Paralēlo diožu pretestības aprēķins. Gaismas diodes pievienošana caur rezistoru un tā aprēķināšana

Gaismas diodes darbības pamatā ir gaismas kvantu emisija, kas rodas, kad caur to plūst strāva. Atkarībā no tā mainās arī elementa mirdzuma spilgtums. Ar nelielu strāvu tas spīd vāji, un ar lielu strāvu tas uzliesmo un izdeg. Lai ierobežotu caur to plūstošo strāvu, vienkāršākais veids ir izmantot pretestību. Pareizi veikt rezistora aprēķinu nav grūti, taču jāatceras, ka tas tikai ierobežo, bet nestabilizē strāvu.

Darbības princips un īpašības

LED ir ierīce kam ir spēja izstarot gaismu. Uz iespiedshēmu plates un diagrammām tas ir apzīmēts ar latīņu burtiem LED (Light Emitting Diode), kas tulkojumā nozīmē "gaismas diode". Fiziski tas ir korpusā ievietots kristāls. Klasiski to uzskata par cilindru, kura viena puse ir izliekta noapaļota forma, kas ir puslodes lēca, bet otra ir plakana pamatne, un uz tā atrodas secinājumi.

Attīstoties cietvielu tehnoloģijai un samazinot procesu tehnoloģiju, nozare sāka ražot SMD diodes, kas paredzētas montāžai uz virsmas. Neskatoties uz to, gaismas diodes fiziskais princips nav mainījies un ir vienāds jebkura veida un krāsas ierīcei.

Radiācijas ierīces ražošanas procesu var raksturot šādi. Pirmajā posmā audzē kristālu. Tas notiek, ievietojot mākslīgi izgatavotu safīru kamerā, kas piepildīta ar gāzveida maisījumu. Šīs gāzes sastāvā ir dopanti un pusvadītājs. Kad kamera tiek uzkarsēta, iegūtā viela tiek nogulsnēta uz plāksnes, savukārt šāda slāņa biezums nepārsniedz vairākus mikronus. Pēc izsmidzināšanas procesa beigām tiek izveidoti kontaktu paliktņi un visa šī konstrukcija tiek ievietota korpusā.

Ražošanas īpatnību dēļ gaismas diodēm nav vienādu parametru un raksturlielumu. Tāpēc, lai gan ražotāji cenšas šķirot ierīces, kuru vērtība ir tuva, bieži vien vienā partijā ir produkti, kas atšķiras pēc krāsu temperatūras un darba strāvas.

Radioelementu ierīce

Gaismas diode jeb LED-diode ir pusvadītāju radioelements, kura darbības pamatā ir elektronu caurumu pārejas īpašības. Kad strāva iet caur to virzienā uz priekšu, divu materiālu saskarnē notiek rekombinācijas procesi, ko pavada starojums redzamajā spektrā.

Ļoti ilgu laiku nozare nevarēja ražot zilu LED, tāpēc nebija iespējams iegūt baltu mirdzuma izstarotāju. Tikai 1990. gadā Japānas korporācijas Nichia Chemical Industries pētnieki izgudroja tehnoloģiju kristāla iegūšanai, kas izstaro gaismu zilajā spektrā. Tas automātiski ļāva iegūt baltu, sajaucot zaļo, sarkano un zilo.

Radiācijas process ir balstīts uz enerģijas izdalīšanos lādiņu rekombinācijas laikā elektronu cauruma pārejas zonā. Tas veidojas, saskaroties diviem pusvadītāju materiāliem ar dažādu vadītspēju. Injekcijas rezultātā, mazo lādiņnesēju pārejas rezultātā veidojas barjerslānis.

Materiāla pusē ar n-vadītspēju parādās caurumu barjera, bet pusē ar p-vadītspēju - elektroni. Ir līdzsvars. Kad spriegums tiek pielietots uz priekšu nobīdi, notiek milzīga lādiņu kustība joslas spraugā abās pusēs. Rezultātā tie saduras, un enerģija tiek atbrīvota gaismas emisijas veidā.

