LED je zariadenie, ktoré vyžaruje svetlo, keď ním prechádza prúd.

V závislosti od typu materiálu použitého na výrobu zariadenia môžu LED diódy vyžarovať svetlo rôznych farieb. Tieto miniatúrne, spoľahlivé, ekonomické zariadenia sa používajú v strojárstve, osvetlení a reklame.

LED má rovnakú charakteristiku prúdového napätia ako bežná polovodičová dióda. Súčasne s nárastom dopredného napätia na LED sa prúd prechádzajúci cez ňu prudko zvyšuje.

Napríklad pre zelenú LED typu WP710A10LGD od Kingbright, keď sa privedené napätie v priepustnom smere zmení z 1,9 V na 2 V, prúd sa zmení o faktor 5 a dosiahne 10 mA. Preto, keď je LED priamo pripojená k zdroju napätia, pri malej zmene napätia sa prúd LED môže zvýšiť na veľmi veľkú hodnotu, čo povedie k horeniu. p-n križovatka a LED.

sa vykonáva pomocou písmen a číslic, ktoré možno použiť na určenie kvalitatívne charakteristiky zariadení.

Preto, keď sú LED diódy zapojené paralelne, každé zariadenie je zvyčajne zapojené do série s vlastným obmedzovacím odporom. Výpočet odporu a výkonu takéhoto odporu sa nelíši od predtým uvažovaného prípadu.

Pri zapínaní LED v sérii je potrebné zapnúť zariadenia rovnakého typu.

Okrem toho je potrebné vziať do úvahy, že napätie zdroja nesmie byť menšie ako celkové prevádzkové napätie celej skupiny LED.

Výpočet odporu obmedzujúceho prúd pre LED v sérii sa považuje za rovnaký ako predtým. Výnimkou je, že pri výpočte sa namiesto hodnoty Usv použije hodnota Usb*N. V tomto prípade je N počet zapnutých zariadení.

závery:

1. LED diódy sú rozšírené zariadenia používané v technológii osvetlenia a reklamy.
2. Obmedzovacie odpory sa často používajú na zabránenie zlyhania LED diód kvôli ich citlivosti na zmeny napätia.
3. Výpočet hodnoty odporu obmedzovacieho odporu sa vykonáva na základe Ohmovho zákona.

Výpočet odporu pre pripojenie LED na videu

(svetlo emitujúca dióda) - vyžaruje svetlo v momente, keď ňou preteká elektrický prúd. Najjednoduchší obvod na napájanie LED pozostáva z napájacieho zdroja, LED a rezistora v sérii s ním.

Toto sa často nazýva predradník alebo odpor obmedzujúci prúd. Vynára sa otázka: "Prečo LED dióda potrebuje odpor?". Rezistor obmedzujúci prúd je potrebný na obmedzenie prúdu pretekajúceho cez LED, aby sa chránil pred vyhorením. Ak sa napätie napájacieho zdroja rovná poklesu napätia na LED, potom takýto odpor nie je potrebný.

Výpočet odporu pre LED

Odpor balastného odporu sa dá ľahko vypočítať pomocou Ohmovho zákona a Kirchhoffových pravidiel. Na výpočet požadovaného odporu rezistora musíme odpočítať od napájacieho napätia Menovité napätie LED a potom vydeľte tento rozdiel prevádzkovým prúdom LED:

• V je napájacie napätie
• V LED - pokles napätia LED
• I - prevádzkový prúd LED

Nižšie je uvedená tabuľka závislosti prevádzkového napätia LED od jej farby:

Hoci toto jednoduchý obvodširoko používaný v spotrebnej elektronike, ale stále nie je veľmi účinný, pretože prebytočný výkon z napájacieho zdroja sa rozptýli v predradnom odpore ako teplo. Preto sa často používajú zložitejšie schémy (), ktoré sú efektívnejšie.

Použime príklad na výpočet odporu rezistora pre LED.

