Lygiagrečių diodų varžos skaičiavimas. Šviesos diodo prijungimas per rezistorių ir jo apskaičiavimas

Šviesos diodo veikimas pagrįstas šviesos kvantų, atsirandančių per jį tekant srovei, išskyrimu. Priklausomai nuo to, keičiasi ir elemento švytėjimo ryškumas. Esant nedidelei srovei, jis blausiai šviečia, o esant didelei – užsiliepsnoja ir perdega. Norint apriboti per jį tekančią srovę, paprasčiausias būdas yra naudoti pasipriešinimą. Teisingai apskaičiuoti rezistorių nėra sunku, tačiau reikia atsiminti, kad jis tik riboja, bet nestabilizuoja srovės.

Veikimo principas ir savybės

LED yra įrenginys turintis galimybę skleisti šviesą. Spausdintinėse plokštėse ir diagramose jis žymimas lotyniškomis raidėmis LED (Light Emitting Diode), o tai išvertus reiškia „šviesos diodas“. Fiziškai tai yra kristalas, įdėtas į dėklą. Klasikiniu požiūriu tai laikomas cilindru, kurio viena pusė turi išgaubtą suapvalintą formą, kuri yra pusrutulio lęšis, o kita yra plokščias pagrindas, ant kurio pateikiamos išvados.

Tobulėjant kietojo kūno technologijai ir mažėjant proceso technologijoms, pramonė pradėjo gaminti SMD diodus, skirtus montuoti ant paviršiaus. Nepaisant to, fizinis šviesos diodo veikimo principas nepasikeitė ir yra vienodas bet kokio tipo ir spalvos prietaisui.

Radiacinio prietaiso gamybos procesą galima apibūdinti taip. Pirmajame etape auginamas kristalas. Tai atsitinka įdedant dirbtinai pagamintą safyrą į kamerą, užpildytą dujų mišiniu. Į šių dujų sudėtį įeina priedai ir puslaidininkis. Kaitinant kamerą, gauta medžiaga nusėda ant plokštelės, o tokio sluoksnio storis neviršija kelių mikronų. Pasibaigus nusodinimo purškimo būdu procesui, susidaro kontaktinės trinkelės ir visa ši konstrukcija dedama į korpusą.

Dėl gamybos ypatumų šviesos diodai neturi tų pačių parametrų ir charakteristikų. Todėl, nors gamintojai stengiasi rūšiuoti artimos vertės įrenginius, dažnai toje pačioje partijoje yra gaminių, kurie skiriasi spalvine temperatūra ir veikimo srove.

Radijo elementų įrenginys

Šviesos diodas arba LED diodas yra puslaidininkinis radijo elementas, kurio veikimas pagrįstas elektronų skylės perėjimo savybėmis. Kai srovė teka per ją į priekį, dviejų medžiagų sąsajoje vyksta rekombinacijos procesai, kuriuos lydi spinduliuotė matomame spektre.

Labai ilgą laiką pramonė negalėjo pagaminti mėlyno šviesos diodo, todėl buvo neįmanoma gauti balto švytėjimo skleidėjo. Tik 1990 metais Japonijos korporacijos Nichia Chemical Industries mokslininkai išrado technologiją, kaip gauti kristalą, skleidžiantį šviesą mėlynajame spektre. Tai automatiškai leido gauti baltą spalvą maišant žalią, raudoną ir mėlyną.

Spinduliavimo procesas yra pagrįstas energijos išsiskyrimu per krūvių rekombinaciją elektronų skylės perėjimo zonoje. Jis susidaro kontaktuojant dviem skirtingo laidumo puslaidininkinėms medžiagoms. Dėl injekcijos, mažųjų krūvininkų perėjimo, susidaro barjerinis sluoksnis.

Medžiagos, turinčios n laidumą, pusėje atsiranda skylių barjeras, o toje, kurioje yra p laidumas, elektronų. Yra pusiausvyra. Kai įtampa yra nukreipta į priekį, į juostos tarpą abiejose pusėse vyksta didžiulis krūvių judėjimas. Dėl to jie susiduria ir energija išsiskiria šviesos spinduliavimo pavidalu.

Ši šviesa gali būti matoma arba nematoma žmogaus akiai. Tai priklauso nuo puslaidininkio sudėties, priemaišų kiekio ir juostos tarpo. Todėl matomas spektras pasiekiamas gaminant daugiasluoksnes puslaidininkines struktūras.

