Cum se calculează rezistența pentru o diodă. Calculator de rezistență a rezistenței LED

Rezultatul calculului va fi valoarea exactă a valorii rezistorului și valoarea tipică a valorii din fabrică a rezistorului apropiat.
LED-urile au câștigat pe bună dreptate recunoașterea pasionaților de mașini, deoarece oferă un flux luminos puternic cu un consum redus (comparativ cu lămpile incandescente convenționale pentru mașini) și oferă, de asemenea, o gamă largă de culori și dimensiuni strălucitoare. Adesea, amatorii în procesul de transformare a lămpilor incandescente arse în LED-uri se confruntă cu întrebarea: cum să conectați un LED la rețeaua de bord a mașinii(pentru o mașină 12 volți, pentru un camion 24 volți) sau o motocicletă (6-12 volți)? La urma urmelor Conectându-te direct, îl vei arde imediat. In acest articol voi spune cum să conectați corect unul sau mai multe LED-uri la o sursă de alimentare. Veți afla de ce un LED are nevoie de un rezistor și îi puteți calcula valoarea folosind sistemul nostru calculator online O.

Cum să conectați corect un LED la rețeaua de bord.

Pentru ca LED-ul să funcționeze corect, este necesar să se limiteze curentul care circulă prin el.

Pentru a face acest lucru, LED-ul este conectat la rețeaua de bord în serie cu un rezistor de limitare a curentului. Necesitatea de a limita curentul este justificată de dependența duratei de viață a LED-ului de curentul de trecere cu cât este mai mare, cu atât durata de viață este mai scurtă. Dar trebuie remarcat faptul că această dependență este neliniară și dacă este depășit un anumit prag recomandat (vezi Fișa de date pentru modelul dvs.), dioda eșuează. Figura prezintă mai multe opțiuni pentru pornirea LED-urilor cu rezistențe și indică, de asemenea, care dintre incluziuni sunt optime, care sunt corecte, dar mai puțin optime în ceea ce privește consumul de energie și care sunt incorecte și vor duce la o reducere semnificativă a duratei de viață a LED-uri.

Am decis cu privire la opțiunea circuitului de comutare, acum trebuie să ne dăm seama ce rezistență este necesară pentru LED.

Calculator online: „Calculul unui rezistor pentru un LED”. Formula de calcul a rezistorului arată ca: după cum urmează
R= (Upit – (Upr.sv* N))/I Pentru cei care au decis să renunțe pentru că... nu știe nimic despre numele și originea diodelor minate, - voi spune, nu vă grăbiți, o soluție universală la întrebarea dvs. va fi dată mai jos.

Să ne uităm la fișa de date pentru un LED de 3 mm de la kingbright ca exemplu.
Figura de mai jos este o captură de ecran care indică caracteristicile LED-ului cu un curent care trece prin acesta de 2 mA la o temperatură de 25C. Dintre toate caracteristicile prezentate, ne interesează doar Forward Voltage - tensiunea directă de pe LED.

• putere
• curent de impuls
• curent continuu continuu (DC Forward Current) aceasta este valoarea care ne intereseaza, in acest caz curentul nu trebuie lăsat să treacă peste 25 de miliamperi(la temperatura de 25 de grade Celsius).

Ultima figură ilustrează dependența caracteristicilor de condițiile de utilizare:

• dependența tensiunii directe de curentul de trecere
• dependenţa intensităţii fluxului luminos de curentul care trece
• dependența curentului de trecere de temperatură
• dependența intensității fluxului luminos de temperatură

Pe baza datelor obținute în fișa de date, putem concluziona că valoarea optimă a curentului de trecere este de la 2 la 10 miliamperi, în timp ce valoarea tipică a tensiunii directe la bornele LED-ului este de la 1,9 la 2 volți.

Exemplul de calcul nr. 1 Dacă introduceți tensiunea rețelei de bord 12 (V), valoarea curentului 2 (mA), valoarea tensiunii directe 1,9 (V) în calculatorul online, numărul de LED-uri 1, obținem valoarea calculată a rezistenței = 5050 Ohm Cea mai apropiată valoare de producție a rezistenței este de 5100 Ohm sau 5,1 kOhm marcajul rezistențelor domestice 5k1 marcaj smd rezistenta 512

Exemplul de calcul nr. 2 Dacă introduceți în calculator tensiunea rețelei de bord a camionului 24 (V), valoarea curentului este de 10 (mA) strălucim la putere maximă:), valoarea tensiunii directe 2 (V) numărul de LED-urile 3 (o ghirlandă mică a apărut) valoarea calculată a rezistenței = 1800 Ohm Cea mai apropiată valoare de producție a rezistenței este de 1800 Ohm sau 1,8 kOhm marcarea rezistențelor domestice 1k8 marcarea rezistenței smd 182

Recomandări pentru conectarea LED-urilor cu caracteristici necunoscute:

Luați valoarea curentului ca 5-10 (mA), valoarea tensiunii directe de pe LED ca 1,5-2 (V), introduceți tensiunea rețelei dvs. de bord în calculator și faceți calculul. Cu o probabilitate de 99%, LED-ul dvs. în acest mod va dura mai mult de un an. Puteți verifica acuratețea calculului prin măsurarea curentului care trece prin diodă, pentru aceasta, un ampermetru este conectat în serie cu lanțul dumneavoastră de rezistență și LED. Dacă aveți întrebări, întrebați în comentarii.

