падение напряжения.

Дополнительные материалы

1. Расчет мощности резистора

2. Делитель напряжения

3. Заряд и разряд конденсатора

4. RC-цепь. Дифференцирующие и интегрирующие RC-цепи.

5. Расчет элементов печатного монтажа

6. Расчет ширины печатного проводника в зависимости от тока

7. ГОСТ Р 55693-2013 Платы печатные жесткие. Технические требования, ГОСТ Р от 22 ноября 2013 года №55693-2013

 

Используемые источники

1. Занимательная электроника. Ревич Ю. В. 2018 стр. 146-149. Светодиоды.

2. Расчет токоограничивающего резистора для светодиода

3. Делитель напряжения

4. Занимательная электроника. Ревич Ю. В. 2018 стр. 92-103. Конденсаторы. Интегрирующие и дифференцирующие цепи.

5. Проектирование печатных плат для высокоскоростных интерфейсов. Часть 1   

 

 

На этом уроке

1. Светодиод, что это и для чего он нужен

2. Почему требуется ограничивать ток для светодиода

3. Как можно произвести расчет резистора для различных вариантов соединения светодиодов.

4. Узнаем что такое делитель напряжения

5. познакомимся с методом расчета делителя напряжения

6. Познакомимся с интегрирующей и дифференцирующей RC цепями

7. Ну и поговорим о сопротивлении проводников и падении напряжения на них

Оглавление

На этом уроке

Светодиод.

Расчет резистора для одного светодиода

Расчёт резистора при последовательном соединении светодиодов

Расчет резисторов при параллельном соединении светодиодов

Расчет резисторов при параллельно – последовательном соединении светодиодов

Делитель напряжения (voltage divider)

Расчет

Подключение нагрузки к делителю

Применимость

Время заряда конденсатора на примере RC цепочки.

Два вида включения RC цепочки:

Сопротивление проводов и падение напряжения.

Сопротивление медного провода постоянному току

Расчет падения напряжения на проводе для постоянного тока

Расчет ширины проводника на печатной плате

Домашнее задание

Дополнительные материалы

Используемые источники

Светодиод.

Светодиод — это полупроводниковый прибор, преобразующий электрический ток непосредственно в световое излучение. Светодиоды очень чувствительны к режиму работы, и не переносят перегрузок. Идеально стабильное напряжение не обеспечит заданный режим работы, оно следует из внутренней структуры принципа действия полупроводников.

Внимание! Полупроводниковый излучающий диод напитывается стабилизированным током, а не напряжением.

           Расчет резистора для одного светодиода

       Для запитки одного светодиода нам потребуется источник питания 5 В. Светодиод возьмем белого цвета, где падение напряжения при рабочем токе IF=20mA в среднем 3,2В. Схему подключения отразим на рис. 1.

       Сколько вольт нам нужно компенсировать:

5В — 3,2В = 1,8В

       Номинальный ток светодиода составляет 20 мА (0,02 А). Сопротивление, на котором должно упасть 1,8 В при заданном токе:

R = U/I = 1,8/0,02 = 90 Ом

       В стандартных значениях такого нет, поэтому подбираем ближайший в большую сторону, и это будет резистор 91 Ом из ряда Е24.

       Для увеличения срока службы светодиода и исключения возможных ошибок в расчетах допустимо использовать ток не 20 мА, а чуть меньше — 15 мА.

R = U/I = 1,8/0,015 = 120 Ом

       Для полноты расчетов не забудем вычислить выделяемую мощность (мощность рассеивания):

P = 1,8В * 0,02А = 0,04 Вт (40 мВт)

Расчёт резистора при последовательном соединении светодиодов

Внимание! Для последовательного соединения светодиодов требуется соблюдать их однотипность.

Рассмотрим подключение трех зеленых светодиодов к источнику питания 12 В.

Из документации прямое напряжение на каждом примем среднее 2.2 В, рабочий ток — 20 мА. Вычислим сопротивление для резистора R2:

R2 = (U — (Uled2 + Uled3 + Uled4)) / Iled = (12 — (2.2 + 2.2 + 2.2)) / 0.02 = 270 Ом

где:

l U — напряжения питания, В;

l Uled2, Uled3, Uled4 — прямое падение напряжения на светодиодах, В;

l Iled — рабочий ток светодиода, А.

