Расчет резистора для светодиода – как правильно рассчитать, примеры и формулы

Зачем нужен резистор для светодиода

Использование резисторов, ограничивающих включение светодиодов, является хоть и не самым эффективным, но самым простым и дешевым решением для ограничения тока в допустимых пределах. Схемотехнические решения, позволяющие с высокой точностью стабилизировать ток в цепи эмиттера, достаточно сложно повторить, а готовые имеют высокую стоимость.

Использование резисторов позволяет проводить освещение и освещение самостоятельно. Главное — умение пользоваться измерительным инструментом и минимальные сварочные навыки. Правильно рассчитанный ограничитель с учетом возможных допусков и колебаний температуры способен гарантировать нормальную работу светодиодов в течение всего заявленного срока службы с минимальными затратами

Можно ли обойтись без резисторов?

Фактически, в некоторых случаях можно не использовать токоограничивающий резистор. Рассмотренный нами светодиод может питаться напрямую от двух батареек по 1,5 В. Поскольку его рабочее напряжение составляет 3,2 В, ток, протекающий через него, будет меньше номинального, и он не будет нуждаться в балласте. Конечно, с таким блоком питания светодиод не будет излучать весь световой поток.

Иногда в цепях переменного тока вместо резисторов в качестве токоограничивающих элементов используются конденсаторы (подробнее о расчете конденсатора). Один из примеров — выключатели с подсветкой, в которых конденсаторы представляют собой «безбатниковые» резисторы.

Особенности включения светодиода

Работая по тому же принципу, что и выпрямительные диоды, световые элементы сохраняют отличительные характеристики. Наиболее важные из них:

  1. Чрезвычайно отрицательная чувствительность к напряжению обратной полярности. Светодиод, подключенный к цепи с неправильной полярностью, практически мгновенно выходит из строя.
  2. Узкий диапазон допустимого рабочего тока через pn переход.
  3. Зависимость сопротивления перехода от температуры, характерная для большинства полупроводниковых элементов.

На последнем пункте стоит остановиться подробнее, так как он является основным для расчета демпфирующего резистора. В документации на излучающие элементы указывается допустимый диапазон номинального тока, при котором они остаются работоспособными и обеспечивают заданные характеристики излучения. Недооценка стоимости не смертельна, но приводит к некоторому снижению яркости. При превышении определенного предельного значения ток через переход прерывается, и блики отсутствуют.

Избыточный ток приводит сначала к увеличению яркости свечения, но его продолжительность резко сокращается. Дальнейшее увеличение приводит к выходу элемента из строя. Следовательно, выбор резистора для светодиода направлен на ограничение максимально допустимого тока в наихудших условиях.

Напряжение на полупроводниковом переходе ограничено физическими процессами на нем и находится в узком диапазоне примерно 1-2 В. 12-вольтные светодиоды, часто устанавливаемые в автомобилях, могут содержать цепочку последовательно соединенных элементов или ограничитель. Схема включена в проект.

Виды резисторов

Резистор — это инертный (пассивный) элемент схемы, сопротивление которого может быть постоянным или переменным. Это зависит от его конструкции. Он используется для регулирования тока и напряжения в цепях, рассеивания мощности и других ограничений. Дословный перевод с английского слова «сопротивление» — сопротивляюсь.

Резисторы можно классифицировать по следующим критериям:

  • назначение предмета;
  • тип изменения сопротивления;
  • материал изготовления;
  • вид проводника в элементе;
  • ВАХ — вольт-амперная характеристика;
  • способ установки.

Устройства делятся на стандартные и специальные. Специальные детали имеют более высокое сопротивление, частоту, рабочее напряжение или особые требования к точности.

По типу изменения сопротивления делят их на постоянные и переменные. Переменные резисторы конструктивно отличаются не только от элементов с постоянным сопротивлением, но и друг от друга. Они разные по дизайну: есть регулировки и отделки.

Регулирующие элементы переменного типа рассчитаны на частые изменения сопротивления. Это часть работы схемы устройства.

