Párhuzamos diódák ellenállásának számítása. LED csatlakoztatása ellenálláson keresztül és kiszámítása

A LED működése a fénykvantumok kibocsátásán alapul, amelyek akkor keletkeznek, amikor áram folyik rajta. Ennek függvényében változik az elem izzásának fényereje is. Kis árammal halványan világít, nagy árammal pedig fellángol és kiég. A rajta átfolyó áram korlátozására a legegyszerűbb az ellenállás használata. Nem nehéz elvégezni az ellenállás helyes kiszámítását, de emlékezni kell arra, hogy ez csak korlátozza, de nem stabilizálja az áramot.

Működési elve és tulajdonságai

A LED egy eszköz fénykibocsátó képességgel rendelkezik. A nyomtatott áramköri lapokon és diagramokon latin betűkkel LED (Light Emitting Diode) jelölik, ami fordításban „fénykibocsátó diódát” jelent. Fizikailag egy tokba helyezett kristály. Klasszikusan hengernek tekintik, melynek egyik oldala domború lekerekített formájú, ami félgömb lencse, a másik pedig lapos alap, és ezen találhatók a következtetések.

A szilárdtest-technológia fejlődésével és a folyamattechnika visszaszorulásával az ipar megkezdte a felületre szerelhető SMD diódák gyártását. Ennek ellenére a LED fizikai elve nem változott, és minden típusú és színű készülék esetében ugyanaz.

A sugárzó berendezés gyártási folyamata az alábbiak szerint írható le. Az első szakaszban kristályt növesztenek. Ez úgy történik, hogy egy mesterségesen készített zafírt egy gázkeverékkel töltött kamrába helyeznek. Ennek a gáznak az összetétele adalékanyagokat és egy félvezetőt tartalmaz. Amikor a kamrát felmelegítik, a kapott anyag lerakódik a lemezre, miközben egy ilyen réteg vastagsága nem haladja meg a több mikront. A porlasztásos leválasztási folyamat befejezése után érintkezőbetéteket alakítanak ki, és ezt a teljes szerkezetet a tokba helyezik.

A gyártás sajátosságai miatt a LED-ek paraméterei és jellemzői nem azonosak. Ezért bár a gyártók igyekeznek szétválogatni az értékükben közel álló eszközöket, gyakran ugyanabban a tételben vannak olyan termékek, amelyek színhőmérsékletben és üzemi áramban különböznek egymástól.

Rádió elem készülék

A fénykibocsátó dióda vagy LED-dióda egy félvezető rádióelem, amelynek működése az elektron-lyuk átmenet tulajdonságain alapul. Ha egy áram halad át rajta előrefelé, akkor két anyag határfelületén rekombinációs folyamatok mennek végbe, amelyeket a látható spektrumban sugárzás kísér.

Az ipar nagyon sokáig nem tudott kék LED-et előállítani, ezért nem lehetett fehér fényt adót beszerezni. Csak 1990-ben a Nichia Chemical Industries japán vállalat kutatói feltaláltak egy technológiát a kék spektrumban fényt kibocsátó kristály előállítására. Ez automatikusan lehetővé tette a fehér előállítását zöld, piros és kék keverésével.

A sugárzás folyamata azon alapul, hogy az elektron-lyuk átmenet zónájában a töltések rekombinációja során felszabadul az energia. Két különböző vezetőképességű félvezető anyag érintkezésével jön létre. Az injektálás, a kisebb töltéshordozók átmenete következtében gátréteg képződik.

Az anyag n-vezetőképességű oldalán lyukak, a p-vezetőképességű oldalán elektronok gátja jelenik meg. Egyensúly van. Ha feszültséget kapcsolunk előre előfeszítéssel, a töltések hatalmas mozgása a sávrésbe mindkét oldalon. Ennek eredményeként ütköznek, és energia szabadul fel fénykibocsátás formájában.

Ez a fény lehet, hogy látható az emberi szem számára, de lehet, hogy nem. Ez a félvezető összetételétől, a szennyeződések mennyiségétől és a sávszélességtől függ. Ezért a látható spektrumot többrétegű félvezető szerkezetek gyártásával érik el.