       По аналогии с расчетом мощности рассеивания резистора для одного светодиода, таким же образом рассчитываем минимальную мощность резистора:

P = 12В — (2,2В+2,2В+2,2В) * 0,02А = 0,108 Вт (108 мВт)

Расчет резистора светодиодов

с переменным напряжением

Вы не можете просто использовать резистор

При нулевом напряжении (разница между минимальным напряжением питания, которое вы хотите поддерживать, и напряжением светодиода), нет возможности регулировать ток через светодиод.

Соответствующее уравнение:

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

(Разработку можно найти здесь.)

Вы хотите поддержать \ $ 3 \: \ text {V} \ le V _ {\ text {CC}} \ le 60 \: \ text {V} \ $. Обратите внимание, что с меньшим значением \ $ 3 \: \ text {V} \ $ в знаменателе приведенного выше уравнения стоит 0. Фактически это означает, что если вы использовали \ $ V _ {\ text {CC}} = 3 \: \ text {V} \ $ со светодиодом, резистор был бы \ $ 0 \: \ Omega \ $ (единственный способ чтобы получить падение напряжения на \ $ 0 \: \ text {V} \ $ с некоторым заданным током светодиода) и, очевидно, предлагаемое регулирование тока будет несуществующим .

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}} \ примерно 13.4 \: \ text {V} \ $. Приведенное выше уравнение предсказывает текущее регулирование около \ $ \ pm 450 \: \% \ $, если вы используете резистор размером \ $ V_ \ text {CC} \ приблизительно 13,4 \: \ text {V} \ $.

Даже если бы был способ, ваш резистор должен рассеивать до \ $ 250 \: \ text {mA} \, \ 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 ниже этого.

Короче говоря, с резистором нет хорошего решения.

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

И нет никакого возможного решения, активного или нет, если вам нужно поддерживать \ $ V_ \ text {CC} = V_ \ text {LED} \ $. Всегда есть , по крайней мере, некоторая (это могут быть десятки милливольт, но это должно быть ненулевое значение) потребность в дополнительных нагрузках по напряжению, чтобы активная цепь могла работать.

Здесь можно найти длительное обсуждение дизайна одного подхода. Но это требует, чтобы вы снизили 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 для этого потребуется больше, чем пара активных устройств.

П.С. Вышеупомянутое предполагает, что у вас есть только один источник. Если у вас есть доступ к другому рельсу питания, приведенное выше обсуждение может не применяться.

Наконец, вы можете получить разумные 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 {mA} \ le I _ {\ text {LED}} \ le 25 \: \ text {mA} \ $ в этом диапазоне:

смоделировать эту схему — Схема создана с помощью CircuitLab

Тем не менее, в любой из вышеупомянутых мыслей есть проблемы с отводом тепла. Просто никуда не денешься.

Давайте посмотрим на безумную идею, которая активна, линейна и не требует переключения. Это будет просто набросок и нереалистичный.Но это раздвинет границы, чтобы увидеть, что можно сделать, и вы увидите, что у вас все еще есть проблемы с нагревом:

смоделировать эту схему

Здесь \ $ Q_3 \ $ придется справиться с чудовищной нагрузкой по рассеиванию тепла, если рельс \ $ 60 \: \ text {V} \ $. Но приведенная выше схема технически (если вы можете каким-то образом представить, что нагрев не проблема) удовлетворит ваши требования почти до \ $ 3 \: \ text {V} \ $. (Не совсем.) Текущее положение могло бы быть разработано так, чтобы достигать всего 2: 1 во всем диапазоне подачи.Может быть. (Однако я не собираюсь работать над этим достаточно долго, чтобы выяснить это.)

Я думаю, что теперь вы понимаете, почему вы должны рассмотреть идею схемы переключателя. И это недешево. Хуже того, я не знаю ни одного решения IC, которое поддерживает полный диапазон ввода \ $ 3 \: \ text {V} \ le V_ \ text {CC} \ le 60 \: \ text {V} \ $. Некоторые опускаются до нижнего предела, но не доходят до верхнего предела. Другие пойдут так высоко, как вам нужно, но потом не опустятся так низко, как вам нужно.Тот широкий диапазон, который вы указали, просто зашкаливает. Возможно, кто-то другой знает об этой части. Я не.

Коммутаторы

После того, как вы увлеклись идеей коммутатора, вам будет выгодно нацеливать выходное напряжение как можно ближе к наихудшему напряжению светодиода при работе на \ $ 250 \: \ text {mA} \ $, но с достаточным накладные расходы по напряжению, чтобы хорошо контролировать ток. Это может быть скромно при нынешнем расположении зеркал или может быть немного более расточительным при использовании одной из вышеуказанных линейных схем.