Подстроечный резистор предназначен для настройки и регулировки контура при первом запуске. В дальнейшем изменение положения регулятора не производится.

При изготовлении резистивных тел (рабочих поверхностей) используются такие материалы, как:

  • графитовые смеси;
  • ленты металлопленочные (оксидные;
  • провод;
  • композитные компоненты.

Интегральные элементы занимают в этой серии особое место. Это резисторы, выполненные в виде pn перехода, представляющего собой зигзагообразный канал, встроенный в микросхему микросхемы.

Внимание! Интегральные элементы всегда характеризуются большей нелинейностью своей ВАХ, поэтому они используются там, где использование других типов невозможно.

По типу вольт-амперной характеристики рассматриваемые элементы делятся на линейные и нелинейные. Особенность нелинейности заключается в том, что компонент меняет свое сопротивление в зависимости от следующих характеристик:

  • напряжение (варисторы);
  • температура (термисторы);
  • уровень магнитного поля (магниторезисторы);
  • значения освещенности (фоторезисторы);
  • коэффициент деформации (тензодатчики).

Нелинейность ВАХ расширила возможности их применения.

Способ крепления может быть:

  • напечатанный;
  • навесной;
  • интегрированный.

При печатной разводке штыри детали вставляются в отверстие на плате, после чего припаиваются к контактной дорожке панели. Этот метод установки автоматизирован, и сварка выполняется путем погружения контактных площадок в сварочную ванну.

Собранная сборка в основном ручная. Кабели соединяемых частей сначала скручиваются, а затем спаиваются для улучшения контакта. Сам сварной шов не предназначен для выдерживания механических нагрузок.

Интегральная сборка осуществляется в процессе изготовления микросхемы.

Параметры резисторного элемента

При нанесении графического обозначения элемента сопротивления на схему на нем указываются некоторые его параметры.

К основным параметрам и элементарным характеристикам относятся:

  • номинальное значение сопротивления;
  • температурный коэффициент;
  • максимальная рассеиваемая мощность;
  • допустимое рабочее напряжение;
  • коэффициент шума;
  • относительное отклонение от номинала;
  • устойчивость элемента к высокой температуре и влажности.

На чертежах и схемах резистор обозначен буквой R с нанесенным серийным номером.

Параллельное и последовательное включение светодиодов

Для совмещения параметров цепей питания и характеристик светодиодов широко распространено последовательное и параллельное соединение нескольких элементов. У каждого типа подключения есть как достоинства, так и недостатки.

Параллельное включение

Преимущество такого подключения — использование только одной остановки для всей схемы. Стоит отметить, что это преимущество единственное, поэтому параллельного подключения практически нигде нет, кроме некачественной продукции промышленного назначения. К недостаткам можно отнести следующие:

  1. Мощность, рассеиваемая ограничителем, увеличивается пропорционально количеству светодиодов, подключенных параллельно.
  2. Разброс параметров элементов приводит к неравномерному распределению токов.
  3. Перегорание одного из эмиттеров приводит к лавинообразному выходу из строя всех остальных из-за увеличения падения напряжения на группе, включенной параллельно.

Соединение, в котором ток через каждый излучающий элемент ограничивается отдельным резистором, несколько повышает эксплуатационные свойства. Точнее, это параллельное соединение отдельных цепей, состоящих из светодиодов с ограничивающими резисторами. Главное преимущество — большая надежность, так как выход из строя одного или нескольких элементов никак не сказывается на работе остальных.

Недостатком является то, что из-за разброса параметров светодиода и технологического допуска по степени сопротивления яркость свечения отдельных элементов может сильно различаться. Эта схема содержит большое количество радиоэлементов.

В цепях низкого напряжения используется параллельное соединение с одиночными разрядниками, начиная с минимума, ограниченного падением напряжения на pn переходе.