Šviesos diodų charakteristikos

Švytėjimo spalva priklauso nuo puslaidininkio tipo ir jo legiravimo laipsnio, kuris lemia p-n sandūros juostos tarpo plotį. Šviesos diodų tarnavimo laikas pirmiausia priklauso nuo jo veikimo temperatūros sąlygų. Kuo didesnis prietaiso kaitinimas, tuo greičiau jis sensta. O temperatūra, savo ruožtu, yra susijusi su srove, praeinančia per šviesos diodą. Kuo mažesnė šviesos šaltinio galia, tuo ilgesnis jo tarnavimo laikas. Senėjimas išreiškiamas kaip šviestuvo ryškumo sumažėjimas. Todėl labai svarbu pasirinkti tinkamą šviesos diodo varžą.

Pagrindinės LED diodų charakteristikos yra šios:

Prisijungimo būdai

Kad šviesos diodas veiktų be problemų, labai svarbi darbinės srovės vertė. Neteisingas spinduliuotės šaltinių prijungimas arba didelis jų parametrų išplitimas bendro veikimo metu sukels per juos tekančios srovės perteklių ir tolesnį prietaisų perdegimą. Taip yra dėl temperatūros padidėjimo, dėl kurio LED kristalas tiesiog deformuojasi, o p-n jungtis prasiskverbia. Todėl labai svarbu apriboti į šviesos šaltinį tiekiamos srovės kiekį, tai yra apriboti maitinimo įtampą.

Lengviausias būdas tai padaryti yra naudoti varžą, nuosekliai sujungtą su emiterio grandine. Šiuo pajėgumu naudojamas įprastas rezistorius, tačiau jis turi turėti tam tikrą vertę. Didelė jo vertė negalės užtikrinti reikiamo potencialų skirtumo rekombinacijos procesui įvykti, o mažesnė vertė jį sudegins. Tokiu atveju turite ne tik žinoti, kaip apskaičiuoti šviesos diodo atsparumą, bet ir suprasti, kaip teisingai jį įdėti, ypač jei grandinė yra prisotinta radijo elementų.

Elektros grandinėje galima naudoti ir vieną šviesos diodą, ir kelis. Šiuo atveju yra trys jų įtraukimo schemos:

vienišas;
nuoseklus;
lygiagrečiai.

vienas elementas

Kai elektros grandinėje naudojamas tik vienas šviesos diodas, su juo nuosekliai dedamas vienas rezistorius. Dėl tokio ryšio bendra įtampa, taikoma šiai grandinei, bus lygi potencialų skirtumo kritimų sumai kiekviename grandinės elemente. Jei šiuos nuostolius rezistoriuje pažymėsime kaip Ur, o šviesos diodą - Us, tada bendra EMF šaltinio įtampa bus lygi: Uo = Ur + Us.

Perfrazuojant Omo dėsnį tinklo atkarpai I \u003d U / R, gaunama formulė: U \u003d I * R. Pakeisdami gautą išraišką bendros įtampos nustatymo formule, gauname:

Uo = IrRr + IsRs, kur

Ir yra srovė, tekanti per rezistorių, A.
Rr - apskaičiuota rezistoriaus varža, Ohm.
Is yra srovė, einanti per šviesos diodą, A.
Rs yra vidinė šviesos diodo varža, Ohm.

Rs reikšmė kinta priklausomai nuo spinduliuotės šaltinio veikimo sąlygų, o jos reikšmė priklauso nuo srovės stiprumo ir potencialų skirtumo. Šią priklausomybę galima pamatyti ištyrus diodo srovės įtampos charakteristiką. Pradiniame etape sklandžiai didėja srovė, o Rs vertė yra didelė. Po to varža smarkiai sumažėja, o srovė greitai didėja net šiek tiek padidėjus įtampai.

Jei sujungsite formules, gausite tokią išraišką:

Rr = (Uo – Us) / Io, Ohm

Atsižvelgiama į tai, kad grandinės sekcijos nuoseklioje grandinėje tekančios srovės stipris bet kuriame taške yra vienodas, tai yra, Io = Ir = Is. Ši išraiška tinka ir nuosekliai jungiant šviesos diodus, nes taip pat naudojamas tik vienas rezistorius visai grandinei.

