Jak správně spočítat a zvolit rezistor pro LED

Každý z nás to viděl LED. Obyčejná malá LED vypadá jako vodivá noha na vodivých nohách jako plastová kuželová čočka, uvnitř níž je katoda a anoda. Na obrázku je LED znázorněna jako normální dioda, ze které šipky označují vyzařované světlo. LED se tedy používá k přijímání světla, když se elektrony pohybují z katody na anodu - pn křižovatka je emitováno viditelné světlo.

Vynález LED se objevil ve vzdálených sedmdesátých letech, kdy byly žárovky použity k získání světla ve všech. Ale dnes, na začátku 21. století, LED konečně nahradily nejúčinnější zdroje elektrického světla.

Kde je znaménko plus pro LED a kde je znaménko mínus?

Chcete-li správně připojit LED ke zdroji napájení, musíte nejprve dodržet polaritu. Anoda LED je připojena ke kladnému „+“ zdroje energie a katoda ke zápornému „-“. Katoda připojená k minus má krátký výstup, anoda je dlouhá - dlouhá noha LED je na plusu + + zdroje energie.

Podívejte se dovnitř LED: velká elektroda je katoda, to je mínus, malá elektroda, která vypadá stejně jako konec nohy, je plus. A vedle katody má LED čočka plochý řez.

Páječku příliš nedržte

Vodiče LED by měly být pájeny úhledně a rychle, protože polovodičová křivka se velmi bojí nadměrného tepla, takže se musíte pájecí hroty dotknout špičkou ke pájené noze a páječku odložit stranou. Během pájení je lepší držet pájenou LED nohu pinzetou, aby bylo zajištěno, že z nohy bude odebráno teplo jen pro případ.

Při kontrole LED je nutný rezistor

Přicházíme k nejdůležitější věci - jak připojit LED ke zdroji energie. Pokud chcete zkontrolujte výkon LED, pak je nepřipojujte přímo k baterii ani k napájecímu zdroji. Pokud je váš napájecí zdroj 12 voltů, použijte 1 kOhm rezistor v sérii s testovanou LED pro bezpečnost.

Nezapomeňte na polaritu - dlouhý přívod k plusu, přívod z velké vnitřní elektrody na mínus. Pokud nepoužíváte rezistor, LED rychle vyhoří, pokud náhodně překročíte jmenovité napětí, prochází p-n křižovatkou velký proud a LED téměř okamžitě selže.

Barva LED

LED diody přicházejí v různých barvách, ale barva záře není vždy určena barvou čočky LED. Bílá, červená, modrá, oranžová, zelená nebo žlutá - objektiv může být průhledný, a pokud jej zapnete, bude červený nebo modrý. Modré a bílé LED jsou nejdražší. Obecně složení polovodiče ovlivňuje barvu záře LED a barvu čočky jako sekundárního faktoru.

Vícebarevné LED RGB obsahují v jednom případě několik světelných pn křižovatek, z nichž každý dává svou vlastní zářivou barvu. Kombinací jasu složek s proudy nebo proudovými pulzy (pro červené, zelené a modré krystaly) můžete získat jakýkoli stín. Zde jsou samozřejmě zapotřebí vyrovnávací odpory pro každý barevný kanál.

Najděte hodnotu rezistoru pro LED

Odpor je zapojen sériově s LED. Funkcí rezistoru je omezit proud, přiblížit se jmenovité hodnotě LED tak, aby LED okamžitě nevyhořela a fungovala by v normálním nominálním režimu. Bereme v úvahu následující počáteční údaje:

• Vps je napětí zdroje energie;

• Vdf - přímý pokles napětí na LED v normálním režimu;

• Pokud je jmenovitý proud LED v normálním světelném režimu.

Nyní, než najdete hodnota požadovaného rezistoru R, všimněte si, že proud v sériovém obvodu bude konstantní, stejný v každém prvku: proud Pokud se prostřednictvím LED bude rovnat proudu Ir přes omezovací odpor.

Proto Ir = If. Ale Ir = Ur / R - podle Ohmova zákona. A Ur = Vps-Vdf. R = Ur / Ir = (Vps-Vdf) / If.

To znamená, že s vědomím napětí zdroje energie, úbytku napětí na LED a jeho jmenovitého proudu si můžete snadno zvolit vhodný omezovací odpor.

Pokud nelze nalezenou hodnotu odporu vybrat ze standardní řady hodnot rezistorů, použije se například namísto nalezených 460 Ohmů odpor o něco větší hodnotě, 470 Ohmů, které lze vždy snadno najít. Jas LED se velmi mírně sníží.

Příklad výběru rezistoru:

Předpokládejme, že je k dispozici 12 V napájecí zdroj a LED, která potřebuje 1,5 V a 10 mA pro normální záři. Vybereme kalicí rezistor. 12-1,5 = 10,5 voltů by mělo dopadnout na odpor a proud v sériovém obvodu (zdroj napájení, rezistor, LED) by měl být 10 mA, proto podle Ohmova zákona: R = U / I = 10,5 / 0,010 = 1050 ohmů. Vybereme 1,1 kOhm.

Jaká by měla být rezistence? Pokud je R = 1100 Ohmů a proud je 0,01 A, pak podle Joule-Lenzova zákona bude tepelná energie Q = I * I * R = 0,11 J uvolňována každou sekundu na odporu, což odpovídá 0,11 W. Odpor 0,125 W se postará, zůstane i marže.

Připojení řady LED

Pokud máte za cíl připojit několik LED do jednoho zdroje světla, je nejlepší provést připojení v sérii. To je nezbytné, aby nedošlo k přilnutí odporu na každou LED, aby se zabránilo zbytečným ztrátám energie. LED diody stejného typu, ze stejné šarže, jsou nejvhodnější pro sériové připojení.

Předpokládejme, že pro připojení ke zdroji napájení 12 V je třeba soustavně kombinovat 8 LED s napětím 1,4 V a proudem 0,02 A. Celkový proud bude samozřejmě 0,02 A, ale celkové napětí bude 11,2 voltů, proto by 0,8 voltů při proudu 0,02 A mělo na odpor rezistovat. R = U / I = 0,8 / 0,02 = 40 Ohmů. Vyberte odpor při minimálním výkonu 43 ohmů.

Paralelní připojení řetězců LED není nejlepší volbou

Pokud máte na výběr, je nejlepší zapojit LED diody do série, nikoli paralelně. Pokud připojíte několik LED diod paralelně přes jeden společný odpor, pak z důvodu rozšíření parametrů LED nebude každá z nich na stejné úrovni jako ostatní, některé budou svítit jasněji, přičemž budou více proudu a jiné budou stmívat. Výsledkem je, že některá z LED bude hořet dříve kvůli rychlé degradaci krystalu. Pro paralelní zapojení LED je lepší, pokud neexistuje žádná alternativa, použít omezovací odpor na každý obvod.

Viz také: Jednoduché schémata připojení LED