A LED-ek jellemzői

A fény színe a félvezető típusától és adalékolási fokától függ, ami meghatározza a p-n átmenet sávszélességét. A LED-ek élettartama elsősorban a működési hőmérsékleti viszonyoktól függ. Minél nagyobb a készülék fűtése, annál gyorsabban öregszik. A hőmérséklet pedig a LED-en áthaladó áramhoz kapcsolódik. Minél kisebb a fényforrás teljesítménye, annál hosszabb az élettartama. Az öregedést a világítótestek fényerejének csökkenésében fejezik ki. Ezért nagyon fontos a LED megfelelő ellenállásának kiválasztása.

A LED diódák főbb jellemzői a következők:

Csatlakozási módok

A LED zavartalan működéséhez nagyon fontos az üzemi áram értéke. A sugárforrások helytelen csatlakoztatása vagy paramétereik jelentős elterjedése a közös működés során a rajtuk átfolyó áram többletéhez és az eszközök további kiégéséhez vezet. Ennek oka a hőmérséklet emelkedése, ami miatt a LED-kristály egyszerűen deformálódik, és a p-n átmenet áttör. Ezért nagyon fontos korlátozni a fényforráshoz jutó áram mennyiségét, azaz korlátozni a tápfeszültséget.

Ennek legegyszerűbb módja az emitter áramkörrel sorba kapcsolt ellenállás használata. Ebben a minőségben egy közönséges ellenállást használnak, de ennek bizonyos értékkel kell rendelkeznie. Nagy értéke nem lesz képes biztosítani a rekombinációs folyamat bekövetkezéséhez szükséges potenciálkülönbséget, kisebb érték pedig elégeti. Ebben az esetben nemcsak tudnia kell, hogyan kell kiszámítani a LED ellenállását, hanem meg kell értenie, hogyan kell helyesen elhelyezni, különösen, ha az áramkör rádióelemekkel telített.

Egy elektromos áramkörben egy és több LED is használható. Ebben az esetben három séma létezik a felvételükre:

egyetlen;
következetes;
párhuzamos.

egyetlen elem

Ha csak egy LED-et használnak egy elektromos áramkörben, akkor egy ellenállást sorba kapcsolnak vele. Egy ilyen kapcsolat eredményeként az erre az áramkörre alkalmazott teljes feszültség egyenlő lesz az áramkör egyes elemei között a potenciálkülönbség csökkenésének összegével. Ha ezeket a veszteségeket az ellenálláson Urnak, a LED-en pedig Us-nak jelöljük, akkor az EMF-forrás teljes feszültsége egyenlő lesz: Uo = Ur + Us.

Az Ohm-törvényt átfogalmazva az I \u003d U / R hálózati szakaszra, a képletet kapjuk: U \u003d I * R. A kapott kifejezést behelyettesítve a teljes feszültség meghatározására szolgáló képletbe, a következőt kapjuk:

Uo = IrRr + IsRs, ahol

Ir az ellenálláson átfolyó áram, A.
Rr - az ellenállás számított ellenállása, Ohm.
Is a LED-en áthaladó áram, A.
Rs a LED belső impedanciája, Ohm.

Az Rs értéke a sugárforrás működési körülményeitől függően változik, értéke pedig az áramerősségtől és a potenciálkülönbségtől függ. Ez a függőség a dióda áram-feszültség karakterisztikáját tanulmányozva látható. A kezdeti szakaszban az áram egyenletesen növekszik, és az Rs értéke magas. Ezt követően az impedancia élesen csökken, és az áramerősség gyorsan növekszik, még enyhe feszültségnövekedés esetén is.

Ha kombinálja a képleteket, a következő kifejezést kapja:

Rr = (Uo - Us) / Io, Ohm

Ez figyelembe veszi, hogy az áramköri szakasz soros áramkörében folyó áram erőssége minden ponton azonos, azaz Io = Ir = Is. Ez a kifejezés LED-ek sorba kapcsolására is alkalmas, mert az is csak egy ellenállást használ a teljes áramkörhöz.

Így ahhoz, hogy megtaláljuk a kívánt ellenállást, meg kell találnunk a mi értékünket. A LED feszültségesésének értéke referenciaérték, és minden rádióelemhez megvan a maga sajátja. Az adatok megszerzéséhez a készüléken lévő adatlapot kell használni. Az adatlap egy információs lap, amely átfogó információkat tartalmaz a paraméterekről, az üzemmódokról, valamint a rádióelemek kapcsolási sémáiról. A termék gyártója állítja elő.

párhuzamos áramkör

Párhuzamos csatlakozással a rádióelemek két ponton - csomóponton - érintkeznek egymással. Az ilyen típusú áramkörre két szabály igaz: a csomópontba belépő áram erőssége megegyezik a csomópontból kilépő áramok erősségének összegével, és a potenciálkülönbség a csomópontok minden pontjában azonos. Ezen definíciók alapján megállapíthatjuk, hogy LED-ek párhuzamos kapcsolása esetén a kívánt, a csomópont elején elhelyezkedő ellenállást a következő képlettel találjuk meg: Rr = Uo / Is1 + In, Ohm, ahol:

Uo a csomópontokra alkalmazott potenciálkülönbség.
Is1 az első LED-en átfolyó áram.
In az n-edik LED-en áthaladó áram.

De egy ilyen, a LED-ek párhuzamos csatlakozása előtt elhelyezkedő közös ellenállású áramkört nem használnak. Ez annak köszönhető, hogy egy emitter kiégése esetén a törvény szerint a csomópontba belépő áram változatlan marad. És ez azt jelenti, hogy eloszlik a fennmaradó munkaelemek között, és ugyanakkor több áram fog átfolyni rajtuk. Ennek eredményeként láncreakció lép fel, és végül minden félvezető emitter kiég.

Ezért helyes lesz saját ellenállást használni minden párhuzamos ághoz saját LED-del, és minden karhoz külön kiszámítani a LED ellenállását. Ez a megközelítés abból a szempontból is előnyös, hogy az áramkörben különböző karakterisztikájú rádióelemek használhatók.

Az egyes karok ellenállásának kiszámítása hasonló egyetlen felvételhez: Rn = (Uo - Us) / In, Ohm, ahol:

Rn az n-edik ág kívánt ellenállása.
Uo - Us - feszültségesés különbség.
In - áram az n-edik LED-en keresztül.

Számítási példa

Az elektromos áramkört 32 voltnak megfelelő állandó feszültségforrás táplálja. Ebben az áramkörben két márkájú LED van egymással párhuzamosan csatlakoztatva: Cree C503B-RAS és Cree XM-L T6. A szükséges impedancia kiszámításához meg kell találnia az adatlapból a tipikus feszültségesést ezeken a LED-eken. Tehát az elsőnél 2,1 V 0,2, a másodiknál 2,9 V azonos áramerősség mellett.

Ha ezeket az értékeket behelyettesíti a soros áramkör képletébe, a következő eredményt kapja:

R1 \u003d (U0-Us1) / I \u003d (32-2,1) / 0,2 = 21,5 ohm.
R2 \u003d (U0-Us2) / I \u003d (32-2,9) / 0,2 = 17,5 ohm.

A legközelebbi értékeket a standard sorozatból választjuk ki. Ezek a következők lesznek: R1 = 22 ohm és R2 = 18 ohm. Kívánt esetben az ellenállások által disszipált teljesítményt is kiszámíthatja a következő képlettel: P \u003d I * I * U. A talált ellenállások esetében P = 0,001 W lesz.

Böngésző alapú online számológépek

Ha az áramkörben sok LED van, az egyes ellenállások kiszámítása meglehetősen fárasztó folyamat, különösen azért, mert ebben az esetben hibát lehet elkövetni. Ezért a számításokhoz a legegyszerűbb online számológépeket használni.

Ezek egy böngészőben való futtatásra írt program. Az interneten sok ilyen számológépet találhat LED-ekhez. de a működési elve ugyanaz. A javasolt űrlapokon meg kell adnia a referenciaadatokat, ki kell választania egy csatlakozási sémát, és kattintson az "Eredmény" vagy a "Számítás" gombra. Ezt követően már csak a válaszra kell várni.

Kézi újraszámítással ellenőrizhető, de ennek nem sok értelme lesz, hiszen a programok hasonló képleteket használnak a számításnál.

A LED-ek ellenállásainak kiszámítása nagyon fontos művelet, amelyet el kell végezni, mielőtt az áramforráshoz érne. Mind a dióda, mind az egész áramkör teljesítménye ettől függ. Az ellenállást sorba kell kötni a LED-del. Ennek az elemnek a célja a diódán átfolyó áram korlátozása. Ha az ellenállás névleges ellenállása kisebb a szükségesnél, akkor a LED meghibásodik (kiég), és ha ennek a mutatónak az értéke nagyobb a szükségesnél, akkor a félvezető elem fénye túl halvány lesz.

A LED-ek ellenállásának kiszámítását a következő képlet szerint kell elvégezni: R = (US - UL) / I, ahol:

US - tápfeszültség;
UL - dióda tápfeszültség (általában 2 és 4 volt);
I a dióda áram.

Ügyeljen arra, hogy az elektromos áram kiválasztott értéke kisebb legyen, mint a félvezető elem maximális áramértéke. A számítás folytatása előtt ezt az értéket át kell váltani amperre. Általában az útlevéladatokban milliamperben van feltüntetve. Így a számítások eredményeként megkapjuk az Ohm-ban megadott névleges értéket. Ha a kapott érték nem egyezik a szabványos ellenállással, akkor a legközelebbi nagyobb értéket kell választani. Vagy több kisebb névleges ellenállású elemet is sorba köthet úgy, hogy a teljes ellenállás megfeleljen a számítottnak.

Például így számítják ki a LED-ek ellenállásait. Tegyük fel, hogy van egy tápegységünk 12 V kimeneti feszültséggel és egy LED-del (UL = 4 V). A szükséges áramerősség 20 mA. Lefordítjuk amperre, és 0,02 A-t kapunk. Most folytathatjuk az R \u003d (12 - 4) / 0,02 \u003d 400 Ohm számítását.

Most nézzük meg, hogyan kell elvégezni a számítást, ha több félvezető elem van sorba kötve. Ez különösen igaz, ha a munkavégzés csökkenti az energiafogyasztást, és lehetővé teszi számos elem egyidejű csatlakoztatását. Figyelni kell azonban arra, hogy minden sorba kapcsolt LED-nek azonos típusúnak kell lennie, és a tápegységnek is kellően erősnek kell lennie. A LED-ek ellenállásait így kell kiszámolni soros kapcsolással. Tegyük fel, hogy az áramkörben 3 elem van (mindegyik feszültsége 4 volt) és egy 15 voltos tápegység. Határozza meg az UL feszültséget. Ehhez adja hozzá az egyes diódák mutatóit 4 + 4 + 4 = 12 volt. A LED-áram útlevélértéke 0,02 A, kiszámítjuk az R \u003d (15-12) / 0,02 \u003d 150 Ohm-ot.

Nagyon fontos megjegyezni, hogy a LED-ek enyhén szólva rossz ötlet. A helyzet az, hogy ezeknek az elemeknek több paramétere van, mindegyik más feszültséget igényel. Ez ahhoz a tényhez vezet, hogy a LED kiszámítása haszontalan feladat. Ezzel a kapcsolattal minden elem saját fényességgel fog ragyogni. A helyzetet csak az egyes diódákhoz különálló korlátozó ellenállás mentheti meg.

Végezetül hozzátesszük, hogy az összes LED-szerelvényt, beleértve a LED-lámpákat is, ezen elv szerint számítják ki. Ha saját maga szeretne összeállítani egy ilyen szerkezetet, akkor ezek a számítások relevánsak lesznek az Ön számára.

Ennek a félvezető eszköznek köszönhetően a LED-es világítás és jelzés az egyik legmegbízhatóbb. A világítás megszervezése során a LED lámpák jó minőségű fényáramot állítanak elő, miközben környezetbarát fényforrások, amelyek nem igényelnek ártalmatlanítást és nem fogyasztanak sok áramot. A LED csak állandó feszültség mellett működik, és csak egy irányba engedi át az áramot, mint egy hagyományos dióda.

A fénydióda olyan eszköz, amely meghatározott, egyértelműen szabályozott áramerősséggel rendelkezik, maximális és minimális árammal. Ha túllépi a megengedett legnagyobb egyenáramot vagy az azt tápláló feszültséget, akkor biztosan meghibásodik, egyszerű szavakkal „kiég”. A LED adatok megtalálhatók:

Kézikönyvben vagy szakirodalomban;
Az internetes oldalakon;
Értékesítési asszisztenstől történő vásárláskor.

Az üzemi feszültség és a maximális előremenő áram ismerete nélkül meglehetősen problémás az ellenállás ellenállásának kiválasztása az áram korlátozására. Hacsak nincs benne autotranszformátor, vagy változó ellenállás. Ebben az esetben több ilyen félvezető elem is elégethető. Ez a módszer inkább elméleti, mint gyakorlati, és csak vészhelyzetekben használható. Az ellenállás egy passzív elem, amelyet elektromos áramkörökben használnak, bizonyos ellenállásértékkel rendelkezik. Változó, beállító gombbal, vagy fix ellenállás kapható. Az ellenállást a teljesítmény fogalma jellemzi, amelyet szintén figyelembe kell venni az elektromos áramkörök kiszámításakor.

Tehát minden LED-nek van egy üzemi feszültsége és egy egyenáram, amely áthalad és megvilágítja. Ha a tápegység U mondjuk 1,5 voltos, és az útlevél szerint a diódát pont ilyen feszültségre kell kötni, akkor nem kell korlátozó ellenállás. Vagy három, 0,5 V üzemi feszültségű LED-et lehet sorba kötni az áramforrással. Ezenkívül ezeknek a félvezető elemeknek azonos típusúnak és márkájúnak kell lenniük. Ez a helyzet azonban rendkívül ritka, és gyakran a tápegység sokkal nagyobb, mint egyetlen LED üzemi feszültsége.

Hogyan lehet kiszámítani a LED-ek ellenállását, amely nemcsak korlátozza az áramkör áramát, hanem feszültségesést is létrehoz. A LED áramkorlátozó ellenállását a jól ismert Ohm-törvény I \u003d U / R alapján számítják ki. Innen lehetséges az R=U/I ellenállásérték hozzárendelése. Ahol U a feszültség, I az egyenáram mennyisége.

Itt van a legegyszerűbb bekötési rajz egyetlen LED-hez.

Soros csatlakozás esetén az áramerősség azonos lesz, és a LED tápfeszültségének egy bizonyos értékűnek kell lennie, gyakran jóval alacsonyabb, mint a teljes áramkör tápfeszültsége. Ezért az ellenállásnak ki kell oltania a feszültség egy részét, hogy a LED-re kapcsolt érték már az útlevelében üzemi feszültségként szerepeljen. Vagyis az áramkörben lévő I (áram) ismert, és egyenlő lesz a dióda által fogyasztott I-vel, az ellenállásesés U pedig egyenlő a tápegység U és a LED U különbségével. Ismerve az U-t az ellenálláson és az I-t, amely áthalad rajta, ugyanazon Ohm-törvény szerint, megtalálhatja az ellenállását. Ehhez el kell osztani az ellenálláson lévő feszültségesést az áramkörön átfolyó árammal.

A LED-ellenállás kiszámítása után még mindig meg kell felelnie a teljesítménynek, ehhez az U-t meg kell szorozni a teljes áramkör ismert I-jével. Az áramkör bármely részén az áramerősség azonos lesz, ezért a LED-en áthaladó maximális áram nem haladja meg a korlátozó ellenálláson áthaladó áramot. Ebben az esetben ajánlott valamivel nagyobb értékű ellenállást választani, mint egy kisebbet, ez vonatkozik mind az ellenállásra, mind a teljesítményére. Az Ohm-törvény ismeretében a LED ellenállását is kiszámíthatja R-en keresztül.

Ha nincs megfelelő ellenállás a szükséges ellenállással, akkor több ilyen elem sorba vagy párhuzamos csatlakoztatásával is előállítható. Ebben az esetben soros csatlakozás esetén az összes ellenállás teljes ellenállása megegyezik az ebben az áramkörben szereplő összes ellenállás összegével.

A párhuzamossal pedig e képlet szerint számítják ki

Meg kell jegyezni, hogy mindezt a tápfeszültség alapján számítják ki, mivel ennek növekedésével az áramerősség a teljes áramkörben is nő. Tehát a tápegységnek nem csak jó minőségű egyenirányított, hanem stabilizált feszültséget is kell termelnie.

LED tolatása ellenállással

A LED és az ellenállás ilyen csatlakoztatásáról akkor érdemes beszélni, ha két vagy több fénykibocsátó elem sorba van kötve. Még azonos jelölés és típus esetén is az egyes LED-ek jellemzői kissé eltérhetnek. Ha átfolyok rajta, akkor saját belső R-je van. Ráadásul abban az üzemmódban, amikor a szelep (dióda) vezeti, és nem vezeti, a belső ellenállás jelentősen eltér. Vagyis amikor a szelepet ebben az üzemmódban újra bekapcsolják, az ellenállás jelentősen eltér. Ennek megfelelően a fordított feszültség is nagymértékben változik, ami kiégéshez (lebontáshoz) vezethet.

Az ilyen helyzetek elkerülése érdekében ajánlatos a LED-et egy kis teljesítményű, nagy, több száz ohmos R ellenállással söntölni. Egy ilyen csatlakozás biztosítja a fordított feszültség kiegyenlítését az egy áramkörbe csatlakoztatott félvezető eszközökön, amelyek fényáramot állítanak elő.

LED számítási videó

A LED-nek nagyon kicsi a belső ellenállása, ha közvetlenül a tápegységre csatlakozik, akkor az áramerősség elég nagy lesz ahhoz, hogy kiégjen. A réz vagy arany szálak, amelyekkel a kristály külső csatlakozókhoz csatlakozik, kibírják az apró ugrásokat, de ha ezeket erősen túllépik, akkor kiégnek, és az áram megszűnik a kristály felé. A LED-ellenállás online számítása a névleges üzemi áramon alapul.

1. Online számológép
2. Főbb paraméterek
3. Az olcsó ICE jellemzői

Online számológép

A számítási hibák elkerülése érdekében előzetesen készítsen kapcsolási rajzot. Az online számológép megmutatja a pontos ellenállást ohmban. Általában kiderül, hogy az ilyen besorolású ellenállások nem állnak rendelkezésre, és a legközelebbi szabványos besorolás jelenik meg. Ha nem lehetséges az ellenállás pontos kiválasztása, akkor használjon nagyobb címletet. Megfelelő értéket az ellenállás párhuzamos vagy soros kapcsolásával lehet elérni. A LED ellenállásának kiszámítása elhagyható, ha erős változó vagy hangoló ellenállást használ. A leggyakoribb típus a 3296 0,5 W-on. 12V-os tápegység használata esetén akár 3 LED is sorba köthető.

Az ellenállások különböző pontossági osztályokban kaphatók, 10%, 5%, 1%. Vagyis az ellenállásuk ezeken a határokon belül hibázhat pozitív vagy negatív irányba.

Ne felejtse el figyelembe venni az áramkorlátozó ellenállás teljesítményét, ez az a képessége, hogy egy bizonyos mennyiségű hőt elvezet. Ha kicsi, akkor túlmelegszik és meghibásodik, ezáltal megszakad az elektromos áramkör.

A polaritás meghatározásához alkalmazhat egy kis feszültséget, vagy használhatja a dióda teszt funkciót a multiméteren. Eltérő az ellenállásmérési módtól, általában 2V-tól 3V-ig táplálják.

Fő beállítások

Valamint a LED-ek számításánál figyelembe kell venni a paraméterek elterjedését, az olcsóknál maximálisak, a drágáknál inkább egyformák. A paraméter ellenőrzéséhez egyenlő feltételek mellett, azaz egymás után engedélyeznie kell őket. Az áram vagy feszültség csökkentésével csökkentse a fényerőt enyhén izzó pontokká. Vizuálisan képes lesz megítélni, egyesek fényesebben, mások halványan világítanak. Minél egyenletesebben égnek, annál kevésbé terjednek. A LED-ellenállás kalkulátor azt feltételezi, hogy a LED chipek jellemzői ideálisak, vagyis a különbség nulla.

A 10 W-ig terjedő általános kis teljesítményű modelleknél a leesési feszültség 2 V és 12 V között lehet. A teljesítmény növekedésével a COB diódában lévő kristályok száma növekszik, mindegyiknek van egy cseppje. A kristályokat sorba kapcsolják, majd párhuzamos áramkörökké egyesítik. 10 W-ról 100 W-ra a csökkentés 12 V-ról 36 V-ra nő.

Ezt a paramétert meg kell adni a LED chip műszaki jellemzőiben, és a céltól függ:

színek kék, piros, zöld, sárga;
háromszínű RGB;
négyszínű RGBW;
kéttónusú, hideg és meleg fehér.

Az olcsó ICE jellemzői

Mielőtt egy LED-ellenállást választana egy online számológépen, meg kell győződnie a diódák paramétereiről. A kínaiak az Aliexpressen sok ledet árulnak, és márkásnak adják őket. A legnépszerűbb modellek az SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. A legrosszabb dolgokat általában az Epistar márkanév alatt készítik.

Például a kínaiak leggyakrabban az SMD5630-at és az SMD5730-at csalják. A jelölésben szereplő számok csak a tok méretét jelzik 5,6 mm x 3,0 mm. A márkás termékekben egy ilyen nagy tokot használnak nagy teljesítményű kristályok 0,5 W-os telepítésére, ezért az SMD5630 diódák vásárlói közvetlenül 0,5 W teljesítményhez kapcsolódnak. A furfangos kínaiak ezt kihasználják, és az 5630-as házba olcsó és gyenge kristályt szerelnek be átlagosan 0,1 W-on, miközben 0,5 W-os energiafogyasztást jeleznek.

Kínai led kukorica lámpa

Jó példa erre az autólámpák és a LED-kukorica, amelyeket nagyszámú gyenge és rossz minőségű LED-chippel szállítanak. Az átlagos vásárló úgy gondolja, hogy minél több LED, annál jobban világít és annál nagyobb a teljesítmény.

Gépkocsi lámpák a leggyengébb jégen 0,1 W

Pénzmegtakarítás céljából LED-es kollégáim megfelelő LED-eket keresnek az Aliexpressen. Jó eladót keresnek, aki bizonyos paramétereket ígér, rendelnek, egy hónapot várnak a szállításra. A tesztek után kiderül, hogy a kínai eladó csalt, és szemetet adott el. Szerencsés lesz, ha hetedszerre is tisztességes diódák jönnek, és nem szemét. Általában 5 rendelést adnak le, és miután nem értek el eredményt, elmennek megrendelést leadni egy belföldi üzletbe, ahol csere is lehetséges.

Egy közönséges kis LED úgy néz ki, mint egy műanyag kúpos lencse vezető lábakon, amelyek belsejében egy katód és egy anód található. Az ábrán a LED hagyományos diódaként van ábrázolva, amelyből a kibocsátott fényt nyilak mutatják. Tehát a LED fénytermelésre szolgál, amikor az elektronok a katódról az anódra mozognak, látható fényt bocsátanak ki.

A LED feltalálása a távoli 1970-es évekre nyúlik vissza, amikor izzólámpákat használtak fény előállítására. De ma, a 21. század elején a LED-ek végre átvették a leghatékonyabb elektromos fényforrások helyét.

Hol van a LED "plusz" és hol a "mínusz"?

A LED megfelelő csatlakoztatásához az áramforráshoz először figyelnie kell a polaritást. A LED anódja az áramforrás plusz "+" jeléhez, a katód pedig a mínusz "-" ponthoz csatlakozik. A mínuszhoz csatlakoztatott katód rövid kimenettel rendelkezik, az anód pedig hosszú - a LED hosszú lába - az áramforrás plusz "+" pontjához.

Vessen egy pillantást a LED belsejébe: a nagy elektróda a katód, annak - mínuszra, a kis elektróda, ami úgy néz ki, mint a láb vége - a plusz. A katód mellett pedig a LED lencse lapos vágású.

Ne tartsa hosszú ideig a forrasztópákát a lábán

Óvatosan és gyorsan forrassza le a LED vezetékeket, mert a félvezető csomópont nagyon fél a túlmelegedéstől, ezért röviden hozzá kell érinteni a forrasztópákát a hegyével a forrasztott lábhoz, majd félre kell vinni a forrasztópákát. A forrasztás során jobb, ha a LED forrasztott lábát csipesszel fogja meg, hogy minden esetre elkerülje a hőt a lábról.

Ellenállás szükséges a LED teszteléséhez

Elérkeztünk a legfontosabb dologhoz - hogyan kell csatlakoztatni a LED-et az áramforráshoz. Ha szeretné, akkor ne csatlakoztassa közvetlenül az akkumulátorhoz vagy a tápegységhez. Ha a tápegysége 12 voltos, használjon 1 kΩ-os ellenállást sorba a tesztelt LED-del a biztonsági hálóhoz.

Ne feledkezzünk meg a polaritásról - egy hosszú vezeték a pluszhoz, egy vezeték a nagy belső elektródától a mínuszig. Ha nem használunk ellenállást, a LED gyorsan kiég, ha véletlenül túllépi a névleges feszültséget, nagy áram folyik át a p-n átmeneten, és a LED szinte azonnal meghibásodik.

A LED-ek többféle színben kaphatók, de a ragyogás színét nem mindig a LED-lencse színe határozza meg. Fehér, piros, kék, narancs, zöld vagy sárga - a lencse átlátszó lehet, és kapcsolja be - piros vagy kék lesz. A kék-fehér LED-ek a legdrágábbak. Általánosságban elmondható, hogy a LED fényének színét elsősorban a félvezető összetétele, másodlagos tényezőként pedig a lencse színe befolyásolja.

A LED ellenállás értékének meghatározása

Az ellenállás sorba van kötve a LED-del. Az ellenállás feladata, hogy korlátozza az áramerősséget, közelítse a LED-besorolást, hogy a LED ne égjen ki azonnal, és normál névleges üzemmódban működjön. A következő kezdeti adatokat vesszük figyelembe:

Vps - tápfeszültség;

Vdf az előremenő feszültségesés a LED-en normál üzemmódban;

Ha - a LED névleges árama normál izzás üzemmódban.

Most, mielőtt megtalálnánk, megjegyezzük, hogy a soros áramkörben az áram állandó lesz, minden elemben ugyanaz: a LED-en áthaladó If áram egyenlő lesz a korlátozó ellenálláson áthaladó Ir árammal.

Innen Ir = Ha. De Ir = Ur/R - Ohm törvénye szerint. És Ur \u003d Vps-Vdf. Így R = Ur/Ir = (Vps-Vdf)/If.

Vagyis a tápfeszültség, a LED feszültségesésének és névleges áramának ismeretében könnyen kiválaszthatja a megfelelő korlátozó ellenállást.

Ha a talált ellenállásérték nem választható ki a szabványos ellenállásértékek sorából, akkor valamivel nagyobb értékű ellenállást veszünk, például a talált 460 Ohm helyett 470 Ohm-ot vesznek fel, amit mindig könnyű megtalálni. A LED fényereje nagyon enyhén csökken.

Példa az ellenállás kiválasztására:

Tegyük fel, hogy van egy 12 voltos tápegység és egy LED, aminek 1,5 V és 10 mA kell a normális világításához. Válasszunk kioltó ellenállást. Az ellenállásnak 12-1,5 = 10,5 V-ot kell csökkennie, és a soros áramkörben (tápegység, ellenállás, LED) 10 mA-nek kell lennie, tehát Ohm törvénye szerint: R = U / I = 10,5 / 0,010 = 1050 ohm. 1,1 kOhm-ot választunk.

Mekkora legyen az ellenállás? Ha R \u003d 1100 Ohm, és az áram 0,01 A, akkor a Joule-Lenz törvény szerint a Q \u003d I * I * R \u003d 0,11 J hőenergia felszabadul az ellenálláson másodpercenként, ami egyenértékű 0,11 W-ra. Egy 0,125 W-os ellenállás megteszi, még egy margó is marad.

LED-ek soros csatlakoztatása

Ha az a cél, hogy több LED-et egyetlen fényforrásba kössön, akkor a legjobb, ha sorosan csatlakoztatja. Erre azért van szükség, hogy minden LED-nek ne legyen saját ellenállása a szükségtelen energiaveszteségek elkerülése érdekében. Soros csatlakozásra a legalkalmasabbak az azonos típusú, azonos tételből származó LED-ek.

Tegyük fel, hogy 8 darab 1,4 V-os, egyenként 0,02 A áramerősségű LED-et kell sorba kötni a 12 voltos áramforráshoz való csatlakoztatáshoz. Nyilvánvalóan a teljes áramerősség 0,02 A lesz, de a teljes feszültség 11,2 volt, tehát 0,02 A áram mellett 0,8 V-ot kell disszipálnia az ellenállásnak. R = U / I = 0,8 / 0,02 \u003d 40 ohm. Válasszunk egy 43 ohmos minimális teljesítményű ellenállást.

A LED-sorok párhuzamos csatlakoztatása nem a legjobb megoldás

Ha van választási lehetőség, akkor a LED-eket legjobb sorba kötni, nem párhuzamosan. Ha több LED-et párhuzamosan csatlakoztat egy közös ellenálláson keresztül, akkor a LED-ek paramétereinek elterjedtsége miatt mindegyik nem lesz egyenrangú a többivel, néhány fényesebben világít, több áramot vesz fel, és néhány, ellenkezőleg, halványabb lesz. Ennek eredményeként a LED-ek egy része korábban kiég a kristály gyors lebomlása miatt. Jobb a LED-eket párhuzamosan csatlakoztatni, ha nincs alternatíva, minden láncra más korlátozó ellenállást kell alkalmazni.