Máme:

• napájanie: 12 voltov
• Napätie LED: 2 volty
• Prevádzkový prúd LED: 30mA

Vypočítajte odpor obmedzujúci prúd pomocou vzorca:

Ukazuje sa, že náš odpor by mal mať odpor 333 ohmov. Ak presná hodnota od vyzdvihnutia nie je možné, potom si treba zobrať najbližšie väčší odpor. V našom prípade to bude 360 ​​ohmov (riadok E24).

Sériové pripojenie LED diód

Často je niekoľko LED zapojených do série k rovnakému zdroju napätia. o sériové pripojenie identické LED, ich celkový odber prúdu sa rovná prevádzkovému prúdu jednej LED a celkové napätie sa rovná súčtu úbytkových napätí všetkých LED v obvode.

Preto nám v tomto prípade stačí použiť jeden rezistor na celý sériový reťazec LED.

Príklad výpočtu odporu rezistora v sériovom zapojení.

V tomto príklade sú dve LED zapojené do série. Jedna červená LED pri 2V a jedna UV LED pri 4,5V. Povedzme, že obe majú nominálny prúd 30 mA.

Z Kirchhoffovho pravidla vyplýva, že súčet úbytkov napätia v celom obvode sa rovná napätiu zdroja energie. Preto sa napätie na rezistore musí rovnať napätiu napájacieho zdroja mínus súčet poklesu napätia na LED diódach.

Pomocou Ohmovho zákona vypočítame hodnotu odporu obmedzujúceho odporu:

Rezistor musí mať hodnotu aspoň 183,3 ohmov.

Všimnite si, že po odpočítaní úbytku napätia nám zostáva ešte 5,5 voltov. To umožňuje pripojiť ďalšiu LED (samozrejme po prepočítaní odporu rezistora)

Paralelné zapojenie LED diód

LED diódy môžete pripojiť aj paralelne, ale to spôsobuje väčšie problémy ako pri sériovom zapojení.

Obmedzenie prúdu paralelne zapojených LED diód s jedným spoločným odporom v skutočnosti nie je dobrý nápad, keďže v tomto prípade musia mať všetky LED diódy presne rovnaké prevádzkové napätie. Ak má ktorákoľvek LED nižšie napätie, pretečie aktuálnejšiečo ho zase môže poškodiť.

A aj keď majú všetky LED diódy rovnakú špecifikáciu, môžu mať odlišné voltampérové ​​charakteristiky v dôsledku rozdielov vo výrobnom procese. To bude mať za následok aj rozdielny prúd pretekajúci každou LED diódou. Aby sa minimalizoval rozdiel v prúde, LED diódy zapojené paralelne majú zvyčajne predradný odpor pre každý reťazec.

Online kalkulačka LED rezistorov

Toto online kalkulačka vám pomôže nájsť správnu hodnotu odporu pre LED pripojenú nasledovne:

poznámka: desiaty oddeľovač je bodka, nie čiarka

Vzorec na výpočet odporu odporovej online kalkulačky

Odpor odporu= (U– U F)/ ja F

• U- zdroj energie;
• U F- predné napätie LED;
• ja F je prúd LED (v miliampéroch).

Poznámka: Je príliš ťažké nájsť odpor s odporom, ktorý bol získaný pri výpočte. Rezistory sa spravidla vyrábajú v štandardných hodnotách (nominálny rozsah). Ak nemôžete nájsť požadovaný odpor, vyberte najbližšiu vyššiu hodnotu odporu, ktorú ste vypočítali.

Napríklad, ak získate odpor 313,4 ohmov, potom vezmite najbližšiu štandardnú hodnotu, ktorá je 330 ohmov. Ak najbližšia hodnota nie je dostatočne blízko, potom môžete získať požadovaný odpor pripojením niekoľkých odporov.

LED je polovodičové zariadenie s nelineárnou charakteristikou prúdového napätia (CVC). Jeho stabilná prevádzka závisí predovšetkým od veľkosti prúdu, ktorý ním preteká. Akékoľvek, aj nevýznamné preťaženie vedie k degradácii LED čipu a zníženiu jeho životnosti.