Но как последнее напоминание, ваш источник имеет динамический диапазон 20: 1! Это требование довольно сложно выполнить с переключателем. Например, поворот ШИМ от 10% до 90% (9: 1) достаточно сложен для хорошего управления. Динамический диапазон 20: 1 означает, что поворот с хорошим контролем составляет примерно от 5% до 95%. Не так просто.

Я не знаю, какой у вас источник, и изолирован ли он, но если вам нужно добавить изоляцию, это, вероятно, потребует высокочастотного переключателя постоянного тока на постоянный ток с использованием небольшого трансформатора и с некоторым оптическим выходным напряжением. Обратная связь.Худший случай. Вы могли бы упаковать это в том размером 1 дюйм x 0,5 на 0,5 дюйма для нужного вам вывода \ $ 1 \: \ text {W} \ $.

Линейный дизайн Сумасшедшего Эдди

Хорошо. Итак, вы действительно сумасшедшие. И вам нужен более простой, линейный дизайн, который будет «просто работать правильно».

Вот она:

смоделировать эту схему

Я использовал версии TO-220 для \ $ Q_1 \ $ и \ $ Q_2 \ $, чтобы они могли рассеивать мощность, как сумасшедший! И я использовал базовое зеркало Вильсона, чтобы избежать раннего эффекта на токи светодиодов (который существенен для этих двух BJT.)

Эта схема действительно будет хорошо работать и до \ $ 3.3 \: \ text {V} \ $ шин питания! И он будет работать нормально для значений блока питания до \ $ 60 \: \ text {V} \ $, максимум \ $ 1.5 \: \ text {W} \ $ в два больших TO-220 BJT. (Они легко справятся с этим.)

Это абсолютно безумно. Но это тоже сработает. (Он также включает защиту от чрезмерно смещенных в обратном направлении переходов база-эмиттер.)

Если вы хотите немного защиты от капризов BJT, то окончательная безумная версия:

смоделировать эту схему

выше версия будет адаптироваться к изменениям BJT и право работы все время, каждый раз.

Вы должны быть по-настоящему сумасшедшими, чтобы использовать его. Он включает в себя два корпуса TO-220, еще один (10) SOT-23-3 BJT, а также еще (10) резисторы SMT. Не говоря уже о светодиодах или защитных диодах BAT46.

(BJT слабого сигнала, отмеченные красным знаком ‘*’, должны иметь \ $ V_ \ text {CEO} \ ge 60 \: \ text {V} \ $. Не все производители указывают такое высокое значение в их абсолютные максимальные характеристики. Поэтому убедитесь, что вы используете для них подходящие детали. [D44h21 и D45h21 подойдут, и светодиоды не будут подвергаться чрезмерному обратному напряжению.\ circ \ text {C} \ $ (однако с использованием диодов 1N4148, поэтому фактическая производительность с BAT46 будет немного лучше):

(цвета дорожек соответствуют цветам светодиодов.)

Сноска

Лично я бы предпочел подход осциллятора релаксации. Чрезвычайно низкая мощность, отсутствие больших корпусных устройств и BJT никогда не подвергаются воздействию высоких напряжений. Это просто лучше во всех отношениях. Возможно, я добавлю для этого дизайн. Если у меня будет момент и желание.

Калькулятор светодиодного резистора

| Потребность в последовательном резисторе

В этом руководстве мы узнаем об одной из основных концепций, которые необходимы новичкам в области электроники i.е. калькулятор светодиодного резистора. 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 горел.

Введение

Если вы только начали с электроники, например, поделок или Arduino, то, вероятно, первым проектом или схемой, которую вы могли бы создать, было бы мигание светодиода.

Преимущество Arduino заключается в том, что он имеет встроенный светодиод, подключенный к выводу 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, вывод 5 порта B). Но скорее он подключен через резистор 1 кОм последовательно с ним.

Этот резистор является интересной вещью для дальнейшего обсуждения этого руководства. Но для получения базовой информации о светоизлучающих диодах (светодиодах) вы можете обратиться к следующему посту.

«Светодиоды (светодиоды)»

Зачем нужен светодиодный резистор?

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

Все светодиоды, независимо от формы, размера или форм-фактора, имеют заранее определенный допустимый рабочий ток. Этот ток обычно определяется в таблицах как непрерывный прямой ток.

Это абсолютный максимальный ток, который может подаваться на светодиод без каких-либо повреждений. Например, 5-миллиметровый белый светодиод имеет абсолютный максимальный прямой ток 30 мА.

