Calcolo della resistenza di diodi paralleli. Collegare un LED attraverso un resistore e calcolarlo

Il funzionamento del LED si basa sull'emissione di quanti di luce che si verificano quando la corrente lo attraversa. A seconda di ciò, cambia anche la luminosità del bagliore dell'elemento. Con una piccola corrente brilla debolmente e con una grande corrente si infiamma e si esaurisce. Per limitare la corrente che lo attraversa, il modo più semplice è usare la resistenza. Non è difficile eseguire il corretto calcolo del resistore, ma va ricordato che limita solo, ma non stabilizza la corrente.

Principio di funzionamento e proprietà

Il LED è un dispositivo avere la capacità di emettere luce. Su circuiti stampati e diagrammi, è indicato dalle lettere latine LED (Light Emitting Diode), che in traduzione significa "diodo a emissione di luce". Fisicamente, è un cristallo posto in una custodia. Classicamente, è considerato un cilindro, un lato del quale ha una forma arrotondata convessa, che è una lente a emisfero, e l'altro è una base piatta e su di esso si trovano le conclusioni.

Con lo sviluppo della tecnologia allo stato solido e la riduzione della tecnologia di processo, l'industria ha iniziato a produrre diodi SMD progettati per il montaggio superficiale. Nonostante ciò, il principio fisico del LED non è cambiato ed è lo stesso per qualsiasi tipologia e colore del dispositivo.

Il processo di fabbricazione del dispositivo di radiazione può essere descritto come segue. Nella prima fase, viene coltivato un cristallo. Ciò avviene posizionando uno zaffiro artificiale in una camera riempita con una miscela gassosa. La composizione di questo gas comprende droganti e un semiconduttore. Quando la camera viene riscaldata, la sostanza risultante si deposita sulla piastra, mentre lo spessore di tale strato non supera diversi micron. Dopo la fine del processo di deposizione mediante sputtering, si formano dei cuscinetti di contatto e l'intera struttura viene posizionata nella custodia.

A causa delle peculiarità della produzione, i LED non hanno gli stessi parametri e caratteristiche. Pertanto, sebbene i produttori stiano cercando di ordinare dispositivi di valore simile, spesso nello stesso lotto ci sono prodotti che differiscono per temperatura di colore e corrente operativa.

Dispositivo elemento radio

Un diodo emettitore di luce o diodo LED è un elemento radio a semiconduttore, il cui funzionamento si basa sulle proprietà di una transizione elettrone-lacuna. Quando una corrente lo attraversa nella direzione in avanti, si verificano processi di ricombinazione all'interfaccia tra due materiali, accompagnati da radiazioni nello spettro visibile.

Per molto tempo, l'industria non è stata in grado di produrre un LED blu, motivo per cui era impossibile ottenere un emettitore di bagliore bianco. Solo nel 1990, i ricercatori della società giapponese Nichia Chemical Industries hanno inventato una tecnologia per ottenere un cristallo che emette luce nello spettro blu. Questo ha permesso di ottenere automaticamente il bianco mescolando verde, rosso e blu.

Il processo di radiazione si basa sul rilascio di energia durante la ricombinazione di cariche nella zona della transizione elettrone-lacuna. È formato dal contatto di due materiali semiconduttori con conducibilità diversa. Come risultato dell'iniezione, la transizione di portatori di carica minori, si forma uno strato barriera.

Sul lato del materiale con conduttività n appare una barriera di lacune, e sul lato con conducibilità p, di elettroni. C'è un equilibrio. Quando la tensione viene applicata in polarizzazione diretta, c'è un massiccio movimento di cariche nel gap di banda su entrambi i lati. Di conseguenza, si scontrano e l'energia viene rilasciata sotto forma di emissione di luce.

Questa luce può essere o meno visibile all'occhio umano. Dipende dalla composizione del semiconduttore, dalla quantità di impurità e dal gap di banda. Pertanto, lo spettro visibile si ottiene fabbricando strutture semiconduttrici multistrato.

Caratteristiche dei LED

Il colore del bagliore dipende dal tipo di semiconduttore e dal grado del suo drogaggio, che determina l'ampiezza del gap di banda della giunzione p-n. La durata dei LED dipende principalmente dalle condizioni di temperatura del suo funzionamento. Maggiore è il riscaldamento del dispositivo, più veloce si verifica il suo invecchiamento. E la temperatura, a sua volta, è correlata alla corrente che passa attraverso il LED. Minore è la potenza della sorgente luminosa, maggiore è la sua durata. L'invecchiamento è espresso come una diminuzione della luminosità di una lampada. Pertanto, è così importante scegliere la giusta resistenza per il LED.

Le principali caratteristiche dei diodi LED includono:

Metodi di connessione

Per il funzionamento senza problemi del LED, il valore della corrente di esercizio è molto importante. Il collegamento errato delle sorgenti di radiazioni o una diffusione significativa dei loro parametri durante il funzionamento congiunto comporterà un eccesso di corrente che scorre attraverso di esse e un ulteriore esaurimento dei dispositivi. Ciò è dovuto a un aumento della temperatura, a causa del quale il cristallo del LED viene semplicemente deformato e la giunzione p-n si rompe. Pertanto, è così importante limitare la quantità di corrente fornita alla sorgente luminosa, ovvero limitare la tensione di alimentazione.

Il modo più semplice per farlo è utilizzare una resistenza collegata in serie al circuito dell'emettitore. In questa capacità viene utilizzata una normale resistenza, ma deve avere un certo valore. Il suo valore elevato non sarà in grado di fornire la differenza di potenziale necessaria per il verificarsi del processo di ricombinazione e un valore inferiore lo brucerà. In questo caso, è necessario non solo sapere come calcolare la resistenza per il LED, ma anche capire come metterla correttamente, soprattutto se il circuito è saturo di elementi radio.

In un circuito elettrico possono essere utilizzati sia un LED che diversi. In questo caso, ci sono tre schemi per la loro inclusione:

separare;
coerente;
parallelo.

singolo elemento

Quando viene utilizzato un solo LED in un circuito elettrico, un resistore viene posizionato in serie con esso. Come risultato di tale connessione, la tensione totale applicata a questo circuito sarà uguale alla somma delle cadute nella differenza di potenziale ai capi di ciascun elemento del circuito. Se designiamo queste perdite sul resistore come Ur e sul LED come Us, la tensione totale della sorgente EMF sarà uguale a: Uo = Ur + Us.

Parafrasando la legge di Ohm per la sezione di rete I \u003d U / R, si ottiene la formula: U \u003d I * R. Sostituendo l'espressione risultante nella formula per trovare la tensione totale, otteniamo:

Uo = IrRr + IsRs, dove

Ir è la corrente che scorre attraverso il resistore, A.
Rr - resistenza calcolata del resistore, Ohm.
Is è la corrente che passa attraverso il LED, A.
Rs è l'impedenza interna del LED, Ohm.

Il valore di Rs varia a seconda delle condizioni operative della sorgente di radiazione e il suo valore dipende dall'intensità della corrente e dalla differenza di potenziale. Questa dipendenza può essere vista studiando la caratteristica corrente-tensione del diodo. Nella fase iniziale, c'è un aumento regolare della corrente e Rs ha un valore elevato. Successivamente, l'impedenza diminuisce drasticamente e la corrente aumenta rapidamente anche con un leggero aumento della tensione.

Se combini le formule, ottieni la seguente espressione:

Rr = (Uo - Noi) / Io, Ohm

Ciò tiene conto del fatto che l'intensità della corrente che scorre nel circuito in serie della sezione del circuito è la stessa in qualsiasi punto, ovvero Io = Ir = Is. Questa espressione è adatta anche per il collegamento di LED in serie, poiché utilizza anche un solo resistore per l'intero circuito.

Quindi, per trovare la resistenza desiderata, resta da scoprire il valore di Noi. Il valore della caduta di tensione ai capi del LED è un valore di riferimento e ne ha uno proprio per ogni elemento radio. Per ottenere i dati, sarà necessario utilizzare il foglio dati sul dispositivo. Il foglio dati è un insieme di fogli informativi che contengono informazioni complete sui parametri, le modalità operative e gli schemi di commutazione degli elementi radio. Prodotto dal produttore del prodotto.

circuito parallelo

Con una connessione parallela, gli elementi radio si contattano in due punti: i nodi. Per questo tipo di circuito sono vere due regole: la forza della corrente che entra nel nodo è uguale alla somma delle forze delle correnti che emanano dal nodo e la differenza di potenziale in tutti i punti dei nodi è la stessa. Sulla base di queste definizioni, possiamo concludere che nel caso di un collegamento in parallelo di LED, la resistenza desiderata, situata all'inizio del nodo, si trova dalla formula: Rr = Uo / Is1 + In, Ohm, dove:

Uo è la differenza di potenziale applicata ai nodi.
Is1 è la corrente che scorre attraverso il primo LED.
In è la corrente che passa attraverso l'ennesimo LED.

Ma un tale circuito con una resistenza comune situata davanti al collegamento in parallelo dei LED non viene utilizzato. Ciò è dovuto al fatto che in caso di burnout di un emettitore, a norma di legge, la corrente che entra nel nodo rimarrà invariata. E questo significa che sarà distribuito tra i restanti elementi di lavoro e allo stesso tempo scorrerà più corrente attraverso di essi. Di conseguenza, si verificherà una reazione a catena e alla fine tutti gli emettitori di semiconduttori si esauriranno.

Pertanto, sarà corretto utilizzare la propria resistenza per ogni ramo in parallelo con il proprio LED e calcolare la resistenza per il LED separatamente per ogni braccio. Questo approccio è anche vantaggioso in quanto nel circuito possono essere utilizzati radioelementi con caratteristiche diverse.

Il calcolo della resistenza di ogni braccio è simile ad una singola inclusione: Rn = (Uo - Us) / In, Ohm, dove:

Rn è la resistenza desiderata del ramo n-esimo.
Uo - Us - differenza di caduta di tensione.
In - corrente attraverso l'n-esimo LED.

Esempio di calcolo

Lascia che il circuito elettrico sia alimentato da una sorgente di tensione costante pari a 32 volt. In questo circuito sono presenti due LED di marca collegati in parallelo tra loro: Cree C503B-RAS e Cree XM-L T6. Per calcolare l'impedenza richiesta, dovrai scoprire dalla scheda tecnica la tipica caduta di tensione attraverso questi LED. Quindi, per il primo è 2,1 V con una corrente di 0,2 e per il secondo - 2,9 V con la stessa intensità di corrente.

Sostituendo questi valori nella formula per un circuito in serie, si ottiene il seguente risultato:

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

I valori più vicini sono selezionati dalla serie standard. Saranno: R1 = 22 ohm e R2 = 18 ohm. Se lo si desidera, è anche possibile calcolare la potenza dissipata dai resistori utilizzando la formula: P \u003d I * I * U. Per i resistori trovati, sarà P \u003d 0,001 W.

Calcolatori online basati su browser

Con un gran numero di LED nel circuito, calcolare la resistenza per ciascuno è un processo piuttosto noioso, soprattutto perché in questo caso si può commettere un errore. Pertanto, è più semplice utilizzare i calcolatori online per i calcoli.

Sono un programma scritto per essere eseguito in un browser. Su Internet puoi trovare molti di questi calcolatori per LED. ma il principio di funzionamento è lo stesso. Sarà necessario inserire i dati di riferimento nei moduli proposti, selezionare uno schema di connessione e fare clic sul pulsante "Risultato" o "Calcolo". Dopodiché, non resta che attendere una risposta.

Ricalcolandolo manualmente, puoi controllarlo, ma non avrà molto senso in questo, poiché i programmi utilizzano formule simili durante il calcolo.

Il calcolo delle resistenze per i LED è un'operazione molto importante che deve essere eseguita prima di arrivare alla fonte di alimentazione. Le prestazioni sia del diodo stesso che dell'intero circuito dipenderanno da questo. La resistenza deve essere collegata in serie al LED. Questo elemento ha lo scopo di limitare il flusso di corrente attraverso il diodo. Se il resistore ha una resistenza nominale inferiore a quella richiesta, il LED si guasterà (si brucerà) e se il valore di questo indicatore è superiore al necessario, la luce dell'elemento semiconduttore sarà troppo debole.

Il calcolo delle resistenze per LED deve essere effettuato secondo la seguente formula R = (US - UL) / I, dove:

USA - tensione di alimentazione;
UL - tensione di alimentazione del diodo (solitamente 2 e 4 volt);
I è la corrente del diodo.

Assicurarsi che il valore selezionato della corrente elettrica sia inferiore al valore di corrente massimo dell'elemento semiconduttore. Prima di procedere con il calcolo, è necessario convertire questo valore in ampere. Di solito è indicato nei dati del passaporto in milliampere. Pertanto, come risultato dei calcoli, si otterrà il valore nominale in Ohm. Se il valore ottenuto non corrisponde al resistore standard, è necessario selezionare il valore più vicino più grande. Oppure si possono collegare in serie più elementi di resistenza nominale inferiore in modo tale che la resistenza totale corrisponda a quella calcolata.

Ad esempio, questo è il modo in cui vengono calcolati i resistori per i LED. Diciamo che abbiamo un alimentatore con una tensione di uscita di 12 volt e un LED (UL = 4 V). La corrente richiesta è di 20 mA. Lo traduciamo in ampere e otteniamo 0,02 A. Ora possiamo procedere al calcolo R \u003d (12 - 4) / 0,02 \u003d 400 Ohm.

Consideriamo ora come è necessario eseguire il calcolo quando più elementi semiconduttori sono collegati in serie. Ciò è particolarmente vero quando si lavora con riduce il consumo energetico e consente di collegare contemporaneamente un gran numero di elementi. Tuttavia, va notato che tutti i LED collegati in serie devono essere dello stesso tipo e l'alimentazione deve essere sufficientemente potente. Ecco come devono essere calcolate le resistenze per i LED in collegamento in serie. Supponiamo di avere 3 elementi nel circuito (la tensione di ciascuno è 4 volt) e un alimentatore da 15 volt. Determina la tensione UL. Per fare ciò, aggiungi gli indicatori di ciascuno dei diodi 4 + 4 + 4 = 12 volt. Il valore del passaporto della corrente del LED è 0,02 A, calcoliamo R \u003d (15-12) / 0,02 \u003d 150 Ohm.

È molto importante ricordare che i LED sono, per usare un eufemismo, una cattiva idea. Il fatto è che questi elementi hanno una serie di parametri, ognuno di essi richiede una tensione diversa. Questo porta al fatto che il calcolo del LED è un esercizio inutile. Con questa connessione, ogni elemento brillerà con la propria luminosità. La situazione può essere salvata solo da un resistore di limitazione per ciascun diodo separatamente.

In conclusione, aggiungiamo che tutti i gruppi LED, comprese le lampade LED, sono calcolati secondo questo principio. Se vuoi assemblare una struttura del genere da solo, questi calcoli saranno rilevanti per te.

L'illuminazione e l'indicazione a LED, grazie a questo dispositivo a semiconduttore, è considerata una delle più affidabili. Quando si organizzano l'illuminazione, le lampade a LED producono un flusso luminoso di alta qualità, mentre sono sorgenti luminose ecocompatibili che non richiedono smaltimento e non consumano molta elettricità. Il LED funziona solo a tensione costante e fa passare la corrente in una sola direzione, come un normale diodo.

Un diodo che emette luce è un dispositivo con una certa corrente che scorre, chiaramente regolata, sia massima che minima. Se superi la corrente continua massima consentita o la tensione che la fornisce, fallirà sicuramente, in parole semplici si "brucerà". I dati dei LED possono essere trovati:

In un manuale o in una letteratura tecnica;
Sulle pagine Internet;
Quando si acquista da un assistente alle vendite.

Senza conoscere la tensione operativa e la corrente diretta massima, è piuttosto problematico selezionare la resistenza del resistore per limitare la corrente. A meno che non abbia un autotrasformatore o un resistore variabile. In questo caso, molti di questi elementi semiconduttori possono essere bruciati. Questo metodo è più teorico che pratico e può essere utilizzato solo in situazioni di emergenza. Un resistore è un elemento passivo utilizzato nei circuiti elettrici, ha un certo valore di resistenza. È disponibile una resistenza variabile, con manopola di regolazione, o fissa. Il resistore è caratterizzato dal concetto di potenza, che dovrebbe essere preso in considerazione anche quando lo si calcola nei circuiti elettrici.

Quindi, ogni LED ha una tensione di funzionamento e una corrente continua che lo attraversa e lo illumina. Se U dell'alimentatore è, diciamo, 1,5 volt e, secondo il passaporto, il diodo deve essere collegato proprio a tale tensione, non è necessario un resistore di limitazione. Oppure è possibile collegare tre LED con tensione di esercizio di 0,5 Volt, in serie al generatore. Inoltre, tutti questi elementi semiconduttori devono essere dello stesso tipo e marca. Tuttavia, questa situazione è estremamente rara e spesso l'alimentazione è molto maggiore della tensione di funzionamento di un singolo LED.

Come calcolare la resistenza per i LED, che non solo limita la corrente nel circuito, ma crea anche una caduta di tensione. La resistenza di limitazione della corrente per il LED viene calcolata in base alla nota legge di Ohm I \u003d U / R. Da qui è possibile allocare il valore di resistenza R=U/I. Dove U è la tensione, I è la quantità di corrente continua.

Ecco lo schema elettrico più semplice per un singolo LED.

L'intensità della corrente in una connessione seriale sarà la stessa e la tensione di alimentazione del LED deve essere di un certo valore, spesso è molto inferiore a quella che alimenta l'intero circuito. Pertanto, la resistenza deve estinguere parte della tensione in modo che quella applicata al LED abbia già un certo valore indicato nel suo passaporto come tensione di esercizio. Cioè, I (corrente) nel circuito è noto e sarà uguale a I consumato dal diodo e U della caduta di resistenza sarà uguale alla differenza tra U dell'alimentazione e U del LED. Conoscendo U sul resistore e I che lo attraversa, secondo la stessa legge di Ohm, puoi trovare la sua resistenza. Per fare ciò, dividere la caduta di tensione attraverso il resistore per la corrente che scorre attraverso il circuito.

Dopo aver calcolato la resistenza del LED, deve corrispondere ancora alla potenza, per questa U su deve essere moltiplicata per la I nota dell'intero circuito. La corrente in qualsiasi parte del circuito sarà la stessa e quindi la corrente massima che passa attraverso il LED non supererà la corrente che passa attraverso la resistenza di limitazione. In questo caso, si consiglia di selezionare un resistore con un valore leggermente superiore rispetto a uno più piccolo, questo vale sia per la resistenza che per la sua potenza. Conoscendo la legge di Ohm, puoi anche calcolare la resistenza tramite R del LED.

Se non esiste un resistore adatto con la resistenza richiesta, può essere ottenuto collegando più di questi elementi in serie o in parallelo. In questo caso, per una connessione seriale, la resistenza totale di tutte le resistenze sarà uguale alla somma di tutte quelle comprese in questo circuito.

E parallelamente viene calcolato secondo questa formula

Va notato che tutto ciò viene calcolato in base alla tensione di alimentazione, poiché con il suo aumento aumenterà anche la forza di corrente nell'intero circuito. Quindi l'alimentatore deve produrre non solo una tensione rettificata di alta qualità, ma anche stabilizzata.

Shunting di un LED con una resistenza

Vale la pena discutere di una tale connessione di un LED e di un resistore quando due o più elementi emettitori di luce sono collegati in serie. Anche con la stessa marcatura e tipo, le caratteristiche di ciascun LED possono variare leggermente. Se lo attraversa, allora ha la sua R interna. Inoltre, nella modalità in cui la valvola (diodo) lo conduce e non lo conduce, la resistenza interna differirà in modo significativo. Cioè, quando la valvola viene riattivata in questa modalità, la resistenza differirà in modo significativo. Di conseguenza, anche la tensione inversa varierà notevolmente, il che può portare al burnout (guasto).

Per prevenire tali situazioni, si consiglia di deviare il LED con un resistore a bassa potenza con una grande R di diverse centinaia di ohm. Tale connessione garantirà l'equalizzazione della tensione inversa sui dispositivi a semiconduttore collegati in un circuito che producono un flusso luminoso.

Video di calcolo dei LED

Il LED ha pochissima resistenza interna, se collegato direttamente all'alimentatore, la corrente sarà abbastanza alta da bruciarlo. I fili di rame o d'oro, con cui il cristallo è collegato a terminali esterni, possono resistere a piccoli salti, ma se vengono superati fortemente, si bruciano e l'alimentazione smette di fluire verso il cristallo. Un calcolo online della resistenza per un LED si basa sulla sua corrente di esercizio nominale.

1. Calcolatrice online
2. Parametri principali
3. Caratteristiche di GHIACCIO economico

Calcolatrice online

Realizzare preventivamente uno schema elettrico per evitare errori di calcolo. Il calcolatore online ti mostrerà l'esatta resistenza in ohm. Di norma, risulta che i resistori con questa classificazione non sono disponibili e ti verrà mostrata la valutazione standard più vicina. Se non è possibile effettuare un'accurata selezione della resistenza, utilizzare un taglio più grande. Un valore adeguato può essere ottenuto collegando la resistenza in parallelo o in serie. Il calcolo della resistenza per il LED può essere omesso se si utilizza una potente variabile o un resistore di sintonia. Il tipo più comune è 3296 a 0,5 W. Quando si utilizza un'alimentazione a 12V, è possibile collegare in serie fino a 3 LED.

I resistori sono disponibili in diverse classi di precisione, 10%, 5%, 1%. Cioè, la loro resistenza può sbagliare entro questi limiti in una direzione positiva o negativa.

Non dimenticare di tenere conto della potenza del resistore limitatore di corrente, questa è la sua capacità di dissipare una certa quantità di calore. Se è piccolo, si surriscalderà e si guasterà, interrompendo così il circuito elettrico.

Per determinare la polarità, è possibile applicare una piccola tensione o utilizzare la funzione di test dei diodi sul multimetro. Diversa dalla modalità di misurazione della resistenza, normalmente fornita da 2V a 3V.

Impostazioni principali

Inoltre, quando si calcolano i LED, si dovrebbe tenere conto della diffusione dei parametri, per quelli economici saranno massimi, per quelli costosi saranno più gli stessi. Per verificare questo parametro, è necessario abilitarli a parità di condizioni, ovvero in sequenza. Riducendo la corrente o la tensione, ridurre la luminosità a punti leggermente luminosi. Visivamente sarai in grado di giudicare, alcuni brilleranno di più, altri debolmente. Più uniformemente bruciano, meno si diffondono. Il calcolatore del resistore LED presuppone che le caratteristiche dei chip LED siano ideali, ovvero che la differenza sia zero.

La caduta di tensione per i comuni modelli a bassa potenza fino a 10 W può variare da 2 V a 12 V. All'aumentare della potenza, il numero di cristalli nel diodo COB aumenta, ciascuno ha una diminuzione. I cristalli sono collegati in serie in serie, quindi sono combinati in circuiti paralleli. Alle potenze da 10W a 100W, la riduzione cresce da 12V a 36V.

Questo parametro deve essere specificato nelle caratteristiche tecniche del chip LED e dipende dallo scopo:

colori blu, rosso, verde, giallo;
RGB tricolore;
RGBW a quattro colori;
bicolore, bianco caldo e freddo.

Caratteristiche di GHIACCIO economico

Prima di scegliere un resistore per un LED su un calcolatore online, dovresti assicurarti dei parametri dei diodi. I cinesi su Aliexpress vendono molti led, spacciandoli per brandizzati. I modelli più popolari sono SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Le cose peggiori di solito vengono fatte con il marchio Epistar.