Aby sa obmedzil prúd pretekajúci LED na požadovanú úroveň, musí byť elektrický obvod doplnený stabilizátorom. Najjednoduchším prvkom obmedzujúcim prúd je odpor.

Dôležité! Rezistor obmedzuje, ale nestabilizuje prúd.

Výpočet odporu pre LED nie je náročná úloha a vykonáva sa pomocou jednoduchého školského vzorca. Ale s fyzikálnymi procesmi vyskytujúcimi sa v p-n-junkcii LED sa odporúča bližšie sa zoznámiť.

teória

Matematický výpočet

Nižšie je uvedený hlavný schému zapojenia v samom jednoduchá verzia. V ňom LED a rezistor tvoria sériový obvod, ktorým preteká rovnaký prúd (I). Obvod je napájaný zdrojom EMF napätia (U). V prevádzkovom režime dochádza k poklesu napätia na prvkoch obvodu: na rezistore (UR) a na LED (ULED). Použitím druhého Kirchhoffovho pravidla sa získa nasledujúca rovnosť:

alebo jeho výklad

U= I*R+I*R LED .

Vo vyššie uvedených vzorcoch je R odpor vypočítaného odporu (Ohm), R LED je rozdielový odpor LED (Ohm), U je napätie (V).

Hodnota R LED sa mení so zmenou prevádzkových podmienok polovodičového zariadenia. V tomto prípade sú premenné prúd a napätie, ktorých pomer určuje hodnotu odporu. Jasné vysvetlenie toho, čo bolo povedané, je CVC LED. V počiatočnej časti charakteristiky (do približne 2 voltov) dochádza k hladkému zvýšeniu prúdu, v dôsledku čoho má R LED veľký význam. Potom sa otvorí prechod p-n, čo je sprevádzané prudkým nárastom prúdu s miernym zvýšením použitého napätia.

Jednoduchou transformáciou prvých dvoch vzorcov môžete určiť odpor odporu obmedzujúceho prúd: R \u003d (U-U LED) / I, Ohm

U LED je pasová hodnota pre každý jednotlivý typ LED.

Grafický výpočet

Ak máte po ruke CVC skúmanej LED, môžete rezistor vypočítať graficky. Samozrejme, táto metóda nie je rozšírená praktické uplatnenie. Koniec koncov, ak poznáte zaťažovací prúd z grafu, môžete ľahko vypočítať veľkosť dopredného napätia. Na to stačí nakresliť priamku z osi y (I), kým sa nepretne s krivkou, a potom znížiť čiaru na úsečku (U LED). V dôsledku toho sa získajú všetky údaje na výpočet odporu.

Možnosť grafu je však jedinečná a zaslúži si určitú pozornosť (obrázok 3).

Vypočítame rezistor pre LED AL307 s menovitým prúdom 20 mA, ktorý musí byť pripojený k zdroju 5V. Za týmto účelom nakreslite priamku z bodu 20 mA, kým sa nepretne s krivkou LED. Ďalej cez bod 5V a bod na grafe nakreslíme čiaru, kým sa nepretne s osou y a nezískame maximálnu hodnotu prúdu (Imax), približne rovnajúcu sa 50 mA. Pomocou Ohmovho zákona vypočítame odpor:

R \u003d U / I max \u003d 5 V / 0,05 A \u003d 100 Ohm

Aby bol obvod bezpečný a spoľahlivý, je potrebné vylúčiť prehriatie odporu. Ak to chcete urobiť, nájdite jeho stratu energie podľa vzorca:

P=I2*R=(UR)2/R

Kedy je možné pripojiť LED cez odpor?