Šī gaisma var būt vai nav redzama cilvēka acij. Tas ir atkarīgs no pusvadītāja sastāva, piemaisījumu daudzuma un joslas spraugas. Tāpēc redzamais spektrs tiek panākts, izgatavojot daudzslāņu pusvadītāju struktūras.

Gaismas diožu raksturojums

Mirdzuma krāsa ir atkarīga no pusvadītāja veida un tā dopinga pakāpes, kas nosaka p-n krustojuma joslas spraugas platumu. Gaismas diožu kalpošanas laiks galvenokārt ir atkarīgs no tā darbības temperatūras apstākļiem. Jo augstāka ir ierīces apkure, jo ātrāk notiek tās novecošanās. Un temperatūra, savukārt, ir saistīta ar strāvu, kas iet caur LED. Jo mazāka ir gaismas avota jauda, jo ilgāks tā kalpošanas laiks. Novecošana tiek izteikta kā gaismas ķermeņa spilgtuma samazināšanās. Tāpēc ir tik svarīgi izvēlēties pareizo LED pretestību.

Galvenās LED diožu īpašības ir šādas:

Savienojuma metodes

Lai LED darbotos bez traucējumiem, ļoti svarīga ir darba strāvas vērtība. Nepareiza starojuma avotu pieslēgšana vai būtiska to parametru izplatība kopīgas darbības laikā izraisīs caur tiem plūstošās strāvas pārpalikumu un turpmāku ierīču izdegšanu. Tas ir saistīts ar temperatūras paaugstināšanos, kā rezultātā LED kristāls vienkārši deformējas, un p-n savienojums izlaužas. Tāpēc ir tik svarīgi ierobežot gaismas avotam piegādātās strāvas daudzumu, tas ir, ierobežot barošanas spriegumu.

Vienkāršākais veids, kā to izdarīt, ir izmantot pretestību, kas savienota virknē ar emitera ķēdi. Šajā jaudā tiek izmantots parasts rezistors, taču tam jābūt noteiktai vērtībai. Tā lielā vērtība nespēs nodrošināt nepieciešamo potenciālo starpību rekombinācijas procesa iestāšanās brīdim, un mazāka vērtība to sadedzinās. Šajā gadījumā jums ne tikai jāzina, kā aprēķināt LED pretestību, bet arī jāsaprot, kā to pareizi ievietot, it īpaši, ja ķēde ir piesātināta ar radio elementiem.

Elektriskajā shēmā var izmantot gan vienu LED, gan vairākas. Šajā gadījumā to iekļaušanai ir trīs shēmas:

viens;
konsekventa;
paralēli.

viens elements

Ja elektriskā ķēdē tiek izmantota tikai viena gaismas diode, tad ar to virknē tiek ievietots viens rezistors. Šāda savienojuma rezultātā kopējais spriegums, kas pielikts šai ķēdei, būs vienāds ar potenciālu starpības kritumu summu katrā ķēdes elementā. Ja mēs apzīmēsim šos zudumus uz rezistora kā Ur un uz LED kā Us, tad kopējais EMF avota spriegums būs vienāds ar: Uo = Ur + Us.

Pārfrāzējot Oma likumu tīkla sadaļai I \u003d U / R, tiek iegūta formula: U \u003d I * R. Aizvietojot iegūto izteiksmi kopējā sprieguma noteikšanas formulā, mēs iegūstam:

Uo = IrRr + IsRs, kur

Ir ir strāva, kas plūst caur rezistoru, A.
Rr - aprēķinātā rezistora pretestība, Ohm.
Is ir strāva, kas iet caur LED, A.
Rs ir gaismas diodes iekšējā pretestība, Ohm.

Rs vērtība mainās atkarībā no starojuma avota darbības apstākļiem, un tās vērtība ir atkarīga no strāvas stipruma un potenciālu starpības. Šo atkarību var redzēt, pētot diodes strāvas-sprieguma raksturlielumu. Sākotnējā posmā ir vienmērīgs strāvas pieaugums, un Rs ir augsta vērtība. Pēc tam pretestība strauji samazinās un strāva strauji palielinās pat ar nelielu sprieguma pieaugumu.