Итак, абсолютно необходимо контролировать количество тока, протекающего через светодиод, и самый простой способ ограничить ток — использовать последовательный резистор.

Другой важной характеристикой светодиода является его прямое напряжение. Мы увидим его влияние, когда поймем уравнение калькулятора светодиодного резистора, а также при выборе последовательного резистора.

Уравнение для вычисления светодиодного резистора

Давайте теперь перейдем к важному аспекту учебника, то есть к уравнению для калькулятора светодиодного резистора. Для простоты рассмотрим простую схему, состоящую из одного светодиода, одного последовательного резистора и источника питания.

На следующем изображении показана простая схема светодиода, состоящая из светодиода, резистора R S и источника питания V S .

Используя простую теорию цепей, вы получите следующее уравнение:

V S = R S * I R + V LED , где

В S — напряжение питания,

R S — значение 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 включены последовательно, ток, протекающий через них, будет одинаковым, и, как мы уже говорили ранее, 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 калькулятора светодиодного резистора.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.

Светодиоды разных цветов и типов имеют разные номинальные значения прямого тока и прямого напряжения. Например, в следующей таблице представлен обзор значений прямого тока и прямого напряжения некоторых из обычно используемых 5-миллиметровых светодиодов.

ПРИМЕЧАНИЕ: Следующие значения относятся к производителю и не могут быть обобщены. Для получения точных значений вам обязательно стоит 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

Янтарь 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

Фактически, если имеется N одинаковых светодиодов, соединенных последовательно, то уравнение для расчета резисторов светодиодов может быть записано следующим образом:

R S = (V S — V F * N) / I F

Пример

Давайте теперь посмотрим на простой пример схемы и вычислим значение последовательного резистора, чтобы светодиод работал правильно, не взрываясь.

На приведенном выше изображении напряжение питания V S составляет 5 В, в качестве светодиода 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 В 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 данном 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 светодиода составляет V F , то падение напряжения на резисторе составляет V S — V F . Это означает, что в процессе ограничения тока через светодиод до значения I F резистор должен 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 5-миллиметровым белым светодиодом, мы рассчитали, что сопротивление резистора составляет 47 Ом. В этом случае фактическая мощность, рассеиваемая резистором, составляет (5 В — 3,6 В) * 30 мА. Это равно 42 мВт. Таким образом, резистора ¼ Вт будет достаточно.

Это может показаться небольшим числом, но это всего лишь пример, и он может сильно нагреваться при проектировании и создании сложных и высокомощных светодиодных схем.

Калькулятор светодиодного резистора

| Калькулятор сопротивления светодиодов

Этот простой в использовании калькулятор мгновенно подскажет, какой резистор нужно использовать с учетом характеристик вашего светодиода и напряжения источника питания. Выбор правильного номинала резистора важен для правильной работы светодиода.

Светодиоды

, или светодиоды, представляют собой полупроводниковые устройства, которые излучают свет различных цветов в зависимости от подложки, используемой между слоями P и N.Они используются в таких приложениях, как световые индикаторы и инфракрасные пульты дистанционного управления. В последнее десятилетие доступные светодиоды более высокой мощности заменяют люминесцентные лампы и лампы накаливания.

В электрическом отношении светодиоды работают так же, как и другие диоды. Они действуют как переключатель, позволяя течь току при приложении их порогового напряжения. Величина тока экспоненциально увеличивается в узком диапазоне напряжений. Таким образом, важно поддерживать постоянный ток, регулируя напряжение. Это работа резистора и почему его значение имеет решающее значение.

Для использования этого калькулятора вам понадобятся два значения из спецификации светодиодов и напряжение, подаваемое вашим источником питания:

  1. Прямое напряжение светодиода, Вф
  2. Прямой ток светодиода, если
  3. Напряжение питания, Вс

прямое напряжение Vf

Vf берется из технического паспорта вашего светодиода и указывает пороговое значение, при котором светодиод включается. В таблице данных также указано максимальное значение Vf. Как правило, разница в напряжении между ними не превышает разницы в напряжении.

прямой ток, если

Это значение указано как максимальный номинальный ток. Если оно превышено, светодиод может выйти из строя.

Напряжение питания против

Напряжение источника питания Vs — это величина напряжения, поступающего на резистор. Он всегда больше Vf. Например, если вы питаете свой светодиод от четырех щелочных батареек AA, тогда ваше напряжение питания составляет 4 x 1,5 В = 6 В.

