LED е полупроводников елемент, който се използва за осветление. Използва се в фенерчета, лампи, осветителни тела и други осветителни устройства. Принципът на неговата работа е, че когато токът преминава през светодиод, фотоните се освобождават от повърхността на полупроводниковия материал и диодът започва да свети.
Изчисляване на резистора за светодиода
Надеждната работа на светодиода зависи от тока, протичащ през него. При ниски стойности той просто няма да свети и ако текущата стойност бъде надвишена, характеристиките на елемента ще се влошат, до унищожаването му. В същото време казват - светодиодът е изгорял. За да се изключи възможността за повреда на този полупроводник, е необходимо да се избере резистор във веригата с включен в него резистор. Той ще ограничи тока във веригата до оптимални стойности.
Изчисляване на резистентност
За работата на радио елемента е необходимо да се захранва към него. Според закона на Ом, колкото по-голямо е съпротивлението на даден участък от верига, толкова по-малко ток протича през него. Опасна ситуация възниква, ако във веригата тече по-голям ток от очакваното, тъй като всеки елемент не издържа на по-голямо токово натоварване.
Съпротивлението на светодиода е нелинейно. Това означава, че когато напрежението, подадено към този елемент, се промени, токът, преминаващ през него, ще се промени нелинейно. Можете да потвърдите това, ако намерите волт-амперна характеристика на всеки диод, включително излъчващ светлина. Когато мощността се подава под напрежението на отваряне на p - n кръстовището, токът през светодиода е нисък и елементът не работи. Щом този праг бъде надвишен, токът през елемента се увеличава бързо и той започва да свети.
Ако захранването е свързано директно към светодиода, диодът ще се провали, тъй като не е проектиран за такова натоварване. За да избегнете това, трябва да ограничите тока, преминаващ през светодиода с баластно съпротивление или да намалите напрежението на важния за нас полупроводник.
Помислете за най-простата схема на свързване (Фигура 1). Източникът на постоянен ток е свързан последователно чрез резистор към желания светодиод, чиито характеристики трябва да бъдат известни. Можете да направите това в Интернет, като изтеглите описанието (информационен лист) на конкретен модел или като намерите желания модел в директории. Ако не е възможно да намерите описание, можете приблизително да определите спада на напрежението върху светодиода по неговия цвят:
- Инфрачервена - до 1.9 V
- Червено - от 1.6 до 2.03 V.
- Оранжево - от 2, 03 до 2, 1 V.
- Жълто - от 2, 1 до 2, 2 V.
- Зелено - от 2, 2 до 3, 5 V.
- Синьо - от 2, 5 до 3, 7 V.
- Лилаво - 2, 8 до 4 V.
- Ултравиолетово - от 3, 1 до 4, 4 V.
- Бяло - от 3 до 3, 7 V.
Фигура 1 - Диаграма за свързване с LED
Токът във веригата може да се сравни с движението на течност през тръба. Ако има само един път на потока, тогава силата на тока (скоростта на потока) в цялата верига ще бъде една и съща. Точно това се случва във веригата на фигура 1. Според закона на Кирххоф, сумата от падащите напрежения върху всички елементи, включени в схемата за потока на един ток, е равна на ЕРС на тази верига (посочена в буква 1 с буквата Е). От това можем да заключим, че инцидентът с напрежението върху токоограничаващия резистор трябва да е равен на разликата между захранващото напрежение и падането му върху светодиода.
Тъй като токът във веригата трябва да е еднакъв, тогава през резистора и през светодиода, токът е един и същ. За стабилната работа на полупроводниковия елемент, увеличаване на неговите показатели за надеждност и издръжливост, токът през него трябва да бъде с определени стойности, посочени в неговото описание. Ако не може да се намери описание, може да се вземе приблизителна стойност на тока от 10 милиампеса. След определянето на тези данни вече е възможно да се изчисли стойността на съпротивлението на резистора за светодиода. Тя се определя от закона на Ом. Съпротивлението на резистора е равно на съотношението на спада на напрежението през него към тока във веригата. Или в символна форма:
R = U (R) / I,
където U (R) е спадът на напрежението през резистора
I - ток във веригата
Изчисляване на U (R) на резистора:
U (R) = E - U (Led)
където, U (Led) е спадът на напрежението върху светодиодния елемент.