Taigi, norint rasti norimą pasipriešinimą, belieka išsiaiškinti Mūsų vertę. Įtampos kritimo per šviesos diodą vertė yra atskaitos vertė ir ji turi savo kiekvienam radijo elementui. Norėdami gauti duomenis, turėsite naudoti įrenginio duomenų lapą. Duomenų lapas yra informacinių lapų rinkinys, kuriame yra išsami informacija apie parametrus, darbo režimus, taip pat radijo elementų perjungimo schemas. Gamina gaminio gamintojas.

lygiagreti grandinė

Su lygiagrečiu ryšiu radijo elementai susisiekia vienas su kitu dviejuose taškuose - mazguose. Šio tipo grandinėms galioja dvi taisyklės: į mazgą patenkančios srovės stipris yra lygus iš mazgo sklindančių srovių stiprių sumai, o potencialų skirtumas visuose mazgų taškuose yra vienodas. Remiantis šiais apibrėžimais, galime daryti išvadą, kad lygiagretaus šviesos diodų sujungimo atveju norimas rezistorius, esantis mazgo pradžioje, randamas pagal formulę: Rr = Uo / Is1 + In, Ohm, kur:

Uo yra mazgams taikomas potencialų skirtumas.
Is1 yra srovė, tekanti per pirmąjį šviesos diodą.
In yra srovė, einanti per n-ąjį šviesos diodą.

Tačiau tokia grandinė su bendra varža, esanti prieš lygiagrečią šviesos diodų jungtį, nenaudojama. Taip yra dėl to, kad perdegus vienam emiteriui, pagal įstatymą, į mazgą patenkanti srovė išliks nepakitusi. O tai reiškia, kad jis bus paskirstytas tarp likusių darbinių elementų ir tuo pačiu per juos tekės daugiau srovės. Dėl to įvyks grandininė reakcija ir visi puslaidininkių skleidėjai ilgainiui sudegs.

Todėl bus teisinga kiekvienai lygiagrečiai šakai naudoti savo rezistorių su savo šviesos diodu ir apskaičiuoti šviesos diodo rezistorių atskirai kiekvienai rankai. Šis metodas taip pat naudingas tuo, kad grandinėje gali būti naudojami skirtingų charakteristikų radijo elementai.

Kiekvienos rankos pasipriešinimo apskaičiavimas yra panašus į vieną įtraukimą: Rn = (Uo - Us) / In, Ohm, kur:

Rn – norima n-osios šakos varža.
Uo - Us - įtampos kritimo skirtumas.
In - srovė per n-ąjį šviesos diodą.

Skaičiavimo pavyzdys

Tegul elektros grandinė yra maitinama nuolatinės įtampos šaltiniu, lygiu 32 voltams. Šioje grandinėje yra du prekės ženklo šviesos diodai, sujungti lygiagrečiai vienas su kitu: Cree C503B-RAS ir Cree XM-L T6. Norėdami apskaičiuoti reikiamą varžą, iš duomenų lapo turėsite sužinoti tipinį įtampos kritimą šiuose šviesos dioduose. Taigi, pirmajam jis yra 2,1 V esant 0,2 srovei, o antrajam - 2,9 V esant tokiai pat stipriai.

Pakeitę šias reikšmes į serijinės grandinės formulę, gausite tokį rezultatą:

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

Artimiausios vertės parenkamos iš standartinių serijų. Jie bus: R1 = 22 omai ir R2 = 18 omų. Jei norite, taip pat galite apskaičiuoti rezistorių išsklaidytą galią naudodami formulę: P \u003d I * I * U. Rasti rezistoriai bus P \u003d 0,001 W.

Naršyklės pagrindu veikiantys internetiniai skaičiuotuvai

Kai grandinėje yra daug šviesos diodų, kiekvieno atsparumo skaičiavimas yra gana varginantis procesas, juo labiau, kad tokiu atveju galima padaryti klaidą. Todėl skaičiavimams lengviausia naudoti internetinius skaičiuotuvus.

Tai programa, skirta paleisti naršyklėje. Internete galite rasti daugybę tokių LED skaičiuoklių. bet veikimo principas tas pats. Siūlomose formose turėsite įvesti referencinius duomenis, pasirinkti prisijungimo schemą ir paspausti mygtuką „Rezultatas“ arba „Skaičiavimas“. Po to belieka laukti atsakymo.

Rankiniu būdu perskaičiuodami jį galite patikrinti, tačiau iš to nebus daug prasmės, nes programos skaičiuodamos naudoja panašias formules.

Šviesos diodų rezistorių skaičiavimas yra labai svarbi operacija, kurią reikia atlikti prieš patekdami į maitinimo šaltinį. Nuo to priklausys ir paties diodo, ir visos grandinės veikimas. Rezistorius turi būti nuosekliai sujungtas su šviesos diodu. Šis elementas skirtas apriboti tekančią srovę per diodą. Jei rezistoriaus vardinė varža mažesnė nei reikalaujama, šviesos diodas suges (perdegs), o jei šio indikatoriaus reikšmė yra didesnė nei būtina, puslaidininkinio elemento šviesa bus per silpna.