Пример

Допустим, вы хотите воспользоваться одним из новейших светодиодов высокой мощности в цепи, мощностью 3 Вт.В паспорте такого светодиода обычно приводятся такие значения для такого устройства, как:

Vf — 2,95-3,25V
Если — макс. 700 мА

Если вы используете источник питания на 12 В для схемы, то V будет 12 В.

Чтобы найти резистор подходящего размера для этого светодиода, в полях калькулятора введите:

  • Напряжение питания: 12
  • Прямое напряжение: 2,95
  • Прямой ток: 0,7 (Примечание: единицы измерения в этом поле — амперы, а не мА. Ток, выраженный в мА, необходимо сначала разделить на 1000).

Нажмите «Рассчитать», и калькулятор выдаст результат 12,9 Ом. Выберите номинал резистора в пределах 10% от этого значения. Также не забудьте проверить калькулятор светодиодного освещения.

* Совет: убедитесь, что номинальная мощность резистора достаточна (больше Vf x If). Также убедитесь, что ваш источник напряжения обеспечивает достаточный ток.

Давайте будем честными — иногда лучший калькулятор светодиодного резистора — это тот, который прост в использовании и не требует, чтобы мы даже знали, какова формула светодиодного резистора в первую очередь! Но если вы хотите узнать точную формулу для расчета светодиодного резистора, пожалуйста, проверьте поле «Формула» выше.

Вы можете получить бесплатный онлайн-калькулятор светодиодного резистора для своего веб-сайта, и вам даже не нужно загружать калькулятор светодиодного резистора — вы можете просто скопировать и вставить! Калькулятор светодиодного резистора в том виде, в котором вы его видите выше, на 100% бесплатен. Если вы хотите настроить цвета, размер и многое другое, чтобы лучше соответствовать вашему сайту, тогда цена начинается всего с 29,99 долларов за разовую покупку. Нажмите кнопку «Настроить» выше, чтобы узнать больше!

Расчет последовательного сопротивления светодиода — Electronics Hobby Club, J.I.S.T.

Светодиодные фонари

Что такое светодиод?

LED обозначает светоизлучающий диод , который относится к категории полупроводниковых устройств, называемых диодами .

Диод — это P-N переход , который позволяет течению тока только в одном направлении. Это направление обозначается как , прямое смещение .

Когда диод смещен в прямом направлении, , , ток течет со стороны P на сторону N. Здесь следует отметить одну важную вещь: диод , также имеет небольшое падение напряжения при прямом смещении , , называемое прямым падением напряжения .

Прямое падение напряжения зависит от типа и конструкции диода и определяет , сколько мощности рассеивает диод , когда через него протекает ток.

В случае светодиодов, основанных на номинальной мощности и цвете , , , , прямое падение напряжения изменится, и является наиболее важным фактором при вычислении значения последовательного сопротивления для светодиода.

Расчет последовательного сопротивления

Базовая светодиодная схема

Ток через светодиод всегда должен быть ограничен снаружи , в противном случае светодиод перегорит, если протекает ток, превышающий номинальное значение.

Одним из самых простых способов ограничения тока через светодиод является использование последовательного резистора.

Цвет светодиода и электрические характеристики Формула для расчета значения последовательного сопротивления

Учитывая, что у нас есть КРАСНЫЙ светодиод, у нас есть —

Макс. Ток (I серия ) = 20 мА
Мин. Прямое напряжение светодиода ( В f ) = 2.1 В

Учитывая, что мы подаем 5 В от вывода Arduino (VCC) = 5 В

Кроме того, учитывая 50% максимального тока светодиода, (I серия ) = 10 мА (вывод Arduino может подавать только макс. 20 мА на вывод. Не рекомендуется подавать максимальный ток на выводы Arduino.)

Подставляя указанные выше значения в уравнение, получаем ( R series ) = (5 — 2,1) / 0,01 = 290 Ом

Ближайшее сопротивление резистора будет 300 Ом .

Дополнительно, рассеиваемая мощность резистора будет, P D = I 2 x R = (10 x 10- 3 ) 2 x 300 = 0,03 Вт.

Как таковой нам понадобится резистор номинальной мощностью как минимум более чем в два раза 0,03 Вт .

Ближайший доступный номинал мощности — резистор 1/8 Вт на 300 Ом.

