Comment calculer et choisir correctement une résistance pour une LED

Chacun de nous a vu LED. Une petite LED ordinaire ressemble à une lentille conique en plastique sur des pattes conductrices, à l'intérieur desquelles se trouvent une cathode et une anode. Dans le diagramme, la LED est représentée comme une diode régulière, à partir de laquelle les flèches indiquent la lumière émise. Ainsi, la LED est utilisée pour recevoir la lumière lorsque les électrons se déplacent de la cathode à l'anode - jonction pn de la lumière visible est émise.

L'invention de la LED s'est produite dans les années 1970 lointaines, lorsque des lampes à incandescence ont été utilisées pour obtenir de la lumière en tout. Mais aujourd'hui, au début du 21e siècle, les LED ont finalement remplacé les sources de lumière électrique les plus efficaces.

Où est le signe plus pour la LED et où est le signe moins?

Pour connecter correctement la LED à la source d'alimentation, vous devez d'abord observer la polarité. L'anode de la LED est connectée au plus «+» de la source d'alimentation et la cathode au moins «-». La cathode connectée au moins a une sortie courte, l'anode, respectivement, est longue - la longue jambe de la LED est sur le "+" plus de la source d'alimentation.

Regardez à l'intérieur de la LED: la grande électrode est la cathode, c'est au moins, la petite électrode, qui ressemble à l'extrémité de la jambe, est le plus. Et à côté de la cathode, la lentille LED a une coupe plate.

Ne tenez pas le fer à souder pendant longtemps

Les fils LED doivent être soudés proprement et rapidement, car la jonction semi-conductrice a très peur de la chaleur excessive, vous devez donc toucher le fer à souder avec ses pointes avec une piqûre sur la jambe soudée, puis prendre le fer à souder de côté. Il est préférable de tenir la jambe LED soudée avec des pincettes pendant le processus de soudage pour garantir que la chaleur est retirée de la jambe au cas où.

Résistance requise lors de la vérification de la LED

Nous arrivons à la chose la plus importante - comment connecter la LED à une source d'alimentation. Si tu veux vérifier la LED pour les performances, ne le connectez pas directement à la batterie ou à l'alimentation. Si votre alimentation est de 12 volts, utilisez une résistance de 1 kOhm en série avec la LED testée pour des raisons de sécurité.

N'oubliez pas la polarité - un long fil vers un plus, un fil d'une grande électrode interne vers un moins. Si vous n'utilisez pas de résistance, la LED s'éteindra rapidement, si vous dépassez accidentellement la tension nominale, un courant important traversera la jonction p-n et la LED tombera presque immédiatement en panne.

Couleur LED

Les LED sont disponibles en différentes couleurs, mais la couleur de la lueur n'est pas toujours déterminée par la couleur de la lentille LED. Blanc, rouge, bleu, orange, vert ou jaune - l'objectif peut être transparent, et si vous l'allumez, il se révélera rouge ou bleu. Les LED bleues et blanches sont les plus chères. En général, la composition d'un semi-conducteur affecte la couleur de la lueur de la LED et la couleur de la lentille comme facteur secondaire.

LED RVB multicolores contiennent dans un cas plusieurs jonctions pn électroluminescentes, chacune donnant sa propre couleur de lueur. En combinant la luminosité des composants avec des courants ou des fréquences d'impulsions de courant (pour les cristaux rouges, verts et bleus), vous pouvez obtenir n'importe quelle nuance. Ici, bien sûr, des résistances d'équilibrage sont nécessaires pour chaque canal de couleur.

Trouver la valeur de résistance pour la LED

La résistance est connectée en série avec la LED. La fonction de la résistance est de limiter le courant, de le rapprocher de la valeur nominale de la LED afin que la LED ne s'éteigne pas instantanément et fonctionne en mode nominal normal. Nous prenons en compte les données initiales suivantes:

• Vps est la tension de la source d'alimentation;

• Vdf - chute de tension directe sur la LED en mode normal;

• Si est le courant nominal de la LED en mode d'éclairage normal.

Maintenant, avant de trouver la valeur de la résistance requise R, notez que le courant dans le circuit série sera constant, le même dans chaque élément: le courant If traversant la LED sera égal au courant Ir traversant la résistance de limitation.

Par conséquent, Ir = If. Mais Ir = Ur / R - selon la loi d'Ohm. Et Ur = Vps-Vdf. Ainsi, R = Ur / Ir = (Vps-Vdf) / If.

Autrement dit, connaissant la tension de la source d'alimentation, la chute de tension sur la LED et son courant nominal, vous pouvez facilement choisir la résistance de limitation appropriée.

Si la valeur de résistance trouvée ne peut pas être sélectionnée dans la série standard de valeurs de résistance, alors une résistance d'une valeur légèrement supérieure est prise, par exemple, au lieu des 460 Ohms trouvés, 470 Ohms sont pris, qui sont toujours faciles à trouver. La luminosité de la LED diminuera très légèrement.

Exemple de sélection de résistance:

Supposons qu'il existe une alimentation 12 volts et une LED qui nécessite 1,5 volts et 10 mA pour une lueur normale. Nous sélectionnons une résistance d'extinction. 12-1,5 = 10,5 volts doivent tomber sur la résistance, et le courant dans le circuit série (source d'alimentation, résistance, LED) doit être de 10 mA, donc d'après la loi d'Ohm: R = U / I = 10,5 / 0,010 = 1050 ohms. Nous sélectionnons 1,1 kOhm.

Quelle puissance doit avoir la résistance? Si R = 1100 Ohms, et le courant est de 0,01 A, alors, selon la loi Joule-Lenz, l'énergie thermique Q = I * I * R = 0,11 J sera libérée chaque seconde sur la résistance, ce qui équivaut à 0,11 W. Une résistance de 0,125 W fera l'affaire, même une marge restera.

Connexion série LED

Si vous avez pour objectif de connecter plusieurs LED en une seule source lumineuse, il est préférable d'effectuer la connexion en série. Ceci est nécessaire afin de ne pas accrocher votre résistance à chaque LED, afin d'éviter des pertes d'énergie inutiles. Les LED du même type, du même lot, conviennent le mieux à la connexion série.

Supposons que vous ayez besoin de combiner de manière cohérente 8 LED de 1,4 volts avec un courant de 0,02 A pour vous connecter à une source d'alimentation de 12 volts. Évidemment, le courant total sera de 0,02 A, mais la tension totale sera de 11,2 volts, donc 0,8 volt à un courant de 0,02 A devrait se dissiper sur la résistance. R = U / I = 0,8 / 0,02 = 40 Ohms. Choisissez une résistance à une puissance minimale de 43 ohms.

La connexion parallèle de chaînes LED n'est pas la meilleure option

Si vous avez le choix, il est préférable de connecter les LED en série et non en parallèle. Si vous connectez plusieurs LED en parallèle via une résistance commune, alors en raison de la propagation des paramètres des LED, chacune d'entre elles ne sera pas sur un pied d'égalité avec les autres, certaines brilleront plus brillamment, en prenant plus de courant, et d'autres seront plus atténuées au contraire. En conséquence, l'une des LED brûlera plus tôt en raison de la dégradation rapide du cristal. Il est préférable pour une connexion parallèle de LED, s'il n'y a pas d'alternative, appliquez une résistance de limitation à chaque circuit.

Voir aussi: Schémas de connexion LED simples