Ad esempio, il più delle volte i cinesi imbrogliano su SMD5630 e SMD5730. I numeri nella marcatura indicano solo le dimensioni della custodia 5,6 mm per 3,0 mm. In quelli di marca, una custodia così grande viene utilizzata per installare potenti cristalli a 0,5 W, pertanto gli acquirenti di diodi SMD5630 sono direttamente associati a una potenza di 0,5 W. L'astuto cinese ne approfitta e installa un cristallo economico e debole nel case del 5630 con una media di 0,1 W, indicando un consumo energetico di 0,5 W.

Lampada di mais a led cinese

Un buon esempio potrebbero essere le lampade per auto e il mais LED, che vengono forniti con un gran numero di chip LED deboli e di bassa qualità. L'acquirente medio ritiene che più LED brilla, meglio brilla e maggiore è la potenza.

Lampade per automobili sul ghiaccio più debole 0,1 W

Per risparmiare denaro, i miei colleghi LED stanno cercando LED decenti su Aliexpress. Stanno cercando un buon venditore che prometta determinati parametri, ordinano, aspettano la consegna per un mese. Dopo i test, si scopre che il venditore cinese ha imbrogliato e venduto spazzatura. Sarai fortunato se per la settima volta arriveranno diodi decenti e non spazzatura. Solitamente fanno 5 ordini e, non avendo ottenuto un risultato, vanno a fare un ordine in un negozio domestico che può fare un cambio.

Un piccolo LED ordinario sembra una lente conica di plastica su gambe conduttive, all'interno delle quali si trovano un catodo e un anodo. Nel diagramma, il LED è rappresentato come un diodo convenzionale, dal quale la luce emessa è indicata da frecce. Quindi il LED serve a produrre luce, quando gli elettroni si spostano dal catodo all'anodo, viene emessa luce visibile.

L'invenzione del LED risale ai lontani anni '70, quando le lampade a incandescenza venivano utilizzate per produrre luce. Ma oggi, all'inizio del 21° secolo, i LED hanno finalmente preso il posto delle più efficienti fonti di luce elettrica.

Dov'è il "più" del LED e dov'è il "meno"?

Per collegare correttamente il LED alla fonte di alimentazione, è necessario prima osservare la polarità. L'anodo del LED è collegato al più "+" della fonte di alimentazione e il catodo - al meno "-". Il catodo collegato al meno ha un'uscita corta, l'anodo, rispettivamente, è lungo - la gamba lunga del LED - al più "+" della fonte di alimentazione.

Dai un'occhiata all'interno del LED: l'elettrodo grande è il catodo, è per il meno, l'elettrodo piccolo, che sembra solo l'estremità della gamba, è per il più. E accanto al catodo, la lente LED ha un taglio piatto.

Non tenere a lungo il saldatore sulla gamba

Saldare i cavi del LED con cura e rapidità, perché la giunzione del semiconduttore ha molta paura del calore in eccesso, quindi è necessario toccare brevemente il saldatore con la sua punta sulla gamba saldata, quindi mettere da parte il saldatore. È meglio tenere la gamba saldata del LED con una pinzetta durante il processo di saldatura per garantire che il calore venga rimosso dalla gamba per ogni evenienza.

Resistenza richiesta durante il test del LED

Veniamo alla cosa più importante: come collegare il LED a una fonte di alimentazione. Se lo desideri, non dovresti collegarlo direttamente alla batteria o all'alimentazione. Se l'alimentazione è di 12 volt, utilizzare una resistenza da 1 kΩ in serie con il LED in prova per la rete di sicurezza.

Non dimenticare la polarità: un cavo lungo a un vantaggio, un cavo da un grande elettrodo interno a un meno. Se non si utilizza un resistore, il LED si brucerà rapidamente, se si supera accidentalmente la tensione nominale, una grande corrente scorrerà attraverso la giunzione p-n e il LED si guasterà quasi immediatamente.

I LED sono disponibili in una varietà di colori, ma il colore del bagliore non è sempre determinato dal colore della lente del LED. Bianco, rosso, blu, arancione, verde o giallo - l'obiettivo può essere trasparente e accenderlo - risulterà essere rosso o blu. I LED blu e bianchi sono i più costosi. In generale, il colore del bagliore del LED è influenzato principalmente dalla composizione del semiconduttore e, come fattore secondario, dal colore della lente.