Нравится:

Нравится Загрузка…

Светодиодный калькулятор. Расчет токоограничивающих резисторов для одного светодиода и светодиодной матрицы • Электрические, радиочастотные и электронные калькуляторы • ऑनलाइन इकाई रूपांतरक

Определения и формулы, используемые для расчета

Один светодиод

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

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

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

нм. 5

нм) От 2,1 до 2,2 В

Цвета светодиодов, материалы, длина волны и падение напряжения
Цвет Полупроводниковый материал Длина волны Падение напряжения
Инфракрасный Галлий

30 арсенид (

30 нм) 850–

Красный Фосфид арсенида галлия (GaAsP) 620–700 нм 1.6–2,0 В
Янтарь Фосфид арсенида галлия (GaAsP) 590–610 нм 2,0–2,1 В
Желтый Фосфид арсенида галлия (GaAsP25
Зеленый Фосфид алюминия-галлия (AlGaP) 500–570 нм от 1,9 до 3,5 В
Синий Нитрид индия-галлия (InGaN) 2 2 .48–3,6 В
Белый Светодиоды RGB или люминофор Широкий спектр 2,8–4,0 В

Светодиоды и резисторы в схемах ведут себя по-разному. Поведение резистора линейно, в соответствии с законом Ома

Вольт-амперные характеристики типичного светодиода разных цветов

Если напряжение на резисторе увеличивается, пропорционально увеличивается и ток (мы предполагаем, что номинал резистора остается неизменным). такой же).С другой стороны, светодиоды ведут себя иначе. Они ведут себя как обычные диоды согласно показанной на рисунке кривой вольт-амперной характеристики светодиодов разных цветов. Кривые показывают, что ток через светодиод не прямо пропорционален напряжению на нем. Ток через светодиод экспоненциально зависит от прямого напряжения. Это означает, что только небольшое изменение напряжения вызовет большое изменение тока.

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

Расчеты

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

Значение резистора ограничения последовательного тока R s можно рассчитать по формуле закона Ома, в которой напряжение питания V s компенсируется прямым падением напряжения на диоде V f :

, где V s — напряжение источника питания (например, 5 V USB power) в вольтах, V f — прямое падение напряжения светодиода в вольтах, а I — ток светодиода в амперах.И V f , и I f можно найти в спецификациях производителя светодиодов. Типичные значения V f показаны в таблице выше. Типичный ток светодиодов, используемых для индикации, составляет 20 мА.

После того, как номинал резистора рассчитан, из предпочтительных номеров резисторов выбирается ближайшее более высокое стандартное значение. Например, если наш расчет показывает, что нам нужен резистор R s = 145 Ом, мы возьмем резистор R sp = 150 Ом.

Токоограничивающий резистор рассеивает некоторую мощность, которая рассчитывается как

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

Обычно мощность резистора выбирается близкой к удвоенной величине, рассчитанной здесь. Например, если значение мощности составляет 0,06 Вт, мы выберем резистор с номинальной мощностью 0,125 или 1/8 Вт.

Теперь мы рассчитаем КПД, который покажет, какая часть общей мощности потребляется в схеме используется светодиод.Мощность, рассеиваемая светодиодом:

Общая потребляемая мощность

Эффективность цепи светодиода

Для выбора источника питания мы рассчитаем ток, потребляемый от источника питания:

Светодиодная лента с 5050 диодов; числа 50 и 50 указывают длину и ширину чипа в миллиметрах; резисторы на 150 Ом предварительно установлены на полосе.

Светодиодные матрицы

Один светодиод можно управлять с помощью токоограничивающего резистора.Светодиодные матрицы, которые все чаще используются для освещения помещений, подсветки компьютерных мониторов и телевизоров, а также для других целей, требуют специализированных источников питания. Все мы привыкли к источникам питания со стабилизацией напряжения. Однако источники питания для управления светодиодами должны стабилизировать свой ток, а не напряжение. В любом случае в светодиодных массивах всегда используются токоограничивающие резисторы.

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

Однако в случае отказа одного светодиода в разомкнутом состоянии, который является наиболее распространенным режимом отказа, вся цепочка светодиодов гаснет. В некоторых конструкциях для предотвращения этого используется специальное устройство защиты от шунта. Для этого можно использовать стабилитроны, включенные параллельно каждому светодиоду.Этот подход хорош для маломощных светодиодов, но для мощных светодиодов, используемых, например, в уличном освещении, этот подход нерентабелен, и необходимо использовать более сложные шунтирующие устройства защиты. Конечно, это увеличивает затраты и требования к пространству. В настоящее время (2018 г.) можно наблюдать, что светодиодные уличные фонари с плановым сроком службы 10 лет служат не более года. То же касается и бытовых светодиодных ламп, в том числе ламп известных производителей.