Apvienojot formulas, tiek iegūta šāda izteiksme:

Rr = (Uo — Us) / Io, Ohm

Tas ņem vērā, ka ķēdes sekcijas virknes ķēdē plūstošās strāvas stiprums jebkurā punktā ir vienāds, tas ir, Io = Ir = Is. Šī izteiksme ir piemērota arī gaismas diožu savienošanai virknē, jo tā arī izmanto tikai vienu rezistoru visai ķēdei.

Tādējādi, lai atrastu vēlamo pretestību, atliek noskaidrot Mūsu vērtību. Sprieguma krituma vērtība LED ir atsauces vērtība, un tai ir sava katram radioelementam. Lai iegūtu datus, jums būs jāizmanto ierīces datu lapa. Datu lapa ir informācijas lapu kopa, kas satur visaptverošu informāciju par parametriem, darbības režīmiem, kā arī radioelementu pārslēgšanas shēmām. Ražo preces ražotājs.

paralēlā ķēde

Ar paralēlu savienojumu radio elementi saskaras viens ar otru divos punktos - mezglos. Šāda veida ķēdēm ir spēkā divi noteikumi: mezglā ienākošās strāvas stiprums ir vienāds ar no mezgla izplūstošo strāvu stiprumu summu, un potenciālā atšķirība visos mezglu punktos ir vienāda. Pamatojoties uz šīm definīcijām, varam secināt, ka gaismas diožu paralēlā savienojuma gadījumā vajadzīgo rezistoru, kas atrodas mezgla sākumā, atrod pēc formulas: Rr = Uo / Is1 + In, Ohm, kur:

Uo ir potenciāla starpība, kas tiek piemērota mezgliem.
Is1 ir strāva, kas plūst caur pirmo LED.
In ir strāva, kas iet caur n-to LED.

Bet šāda ķēde ar kopēju pretestību, kas atrodas gaismas diožu paralēlā savienojuma priekšā, netiek izmantota. Tas ir saistīts ar faktu, ka viena emitētāja izdegšanas gadījumā saskaņā ar likumu strāva, kas nonāk mezglā, paliks nemainīga. Un tas nozīmē, ka tas tiks sadalīts starp atlikušajiem darba elementiem un tajā pašā laikā caur tiem plūdīs vairāk strāvas. Tā rezultātā notiks ķēdes reakcija, un visi pusvadītāju izstarotāji galu galā izdegs.

Tāpēc būs pareizi katrai paralēlajai atzarai izmantot savu rezistoru ar savu LED un aprēķināt LED rezistoru atsevišķi katrai rokai. Šī pieeja ir izdevīga arī ar to, ka ķēdē var izmantot radioelementus ar dažādiem raksturlielumiem.

Katras rokas pretestības aprēķins ir līdzīgs vienam iekļaušanai: Rn = (Uo - Us) / In, Ohm, kur:

Rn ir vēlamā n-tā zara pretestība.
Uo - Us - sprieguma krituma starpība.
In - strāva caur n-to LED.

Aprēķinu piemērs

Ļaujiet elektrisko ķēdi darbināt no pastāvīga sprieguma avota, kas vienāds ar 32 voltiem. Šajā shēmā ir divas zīmola gaismas diodes, kas ir savienotas paralēli viena otrai: Cree C503B-RAS un Cree XM-L T6. Lai aprēķinātu nepieciešamo pretestību, no datu lapas būs jānoskaidro tipiskais sprieguma kritums šīm gaismas diodēm. Tātad pirmajam tas ir 2,1 V pie strāvas 0,2, bet otrajam tas ir 2,9 V ar tādu pašu strāvas stiprumu.

Aizstājot šīs vērtības virknes ķēdes formulā, tiek iegūts šāds rezultāts:

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

Tuvākās vērtības tiek atlasītas no standarta sērijas. Tie būs: R1 = 22 omi un R2 = 18 omi. Ja vēlaties, varat arī aprēķināt rezistoru izkliedēto jaudu, izmantojot formulu: P \u003d I * I * U. Atrastajiem rezistoriem tas būs P \u003d 0,001 W.