параллельное-подключение-светодиода

Последовательное включение

Последовательное включение излучающих элементов стало наиболее распространенным, поскольку несомненным преимуществом последовательной схемы является абсолютное равенство тока, протекающего через каждый элемент. Поскольку ток через единственный ограничивающий резистор и через диод одинаков, рассеиваемая мощность будет минимальной.

Существенным недостатком является то, что выход из строя хотя бы одного из элементов приведет к неработоспособности всей цепочки. Для последовательного включения требуется повышенное напряжение, минимальное значение которого увеличивается пропорционально количеству включенных элементов.

поаледовательное-подключение-светодиода

Смешанное включение

Использование большого количества эмиттеров возможно при смешанном подключении, когда используется несколько цепочек, соединенных параллельно, и используется последовательное соединение ограничивающего резистора и нескольких светодиодов.

Перегорание одного из элементов приведет к неработоспособности только одной цепи, в которой установлен этот элемент. Остальное будет работать нормально.

Почему нельзя использовать один резистор для нескольких параллельных диодов

Даже в «китайских» продуктах производители устанавливают на каждый светодиод отдельный токоограничивающий резистор. Дело в том, что в случае использования общего балласта на несколько светодиодов вероятность выхода из строя светодиодов возрастает многократно.

Если один из полупроводников сломается, его ток будет перераспределен через оставшиеся светодиоды. Мощность, рассеиваемая на них, увеличится, и они начнут сильно нагреваться. Из-за перегрева следующий диод выйдет из строя, и процесс примет лавинообразный характер.

Совет. Если по каким-то причинам необходимо делать демпфирующий резистор, то увеличьте его номинал на 20-25%. Это обеспечит большую надежность конструкции.

Пример правильного подключения резистора
Пример правильного подключения резистора

Формулы расчета резистора

Расчет резистора для светодиодов основан на законе Ома. Исходные параметры для расчета сопротивления светодиода:

  • напряжение цепи;
  • светодиод рабочего тока;
  • падение напряжения на излучающем диоде (напряжение питания светодиода).

Величина сопротивления определяется выражением:

R = U / i,

где U — падение напряжения на резисторе, а I — прямой ток через светодиод.

Падение напряжения светодиода определяется выражением:

U = Usup — Uw,

где Usup — напряжение в цепи, Uw — паспортное падение напряжения на эмиттерном диоде.

Расчет светодиода для резистора дает значение сопротивления, которое не будет находиться в стандартном диапазоне. Нужно брать резистор с сопротивлением, близким к значению, рассчитанному с большей стороны. Таким образом учитывается возможное повышение напряжения. Лучше всего взять следующее значение в ряду сопротивления. Это немного снизит ток через диод и уменьшит яркость свечения, но при этом любое изменение значения напряжения питания и сопротивления диода будет сглажено (например, при изменении температуры).

Прежде чем выбрать значение сопротивления, рекомендуется оценить любое снижение тока и яркости по сравнению с тем, которое определяется по формуле:

(R — Rst) R • 100%

Если полученное значение меньше 5%, необходимо брать более высокое сопротивление, если от 5 до 10%, можно ограничиться более низким сопротивлением.

Не менее важным параметром, влияющим на надежность работы, является рассеиваемая мощность токоограничивающего элемента. Ток, проходящий через резистор, вызывает его перегрев. Чтобы определить мощность, которая будет рассеиваться, используйте формулу:

P = U • U / R

Используется ограничительный резистор, допустимая рассеиваемая мощность которого будет превышать расчетное значение.

Пример:

Есть светодиод с падением напряжения 1,7В при номинальном токе 20мА. Необходимо включить его в цепь с напряжением 12 В.

Падение напряжения на ограничивающем резисторе составляет:

U = 12 — 1,7 = 10,3 В

Сопротивление сопротивления:

R = 10,3 / 0,02 = 515 Ом.

Ближайшее большее значение в стандартной линейке — 560 Ом. При этом значении текущее уменьшение от указанного значения составляет чуть менее 10%, поэтому нет необходимости принимать более высокое значение.

Рассеиваемая мощность в ваттах:

P = 10,3 • 10,3 / 560 = 0,19 Вт

Поэтому для этой схемы можно использовать элемент с допустимой мощностью рассеяния 0,25 Вт.

Расчет мощности рассеивания

Определение выносливости — это только половина дела. Резистор также характеризуется важным параметром, называемым рассеиваемой мощностью P — это мощность, которую он может выдерживать в течение длительного времени без перегрева выше определенной температуры. Это зависит от квадрата тока, поскольку последний, протекая в цепи, вызывает нагрев ее элементов.

P = I2R.

Визуально резистор с большим P больше.
Резисторы с разной рассеиваемой мощностью
Рассчитываем P для всех 4 резисторов:
Расчетная рассеиваемая мощность резисторов

Из стандартного диапазона мощностей выбираем наиболее близкие к верхним номиналы: первые три резистора можно взять с мощностью рассеяния 0,125 Вт, а четвертый — с мощностью 0,250 Вт.

Записываем общий расчет резистора для светодиода. Необходимо определить всего три параметра:

1) падение напряжения

2) сопротивление

3) рассеиваемая мощность.

Как видите, этот алгоритм довольно прост для понимания и запоминания. Теперь, в случае использования специального калькулятора, вы поймете, что и как они рассчитывают. Кстати, алгоритмы многих подобных калькуляторов не учитывают стандартный ряд номиналов, поэтому будьте внимательны, а точнее, он все считает сам — это очень полезно для получения ценного опыта.

Таблица напряжения светодиодов в зависимости от цвета

Рабочие напряжения светодиодов разные. Они зависят от материалов полупроводникового pn перехода и связаны с длиной волны излучения света, например цветовым градиентом свечения.

Ниже представлена ​​таблица номинальных режимов различных цветовых оттенков для расчета демпфирующего сопротивления.

Напряжение постоянного тока цвета свечения, В

Оттенки белого 3-3,7
Красный 1,6–2,03
Апельсин 2,03–2,1
Желтый 2.1-2.2
Зеленый 2.2-3.5
Синий 2,5–3,7
Альт 2,8-4,04
Инфракрасный Не более 1,9
УФ 3,1-4,4

Из таблицы видно, что излучатели всех типов свечения можно включать на 3 вольта, за исключением приборов с белым, частично пурпурным и полностью ультрафиолетовым оттенком. Это потому, что необходимо «использовать» часть питающего напряжения для ограничения тока через кристалл.

С источниками питания 5, 9 или 12 В можно запитать одиночные диоды или их последовательные цепи из 3 и 5-6 штук.

Последовательные цепочки снижают надежность устройств, в которых они используются, примерно на количество светодиодов. А параллельное подключение увеличивает надежность в той же пропорции: 2 цепи — в 2 раза, в 3 — 3 раза и т.д.

Но беспрецедентная продолжительность работы источников света от 30-50 до 130-150 тысяч часов оправдывает снижение надежности, ведь от этого зависит срок эксплуатации устройства. Даже 30-50 тысяч часов работы 5 часов в день — 4 часа вечером и 1 утро каждый день — это 16-27 лет работы. За это время большинство ламп устареют и будут утилизированы. Поэтому последовательное соединение широко используется всеми производителями светодиодов.

Как подключить светодиод к 220в через резистор

Светодиоды пропускают через них ток в одном направлении. При переменном напряжении его направление меняется 2 раза за период, то есть в одном случае ток течет через диод, а в другом — нет. Поскольку ток протекает в половине случаев, для определения среднего значения тока, протекающего через диод, необходимо разделить U пополам.
Следовательно, U = 110В.
Допустим, у диода есть собственное сопротивление: 1,7 Ом.

Ток, проходящий через диод:
I = U / ULED
110 / 1,7 = 65 А.

Большой ток, проходящий через полупроводник, сожжет его, поэтому необходимо использовать дополнительное устройство с резистором, чтобы по принципу рассеяния оно уменьшало величину тока, подаваемого на диод.