Эта светодиодная лента используется для подсветки ЖК-панели телевизора; две такие планки устанавливаются с двух сторон от панели экрана.Такая конструкция позволяет использовать самые тонкие дисплеи. Обратите внимание, что телевизоры с ЖК-панелями со светодиодной подсветкой обычно продаются как светодиодные телевизоры. Настоящие светодиодные телевизоры используют OLED-дисплеи.

При расчете необходимого сопротивления токоограничивающего резистора R s необходимо учитывать все падения напряжения на каждом светодиодах. Например, если падение напряжения на каждом светящемся светодиоде составляет 2 В и мы подключили пять светодиодов последовательно, то общее падение напряжения на всех пяти будет 5 × 2 = 10 В.

Несколько одинаковых светодиодов также могут быть подключены параллельно. Параллельные светодиоды должны иметь согласованное прямое напряжение В, f , в противном случае через них не будет одинакового тока и, следовательно, их яркость будет разной. Для параллельного подключения светодиодов рекомендуется последовательно с каждым диодом подключить токоограничивающий резистор. При параллельном подключении отказ одного диода из-за обрыва цепи не приведет к потере света всего набора диодов — он будет работать в обычном режиме.Другой проблемой полностью параллельного подключения является выбор эффективного низковольтного и сильноточного источника питания, который при той же номинальной мощности может быть более дорогим, чем обычные источники питания для более высоких напряжений и более низких токов.

В этом обычном светодиодном светильнике для уличного освещения 8 цепочек по 5 мощных светодиодов, всего 40 светодиодов, приводятся в действие эффективным источником постоянного тока; обратите внимание, что две гирлянды (верхняя левая и нижняя правая) темные в этом приспособлении, установленном всего пару месяцев назад, потому что в каждой из них вышел из строя один диод и устройства защиты не используются или не работают

Расчет токоограничивающих резисторов

Если количество светодиодов в последовательной строке N светодиодов в строке (обозначено как N s в поле ввода) не введено, то оно будет определено здесь.Максимальное количество светодиодов в последовательности N светодиода в строке max для данного напряжения источника питания В с и прямого напряжения светодиода В f :

Если количество Светодиоды в последовательной строке N Светодиоды в строке (обозначается как N s в поле ввода) вводится, затем максимальное количество светодиодов в последовательной строке N светодиодов в строке max определяется как

А 3014 (3.0 × 1,4 мм) Светодиод SMD, используемый в ЖК-телевизорах со светодиодной подсветкой

Количество строк с максимальным количеством светодиодов в строке N строк :

Количество светодиодов в оставшейся более короткой строке N светодиоды остатка :

Если N светодиода остатка = 0, то дополнительной строки не будет.

Сопротивление токоограничивающего резистора для цепочек с макс. количество светодиодов:

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

Общая мощность P Светодиод , рассеиваемая всеми светодиодами :

Мощность , рассеиваемая резисторами :

светодиодов, гибких общественное место; в светодиодном дисплее в качестве пикселей используется матрица светодиодов; из-за очень высокой яркости светодиодов они обычно используются на открытом воздухе в качестве рекламных щитов или достопримечательностей на шоссе, которые видны при ярком солнечном свете.Светодиодные дисплеи также могут обеспечивать общее освещение и часто используются в качестве фото- и видеосвета с переменной цветовой температурой

Номинальная мощность определяется с коэффициентом безопасности k = 2, что обеспечивает надежную работу резистора. Выберите номинальную мощность резистора, которая в два раза превышает расчетную мощность из следующих значений: 0,125; 0,25; 0,5; 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 16, 25, 50 Вт

Расчет общей мощности P R , рассеиваемой всеми резисторами :

Расчет общей мощности P всего , рассеиваемое массивом :

Расчет тока , потребляемого массивом от источника питания :

Расчет эффективности массива :

Вам также может быть интересно преобразователи яркости, силы света и освещенности.

यह आलेख Анатолий Золотков द्वारा लिखित है।

Как рассчитать сопротивление светодиода

Сегодня светодиоды используются повсеместно: в качестве индикаторов, элементов подсветки, в фонариках и даже в светофорах. Есть тысячи моделей этих устройств. На их основе в домашних условиях легко собрать развлекательные устройства. Светодиоды свободно продаются в магазинах радиодеталей. В отличие от ламп накаливания их нельзя подключать напрямую к источнику тока — светодиоды выходят из строя. Нужен ограничительный резистор.Поэтому вопрос, как рассчитать сопротивление светодиода, встает непосредственно перед его использованием.