LED-urile de astăzi și-au găsit aplicație în aproape toate domeniile activității umane. Dar, în ciuda acestui fapt, pentru majoritatea consumatorilor obișnuiți este complet neclar de ce și ce legi se aplică atunci când funcționează LED-urile. Dacă o astfel de persoană dorește să aranjeze iluminarea folosind astfel de dispozitive, atunci multe întrebări și căutarea de soluții la probleme nu pot fi evitate. Și întrebarea principală va fi - „Ce fel de lucruri sunt aceste rezistențe și de ce au nevoie de ele LED-urile?”

Un rezistor este una dintre componentele rețelei electrice, caracterizat prin pasivitate și, în cel mai bun caz, caracterizat prin rezistență la curent electric. Adică legea lui Ohm trebuie să fie valabilă pentru un astfel de dispozitiv în orice moment.

Scopul principal al dispozitivelor este capacitatea de a rezista energic curentului electric. Datorită acestei calități, rezistențele sunt utilizate pe scară largă dacă este necesar, dispozitive de iluminat artificial, inclusiv utilizarea LED-urilor.

De ce este necesară utilizarea rezistențelor în cazul dispozitivelor de iluminat cu LED-uri?

Majoritatea consumatorilor știu că un bec incandescent obișnuit produce lumină atunci când este conectat direct la orice sursă de alimentare. Becul poate functiona mult timp si se arde doar atunci cand, din cauza aprovizionării, este prea mult înaltă tensiune Filamentul se încălzește excesiv. În acest caz, becul, într-un fel, implementează funcția unui rezistor, deoarece trecerea curentului electric prin el este dificilă, dar cu cât tensiunea aplicată este mai mare, cu atât este mai ușor pentru curent să depășească rezistența bec. Desigur, este imposibil să puneți o parte semiconductoare atât de complexă precum un LED și un bec obișnuit cu incandescență la același nivel.

Este important să știți că LED-ul este acesta este un dispozitiv electric, pentru a cărui funcționare nu este de preferat puterea curentului în sine, ci tensiunea disponibilă în rețea. De exemplu, dacă este selectată o tensiune de 1,8 V pentru un astfel de dispozitiv și 2 V ajunge la acesta, atunci cel mai probabil se va arde - dacă tensiunea nu este redusă în timp la nivelul cerut de dispozitiv. Tocmai în acest scop este necesar un rezistor prin care sursa de alimentare utilizată este stabilizată astfel încât tensiunea furnizată de aceasta să nu deterioreze dispozitivul.

În acest sens, este extrem de important:

• decide ce tip de rezistor este necesar;
• determinați necesitatea utilizării unui rezistor individual pentru un dispozitiv specific, care necesită calcul;
• luați în considerare tipul de conectare a surselor de lumină;
• numărul planificat de LED-uri în sistemul de iluminat.

Scheme de conectare

Cu o aranjare secvențială a LED-urilor, atunci când sunt amplasate unul după altul, un rezistor este de obicei suficient, dacă puteți calcula corect rezistența acestuia. Acest lucru se explică prin faptul că există același curent într-un circuit electric, în fiecare locație în care sunt instalate aparate electrice.

Dar în cazul conexiunii în paralel, fiecare LED necesită propriul rezistor. Dacă neglijăm această cerință, atunci toată tensiunea va trebui să fie trasă de unul, așa-numitul LED „limitator”, adică cel care are nevoie de cea mai mică tensiune. El va eșua prea repede, în acest caz, se va aplica tensiune următorului dispozitiv din circuit, care se va arde brusc în același mod. Această întorsătură a evenimentelor este inacceptabilă, prin urmare, în cazul conectării în paralel a oricărui număr de LED-uri, este necesară utilizarea aceluiași număr de rezistențe, ale căror caracteristici sunt selectate prin calcul.

Calculul rezistențelor pentru LED-uri

Cu o înțelegere corectă a fizicii procesului, calcularea rezistenței și puterii acestor dispozitive nu poate fi numită o sarcină imposibilă căreia o persoană obișnuită nu poate face față. Pentru a calcula rezistența necesară a rezistenței, trebuie luate în considerare următoarele puncte:

Calculul rezistențelor folosind un calculator special

De obicei, calculul rezistenței unor astfel de dispozitive necesare oricărui LED se realizează folosind calculatoare special concepute în acest scop. Astfel de calculatoare, convenabile și extrem de eficiente, nu trebuie să fie descărcate și instalate de undeva - este foarte posibil să se calculeze un rezistor online.

Calculator de rezistență permite o mare precizie determinați puterea necesară și valoarea rezistenței rezistorului instalat în circuitul LED.

Pentru a calcula rezistența necesară, trebuie să introduceți următoarele în rândurile corespunzătoare ale calculatorului online:

• tensiune de alimentare LED;
• Tensiune nominală LED;

După apăsarea butonului corespunzător, se efectuează calculul și Datele calculate primite sunt afișate pe ecranul monitorului, cu ajutorul căruia poți organiza ulterior iluminarea artificială cu LED-uri fără prea multe dificultăți.

De asemenea, calculatoarele online au o anumită bază de date care conține date despre LED-uri și parametrii acestora. Posibilitatea de calcul este prezentată:

• evaluarea dispozitivului;
• marcaj de culoare;
• curent consumat de circuit;
• putere disipată.

O persoană care nu este bine versată în inginerie electrică și fizică nu va putea, în cele mai multe cazuri, să calculeze în mod independent dispozitive pentru LED-uri. Din acest motiv, efectuarea calculelor folosind un calculator online funcțional și convenabil - ajutor neprețuit pentru oamenii obișnuiți care nu cunosc metodele de calcul folosind formule fizice.

Cei mai cunoscuți producători de LED-uri și benzi au creat pe baza lor, pe site-urile lor oficiale De asemenea, își postează propriul calculator online, cu ajutorul cărora nu numai că puteți selecta rezistențele și LED-urile necesare, ci și să calculați parametrii dispozitivelor de curent utilizate în diferite moduri de funcționare cu valori variabile de curent, temperatură, tensiune aplicată etc.

Calcularea unui rezistor pentru un LED este destul de simplă și necesită timp minim. În plus, există multe calculatoare online care ajută la efectuarea unor astfel de calcule. Cu toate acestea, cred că este mult mai util să înțelegeți singur această problemă, să înțelegeți fizica proceselor în curs și să efectuați astfel de calcule cu propriile mâini. Aceasta este ceea ce vom face în acest articol.

LED-urile sunt dispozitive universale. Ele pot fi folosite ca indicație sau pot fi pur și simplu dispozitive de iluminat cu drepturi depline.

Inginerii electronici începători în practică au destul de des o situație în care trebuie să alimenteze un LED de la o sursă de alimentare a cărei tensiune depășește semnificativ tensiunea nominală a LED-ului ( orez. 1 ). De exemplu, tensiunea bateriei 12 V, iar LED-ul este aprins 2 V (orez. 2 ) Dacă o astfel de tensiune este aplicată LED-ului, acesta se va arde pur și simplu. Sau când LED-ul este folosit ca indicator de tensiune 220 V. Fără măsuri speciale, atunci când este conectat direct, va eșua.

Orez. 1 - Schema de conectare a LED-urilor printr-un rezistor

Orez. 2 - Diagrama conexiunii directe a LED-ului la sursa de tensiune

Pentru a reduce tensiunea pe LED și a limita curentul din circuitul său, trebuie să conectați un rezistor în serie cu acesta ( orez. 3 ). Să calculăm parametrii acestui rezistor. Această tehnică este potrivită pentru orice LED la orice tensiune de alimentare.

Orez. 3 - Conectarea rezistenței la LED

Vom efectua calculul folosind exemplul unui LED AL307 ( orez. 4 ). Tensiunea sa nominală Usd = 2 V, și curentul Isd = 10 mA = 0,01 A.În primul caz, vom alimenta LED-ul de la Uip1 = 12 V, iar în al doilea – din Uip1 = 5 V, deoarece aceste valori ale tensiunii sunt cele mai comune. Este suficient să cunoaștem acești trei parametri pentru a calcula rezistența R pentru LED.

Orez. 4 - LED AL307. Aspect

Să notăm datele inițiale.

Uip1 = 12 V;

Uip2 = 5 V;

Usd = 2 V;

Isd = 10 mA = 0,01 A.

Mai întâi găsim valoarea tensiunii ΔU R, pe care rezistorul ar trebui să-l stingă, adică găsim căderea de tensiune pe rezistor. Este egal cu diferența de tensiune dintre sursa de alimentare și LED:

ΔUR = Uip – Usd;

ΔUR = 12 – 2 = 10 V.

Adică, rezistența ar trebui să se oprească 10 V. Rezistența rezistorului R este egală cu raportul căderii de tensiune pe acesta ΔU R la curent ( orez. 5 ):

R = AUR/Isd;

R = 10/0,01 = 1000 Ohm = 1 kOhm.

Orez. 5 - Rezistenta pentru LED la Uip1 = 12 V

Să determinăm rezistența LED-ului atunci când este alimentat de la o sursă de tensiune 5 V.

Uip = 5 V;

Usd = 2 V;

Isd = 10 mA = 0,01 A.

Căderea de tensiune pe rezistor:

ΔU R = Uip – Usd;

ΔU R = 5 – 2 = 3 V.

Rezistenta ( orez. 6 ):

R = AU R/Isd;

R = 3/0,01 = 300 Ohm.

Orez. 6 - Rezistenta pentru LED la Uip2 = 5 V

Și așa, am determinat rezistența rezistențelor. Cu toate acestea, cunoașterea valorii sale nu este suficientă pentru a include un rezistor în circuit. De asemenea, foarte importantă este disiparea puterii care este eliberată de rezistor sub formă de căldură datorită curentului care trece prin acesta.

Calculul puterii rezistenței pentru un LED

Există și standarde. Din punct de vedere vizual, puterea disipată a unui rezistor poate fi determinată de dimensiunea acestuia ( orez. 7, 8 ). Cu cât este mai mare rezistența, cu atât mai multă putere poate disipa.

Orez. 7 - Rezistor cu disipare de putere 0,125 W

Orez. 8 - Rezistor cu putere de disipare 1 W

Pentru a decide în sfârșit asupra alegerii rezistenței, să calculăm puterea disipată a acestuia P, care este egal cu produsul tensiunii aplicate rezistorului ΔU R, pe curent ISD curgând prin ea.

P = UI = U 2 /R = I 2 R.

P1 = 0,01 2 300 = 0,03 W.

P2 = 0,01 2 1000 = 0,1 W.

După cum puteți vedea, în ambele cazuri ni se va potrivi un rezistor cu o putere disipată de 0,125 W sau mai mult.

Să rezumăm algoritmul pentru calcularea unui rezistor pentru un LED.

1. Determinați căderea de tensiune pe rezistor.
2. Găsim rezistență.
3. Calculăm puterea disipată.

Fiind un dispozitiv semiconductor, se distinge prin neliniaritatea caracteristicii curent-tensiune (caracteristica volt-ampere); Dependența curentului de tensiune este exponențială. Chiar și un mic exces al tensiunii de alimentare poate provoca apariția unui curent care poate deteriora LED-ul (denumit în continuare LED).

Prin urmare, pentru a limita curentul, un rezistor convențional este utilizat ca balast de amortizare, al cărui calcul corect al rezistenței determină funcționarea LED-ului și durata de viață a acestuia.

Cu o tensiune de alimentare care depășește intervalul de tensiune de funcționare, LED-ul se poate arde pur și simplu dacă este prea scăzut, fie va străluci „la intensitate maximă”, fie nu se va aprinde deloc.

Iată cum arată LED-ul în viața reală:
Și așa este indicat în diagramă:

La ce este folosit LED-ul?
LED-urile emit lumină atunci când sunt trecute prin ele curent electric.

Au fost inventate în anii 70 ai secolului trecut pentru a schimba becurile, care de multe ori se ardeau și consumau multă energie.

Conectare și lipire
LED-urile trebuie conectate corect, tinand cont de polaritatea lor + pentru anod si k pentru catod Catodul are un fir scurt, un picior mai scurt. Dacă vedeți interiorul LED-ului, catodul are un electrod mai mare (dar aceasta nu este o metodă oficială).

LED-urile pot fi deteriorate de căldura lipirii, dar riscul este mic dacă lipiți rapid. Nu trebuie luate precauții speciale atunci când lipiți majoritatea LED-urilor, dar poate fi util să apucați piciorul LED-ului cu penseta pentru disiparea căldurii.

Verificarea LED-urilor
Nu conectați niciodată LED-urile direct la o baterie sau la o sursă de alimentare!
LED-ul se va arde aproape instantaneu, deoarece prea mult curent îl va arde. LED-urile trebuie să aibă o rezistență de limitare Pentru testare rapidă, o rezistență de 1k ohm este potrivită pentru majoritatea LED-urilor dacă tensiunea este de 12 V sau mai puțin. Nu uitați să conectați corect LED-urile, respectând polaritatea!

Culori LED
LED-urile vin în aproape toate culorile: roșu, portocaliu, chihlimbar, chihlimbar, verde, albastru și alb. LED-urile albastre și albe sunt puțin mai scumpe decât alte culori.
Culoarea LED-urilor este determinată de tipul de material semiconductor din care este fabricat și nu de culoarea plasticului carcasei sale. LED-urile de orice culoare vin într-o carcasă incoloră, caz în care culoarea poate fi aflată doar pornind-o...

LED-uri multicolore
Aranjat LED multicolor pur și simplu, de regulă, este roșu și verde combinat într-un singur corp cu trei picioare. Schimbând luminozitatea sau numărul de impulsuri pe fiecare cristal, puteți obține diferite culori strălucitoare.

Calculul rezistenței LED
Un LED trebuie să aibă un rezistor conectat în serie în circuitul său pentru a limita curentul care trece prin LED, altfel se va arde aproape instantaneu...
Rezistorul R este determinat de formula:
R = (V S - V L ) / I

VS = tensiunea de alimentare
V L = tensiune directă calculată pentru fiecare tip de diodă (de obicei 2 până la 4 volți)
I = curent LED (de exemplu 20mA), acesta ar trebui să fie mai mic decât maximul permis pentru diodă
Dacă dimensiunea rezistenței nu poate fi selectată cu precizie, atunci luați un rezistor de o valoare mai mare. De fapt, cu greu vei observa diferența... luminozitatea strălucirii va scădea destul de ușor.
De exemplu: dacă tensiunea de alimentare este VS = 9V și există un LED roșu (V = 2V) care necesită I = 20mA = 0,020A,
R = (- 9 V) / 0,02A = 350 Ohm. În acest caz, puteți selecta 390 ohmi (cea mai apropiată valoare standard, care este mai mare).

Calcularea unui rezistor LED folosind legea lui Ohm
Legea lui Ohm spune că rezistența unui rezistor este R = V / I, unde:
V = tensiunea la rezistor (V = S - V L în acest caz)
I = curent prin rezistor
Deci R = (V S - V L ) / I

Conectarea în serie a LED-urilor.
Dacă doriți să conectați mai multe LED-uri deodată, acest lucru se poate face în serie. Acest lucru reduce consumul de energie și vă permite să conectați un număr mare de diode în același timp, de exemplu, ca un fel de ghirlandă.
Toate LED-urile care sunt conectate în serie trebuie să fie de același tip. Sursa de alimentare trebuie să aibă suficientă putere și să asigure tensiunea corespunzătoare.

Exemplu de calcul:
Diode roșii, galbene și verzi - atunci când sunt conectate în serie, este necesară o tensiune de alimentare de cel puțin 8V, așa că o baterie de 9 volți va fi o sursă aproape ideală.
V L = 2V + 2V + 2V = 6V (trei diode, tensiunile lor sunt însumate).
Dacă tensiunea de alimentare VS 9V și curentul diodei = 0,015A,
Rezistorul R = (V S - V L ) / I= (9 - 6) /0,015 = 200 Ohm
Luăm un rezistor de 220 Ohm (cea mai apropiată valoare standard, care este mai mare).

Evitați conectarea LED-urilor în paralel!
Conectarea mai multor LED-uri în paralel folosind un singur rezistor nu este foarte bună bună idee…

De regulă, LED-urile au o gamă de parametri și necesită tensiuni ușor diferite fiecare..., ceea ce face ca o astfel de conexiune să fie practic nefuncțională. Una dintre diode va străluci mai strălucitoare și va prelua mai mult curent până când nu va eșua. Această conexiune accelerează foarte mult degradarea naturală a cristalului LED. Dacă LED-urile sunt conectate în paralel, fiecare LED trebuie să aibă propriul său rezistor de limitare.

LED-uri intermitente
LED-urile intermitente arată ca LED-urile obișnuite, pot clipi singure deoarece conțin un circuit integrat încorporat. LED-ul se aprinde intermitent frecvente joase, de obicei 2-3 clipiri pe secundă. Astfel de bibelouri sunt făcute pentru alarme auto, diverse indicatoare sau jucării pentru copii.

Indicatoare LED alfanumerice
Indicatoarele alfanumerice LED sunt acum foarte rar folosite, sunt mai complexe și mai scumpe decât cele cu cristale lichide. Anterior, acesta era practic singurul și cel mai avansat mijloc de afișare, chiar și pe telefoanele mobile :)

(dioda emițătoare de lumină) - emite lumină atunci când trece curent electric prin ea. Cel mai simplu circuit pentru alimentarea LED-urilor constă dintr-o sursă de alimentare, un LED și un rezistor conectat în serie cu acesta.

Acesta este adesea numit balast sau rezistor de limitare a curentului. Apare întrebarea: „De ce un LED are nevoie de un rezistor?” Este necesar un rezistor de limitare a curentului pentru a limita curentul care trece prin LED pentru a-l proteja de ardere. Dacă tensiunea de alimentare este egală cu căderea de tensiune pe LED, atunci un astfel de rezistor nu este necesar.

Calculul unui rezistor pentru un LED

Rezistența rezistorului de balast este ușor de calculat folosind legea lui Ohm și regulile lui Kirchhoff. Pentru a calcula rezistența necesară a rezistenței, trebuie să scădem tensiunea nominală a LED-ului din tensiunea de alimentare și apoi să împărțim această diferență la curentul de funcționare al LED-ului:

• V - tensiunea de alimentare
• V LED - căderea de tensiune pe LED
• I – curent de funcționare LED

Mai jos este un tabel cu dependența tensiunii de funcționare a LED-ului de culoarea acestuia:

Deși acest circuit simplu este utilizat pe scară largă în electronica de larg consum, nu este foarte eficient deoarece puterea în exces de la sursa de alimentare este disipată sub formă de căldură în rezistența de balast. Prin urmare, se folosesc adesea scheme mai complexe (), care sunt mai eficiente.

Să folosim un exemplu pentru a calcula rezistența rezistenței pentru un LED.

Avem:

• alimentare: 12 volți
• Tensiune LED: 2 volți
• Curent de funcționare LED: 30 mA

Să calculăm rezistor limitator de curent folosind formula:

Se pare că rezistența noastră ar trebui să aibă o rezistență de 333 ohmi. Dacă nu este posibil să selectați valoarea exactă din, atunci este necesar să luați cea mai apropiată rezistență mai mare. În cazul nostru va fi 360 ​​Ohm (seria E24).

Conectarea în serie a LED-urilor

Adesea, mai multe LED-uri sunt conectate în serie la o sursă de tensiune. Când LED-urile identice sunt conectate în serie, consumul lor total de curent este egal cu curentul de funcționare al unui LED, iar tensiunea totală este egală cu suma tensiunilor de cădere ale tuturor LED-urilor din circuit.

Prin urmare, în acest caz, este suficient să folosim un rezistor pentru întregul lanț secvenţial de LED-uri.

Un exemplu de calcul al rezistenței unui rezistor pentru o conexiune în serie.

În acest exemplu, două LED-uri sunt conectate în serie. Un LED roșu cu o tensiune de 2V și un LED ultraviolet cu o tensiune de 4,5V. Să presupunem că ambele au un curent nominal de 30 mA.

Din regula lui Kirchhoff rezultă că suma căderilor de tensiune din întregul circuit este egală cu tensiunea sursei de alimentare. Prin urmare, tensiunea pe rezistor trebuie să fie egală cu tensiunea sursei de alimentare minus suma căderilor de tensiune pe LED-uri.

Folosind legea lui Ohm, calculăm valoarea rezistenței rezistorului de limitare:

Rezistorul trebuie să aibă o valoare de cel puțin 183,3 ohmi.

Observați că după scăderea căderii de tensiune mai avem 5,5 volți. Acest lucru face posibilă conectarea unui alt LED (desigur, după ce a recalculat anterior rezistența rezistenței)

Conectarea în paralel a LED-urilor

De asemenea, puteți conecta LED-uri în paralel, dar acest lucru creează mai multe probleme decât cu o conexiune în serie.

Limitarea curentului LED-urilor conectate în paralel cu un rezistor comun nu este o idee bună, deoarece în acest caz toate LED-urile trebuie să aibă exact aceeași tensiune de funcționare. Dacă orice LED are o tensiune mai mică, atunci va curge mai mult curent prin el, ceea ce, la rândul său, îl poate deteriora.

Și chiar dacă toate LED-urile au aceleași specificații, acestea pot avea caracteristici curent-tensiune diferite din cauza diferențelor în procesul de fabricație. Acest lucru va duce, de asemenea, la un curent diferit care curge prin fiecare LED. Pentru a minimiza diferențele de curent, LED-urile conectate în paralel au de obicei un rezistor de balast pentru fiecare legătură.

Calculator online pentru calcularea unei rezistențe pentru un LED

Acest calculator online vă va ajuta să găsiți valoarea necesară a rezistenței pentru un LED conectat conform următoarei diagrame:

notă: al zecelea separator este un punct, nu o virgulă

Formula pentru calcularea rezistenței rezistenței calculator online

Rezistenta rezistenta= (U– U F)/ eu F

• U- alimentare electrică;
• U F– tensiunea directă a LED-ului;
• eu F– curent LED (în miliamperi).

Nota: Este prea dificil să găsești un rezistor cu rezistența obținută în calcul. De regulă, rezistențele sunt produse în valori standard (gamă nominală). Dacă nu puteți găsi rezistența de care aveți nevoie, atunci selectați cea mai apropiată valoare a rezistenței mai mare pe care ați calculat-o.

De exemplu, dacă obțineți o rezistență de 313,4 ohmi, atunci luați cea mai apropiată valoare standard, care este 330 ohmi. Dacă cea mai apropiată valoare nu este suficient de aproape, atunci puteți obține rezistența necesară prin conectarea sau conectarea mai multor rezistențe.

Un LED

Conectarea în serie a LED-urilor

Conectarea în paralel a LED-urilor

Calculul unui rezistor pentru un LED.

Tip conexiune:
Tensiune de alimentare:	Volt
Tensiune directă LED:	Volt
Curent prin LED:	Milliamp
Numar de LED-uri:	buc.
Rezultate:
Valoarea exactă a rezistenței:	Ohm
Valoarea standard a rezistenței:	Ohm
Putere minimă a rezistenței:	Watt
Consum total de energie:	Watt

LED-uri. Tipuri, tipuri de LED-uri. Conexiuni si calcule..

Iată cum arată LED-ul în viața reală:

Și așa este indicat în diagramă:

La ce este folosit LED-ul?

LED-urile emit lumină atunci când curentul electric trece prin ele.

Au fost inventate în anii 70 ai secolului trecut pentru a schimba becurile, care de multe ori se ardeau și consumau multă energie.
Conectare și lipire

LED-urile trebuie conectate corect, tinand cont de polaritatea lor + pentru anod si k pentru catod Catodul are un fir scurt, un picior mai scurt. Dacă vedeți interiorul LED-ului, catodul are un electrod mai mare (dar aceasta nu este o metodă oficială).

LED-urile pot fi deteriorate de căldura lipirii, dar riscul este mic dacă lipiți rapid. Nu trebuie luate precauții speciale atunci când lipiți majoritatea LED-urilor, dar poate fi util să apucați piciorul LED-ului cu penseta pentru disiparea căldurii.

Verificarea LED-urilor

Nu conectați niciodată LED-urile direct la o baterie sau la o sursă de alimentare!
LED-ul se va arde aproape instantaneu, deoarece prea mult curent îl va arde. LED-urile trebuie să aibă o rezistență de limitare Pentru testare rapidă, o rezistență de 1k ohm este potrivită pentru majoritatea LED-urilor dacă tensiunea este de 12 V sau mai puțin. Nu uitați să conectați corect LED-urile, respectând polaritatea!

Culori LED

LED-urile vin în aproape toate culorile: roșu, portocaliu, chihlimbar, chihlimbar, verde, albastru și alb. LED-urile albastre și albe sunt puțin mai scumpe decât alte culori.
Culoarea LED-urilor este determinată de tipul de material semiconductor din care este fabricat și nu de culoarea plasticului carcasei sale. LED-urile de orice culoare vin într-o carcasă incoloră, caz în care culoarea poate fi aflată doar pornind-o...

LED-uri multicolore

Un LED multicolor este proiectat simplu, de regulă, este roșu și verde combinat într-o singură carcasă cu trei picioare. Schimbând luminozitatea sau numărul de impulsuri pe fiecare cristal, puteți obține diferite culori strălucitoare.

Calculul rezistenței LED

Un LED trebuie să aibă un rezistor conectat în serie în circuitul său pentru a limita curentul care trece prin LED, altfel se va arde aproape instantaneu...
Rezistorul R este determinat de formula:

R= (V S – V L ) / I

V S = tensiunea de alimentare
V L = tensiune directă calculată pentru fiecare tip de diodă (de obicei 2 până la 4 volți)
eu = curent LED (de exemplu 20mA), acesta ar trebui să fie mai mic decât maximul permis pentru dioda dumneavoastră.

Dacă dimensiunea rezistenței nu poate fi selectată cu precizie, atunci luați un rezistor de o valoare mai mare. De fapt, cu greu vei observa diferența... luminozitatea strălucirii va scădea foarte ușor.

De exemplu: dacă tensiunea de alimentare este VS = 9V și există un LED roșu (V = 2V) care necesită I = 20mA = 0,020A,
R = (- 9 V) / 0,02 A = 350 Ohm. În acest caz, puteți selecta 390 ohmi (cea mai apropiată valoare standard, care este mai mare).
Calcularea unui rezistor LED folosind legea lui Ohm

Legea lui Ohm spune că rezistența unui rezistor R = V / I, Unde:
V= tensiunea la rezistor (V = S – V L în acest caz)
eu= curent prin rezistor
Aşa R= (V S – V L ) / I
Conectarea în serie a LED-urilor.

Dacă doriți să conectați mai multe LED-uri deodată, acest lucru se poate face în serie. Acest lucru reduce consumul de energie și vă permite să conectați un număr mare de diode în același timp, de exemplu, ca un fel de ghirlandă. Toate LED-urile care sunt conectate în serie trebuie să fie de același tip. Sursa de alimentare trebuie să aibă suficientă putere și să asigure tensiunea corespunzătoare.

