Kā pareizi aprēķināt un izvēlēties LED rezistoru

Katrs no mums ir redzējis LED. Parasts mazs LED izskatās kā plastmasas konusa lēca uz vadošām kājām, kuras iekšpusē ir katods un anods. Diagrammā gaismas diode ir attēlota kā regulāra diode, no kuras bultas norāda izstaroto gaismu. Tātad gaismas diode tiek izmantota gaismas uztveršanai, kad elektroni pārvietojas no katoda uz anodu - pn krustojums tiek izstarota redzama gaisma.

Gaismas diodes izgudrojums notika tālajos 70. gados, kad gaismas iegūšanai tika izmantotas kvēlspuldzes. Bet šodien, 21. gadsimta sākumā, gaismas diodes beidzot ieņēma visefektīvāko elektriskās gaismas avotu vietu.

Kur ir gaismas diodes pluszīme un kur ir mīnuszīme?

Lai pareizi savienotu gaismas diodi ar strāvas avotu, vispirms jāievēro polaritāte. Gaismas diodes anods ir savienots ar strāvas avota plusu “+”, bet katods - ar mīnus “-”. Ar mīnusu savienotajam katodam ir īsa izeja, attiecīgi anodam ir gara - gaismas diodes garā kāja atrodas uz strāvas avota plusa “+”.

Paskatieties gaismas diodes iekšpusē: lielais elektrods ir katods, tas ir līdz mīnusam, mazais elektrods, kas izskatās tāpat kā kājas gals, ir plus. Un blakus katodam LED objektīvam ir plakans griezums.

Ilgu laiku neturiet lodāmuru

LED vadi ir jālodē kārtīgi un ātri, jo pusvadītāju krustojums ļoti baidās no liekā karstuma, tāpēc jums ir jāpieskaras lodāmuram ar īsiem lodēšanas dzelzs triepieniem un pēc tam jāizņem lodāmurs no ceļa. Lodēšanas procesa laikā labāk turēt pielodētu LED kāju ar pinceti, lai nodrošinātu, ka siltums no kājas tiek noņemts tikai gadījumā.

Pārbaudot gaismas diodi, nepieciešams rezistors

Mēs nonākam pie vissvarīgākās lietas - kā savienot gaismas diodi ar strāvas avotu. Ja vēlaties pārbaudiet LED darbību, tad tieši nepievienojiet to akumulatoram vai barošanas avotam. Ja jūsu barošanas avots ir 12 volti, tad izmantojiet 1 kOhm rezistoru virknē ar pārbaudāmās gaismas diodes drošību.

Neaizmirstiet par polaritāti - ilgs pievads pie plus, pievads no liela iekšējā elektrodu līdz mīnusam. Ja neizmantojat rezistoru, tad gaismas diode ātri izdeg, ja nejauši pārsniedzat nominālo spriegumu, caur p-n krustojumu plūst liela strāva, un gaismas diode gandrīz nekavējoties neizdosies.

LED krāsa

Gaismas diodes ir dažādās krāsās, bet mirdzuma krāsu ne vienmēr nosaka LED objektīva krāsa. Balta, sarkana, zila, oranža, zaļa vai dzeltena - objektīvs var būt caurspīdīgs, un, ieslēdzot to, tas izrādīsies sarkans vai zils. Zilās un baltās gaismas diodes ir visdārgākās. Kopumā pusvadītāja sastāvs ietekmē gaismas diodes mirdzuma krāsu un objektīva krāsu kā sekundāru faktoru.

Daudzkrāsu RGB gaismas diodes vienā gadījumā satur vairākus gaismu izstarojošus pn savienojumus, no kuriem katrs piešķir savu mirdzuma krāsu. Apvienojot komponentu spilgtumu ar strāvas impulsu straumēm vai frekvencēm (sarkaniem, zaļiem un ziliem kristāliem), jūs varat iegūt jebkuru nokrāsu. Šeit, protams, katram krāsu kanālam ir nepieciešami balansēšanas rezistori.