Вам понадобится

Руководство по светоизлучающим полупроводниковым устройствам, знание стандартных номиналов резисторов (серии E6, E12, E24, E48) или доступ в Интернет для получения необходимых данных. Листок бумаги с ручкой или калькулятором.

Инструкция по эксплуатации

1

Узнайте электрические параметры используемого светодиода. Для расчета сопротивления резистора необходимо узнать прямое напряжение и номинальный ток устройства.Зная модель, в справочнике или в Интернете найдите необходимые параметры. Запомните или запишите их значения.

2

Определите напряжение источника питания, от которого будет запитан светодиод. Если вы собираетесь использовать гальванические элементы или батареи в качестве источника питания, узнайте их номинальное напряжение. Если светодиод должен питаться от цепей с большим разбросом напряжения (например, от электросети автомобиля), определите максимально возможное напряжение в цепи.

3

Рассчитайте сопротивление светодиода.Рассчитайте по формуле R = (Vs — Vd) / I, где Vs — напряжение источника питания, Vd — прямое напряжение светодиода, а I — его номинальный ток. Найдите ближайшее значение большего сопротивления в одном из рядов номинальных сопротивлений. Имеет смысл использовать серию Е12. Допуск номинальных значений сопротивления данной серии составляет 10%. Итак, если рассчитанное значение сопротивления составляет R = 1011 Ом, значение 1200 Ом необходимо выбрать в качестве реального сопротивления.

4

Рассчитайте минимальную требуемую мощность гасящего резистора.Вычислите значение по формуле P = (Vs — Vd) ² / R. Значения переменных Vs и Vd аналогичны значениям на предыдущем шаге. Значение R — это сопротивление, рассчитанное ранее.

примечание

Не включайте светодиоды параллельно с помощью одного диммирующего резистора. Из-за естественного разброса параметров устройств некоторые из них будут иметь повышенную нагрузку, что может привести к их выходу из строя.

Полезный совет

Если модель светодиода неизвестна, можно использовать резистор с переменным сопротивлением для экспериментального определения требуемого значения.

как рассчитать резистор для светодиода

Расчет сопротивления для фонарей — Model Railroader Magazine

Также запомните ключевое различие между лампочкой и светодиодом. Для лампочки указанный ток равен тому, сколько она будет использовать при номинальном напряжении при включении. Для светодиода номинальный ток — МАКСИМАЛЬНЫЙ, который светодиод может выдержать без повреждений, поэтому вы всегда хотите рассчитать резистор для светодиода, используя что-то меньшее, чем текущий ПРЕДЕЛ, указанный в спецификациях.Половина обычно работает, с белыми светодиодами, используемыми в локомотивах — резистор 1 кОм с типичным декодером DCC получает около 9-10 мА на светодиод, а большинство белых светодиодов рассчитаны на около 20 мА.

Напряжение прямо противоположное — для светодиода номинальное напряжение — это то, сколько будет падать светодиод. Обычно 2,1 В для красного / зеленого / желтого цветов, а 3,2 В для белого. Это напряжение всегда будет «теряться» в светодиоде. Для лампочки напряжение, по сути, является максимальным, с которым она может работать — конечно, какое-то время они могут подниматься выше.То же самое с током в светодиодах. Подача 25 мА через тот, который рассчитан на 20 мА, не заставит его мгновенно погаснуть, но, как при пропускании 14 В через лампочку 12 В, срок службы будет сокращен.

С технической точки зрения, при расчете резистора для лампочки вы регулируете падение напряжения. Течение известно. Последовательные напряжения складываются, поэтому, если лампа рассчитана на 3 вольта, а ваш блок питания рассчитан на 12 вольт, вы знаете, что вам нужно понизить 9 вольт на резисторе. А поскольку последовательный ток разделяется, вы знаете, что если лампочка рассчитана на 50 мА, то 50 мА будет течь через резистор.Теперь вы знаете напряжение и ток и можете рассчитать требуемый резистор.

Для светодиода вы знаете падение напряжения. Вы должны выбрать текущий уровень, что-то ниже рейтинга светодиодов. Поскольку снова у нас есть последовательная цепь, напряжения складываются, поэтому, если на светодиоде падает 3,2 вольта, а напряжение питания составляет 12 вольт, мы знаем, что на резисторе должно быть потеряно 8,8 вольт. Ток распределяется, поэтому все, чем мы ограничиваем светодиод, зависит от того, сколько тока будет протекать через резистор. И снова у нас есть напряжение и ток, и мы можем рассчитать по ним сопротивление.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *