Как правилно да се изчисли и да се избере резистор за светодиод

Всеки от нас е виждал светодиод, Един обикновен малък светодиод изглежда като пластмасов конус-леща на проводими крака, вътре в който има катод и анод. На диаграмата светодиодът е изобразен като обикновен диод, от който стрелките показват излъчената светлина. Така светодиодът се използва за приемане на светлина, когато електрони се движат от катода към анода - pn кръстовище се излъчва видима светлина.

Изобретението на светодиода възниква през далечната 70-те години на миналия век, когато лампите с нажежаема жичка са използвани за получаване на светлина. Но днес, в началото на 21 век, светодиодите най-накрая заеха мястото на най-ефективните източници на електрическа светлина.

Къде е знакът плюс за светодиода и къде е знакът минус?

За да свържете правилно светодиода към източника на захранване, първо трябва да наблюдавате полярността. Анодът на светодиода е свързан с плюс „+“ на източника на захранване, а катодът - към минус „-“. Катодът, свързан към минуса, има къс изход, анодът, съответно, е дълъг - дългият крак на светодиода е на плюс „+“ на източника на захранване.

Погледнете вътре в светодиода: големият електрод е катодът, той е до минуса, малкият електрод, който изглежда точно като края на крака, е плюсът. А до катода, LED лещата има плосък разрез.

Не дръжте поялника дълго време

Светодиодните проводници трябва да бъдат запоени спретнато и бързо, тъй като полупроводниковият възел много се страхува от излишна топлина, така че трябва да докоснете поялника с кратки удари на поялника и след това да извадите поялника на пътя. По-добре е да държите запоения светодиоден крак с пинсети по време на процеса на запояване, за да се гарантира, че топлината се отстранява от крака за всеки случай.

Необходим е резистор при проверка на LED

Стигаме до най-важното - как да свържем светодиода към източник на захранване. Ако искате проверете светодиода за ефективност, след това не го свързвайте директно към батерията или към захранването. Ако захранването ви е 12 волта, използвайте резистор от 1 kOhm последователно с тествания светодиод, за да го закрепите.

Не забравяйте за полярността - дълго олово към плюс, олово от голям вътрешен електрод до минус. Ако не използвате резистор, тогава светодиодът бързо ще изгори, ако случайно надвишите номиналното напрежение, през p-n кръстовището ще потече голям ток и светодиодът почти веднага ще се провали.

LED цвят

Светодиодите се предлагат в различни цветове, но цветът на светенето не винаги се определя от цвета на LED обектива. Бяло, червено, синьо, оранжево, зелено или жълто - лещата може да бъде прозрачна, а ако я включите, ще се окаже червена или синя. Сините и бели светодиоди са най-скъпите. По принцип съставът на полупроводник влияе върху цвета на светенето на светодиода и цвета на лещата като вторичен фактор.

Многоцветни RGB светодиоди съдържат в един случай няколко светоизлъчващи pn кръстовища, всеки от които дава свой собствен блясък цвят. Комбинирайки яркостта на компонентите с токове или честоти на токовите импулси (за червени, зелени и сини кристали), можете да получите всеки сянка. Тук, разбира се, са необходими балансиращи резистори за всеки цветен канал.

Намерете стойността на резистора за светодиода

Резисторът е свързан последователно със светодиода. Функцията на резистора е да ограничава тока, да го приближава до номиналната стойност на светодиода, така че светодиодът да не изгаря моментално и да работи в нормален номинален режим. Ние вземаме предвид следните първоначални данни:

• Vps е напрежението на източника на захранване;

• Vdf - директен спад на напрежението върху светодиода в нормален режим;

• Ако е номиналният ток на светодиода в нормален светлинен режим.

Сега преди да намерите стойността на необходимия резистор R, имайте предвид, че токът в серийната верига ще бъде постоянен, еднакъв във всеки елемент: токът Ако през светодиода ще бъде равен на тока Ir през ограничаващия резистор.

Следователно, Ir = Ако. Но Ir = Ur / R - според закона на Ом. И Ur = Vps-Vdf. Така R = Ur / Ir = (Vps-Vdf) / If.

Тоест, знаейки напрежението на източника на захранване, спада на напрежението върху светодиода и неговия номинален ток, можете лесно да изберете подходящия ограничаващ резистор.

Ако намерената стойност на съпротивлението не може да бъде избрана от стандартната серия резистори, тогава се взема резистор с малко по-голяма стойност, например вместо намерените 460 ома се вземат 470 ома, които винаги са лесни за намиране. Яркостта на светодиода ще намалее много леко.

Пример за избор на резистор:

Да предположим, че има захранване от 12 волта и светодиод, който се нуждае от 1,5 волта и 10 mA за нормално сияние. Избираме резистор за гасене. 12-1.5 = 10.5 волта трябва да паднат върху резистора, а токът в серийната верига (източник на захранване, резистор, LED) трябва да бъде 10 mA, следователно от закона на Ом: R = U / I = 10,5 / 0,010 = 1050 ома. Избираме 1,1 kOhm.

Каква мощност трябва да бъде резисторът? Ако R = 1100 Ома, а токът е 0,01 A, тогава според закона на Джоул-Ленц топлинната енергия Q = I * I * R = 0,11 J ще се освобождава всяка секунда на резистора, което е еквивалентно на 0,11 W. 0,125 W резистор ще направи, дори марж ще остане.

Връзка с LED серия

Ако имате цел да свържете няколко светодиода в един източник на светлина, най-добре е връзката да се извърши последователно. Това е необходимо, за да не придържате резистора си към всеки светодиод, за да избегнете ненужни загуби на енергия. Светодиодите от същия тип, от една и съща партида, са най-подходящи за серийна връзка.

Да предположим, че трябва постоянно да комбинирате 8 светодиода от 1,4 волта с ток 0,02 A, за да се свържете към 12 волтов източник на енергия. Очевидно общият ток ще бъде 0,02 A, но общото напрежение ще бъде 11,2 волта, следователно 0,8 волта при ток 0,02 A трябва да се разсейват върху резистора. R = U / I = 0,8 / 0,02 = 40 Ома. Изберете резистор с минимална мощност 43 ома.

Паралелното свързване на LED низовете не е най-добрият вариант

Ако имате избор, най-добре е да свързвате светодиоди последователно, а не паралелно. Ако свържете няколко светодиода паралелно през един общ резистор, тогава поради разпространението в параметрите на светодиодите, всеки от тях няма да бъде равнопоставен с останалите, някои ще светят по-ярко, ще поемат повече ток, а някои ще затъмнят. В резултат на това всеки от светодиодите ще изгори по-рано поради бързото разграждане на кристала. По-добре е за паралелно свързване на светодиоди, ако няма алтернатива, приложете ограничителен резистор към всяка верига.

Вижте също: Прости диаграми за свързване с LED