Môžete pripojiť LED cez odpor, ak otázka účinnosti obvodu nie je prvoradá. Napríklad pomocou LED diódy ako indikátora osvetlenia vypínača alebo indikátora sieťového napätia v elektrických spotrebičoch. V takýchto zariadeniach nie je dôležitý jas a spotreba energie nepresahuje 0,1 wattu. Pri pripájaní LED so spotrebou nad 1W si treba byť istý, že napájací zdroj poskytuje stabilizované napätie.

Ak nie je vstupné napätie obvodu stabilizované, potom sa všetok hluk a prepätia prenesú do záťaže, čím sa naruší činnosť LED. Vzorový príklad slúži ako automobilová elektrická sieť, v ktorej je napätie na batérii len teoreticky 12V. V najjednoduchšom prípade urobte LED podsvietenie v aute nasleduje cez lineárny stabilizátor zo série LM78XX. A aby ste nejako zvýšili účinnosť obvodu, musíte zapnúť 3 LED diódy v sérii. Na laboratórne účely je potrebný aj napájací obvod cez odpor na testovanie nových modelov LED. V ostatných prípadoch sa odporúča použiť stabilizátor prúdu (ovládač). Najmä vtedy, keď sú náklady na vyžarovaciu diódu primerané nákladom vodiča. Dostanete hotové zariadenie so známymi parametrami, ktoré je potrebné len správne pripojiť.

Príklady výpočtov

Aby ste začiatočníkom pomohli zorientovať sa, uvádzame niekoľko praktických príkladov, ako vypočítať odpor pre LED diódy.

Cree XM–L T6

V prvom prípade vypočítame odpor potrebný na pripojenie výkonná LED Cree XM-L na zdroj napätia 5V. Cree XM-L so zásobníkom T6 má tieto parametre: typická U LED = 2,9V a maximálna U LED = 3,5V pri prúde I LED = 0,7A. Viac o tejto LED sa dozviete tu. Typická hodnota ULED by sa mala vo výpočtoch nahradiť, pretože. najčastejšie je to pravda.

R=(U-U LED)/I=(5-2,9)/0,7=3 ohmy

Vypočítaná hodnota odporu je prítomná v sérii E24 a má toleranciu 5%. V praxi je však často potrebné zaokrúhliť získané výsledky na najbližšiu hodnotu zo štandardnej série. Ukazuje sa, že s prihliadnutím na zaokrúhľovanie a toleranciu 5% sa skutočný odpor mení a po ňom sa prúd mení nepriamo úmerne. Preto, aby sa neprekročil prevádzkový prúd záťaže, je potrebné zaokrúhliť vypočítaný odpor smerom nahor.

Pri použití najbežnejších rezistorov zo série E24 nie je vždy možné nájsť správnu hodnotu. Existujú dva spôsoby riešenia tohto problému. Prvý znamená sériové pripojenie dodatočného odporu obmedzujúceho prúd, ktorý by mal kompenzovať chýbajúce ohmy. Jeho výber by mal sprevádzať kontrolné merania prúdu.

Druhá metóda poskytuje vyššiu presnosť, pretože zahŕňa inštaláciu presného odporu. Ide o taký prvok, ktorého odpor nezávisí od teploty a iných vonkajších faktorov a má odchýlku maximálne 1% (séria E96). V každom prípade je lepšie nechať skutočný prúd o niečo menší ako nominálny. Svetelnosť to veľmi neovplyvní, no kryštálu to zabezpečí šetrný chod.

Výkon rozptýlený rezistorom bude:

P=I2*R=0,72*3=1,47W

Vypočítaný výkon odporu pre LED sa musí zvýšiť o 20-30%.

Vypočítajme účinnosť zostavenej lampy:

η= P LED /P= U LED / U=2,9/5=0,58 alebo 58 %

LED smd 5050

Analogicky s prvým príkladom, poďme zistiť, aký druh odporu je potrebný pre LED 5050 smd.

Tu je potrebné vziať do úvahy konštrukčné vlastnosti LED, ktorá pozostáva z troch nezávislých kryštálov. Podrobné informácie o smd 5050 nájdete tu.

Ak je LED smd 5050 jednofarebná, potom sa dopredné napätie v otvorenom stave na každom kryštáli nebude líšiť o viac ako 0,1 V. To znamená, že LED môže byť napájaná z jedného odporu spojením 3 anód do jednej skupiny a troch katód do druhej. Vyberieme odpor na pripojenie bieleho smd 5050 s nasledujúcimi parametrami: typická U LED \u003d 3,3 V pri prúde jedného čipu I LED \u003d 0,02A.

R \u003d (5-3,3) / (0,02 * 3) \u003d 28,3 ohmov

Najbližšia štandardná hodnota je 30 ohmov.

P = (0,02 x 3) 2 x 30 = 0,1 W

η=3,3/5=0,66 alebo 66 %

Na inštaláciu akceptujeme obmedzovací odpor s výkonom 0,25W a odporom 30 Ohm ± 5%.

RGB smd led 5050 bude mať rozdielne dopredné napätie každého kryštálu. Preto budete musieť ovládať červenú, zelenú a modrú farbu pomocou troch odporov rôznych hodnôt.

Online kalkulačka

Nižšie uvedená online kalkulačka LED je praktickým doplnkom, ktorý vykoná všetky výpočty sami. S ním nemusíte nič kresliť a počítať ručne. Všetko, čo je potrebné, je zadať dva hlavné parametre LED, uviesť ich počet a napätie napájacieho zdroja. Jedným kliknutím myši program nezávisle vypočíta odpor odporu, vyberie jeho hodnotu zo štandardného rozsahu a označí farebné kódovanie. Okrem toho program ponúkne pripravenú schému prepínania.

LED diódy sa dnes používajú takmer vo všetkých oblastiach ľudskej činnosti. Napriek tomu však pre väčšinu bežných spotrebiteľov nie je úplne jasné, prečo a aké zákony platia, keď LED diódy fungujú. Ak chce takýto človek zariadiť osvetlenie cez takéto zariadenia, nedá sa vyhnúť mnohým otázkam a hľadaniu riešení problémov. A hlavnou otázkou bude - "Čo je to za vec - odpory a prečo ich LED diódy potrebujú?"

Rezistor je jedna zo zložiek elektrickej siete , vyznačujúci sa svojou pasivitou a v najlepšom prípade charakterizovaným indikátorom odolnosti voči elektrickému prúdu. To znamená, že kedykoľvek pre takéto zariadenie musí platiť Ohmov zákon.

Hlavným účelom zariadení je schopnosť rázne odolávať elektrickému prúdu. Vďaka tejto kvalite, rezistory sú široko používané zariadenie v prípade potreby umelé osvetlenie vrátane použitia LED diód.

Prečo je potrebné v prípade LED osvetlenia použiť odpory?

Väčšina spotrebiteľov vie, že obyčajná žiarovka vydáva svetlo, keď je priamo pripojená k nejakému zdroju energie. Žiarovka môže pracovať dlho a vyhorí len vtedy, keď je kvôli napájaniu príliš veľa vysoké napätie vlákno je príliš horúce. V tomto prípade žiarovka nejakým spôsobom plní funkciu odporu, pretože prechod elektrického prúdu cez ňu je obtiažny, ale čím vyššie je použité napätie, tým ľahšie prúd prekoná odpor žiarovka. Samozrejme, nie je možné umiestniť takú zložitú polovodičovú časť ako LED a obyčajnú žiarovku do jedného radu.

Je dôležité vedieť, že LED - je to tak elektrický spotrebič , pre fungovanie ktorého je výhodnejšie nie samotný prúd, ale napätie dostupné v sieti. Napríklad, ak je pre takéto zariadenie zvolené napätie 1,8 V a príde k nemu 2 V, potom s najväčšou pravdepodobnosťou vyhorí - ak sa napätie včas nezníži na úroveň požadovanú zariadením. Práve na tento účel je potrebný odpor, cez ktorý sa vykonáva stabilizácia použitého zdroja energie tak, aby ním dodávané napätie nevyradilo z prevádzky zariadenie.

V tejto súvislosti je mimoriadne dôležité:

• určiť, aký typ odporu je potrebný;
• určiť potrebu použitia individuálneho odporu pre konkrétne zariadenie, čo si vyžaduje výpočet;
• vziať do úvahy typ pripojenia svetelných zdrojov;
• plánovaný počet LED diód v osvetľovacej sústave.

Schémy zapojenia

o sekvenčný obvod usporiadanie LED diód, keď sú usporiadané po jednej, väčšinou stačí jeden rezistor, ak viete správne vypočítať jeho odpor. Toto je vysvetlené tým v elektrický obvod je tam rovnaký prúd, na každom mieste, kde sú inštalované elektrické spotrebiče.

Ale pre prípad paralelné pripojenie, každá LED vyžaduje svoj vlastný odpor. Ak sa táto požiadavka zanedbá, potom všetko napätie bude musieť ťahať jedna, takzvaná „obmedzujúca“ LED, teda tá, ktorá potrebuje najmenšie napätie. On rozpadá sa príliš rýchlo, pričom napätie bude privedené na ďalšie zariadenie v obvode, ktoré vyhorí rovnakým spôsobom. Takýto obrat udalostí je preto v danom prípade neprijateľný paralelné pripojenie akýkoľvek počet LED vyžaduje použitie rovnakého počtu odporov, ktorých charakteristiky sú vybrané výpočtom.

Výpočet rezistorov pre LED diódy

Pri správnom pochopení fyziky procesu nemožno výpočet odporu a výkonu týchto zariadení nazvať nemožnou úlohou, s ktorou sa bežný človek nedokáže vyrovnať. Na výpočet požadovaného odporu rezistorov je potrebné vziať do úvahy nasledujúce body:

Výpočet rezistorov pomocou špeciálnej kalkulačky

Zvyčajne sa výpočet odporu takýchto zariadení potrebných pre akúkoľvek LED diódu vykonáva pomocou kalkulačiek špeciálne navrhnutých na tento účel. Takéto kalkulačky, pohodlné a vysoko efektívne, nie je potrebné sťahovať a inštalovať odkiaľkoľvek - je celkom možné vypočítať odpor online.

Kalkulačka rezistorov umožňuje vysokú presnosť určiť požadovaný výkon a hodnotu odporu odporu inštalovaného v obvode LED.

Na výpočet požadovaného odporu je potrebné zadať do príslušných riadkov online kalkulačky:

• napájacie napätie LED;
• menovité napätie LED;
• menovitý prúd.

Ďalej musíte vybrať použitú schému pripojenia, ako aj požadovaný počet LED diód.

Po stlačení príslušného tlačidla sa vykoná výpočet a prijaté vypočítané údaje sa zobrazia na obrazovke monitora, pomocou ktorého je možné v budúcnosti bez väčších ťažkostí organizovať umelé LED osvetlenie.

Aj v online kalkulačkách existuje určitá databáza obsahujúca údaje o LED diódach a ich parametroch. Možnosť vypočítať:

• označenie zariadenia;
• farebné označenie;
• prúd spotrebovaný obvodom;
• rozptýlený výkon.

Osoba, ktorá nie je príliš oboznámená s elektrikou a fyzikou, vo väčšine prípadov nebude schopná samostatne vypočítať zariadenia pre LED. Z tohto dôvodu je vykonávanie výpočtov pomocou funkčnej a pohodlnej online kalkulačky neoceniteľná pomoc pre obyčajných ľudí ktorí nepoznajú metodiku výpočtov pomocou fyzikálnych vzorcov.

Väčšina známych výrobcov LED diódy a pásky vytvorené na ich základe na ich oficiálnych stránkach uverejniť svoju vlastnú online kalkulačku, pomocou ktorého môžete nielen vybrať požadované odpory a LED diódy, ale aj vypočítať parametre súčasných zariadení používaných v rôznych prevádzkových režimoch s premenlivými hodnotami prúdu, teploty, použitého napätia atď.