Trovare il valore della resistenza per il LED

La resistenza è collegata in serie con il LED. La funzione del resistore è di limitare la corrente, avvicinarla al valore nominale del LED, in modo che il LED non si bruci istantaneamente e funzioni nella normale modalità nominale. Prendiamo in considerazione i seguenti dati iniziali:

Vps - tensione di alimentazione;

Vdf è la caduta di tensione diretta attraverso il LED in modalità normale;

Se - corrente nominale del LED in modalità di incandescenza normale.

Ora, prima di trovare , notiamo che la corrente nel circuito in serie sarà costante, la stessa in ogni elemento: la corrente If attraverso il LED sarà uguale alla corrente Ir attraverso la resistenza di limitazione.

Quindi Ir = Se. Ma Ir = Ur/R - secondo la legge di Ohm. E Ur \u003d Vps-Vdf. Quindi R = Ur/Ir = (Vps-Vdf)/If.

Cioè, conoscendo la tensione dell'alimentatore, la caduta di tensione attraverso il LED e la sua corrente nominale, è possibile selezionare facilmente il resistore di limitazione appropriato.

Se il valore di resistenza trovato non può essere selezionato dalla serie standard di valori di resistore, viene preso un resistore di valore leggermente maggiore, ad esempio, invece dei 460 Ohm trovati, prendono 470 Ohm, che sono sempre facili da trovare. La luminosità del LED diminuirà leggermente.

Esempio di selezione del resistore:

Diciamo che c'è un alimentatore da 12 volt e un LED che necessita di 1,5 volt e 10 mA per accendersi normalmente. Scegliamo un resistore di spegnimento. Il resistore dovrebbe scendere di 12-1,5 = 10,5 volt e la corrente nel circuito in serie (alimentatore, resistore, LED) dovrebbe essere 10 mA, quindi dalla legge di Ohm: R = U / I = 10,5 / 0,010 = 1050 ohm. Scegliamo 1,1 kOhm.

Quanto dovrebbe essere grande la resistenza? Se R \u003d 1100 Ohm e la corrente è 0,01 A, secondo la legge di Joule-Lenz, l'energia termica Q \u003d I * I * R \u003d 0,11 J verrà rilasciata sul resistore ogni secondo, che è equivalente a 0,11 W. Un resistore da 0,125 W andrà bene, rimarrà anche un margine.

Collegamento seriale dei LED

Se il tuo obiettivo è collegare più LED in un'unica fonte di luce, è meglio collegarli in serie. Ciò è necessario affinché ogni LED non disponga di una propria resistenza, in modo da evitare inutili perdite di energia. I più adatti per il collegamento seriale sono i LED dello stesso tipo, dello stesso lotto.

Diciamo che devi collegare in serie 8 LED da 1,4 volt ciascuno con una corrente di 0,02 A per collegarti a una fonte di alimentazione da 12 volt. Ovviamente, la corrente totale sarà 0,02 A, ma la tensione totale sarà 11,2 volt, quindi 0,8 volt a una corrente di 0,02 A dovrebbero essere dissipati dal resistore. R \u003d U / I \u003d 0,8 / 0,02 \u003d 40 ohm. Selezioniamo un resistore da 43 ohm di potenza minima.

Il collegamento in parallelo di stringhe di LED non è l'opzione migliore

Se è possibile scegliere, è meglio collegare i LED in serie, non in parallelo. Se colleghi più LED in parallelo attraverso un resistore comune, a causa della diffusione dei parametri dei LED, ognuno di essi non sarà sullo stesso piano degli altri, alcuni si illumineranno di più, assorbendo più corrente e altri, al contrario, sarà più debole. Di conseguenza, alcuni dei LED si bruceranno prima a causa del rapido degrado del cristallo. È meglio collegare i LED in parallelo, se non ci sono alternative, applicare un resistore di limitazione diverso a ciascuna catena.