При большом токе использовать параллельное соединение нельзя, так как если одна из цепей перестанет работать, значение тока в остальных увеличится и устройство сгорит.

  • Дополнительный светодиодный элемент может использоваться для блокировки обратного напряжения.

резистор цепи подключения

  • При антипараллельном соединении диодов с резистором:

диодно-резистивные соединения

Чтобы устройство работало исправно, необходимо учитывать, что ток должен проходить через все диоды, а значит, нужно выбирать элементы с одинаковыми характеристиками.

После подключения пересчитайте емкость конденсатора, так как напряжение на светодиодах должно возрасти.

Какой резистор нужен для светодиода на 12 вольт

12-вольтная система входит в стандартную комплектацию автомобиля. В подключении светодиодного элемента к системе на 12 вольт нет ничего сложного. Важно правильно рассчитать сопротивление диода на токоограничивающем резисторе.

Перед тем, как приступить к расчетам, необходимо узнать характеристики имеющихся светодиодов — падение напряжения и требуемый для них ток.

Сопротивление резистора рассчитывается по формуле:

R = U / I

  • 1 светодиод
    ULED = 3,3 В

    ILLED = 0,02 А

    С таким внутренним сопротивлением диода он будет отлично работать в системе, напряжение которой ограничено до 3,3 вольт.

    Натяжение берем с запасом, так как бывают скачки до максимального значения 14,5.

    Максимально возможное напряжение отличается от допустимого для правильной работы светового элемента на 11,2 Вольт. Это означает, что перед включением диода необходимо на это значение уменьшить подводимый к нему ток.

анод-катод-резистор

Для начала нужно рассчитать необходимое сопротивление резистора:

R = U / I. R = 560 Ом.

Чтобы расчеты были более надежными, необходимо рассчитать мощность резистора:

P = U * I Мощность — 0,224 Вт.

При выборе резистора необходимо округлить значения и выбрать более мощный вариант.

  • 2 и 3 светодиода
    Рассчитанное таким же образом напряжение светодиода будет умножено на количество световых элементов
  • С 4 светодиодами
    При подключении к такой сети более трех светодиодов резистор не понадобится, так как напряжение не будет намного превышать допустимое значение, и светодиоды будут работать исправно.

вы можете установить резисторы как на положительном, так и на отрицательном полюсе, независимо от того, когда они используются.

Как рассчитать мощность резистора в схеме

Для расчета мощности резисторов в цепи помимо сопротивления (R) нужно знать силу тока (I). На основании этих данных можно рассчитать мощность. Формула обычная: P = I² * R. Квадрат силы тока, умноженный на сопротивление. Подставляем силу тока в Амперах, сопротивление в Ом.

Если номинал написан в килоомах (кОм) или мегаомах (мОм), мы переводим его в омы. Это важно, иначе номер будет неверным.

Пример расчета мощности резистора для схемы

Схема последовательного подключения резистора

Например, рассмотрим схему на рисунке выше. Последовательное соединение резисторов характеризуется тем, что один и тот же ток протекает через каждый отдельный резистор в цепи. Это значит, что мощность резисторов будет одинаковой. Последовательно соединенные резисторы просто складываются: 200 Ом + 100 Ом + 51 Ом + 39 Ом = 390 Ом. Рассчитайте ток по формуле: I = U / R. Замените данные: I = 100 В / 390 Ом = 0,256 А.

На основании расчетных данных определяем общую мощность резисторов: P = 0,256² * 390 Ом = 25,549 Вт. Мощность каждого из резисторов рассчитывается аналогично. Например, рассчитываем мощность резистора R2 на схеме. Мы знаем ток, даже его стоимость. Получаем: 0,256 А² * 100 Ом = 6,55 Вт. То есть мощность этого резистора должна быть не менее 7 Вт. Совершенно не стоит брать с меньшей мощностью — быстро разрядится. Если конструкция устройства позволяет, можно поставить резистор большей мощности, например 10 Вт.