LED diódy a ich aplikácie

LED diódy alebo diódy vyžarujúce svetlo (LED, in Anglická verzia LED - svetlo emitujúca dióda) - polovodičové zariadenie, ktoré pri prechode cez ne vyžaruje nekoherentné svetlo elektrický prúd. Práca je založená na fyzikálnom jave vzniku svetelného žiarenia pri prechode elektrického prúdu cez p-n prechod. Farba žiary (vlnová dĺžka maxima emisného spektra) je určená typom použitých polovodičových materiálov, ktoré tvoria p-n prechod.

LED bude svietiť len s priamym pripojením, ako je znázornené na obrázku

Po opätovnom zapnutí sa LED dióda nerozsvieti. Okrem toho je porucha LED možná pri nízkych prípustných hodnotách spätného napätia.

Závislosti prúdu od napätia pre priame (modrá krivka) a spätné (červená krivka) inklúzie sú znázornené na nasledujúcom obrázku. Nie je ťažké určiť, že každá hodnota napätia zodpovedá jej vlastnému množstvu prúdu pretekajúceho diódou. Čím vyššie napätie, tým vyššia hodnota prúdu (a vyšší jas). Pre každú LED sú prípustné hodnoty napájacieho napätia Umax a Umaxrev (pre priame a spätné spínanie). Keď sa použije napätie nad týmito hodnotami, dôjde k elektrickému výpadku, v dôsledku čoho LED zlyhá. Je tu tiež minimálna hodnota napájacie napätie Umin, pri ktorom LED dióda svieti. Rozsah napájacích napätí medzi Umin a Umax sa nazýva "pracovná" zóna, pretože tu je zabezpečená prevádzka LED.

1. Je tam jedna LED, ako ju správne zapojiť v najjednoduchšom prípade?

Aby bolo možné správne pripojiť LED v najjednoduchšom prípade, musíte ho pripojiť cez odpor obmedzujúci prúd.

Príklad 1

K dispozícii je LED s prevádzkovým napätím 3 volty a prevádzkovým prúdom 20 mA. Musí byť pripojený k 5 voltovému zdroju.

Vypočítajte odpor odporu obmedzujúceho prúd

R = zhášanie / ILED
Uquenching = Upower - ULED
Napájanie = 5 V
ULED = 3 V
ILED = 20 mA = 0,02 A
R \u003d (5-3) / 0,02 \u003d 100 Ohm \u003d 0,1 kOhm

To znamená, že musíte vziať odpor s odporom 100 ohmov

P.S. Môžete použiť on-line kalkulačku LED odporu

2. Ako pripojiť viacero LED diód?

Zapojíme niekoľko LED do série alebo paralelne, pričom vypočítame požadovaný odpor.

Príklad 1

Existujú LED diódy s prevádzkovým napätím 3 volty a prevádzkovým prúdom 20 mA. Na zdroj 15 voltov je potrebné pripojiť 3 LED diódy.

Urobíme výpočet: 3 LED pre 3 volty \u003d 9 voltov, to znamená, že 15-voltový zdroj stačí na zapnutie LED diód v sérii

Výpočet je podobný ako v predchádzajúcom príklade.

R = zhášanie / ILED

Napájanie = 15 V
ULED = 3 V
ILED = 20 mA = 0,02 A
R \u003d (15-3 * 3) / 0,02 \u003d 300 Ohm \u003d 0,3 kOhm

Príklad 2

Nech sú LED diódy s prevádzkovým napätím 3 volty a prevádzkovým prúdom 20 mA. Na zdroj 7 voltov je potrebné pripojiť 4 LED diódy

Urobíme výpočet: 4 LED diódy pre 3 volty \u003d 12 voltov, čo znamená, že nemáme dostatok napätia na sériové pripojenie LED diódy, tak ich zapojíme sériovo paralelne. Rozdeľme ich do dvoch skupín po 2 LED. Teraz musíme vypočítať odpory obmedzujúce prúd. Podobne ako v predchádzajúcich odsekoch vypočítame odpory obmedzujúce prúd pre každú vetvu.