Atrodiet LED pretestības vērtību

Rezistors ir savienots virknē ar LED. Rezistora funkcija ir ierobežot strāvu, padarīt to tuvu gaismas diodes nominālajai vērtībai, lai gaismas diode uzreiz neizdegtu, un tā darbotos normālā nominālajā režīmā. Mēs ņemam vērā šādus sākotnējos datus:

• Vps ir strāvas avota spriegums;

• Vdf - tiešs sprieguma kritums uz gaismas diodes normālā režīmā;

• Ja ir gaismas diodes nominālā strāva normālā apgaismojuma režīmā.

Tagad, pirms atrodat nepieciešamā rezistora vērtība R, ņemiet vērā, ka strāva seriālajā ķēdē būs nemainīga, katrā elementā vienāda: strāva If caur LED būs vienāda ar pašreizējo Ir caur ierobežojošo pretestību.

Tāpēc Ir = Ja. Bet Ir = Ur / R - saskaņā ar Ohma likumu. Un Ur = Vps-Vdf. Tādējādi R = Ur / Ir = (Vps-Vdf) / If.

Tas ir, zinot strāvas avota spriegumu, sprieguma kritumu uz gaismas diodi un tā nominālo strāvu, jūs varat viegli izvēlēties piemērotu ierobežojošo rezistoru.

Ja atrasto pretestības vērtību nevar izvēlēties no standarta rezistoru vērtībām, tad tiek ņemts nedaudz lielākas vērtības rezistors, piemēram, atrastā 460 omi vietā tiek ņemti 470 omi, kurus vienmēr ir viegli atrast. Gaismas diodes spilgtums nedaudz samazināsies.

Rezistora izvēles piemērs:

Pieņemsim, ka ir 12 voltu barošanas avots un gaismas diode, kurai normālam mirdzumam ir nepieciešami 1,5 volti un 10 mA. Mēs izvēlamies rūdīšanas rezistoru. Uz rezistora vajadzētu nokrist 12-1,5 = 10,5 voltiem, un strāvai seriālajā ķēdē (barošanas avots, rezistors, LED) jābūt 10 mA, tāpēc no Ohma likuma: R = U / I = 10,5 / 0,010 = 1050 omi. Mēs izvēlamies 1,1 kOhm.

Kādai jaudai vajadzētu būt rezistoram? Ja R = 1100 omi, un strāva ir 0,01 A, tad saskaņā ar Joule-Lenz likumu uz rezistora katru sekundi izdalīsies siltumenerģija Q = I * I * R = 0,11 J, kas ir līdzvērtīga 0,11 W. 0,125 W rezistors darīs, pat rezerve saglabāsies.

LED sērijas savienojums

Ja jums ir mērķis savienot vairākas gaismas diodes vienā gaismas avotā, vislabāk ir veikt savienojumu virknē. Tas ir nepieciešams, lai nepiestiprinātu pretestību pie katras gaismas diodes, lai izvairītos no nevajadzīgiem enerģijas zudumiem. Sērijveida savienojumam vispiemērotākie ir viena un tā paša veida gaismas diodes.

Pieņemsim, ka, lai izveidotu savienojumu ar 12 voltu barošanas avotu, jums pastāvīgi jāapvieno 8 gaismas diodes ar 1,4 voltu spriegumu 0,02 A. Acīmredzot kopējā strāva būs 0,02 A, bet kopējais spriegums būs 11,2 volti, tāpēc 0,8 volti pie strāvas 0,02 A vajadzētu izkliedēt uz rezistora. R = U / I = 0,8 / 0,02 = 40 omi. Izvēlieties rezistoru ar minimālo jaudu 43 omi.

LED virkņu paralēlais savienojums nav labākais risinājums

Ja jums ir izvēle, vislabāk ir savienot gaismas diodes virknē, nevis paralēli. Ja caur vienu kopējo rezistoru paralēli savienosit vairākas gaismas diodes, gaismas diožu parametru izkliedes dēļ katrs no tiem nebūs ar vienādiem noteikumiem ar citiem, daži mirdzēs spilgtāk, uzņemot lielāku strāvu, bet citi - tieši pretēji. Rezultātā jebkurš no gaismas diodēm degs agrāk, pateicoties kristāla ātrai noārdīšanai. Labāk ir LED paralēlai pieslēgšanai, ja nav citas alternatīvas, katrai shēmai piemēro ierobežojošu rezistoru.

Skatīt arī: Vienkāršas LED savienojuma shēmas