Pārlūkprogrammas tiešsaistes kalkulatori

Ja ķēdē ir liels skaits gaismas diožu, pretestības aprēķināšana katram ir diezgan nogurdinošs process, jo īpaši tāpēc, ka šajā gadījumā var pieļaut kļūdu. Tāpēc aprēķiniem visvieglāk ir izmantot tiešsaistes kalkulatorus.

Tās ir programmas, kas rakstītas palaišanai pārlūkprogrammā. Internetā jūs varat atrast daudz šādu LED kalkulatoru. bet darbības princips ir vienāds. Piedāvātajās veidlapās būs jāievada atsauces dati, jāizvēlas savienojuma shēma un jānoklikšķina uz pogas "Rezultāts" vai "Aprēķins". Pēc tam atliek tikai gaidīt atbildi.

Manuāli pārrēķinot to, varat to pārbaudīt, taču tam nebūs lielas jēgas, jo programmas aprēķinos izmanto līdzīgas formulas.

Gaismas diožu rezistoru aprēķināšana ir ļoti svarīga darbība, kas jāveic pirms nokļūšanas pie strāvas avota. No tā būs atkarīga gan pašas diodes, gan visas ķēdes veiktspēja. Rezistors ir jāsavieno virknē ar LED. Šis elements ir paredzēts, lai ierobežotu plūstošo strāvu caur diodi. Ja rezistora nominālā pretestība ir mazāka par nepieciešamo, tad gaismas diode neizdosies (izdegs), un, ja šī indikatora vērtība ir lielāka nekā nepieciešams, pusvadītāja elementa gaisma būs pārāk vāja.

Gaismas diožu rezistoru aprēķins jāveic pēc šādas formulas R = (US - UL) / I, kur:

ASV - barošanas spriegums;
UL - diodes barošanas spriegums (parasti 2 un 4 volti);
Es ir diodes strāva.

Noteikti pārliecinieties, ka izvēlētā elektriskās strāvas vērtība būs mazāka par pusvadītāja elementa maksimālo strāvas vērtību. Pirms turpināt aprēķinu, šī vērtība ir jāpārvērš ampēros. Parasti tas ir norādīts pases datos miliampēros. Tādējādi aprēķinu rezultātā tiks iegūta nominālvērtība omos. Ja iegūtā vērtība neatbilst standarta rezistoram, tad jāizvēlas lielāka tuvākā vērtība. Vai arī var virknē savienot vairākus mazākas nominālās pretestības elementus tā, lai kopējā pretestība atbilstu aprēķinātajai.

Piemēram, šādi tiek aprēķināti gaismas diožu rezistori. Pieņemsim, ka mums ir barošanas avots ar izejas spriegumu 12 volti un vienu LED (UL = 4 V). Nepieciešamā strāva ir 20 mA. Mēs to pārvēršam ampēros un iegūstam 0,02 A. Tagad mēs varam pāriet uz aprēķinu R \u003d (12 - 4) / 0,02 \u003d 400 omi.

Tagad apskatīsim, kā ir nepieciešams veikt aprēķinu, ja virknē ir savienoti vairāki pusvadītāju elementi. Tas jo īpaši attiecas uz gadījumiem, kad darbs ar samazina enerģijas patēriņu un ļauj vienlaikus savienot lielu skaitu elementu. Taču jāņem vērā, ka visām sērijveidā pieslēgtajām gaismas diodēm jābūt viena tipa, un barošanas blokam jābūt pietiekami jaudīgam. Šādi jāaprēķina gaismas diožu rezistori sērijveidā. Pieņemsim, ka ķēdē ir 3 elementi (katra spriegums ir 4 volti) un 15 voltu barošanas avots. Nosakiet spriegumu UL. Lai to izdarītu, pievienojiet katras diodes indikatorus 4 + 4 + 4 = 12 volti. LED strāvas pases vērtība ir 0,02 A, mēs aprēķinām R \u003d (15-12) / 0,02 \u003d 150 omi.