R = zhášanie / ILED
Zhášanie = Upower - N * ULED
Napájanie = 7 V
ULED = 3 V
ILED = 20 mA = 0,02 A
R \u003d (7-2 * 3) / 0,02 \u003d 50 Ohm \u003d 0,05 kOhm

Keďže LED vo vetvách majú rovnaké parametre, odpory vo vetvách sú rovnaké.

Príklad 3

Ak sú LED rôznych značiek, tak ich kombinujeme tak, že každá vetva má LED len JEDNOHO typu (alebo s rovnakým prevádzkovým prúdom). V tomto prípade nie je potrebné dodržiavať rovnaké napätie, pretože pre každú vetvu vypočítame vlastný odpor.

Napríklad existuje 5 rôznych LED diód:
1. červené napätie 3 volty 20 mA
2. zelené napätie 2,5 voltu 20 mA
3. modré napätie 3 volty 50 mA
4. biele napätie 2,7 voltov 50 mA
5. žltá napätie 3,5 voltu 30 mA

Keďže LED rozdeľujeme do skupín podľa prúdu
1) 1. a 2
2) 3. a 4
3) 5

vypočítame odpory pre každú vetvu

R = zhášanie / ILED
Zhášanie = Upower - (ULEDY + ULEDX + ...)
Napájanie = 7 V
ULED1 = 3 V
ULED2 = 2,5 V
ILED = 20 mA = 0,02 A
R1 = (7-(3+2,5))/0,02 = 75 Ohm = 0,075 kOhm

podobne
R2 = 26 Ohm
R3 = 117 Ohm

Podobne môžete usporiadať ľubovoľný počet LED diód

DÔLEŽITÁ POZNÁMKA!!!

Pri výpočte odporu obmedzujúceho prúd sa získajú číselné hodnoty, ktoré nie sú v štandardnej sérii odporov, PRETO vyberáme odpor s odporom o niečo väčším, ako je vypočítaný.

3. Čo sa stane, ak existuje zdroj napätia s napätím 3 volty (alebo menej) a LED s prevádzkovým napätím 3 volty?

Je prijateľné (ALE NIE JE ŽIADÚCE) zahrnúť LED do obvodu bez odporu obmedzujúceho prúd. Nevýhody sú zrejmé - jas závisí od napájacieho napätia. Je lepšie použiť dc-dc meniče (konvertory na zvýšenie napätia).

4. Je možné zapnúť niekoľko LED s rovnakým prevádzkovým napätím 3 volty paralelne k sebe na zdroj 3 volty (alebo menej)? V „čínskych“ lampášoch sa presne toto robí.

V rádioamatérskej praxi je to opäť prijateľné. Nevýhody takéhoto začlenenia: keďže LED diódy majú určitý rozptyl parametrov, bude pozorovaný nasledujúci obrázok, niektoré budú svietiť jasnejšie, zatiaľ čo iné budú slabšie, čo nie je estetické, čo pozorujeme na baterkách vyššie. Je lepšie použiť DC-DC meniče (konvertory na zvýšenie napätia).

DÔLEŽITÁ POZNÁMKA!!!

Vyššie uvedené obvody sa nelíšia vo vysokej presnosti vypočítaných parametrov, je to spôsobené tým, že keď prúd preteká cez LED, generuje sa v ňom teplo, čo vedie k zahrievaniu pn prechodu, prítomnosti prúdu- obmedzujúci odpor tento efekt znižuje, ale rovnováha sa vytvorí s mierne zvýšeným prúdom cez svetelnú diódu. Preto je vhodné na zabezpečenie stability použiť skôr stabilizátory prúdu ako stabilizátory napätia. Pri použití stabilizátorov prúdu môžete pripojiť iba jednu vetvu LED.