Exemplu de calcul:

Diode roșii, galbene și verzi - atunci când sunt conectate în serie, este necesară o tensiune de alimentare de cel puțin 8V, așa că o baterie de 9 volți va fi o sursă aproape ideală.

V L = 2V + 2V + 2V = 6V (trei diode, tensiunile lor sunt însumate).

Dacă tensiunea de alimentare VS este de 9V și curentul diodei = 0,015A,
Rezistorul R = (V S–VL)/I= (9 – 6) /0,015 = 200 Ohm
Luăm un rezistor de 220 Ohm (cea mai apropiată valoare standard, care este mai mare).

Evitați conectarea LED-urilor în paralel!

Conectarea mai multor LED-uri în paralel folosind un singur rezistor nu este o idee bună...

De regulă, LED-urile au o gamă de parametri, fiecare necesitând tensiuni ușor diferite... ceea ce face ca o astfel de conexiune să fie practic nefuncțională. Una dintre diode va străluci mai puternic și va prelua mai mult curent până când nu va eșua. Această conexiune accelerează foarte mult degradarea naturală a cristalului LED. Dacă LED-urile sunt conectate în paralel, fiecare LED trebuie să aibă propriul său rezistor de limitare.

LED-uri intermitente

LED-urile intermitente arată ca LED-urile obișnuite, pot clipi singure deoarece conțin un circuit integrat încorporat. LED-ul clipește la frecvențe joase, de obicei 2-3 clipiri pe secundă. Astfel de bibelouri sunt realizate pentru alarme auto, diverse indicatoare sau jucării pentru copii.

Calculul pentru un LED este destul de simplu, rapid și nu conține nimic „militar”, doar legea lui Ohm. Deşi retea mondiala Există multe calculatoare online care ajută la determinarea diverșilor parametri, dar, în opinia mea personală, este mai bine să-ți dai seama singur și să înțelegi fizica procesului decât să folosești orbește astfel de calculatoare.

Cel mai comun exemplu este conectarea unui LED la o sursă de alimentare de 5 V, cum ar fi un port USB al computerului. Al doilea exemplu este o conexiune la o baterie de mașină, a cărei tensiune nominală este de 12 V. Dacă un dispozitiv semiconductor este conectat direct la o astfel de sursă de alimentare, aceasta din urmă se va defecta pur și simplu sub influența unui curent care depășește valoare valabilă, - se va produce defectarea termică cristal semiconductor. Prin urmare, este necesar să se limiteze cantitatea de curent.

Pentru o mai bună claritate, să luăm două tipuri de LED-uri cu cele mai comune caracteristici:

Voltaj:

U VD 1 = 2,2 V;

U VD 2 = 3,5 V;

actual:

I VD 1 = 0,01 A;

I VD 2 = 0,02 A.

Calculul unui rezistor pentru un LED

Să determinăm rezistența R 1,5 pentru VD 1 la Uip = 5 V.

Pentru a calcula valoarea rezistenței, conform legii lui Ohm, trebuie să cunoașteți curentul și tensiunea:

R=U/I.

Cunoaștem mărimea curentului care curge în circuit, inclusiv prin VD, din condiția dată I VD 1 = 0,01 A, de aceea căderea de tensiune pe R 1,5 ar trebui determinată. Este egal cu diferența dintre Uip = 5 V furnizat și căderea de tensiune pe LED-ul U VD 1 = 2,2 V:

Acum găsim R 1,5

Din seria standard de rezistențe, o selectăm pe cea mai apropiată în direcția creșterii, deci luăm R 1,5 = 300 Ohmi.

În același mod, să calculăm R pentru VD 2:

Să efectuăm calcule similare cu o valoare Uip = 12 V.

Acceptăm R 1,12 = 1000 Ohm = 1 kOhm.

Luăm R 2,12 = 430 Ohm.

Pentru comoditate, notăm valorile rezistenței obținute ale tuturor rezistențelor:

Trebuie remarcat faptul că rezistența selectată din gama standard o depășește pe cea calculată, astfel încât curentul din circuit va fi redus semnificativ. Cu toate acestea, această scădere poate fi neglijată din cauza valorii sale mici.

Calculul puterii disipate

Identificarea rezistenței este doar jumătate din luptă. Rezistorul este, de asemenea, caracterizat de un parametru important numit disiparea puterii P - aceasta este puterea pe care o poate rezista mult timp fără a se supraîncălzi peste o anumită temperatură. Depinde de curentul pătrat, deoarece acesta din urmă care curge în circuit provoacă încălzirea elementelor sale.

P = I 2 R.

Din punct de vedere vizual, un rezistor cu un P mai mare este mai mare ca dimensiune.