Šviesos diodų rezistorių skaičiavimas turėtų būti atliktas pagal šią formulę R = (US - UL) / I, kur:

JAV - maitinimo įtampa;
UL - diodo maitinimo įtampa (dažniausiai 2 ir 4 voltai);
Aš yra diodo srovė.

Būtinai įsitikinkite, kad pasirinkta elektros srovės vertė bus mažesnė už didžiausią puslaidininkinio elemento srovės vertę. Prieš pradedant skaičiavimą, šią vertę reikia konvertuoti į amperus. Paprastai paso duomenyse jis nurodomas miliamperais. Taigi, atlikus skaičiavimus, bus gauta nominali vertė omuose. Jei gauta vertė neatitinka standartinio rezistoriaus, tuomet reikia pasirinkti didesnę artimiausią vertę. Arba galite nuosekliai sujungti kelis mažesnės vardinės varžos elementus taip, kad bendra varža atitiktų apskaičiuotą.

Pavyzdžiui, taip apskaičiuojami šviesos diodų rezistoriai. Tarkime, kad turime maitinimo šaltinį, kurio išėjimo įtampa yra 12 voltų, ir vieną šviesos diodą (UL = 4 V). Reikalinga srovė yra 20 mA. Išverčiame jį amperais ir gauname 0,02 A. Dabar galime pereiti prie skaičiavimo R \u003d (12 - 4) / 0,02 \u003d 400 omų.

Dabar pažiūrėkime, kaip reikia atlikti skaičiavimą, kai nuosekliai sujungti keli puslaidininkiniai elementai. Tai ypač aktualu, kai dirbant su sumažėja energijos sąnaudos ir vienu metu galima prijungti daugybę elementų. Tačiau reikia atkreipti dėmesį į tai, kad visi nuosekliai sujungti šviesos diodai turi būti vienodo tipo, o maitinimo šaltinis – pakankamai galingas. Taip reikėtų skaičiuoti šviesos diodų rezistorius nuosekliai prijungus. Tarkime, kad grandinėje yra 3 elementai (kiekvieno įtampa yra 4 voltai) ir 15 voltų maitinimo šaltinis. Nustatykite įtampą UL. Norėdami tai padaryti, pridėkite kiekvieno diodo indikatorius 4 + 4 + 4 = 12 voltų. Šviesos diodo srovės paso vertė yra 0,02 A, mes apskaičiuojame R \u003d (15-12) / 0,02 \u003d 150 omų.

Labai svarbu atsiminti, kad šviesos diodai yra, švelniai tariant, bloga idėja. Reikalas tas, kad šie elementai turi daugybę parametrų, kiekvienam iš jų reikalinga skirtinga įtampa. Tai lemia tai, kad šviesos diodo skaičiavimas yra nenaudingas pratimas. Su šiuo ryšiu kiekvienas elementas spindės savo ryškumu. Situaciją gali išgelbėti tik ribojantis rezistorius kiekvienam diodui atskirai.

Pabaigoje priduriame, kad visi LED mazgai, įskaitant LED lempas, skaičiuojami pagal šį principą. Jei norite patys surinkti tokią konstrukciją, tada šie skaičiavimai jums bus aktualūs.

LED apšvietimas ir indikacija dėl šio puslaidininkinio įtaiso yra laikomas vienu patikimiausių. Organizuojant apšvietimą LED lempos sukuria kokybišką šviesos srautą, tuo tarpu tai yra aplinkai nekenksmingi šviesos šaltiniai, kurių nereikia utilizuoti ir sunaudoja daug elektros energijos. Šviesos diodas veikia tik esant pastoviai įtampai ir perduoda srovę tik viena kryptimi, kaip įprastas diodas.

Šviesą skleidžiantis diodas – tai įrenginys, turintis tam tikrą, aiškiai reguliuojamą, tekantį tiek didžiausią, tiek mažiausią srovę. Jei viršysite didžiausią leistiną nuolatinę srovę arba ją maitinančią įtampą, ji tikrai suges, paprastais žodžiais tariant, „perdegs“. LED duomenis galima rasti:

Vadove arba techninėje literatūroje;
Interneto puslapiuose;
Perkant iš pardavėjo asistento.

Nežinant darbinės įtampos ir didžiausios tiesioginės srovės, gana problemiška parinkti rezistoriaus varžą, kad būtų apribota srovė. Nebent turi autotransformatorių arba kintamąjį rezistorių. Tokiu atveju galima sudeginti kelis tokius puslaidininkinius elementus. Šis metodas yra labiau teorinis nei praktinis ir gali būti naudojamas tik kritinėse situacijose. Rezistorius yra pasyvus elementas, naudojamas elektros grandinėse, jis turi tam tikrą varžos vertę. Galimas kintamasis su reguliavimo rankenėle arba fiksuotas rezistorius. Rezistoriui būdinga galios sąvoka, į kurią taip pat reikėtų atsižvelgti apskaičiuojant ją elektros grandinėse.