Методы определения силы сопротивления

Есть резисторы серии МЛТ, у которых мощность тепловыделения указывается сразу после названия серии без букв. В данном случае МЛТ-2 означает, что мощность данного экземпляра составляет 2 Вт, а номинал — 6,8 кОм.

При параллельном подключении расчет такой же. Вам просто нужно правильно рассчитать ток, но это тема для отдельной статьи. Причем формула расчета мощности резистора не зависит от типа подключения.

Расчет резистора для светодиода

Чтобы компенсировать сопротивление светодиода, необходимо сначала выбрать резистор с более высоким сопротивлением. Такой расчет не составит труда для знающих закон Ома.

Математический расчет

Схема

Исходя из закона Ома, рассчитываем по следующей формуле:

Формула

где Un — напряжение сети; Uvd — напряжение, на которое рассчитана работа светодиода; IVd — ток.

Допустим, у нас есть светодиод с характеристиками:

2,1 -3,4 вольта — рабочее напряжение (Uvd). Берем в среднем 2,8 вольта.

20 ампер — рабочий ток (Ivd)

220 вольт — сетевое напряжение (Un)

Формула

В этом случае получаем значение сопротивления R = 10,86. Однако этих расчетов недостаточно. Резистор может перегреться. Во избежание перегрева его необходимо учитывать при выборе его мощности, которая рассчитывается по следующей формуле:

Формула

Обратите внимание, резистор подключается к положительному контакту диода.

Для наглядности рекомендуем посмотреть видео:

Графический расчет

Графический метод менее популярен для расчета сопротивления каждого светодиода, но может быть даже более удобным. Зная напряжение и ток диода (их еще называют вольт-амперными характеристиками — VAC), можно узнать сопротивление необходимого резистора по приведенному ниже графику:

Программа

Вот расчет для диода с номинальным током 20 мА и напряжением питания 5 вольт. Рисуя пунктирную линию 20 мА на пересечении с «кривой светодиода» (синий), мы проводим линию пересечения от прямой линии Uled к прямой и получаем максимальное значение тока примерно 50 мА. Далее рассчитываем сопротивление по формуле:

Формула

Получаем номинал резистора 100 Ом. Находим для него мощность рассеивания (ток берем из Imax):

Формула

Расчет величины резистора-токоограничителя

На практике используются два типа расчета: графический, по ВАХ — вольт-амперной характеристике конкретного диода, и математический — по его паспортным данным.
Как рассчитать сопротивление для светодиода - формулы с примерами + онлайн калькулятор
Принципиальная схема подключения излучателя к источнику питания.

На картинке:

  • E — источник питания, имеющий выходное значение E;
  • «+» / «-» — полярность подключения светодиода: «+» — анод, на схемах показан треугольником, «-» — катод, на схемах — поперечная черта;
  • R — токоограничивающий резистор;
  • Улед — прямое, оно же рабочее напряжение;
  • I — рабочий ток через устройство;
  • напряжение на резисторе обозначается как UR.

Тогда схема для расчета примет вид:
схема для расчета сопротивления
Схема для расчета сопротивления.

Рассчитываем сопротивление для ограничения тока. Напряжение U в цепи распределится следующим образом:

U = UR + Uled или UR + I × Rled, в вольтах,

где Rled — внутреннее дифференциальное сопротивление pn перехода.

Для математических преобразований получаем формулу:

R = (U-Uled) / I, в Ом.

Значение Uled можно выбрать из значений паспорта.

Рассчитаем номинал токоограничивающего резистора для светодиодов производства Cree, модель Cree XM — L, с бункером T6.

Его техническое описание: Типичный рейтинг ULED = 2,9 В, максимальный ULED = 3,5 В, рабочий ток ILED = 0,7 А.

Для расчета используем ULED = 2,9 В.

R = (U-Uled) / I = (5-2,9) / 0,7 = 3 Ом.

Расчетное значение 3 Ом. Подбираем элемент с допуском точности ± 5%. Этой точности более чем достаточно, чтобы установить рабочую точку на уровне 700 мА.