Използвайки тези формули, получавате точната стойност на съпротивлението на резистора. Въпреки това, индустрията произвежда само стандартни стойности на съпротивлението, така наречената серия от рейтинги. Следователно, след изчислението ще трябва да направите избора на съществуващата стойност на съпротивлението. Трябва да изберете малко по-голям резистор, отколкото се оказа в изчислението, като по този начин ще получите защита срещу случайно излишно напрежение в мрежата. Ако е трудно да изберете елемент, близък по стойност, можете да опитате да свържете два резистора последователно или паралелно.
Избор на мощност на резистора
Ако вземете съпротивление с по-малко мощност от необходимото във веригата, то просто ще се провали. Изчисляването на мощността на резистора е доста просто, трябва да умножите спада на напрежението върху него от тока, протичащ в тази верига. Тогава трябва да изберете съпротивление с мощност, не по-малка от изчислената.
Пример за изчисление
Имаме 12V захранване, зелен светодиод. Необходимо е да се изчисли съпротивлението и мощността на ограничаващия тока резистор. Спадът на напрежението при нужния ни зелен светодиод е 2, 4 V, номиналният ток е 20 mA. От тук изчисляваме инцидента с напрежението върху баласта.
U (R) = E - U (Led) = 12V - 2.4V = 9.6V.
Стойност на съпротивлението:
R = U (R) / I = 9, 6 V / 0, 02A = 480 Ома.
Стойност на мощността:
P = U (R) ⋅ I = 9, 6 V ⋅ 0, 02A = 0, 192 W
От серията стандартни съпротивления избираме 487 ома (серия E96), а мощността може да бъде избрана 0, 25 вата. Такъв резистор трябва да бъде поръчан.
В случай, че трябва да свържете няколко светодиода последователно, можете също да ги свържете към източника на захранване, като използвате само един резистор, който ще абсорбира излишното напрежение. Изчислява се по горните формули, но вместо едно пряко напрежение U (Led), трябва да вземете сумата от директните напрежения на необходимите светодиоди.
Ако искате да свържете паралелно няколко светоизлъчващи елемента, тогава за всеки от тях трябва да изчислите свой собствен резистор, тъй като всеки от полупроводниците може да има собствено напрежение напред. Изчисленията за всяка верига в този случай са подобни на изчислението на един резистор, тъй като всички те са свързани паралелно към един и същ източник на енергия, а стойността му за изчисляване на всяка верига е една и съща.
Стъпки за изчисление
За да направите правилните изчисления, трябва да направите следното:
- Изясняване на прякото напрежение и ток на светодиода.
- Изчисляването на спада на напрежението върху желания резистор.
- Изчисляване на съпротивлението на резистора.
- Избор на съпротивление от стандартния диапазон.
- Изчисляване и избор на мощност.
Онлайн калкулатор LED
Можете да направите това просто изчисление сами, но е по-лесно и по-ефективно навреме да използвате калкулатор за изчисляване на резистора за светодиода. Ако въведете такава заявка в търсачката, има много сайтове, предлагащи автоматизирано броене. Всички необходими формули в този инструмент вече са вградени и работят незабавно. Някои услуги също предлагат незабавно подбор от елементи. Ще е необходимо само да изберете най-подходящия калкулатор за изчисляване на светодиодите и по този начин да спестите времето си.
Онлайн LED калкулаторът не е единственият начин да спестите време в изчисленията. Изчисляването на транзистори, кондензатори и други елементи за различни схеми отдавна е автоматизирано в Интернет. Остава само компетентно да използвате търсачката за решаване на тези проблеми.
Светодиодите са оптималното решение за много осветителни задачи в дома, офиса и производството. Обърнете внимание на тестовете Ledz. Това е най-доброто съотношение на цена и качество на осветителните продукти, като ги използвате, не е необходимо да правите изчисленията сами и да сглобявате осветителното оборудване.
# s3gt_translate_tooltip_mini (дисплей: няма! важно; )