Taigi, kiekvienas šviesos diodas turi darbinę įtampą ir nuolatinę srovę, kuri praeina ir apšviečia. Jei maitinimo bloko U yra tarkim 1,5 volto, o pagal pasą diodas turi būti jungiamas kaip tik prie tokios įtampos, tai ribojantis rezistorius nereikalingas. Arba galima sujungti tris šviesos diodus, kurių darbinė įtampa yra 0,5 volto, nuosekliai su maitinimo šaltiniu. Be to, visi šie puslaidininkiniai elementai turi būti to paties tipo ir prekės ženklo. Tačiau tokia situacija yra itin reta, o dažnai maitinimo šaltinis yra daug didesnis nei vieno šviesos diodo darbinė įtampa.

Kaip apskaičiuoti šviesos diodų varžą, kuri ne tik riboja srovę grandinėje, bet ir sukuria įtampos kritimą. Srovę ribojantis šviesos diodo rezistorius apskaičiuojamas pagal gerai žinomą Ohmo dėsnį I \u003d U / R. Iš čia galima priskirti varžos reikšmę R=U/I. Kur U yra įtampa, I yra nuolatinės srovės dydis.

Čia yra paprasčiausia vieno šviesos diodo laidų schema.

Srovės stiprumas nuosekliajame jungtyje bus vienodas, o šviesos diodo maitinimo įtampa turi būti tam tikros vertės, dažnai ji yra daug mažesnė nei maitinanti visą grandinę. Todėl rezistorius turi užgesinti dalį įtampos, kad įjungtas į šviesos diodą jau turėtų tam tikrą vertę, nurodytą jo pase kaip darbo įtampą. Tai reiškia, kad I (srovė) grandinėje yra žinoma ir bus lygi I, kurį sunaudoja diodas, o varžos kritimo U bus lygus skirtumui tarp tiekimo U ir šviesos diodo U. Žinodami U rezistorių ir I, kuris praeina per jį, pagal tą patį Ohmo dėsnį, galite rasti jo varžą. Norėdami tai padaryti, padalykite įtampos kritimą per rezistorių iš srovės, tekančios per grandinę.

Apskaičiavus LED rezistorių, jis vis tiek turi atitikti galią, nes šis U turi būti padaugintas iš žinomo visos grandinės I. Srovė bet kurioje grandinės dalyje bus vienoda, todėl didžiausia srovė, einanti per šviesos diodą, neviršys srovės, einančios per ribojantį rezistorių. Tokiu atveju rekomenduojama pasirinkti šiek tiek didesnės vertės rezistorių nei su mažesne, tai taikoma ir varžai, ir jo galiai. Žinodami Ohmo dėsnį, taip pat galite apskaičiuoti šviesos diodo varžą per R.

Jei nėra tinkamo rezistoriaus su reikiama varža, jį galima gauti sujungus kelis iš šių elementų nuosekliai arba lygiagrečiai. Šiuo atveju nuosekliojo ryšio atveju bendra visų rezistorių varža bus lygi visų į šią grandinę įtrauktų varžų sumai.

Ir lygiagrečiai jis apskaičiuojamas pagal šią formulę

Reikėtų pažymėti, kad visa tai apskaičiuojama pagal maitinimo įtampą, nes padidėjus jai, padidės ir srovės stiprumas visoje grandinėje. Taigi maitinimo šaltinis turi gaminti ne tik kokybišką ištaisytą, bet ir stabilizuotą įtampą.

Šviesos diodo manevravimas su rezistoriumi

Verta aptarti tokį šviesos diodo ir rezistoriaus sujungimą, kai nuosekliai sujungiami du ar daugiau šviesą skleidžiančių elementų. Net ir naudojant tą patį ženklinimą ir tipą, kiekvieno šviesos diodo charakteristikos gali šiek tiek skirtis. Jei aš teka per jį, tai jis turi savo vidinį R. Be to, tokiu režimu, kai vožtuvas (diodas) jį veda, o ne, vidinė varža labai skirsis. Tai yra, kai vožtuvas vėl įjungiamas šiuo režimu, pasipriešinimas labai skirsis. Atitinkamai, atvirkštinė įtampa taip pat labai skirsis, o tai gali sukelti perdegimą (gedimą).