Значение сопротивления необходимо округлить в большую сторону. Это снизит текущий световой поток диода и повысит надежность работы при более мягком тепловом режиме кристалла.

Рассчитаем рассеиваемую мощность, необходимую для этого резистора:

P = I² × R = 0,7² × 3 = 1,47 Вт

Для надежности округлим до ближайшего большего значения — 2 Вт.

Последовательные и параллельные схемы светодиодов широко используются и показывают характеристики этих типов подключения. Последовательное соединение одних и тех же элементов поровну делит напряжение источника между ними. С разными внутренними сопротивлениями — пропорционально сопротивлениям. При параллельном подключении напряжение одинаково, а ток обратно пропорционален внутренним сопротивлениям элементов.

При последовательном соединении LED

При последовательном включении первый диод в цепи подключается от анода к «+» источника питания, а катод подключается к аноду второго диода. И так до последнего звена цепи, катод которого подключен к «-» источника. Ток в последовательной цепи одинаков во всех ее элементах. Те, что проходят через любую осветительную арматуру, имеют одинаковую величину. Внутреннее сопротивление открытых, т. Е. Излучающих свет кристаллов, составляет десятки и сотни Ом. Если 15-20 мА пересекают цепь с сопротивлением 100 Ом, каждый элемент будет иметь 1,5-2 В. Сумма напряжений на всех устройствах должна быть меньше, чем у источника питания. Разницу обычно гасят специальным резистором, который выполняет две функции:

  • ограничивает номинальный рабочий ток;
  • обеспечивает номинальное прямое напряжение через светодиод.

При параллельном соединении

Параллельное подключение может быть выполнено двумя способами.
параллельная цепь
Схема параллельного подключения.

На изображении выше показано, насколько это нежелательно. При таком подключении резистор обеспечит равенство токов только при идеальных кристаллах и одинаковой длине силовых проводов. Но разброс параметров полупроводниковых приборов при производстве не позволяет им быть одинаковыми. И выбор такой же — значительно увеличивает цену. Разница может достигать 50-70% и более. Собрав конструкцию, вы получите разницу яркости не менее 50-70%. Кроме того, выход из строя одного излучателя изменит работу всех: при разрыве цепи один погаснет, остальные будут светить на 33% ярче и нагреваться. Перегрев поспособствует их деградации — изменению оттенка свечения и снижению яркости.

В случае короткого замыкания из-за перегрева и подгорания кристалла может выйти из строя токоограничивающий резистор.

Нижний вариант позволяет установить желаемую рабочую точку любого диода, даже с разной номинальной мощностью.
Посмотрите на исходное изображение
Схема последовательно-параллельного подключения устройств
Схема последовательно-параллельного подключения устройств.

Три светодиодных элемента и токоограничивающий резистор включены последовательно на напряжение 4,5 В. Полученные цепочки соединены параллельно. 20 мА проходит через каждый диод и 60 мА проходит через все вместе. На каждом из них вы получите меньше 1,5 В, а на ограничителе тока — не менее 0,2-0,5 В. Интересно, что при использовании блока питания 4,5 В с ним могут работать только инфракрасные диоды с прямым напряжением ниже 1,5В, либо нужно увеличить блок питания минимум до 5В.

Когда один светодиод

Одиночный светодиодный резистор используется только с их мощностью до 50-100 мВт. При высоких значениях мощности эффективность силовой цепи значительно снижается.

Если прямое рабочее напряжение диода намного ниже напряжения питания, использование ограничительного резистора приведет к большим потерям. Качественное и стабильное электричество с тщательно отфильтрованными колебаниями, обеспечиваемое 3-5 типами защиты источника питания, не преобразуется в свет, а просто пассивно рассеивается в виде тепла.

На больших мощностях используются драйверы — стабилизаторы тока номинала.

Использование токоограничивающего резистора для настройки характеристик светодиода — простой и надежный способ сохранить его работоспособность в лучшем виде.

Видео примеры простейшего расчета сопротивления.

 

Оцените статью
Блог об электричестве
Adblock
detector