Norint išvengti tokių situacijų, rekomenduojama šviesos diodą šuntuoti su mažos galios rezistoriumi, kurio didelis R yra keli šimtai omų. Tokia jungtis užtikrins atvirkštinės įtampos išlyginimą puslaidininkiniuose įtaisuose, sujungtuose į vieną grandinę, kurie sukuria šviesos srautą.

LED skaičiavimo vaizdo įrašas

Šviesos diodas turi labai mažą vidinę varžą, jei jis prijungtas tiesiai prie maitinimo šaltinio, srovė bus pakankamai didelė, kad jis išdegtų. Variniai arba auksiniai siūlai, kuriais kristalas jungiamas prie išorinių gnybtų, gali atlaikyti nedidelius šuolius, tačiau juos stipriai viršijus jie perdega ir į kristalą nustoja tekėti energija. Internetinis šviesos diodo rezistoriaus skaičiavimas pagrįstas jo vardine veikimo srove.

1. Internetinė skaičiuoklė
2. Pagrindiniai parametrai
3. Pigio ICE ypatybės

Internetinis skaičiuotuvas

Iš anksto padarykite laidų schemą, kad išvengtumėte skaičiavimo klaidų. Internetinis skaičiuotuvas parodys tikslią varžą omais. Paprastai paaiškėja, kad tokio įvertinimo rezistorių nėra, ir jums bus parodytas artimiausias standartinis įvertinimas. Jei neįmanoma tiksliai parinkti pasipriešinimo, naudokite didesnį nominalą. Tinkamą vertę galima nustatyti lygiagrečiai arba nuosekliai jungiant varžą. Jei naudojate galingą kintamąjį arba derinimo rezistorių, šviesos diodo atsparumo skaičiavimą galima praleisti. Labiausiai paplitęs tipas yra 3296 su 0,5 W. Naudojant 12V maitinimo šaltinį, galima nuosekliai prijungti iki 3 šviesos diodų.

Rezistoriai yra skirtingų tikslumo klasių, 10%, 5%, 1%. Tai reiškia, kad jų pasipriešinimas gali paklysti šiose ribose teigiama arba neigiama kryptimi.

Nepamirškite atsižvelgti į srovę ribojančio rezistoriaus galią, tai yra jo gebėjimas išsklaidyti tam tikrą šilumos kiekį. Jei jis mažas, jis perkais ir suges, taip nutraukdamas elektros grandinę.

Norėdami nustatyti poliškumą, galite pritaikyti nedidelę įtampą arba naudoti multimetro diodo testavimo funkciją. Skirtingai nuo varžos matavimo režimo, paprastai tiekiamas nuo 2V iki 3V.

Pagrindiniai nustatymai

Taip pat skaičiuojant šviesos diodus reikėtų atsižvelgti į parametrų sklaidą, pigiems jie bus maksimalūs, brangiems – daugiau vienodi. Norėdami patikrinti šį parametrą, turite juos įjungti vienodomis sąlygomis, ty nuosekliai. Mažindami srovę arba įtampą, sumažinkite ryškumą iki šiek tiek švytinčių taškų. Vizualiai galėsite teisti, vieni švytės ryškiau, kiti blankiai. Kuo tolygiau jie dega, tuo mažiau plinta. LED rezistorių skaičiuoklė daro prielaidą, kad LED lustų charakteristikos yra idealios, tai yra, skirtumas yra lygus nuliui.

Įprastų mažos galios modelių iki 10 W kritimo įtampa gali būti nuo 2 V iki 12 V. Didėjant galiai, kristalų skaičius COB diode didėja, kiekvienas turi kritimą. Kristalai nuosekliai jungiami nuosekliai, tada jie sujungiami į lygiagrečias grandines. Esant galiai nuo 10 W iki 100 W, sumažinimas išauga nuo 12 V iki 36 V.

Šis parametras turi būti nurodytas LED lusto techninėse charakteristikose ir priklauso nuo paskirties:

spalvos mėlyna, raudona, žalia, geltona;
trispalvė RGB;
keturių spalvų RGBW;
dviejų atspalvių, šilta ir šalta balta.

Pigio ICE savybės

Prieš pasirinkdami LED rezistorių internetiniame skaičiuoklėje, turėtumėte įsitikinti diodų parametrais. Kinai „Aliexpress“ parduoda daug ledų, išleisdami juos kaip firminius. Populiariausi modeliai yra SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Blogiausi dalykai paprastai daromi naudojant „Epistar“ prekės ženklą.

Pavyzdžiui, dažniausiai kinai apgaudinėja SMD5630 ir SMD5730. Skaičiai žymėjime nurodo tik korpuso dydį 5,6 mm x 3,0 mm. Firminiuose toks didelis korpusas naudojamas galingiems 0,5 W kristalams montuoti, todėl SMD5630 diodų pirkėjai tiesiogiai siejami su 0,5 W galia. Gudrieji kinai tuo naudojasi ir į 5630 korpusą montuoja pigų ir silpną kristalą, kurio vidutinė galia yra 0,1 W, o energijos sąnaudas nurodo 0,5 W.

Kiniška led kukurūzų lempa

Geras pavyzdys būtų automobilių lempos ir LED kukurūzai, kurie tiekiami su daugybe silpnų ir nekokybiškų LED lustų. Paprastas pirkėjas mano, kad kuo daugiau šviesos diodų, tuo geriau jie šviečia ir tuo didesnė galia.

Automobilių lempos ant silpniausio ledo 0,1W

Norėdami sutaupyti pinigų, mano LED kolegos ieško tinkamų šviesos diodų „Aliexpress“. Ieško gero pardavėjo, kuris žada tam tikrus parametrus, užsisako, laukia pristatymo mėnesį. Po bandymų paaiškėja, kad Kinijos pardavėjas apgavo ir pardavė šlamštą. Jums pasiseks, jei septintą kartą ateis padorūs diodai, o ne šiukšlės. Paprastai jie padarys 5 užsakymus, o nepasiekę rezultato eina pateikti užsakymo į vietinę parduotuvę, kuri gali atlikti mainus.

Įprastas mažas šviesos diodas atrodo kaip plastikinis kūgio lęšis ant laidžių kojelių, kurių viduje yra katodas ir anodas. Diagramoje šviesos diodas pavaizduotas kaip įprastas diodas, iš kurio skleidžiama šviesa rodoma rodyklėmis. Taigi šviesos diodas yra skirtas šviesai gaminti, kai elektronai juda iš katodo į anodą, skleidžiama matoma šviesa.

LED išradimas datuojamas tolimame aštuntajame dešimtmetyje, kai šviesai gaminti buvo naudojamos kaitrinės lempos. Tačiau šiandien, XXI amžiaus pradžioje, šviesos diodai pagaliau užėmė efektyviausių elektros šviesos šaltinių vietą.

Kur yra šviesos diodo „pliusas“, o kur „minusas“?

Norėdami teisingai prijungti šviesos diodą prie maitinimo šaltinio, pirmiausia turite stebėti poliškumą. Šviesos diodo anodas yra prijungtas prie maitinimo šaltinio pliuso "+", o katodas - prie minuso "-". Katodas, prijungtas prie minuso, turi trumpą išvestį, anodas yra atitinkamai ilgas - ilga LED kojelė - iki maitinimo šaltinio pliuso "+".

Pažvelkite į šviesos diodo vidų: didelis elektrodas yra katodas, jo - iki minuso, mažas elektrodas, kuris atrodo kaip tik kojos galas - į pliusą. O šalia katodo LED objektyvas turi plokščią pjūvį.

Nelaikykite lituoklio ant kojelės ilgą laiką

Atsargiai ir greitai lituokite LED laidus, nes puslaidininkinė sandūra labai bijo perteklinio karščio, todėl reikia trumpam lituoklį jo galiuku paliesti lituoklį, o tada lituoklį paimti į šalį. Litavimo metu lituotą šviesos diodo koją geriau laikyti pincetu, kad bet kuriuo atveju būtų pašalinta šiluma nuo kojos.

Testuojant LED reikalingas rezistorius

Ateiname prie svarbiausio dalyko – kaip prijungti LED prie maitinimo šaltinio. Jei norite, neturėtumėte jo tiesiogiai prijungti prie akumuliatoriaus ar maitinimo šaltinio. Jei jūsų maitinimo šaltinis yra 12 voltų, naudokite 1 kΩ rezistorių nuosekliai su bandomu LED apsauginiu tinklu.

Nepamirškite apie poliškumą - ilgas laidas prie pliuso, laidas nuo didelio vidinio elektrodo iki minuso. Jei nenaudosite rezistoriaus, šviesos diodas greitai perdegs, jei netyčia viršysite vardinę įtampą, per p-n sandūrą tekės didelė srovė ir šviesos diodas beveik iš karto suges.

Šviesos diodai būna įvairių spalvų, tačiau švytėjimo spalvą ne visada lemia LED lęšio spalva. Balta, raudona, mėlyna, oranžinė, žalia arba geltona - objektyvas gali būti skaidrus, o įjunkite - jis pasirodys raudonas arba mėlynas. Mėlynos ir baltos spalvos šviesos diodai yra brangiausi. Apskritai šviesos diodo švytėjimo spalvai pirmiausia įtakos turi puslaidininkio sudėtis, o kaip antrinis veiksnys – objektyvo spalva.

Šviesos diodo rezistoriaus vertės nustatymas

Rezistorius nuosekliai sujungtas su šviesos diodu. Rezistoriaus funkcija yra apriboti srovę, padaryti ją artimą šviesos diodo vardinei vertei, kad šviesos diodas akimirksniu neperdegtų ir veiktų įprastu vardiniu režimu. Atsižvelgiame į šiuos pradinius duomenis:

Vps - maitinimo įtampa;

Vdf yra įtampos kritimas per šviesos diodą įprastu režimu;

Jei - vardinė šviesos diodo srovė įprastu švytėjimo režimu.

Dabar, prieš rasdami , pažymime, kad srovė nuoseklioje grandinėje bus pastovi, kiekviename elemente vienoda: srovė Jei per šviesos diodą bus lygi srovei Ir per ribojantį rezistorių.

Taigi Ir = Jei. Bet Ir = Ur/R – pagal Ohmo dėsnį. Ir Ur \u003d Vps-Vdf. Taigi R = Ur/Ir = (Vps-Vdf)/If.

Tai yra, žinodami maitinimo šaltinio įtampą, šviesos diodo įtampos kritimą ir jo vardinę srovę, galite lengvai pasirinkti tinkamą ribojantį rezistorių.

Jei rastos varžos vertės negalima pasirinkti iš standartinių rezistorių reikšmių serijų, tada imamas šiek tiek didesnės vertės rezistorius, pavyzdžiui, vietoj rastų 460 omų jie užima 470 omų, kuriuos visada lengva rasti. Šviesos diodo ryškumas labai šiek tiek sumažės.

Rezistoriaus pasirinkimo pavyzdys:

Tarkime, kad yra 12 voltų maitinimo šaltinis ir šviesos diodas, kuriam reikia 1,5 volto ir 10 mA, kad normaliai švytėtų. Pasirinkime gesinimo rezistorių. Rezistorius turi nukristi 12-1,5 = 10,5 volto, o srovė nuoseklioje grandinėje (maitinimo šaltinis, rezistorius, šviesos diodas) turi būti 10 mA, taigi pagal Ohmo dėsnį: R = U / I = 10,5 / 0,010 = 1050 omų. Mes pasirenkame 1,1 kOhm.

Kokio dydžio turi būti rezistorius? Jei R \u003d 1100 omų, o srovė yra 0,01 A, tada pagal Džaulio-Lenco dėsnį šiluminė energija Q \u003d I * I * R \u003d 0,11 J bus išleista ant rezistoriaus kas sekundę, o tai yra lygiavertė iki 0,11 W. Tiks ir 0,125 W rezistorius, net marža liks.

Nuoseklus šviesos diodų prijungimas

Jei jūsų tikslas yra sujungti kelis šviesos diodus į vieną šviesos šaltinį, geriausia jungti nuosekliai. Tai būtina, kad kiekvienas šviesos diodas neturėtų savo rezistoriaus, kad būtų išvengta nereikalingų energijos nuostolių. Serijiniam prijungimui tinkamiausi yra to paties tipo, tos pačios partijos šviesos diodai.

Tarkime, kad norint prisijungti prie 12 voltų maitinimo šaltinio, reikia nuosekliai sujungti 8 šviesos diodus, kurių kiekvienas yra 1,4 volto, kurių srovė yra 0,02 A. Akivaizdu, kad bendra srovė bus 0,02 A, bet bendra įtampa bus 11,2 volto, todėl 0,8 volto esant 0,02 A srovei rezistorius turėtų išsklaidyti. R = U / I \u003d 0,8 / 0,02 \u003d 40 omų. Mes pasirenkame 43 omų minimalios galios rezistorių.

Lygiagretus LED stygų sujungimas nėra geriausias pasirinkimas

Jei yra pasirinkimas, tada šviesos diodus geriausia jungti nuosekliai, o ne lygiagrečiai. Jei lygiagrečiai per vieną bendrą rezistorių prijungiate kelis šviesos diodus, tada dėl šviesos diodų parametrų sklaidos kiekvienas iš jų nebus lygiavertis su kitais, kai kurie švytės ryškiau, imdami daugiau srovės, o kiti, priešingai, bus blankesnis. Dėl to kai kurie šviesos diodai perdegs anksčiau dėl greito kristalo degradacijos. Šviesos diodus geriau jungti lygiagrečiai, jei nėra alternatyvos, kiekvienai grandinei pritaikyti skirtingą ribojantį rezistorių.