Ir ļoti svarīgi atcerēties, ka gaismas diodes ir, maigi izsakoties, slikta ideja. Lieta ir tāda, ka šiem elementiem ir parametru izplatība, katram no tiem ir nepieciešams atšķirīgs spriegums. Tas noved pie tā, ka LED aprēķins ir bezjēdzīgs uzdevums. Ar šo savienojumu katrs elements spīdēs ar savu spilgtumu. Situāciju var glābt tikai ierobežojošais rezistors katrai diodei atsevišķi.

Nobeigumā piebilstam, ka visi LED mezgli, ieskaitot LED lampas, tiek aprēķināti pēc šī principa. Ja vēlaties pats salikt šādu konstrukciju, tad šie aprēķini jums būs aktuāli.

LED apgaismojums un indikācija, pateicoties šai pusvadītāju ierīcei, tiek uzskatīta par vienu no uzticamākajiem. Organizējot apgaismojumu, LED lampas rada kvalitatīvu gaismas plūsmu, savukārt tās ir videi draudzīgi gaismas avoti, kas nav jāutilizē un nepatērē daudz elektrības. Gaismas diode darbojas tikai ar pastāvīgu spriegumu un laiž strāvu tikai vienā virzienā, tāpat kā parasta diode.

Diode izstaro gaismu ir ierīce ar noteiktu, skaidri regulētu, plūstošu strāvu, gan maksimālo, gan minimālo. Ja pārsniegsiet maksimāli pieļaujamo līdzstrāvu vai to pievadošo spriegumu, tas noteikti neizdosies, vienkāršiem vārdiem sakot, "izdegs". LED datus var atrast:

Rokasgrāmatā vai tehniskajā literatūrā;
Interneta lapās;
Pērkot pie pārdevēja asistenta.

Nezinot darba spriegumu un maksimālo priekšējo strāvu, ir diezgan problemātiski izvēlēties rezistora pretestību, lai ierobežotu strāvu. Ja vien tam nav autotransformatora vai mainīga rezistora. Šajā gadījumā var sadedzināt vairākus šādus pusvadītāju elementus. Šī metode ir vairāk teorētiska nekā praktiska, un to var izmantot tikai ārkārtas situācijās. Rezistors ir pasīvs elements, ko izmanto elektriskās ķēdēs, tam ir noteikta pretestības vērtība. Ir pieejams mainīgais ar regulēšanas pogu vai fiksēts rezistors. Rezistoru raksturo jaudas jēdziens, kas arī jāņem vērā, aprēķinot to elektriskās ķēdēs.

Tātad katrai LED ir darba spriegums un līdzstrāva, kas to iet un apgaismo. Ja barošanas avota U ir, teiksim, 1,5 volti, un saskaņā ar pases diode ir jāpievieno tieši šādam spriegumam, tad ierobežojošais rezistors nav nepieciešams. Vai arī ir iespējams savienot trīs gaismas diodes ar darba spriegumu 0,5 volti virknē ar strāvas avotu. Turklāt visiem šiem pusvadītāju elementiem jābūt viena veida un zīmola. Tomēr šī situācija ir ārkārtīgi reta, un bieži vien barošanas avots ir daudz lielāks par vienas gaismas diodes darba spriegumu.

Kā aprēķināt pretestību gaismas diodēm, kas ne tikai ierobežo strāvu ķēdē, bet arī rada sprieguma kritumu. Gaismas diodes strāvas ierobežojošais rezistors tiek aprēķināts, pamatojoties uz labi zināmo Oma likumu I \u003d U / R. No šejienes iespējams piešķirt pretestības vērtību R=U/I. Kur U ir spriegums, I ir līdzstrāvas daudzums.

Šeit ir visvienkāršākā viena LED vadu shēma.

Strāvas stiprums seriālā savienojumā būs vienāds, un gaismas diodes barošanas spriegumam jābūt noteiktai vērtībai, bieži vien tas ir daudz zemāks nekā tas, kas baro visu ķēdi. Tāpēc rezistoram ir jādzēš daļa sprieguma, lai LED pievadītajam jau būtu noteikta vērtība, kas norādīta pasē kā darba spriegums. Tas ir, I (strāva) ķēdē ir zināms un būs vienāds ar I, ko patērē diode, un pretestības krituma U būs vienāds ar starpību starp barošanas U un gaismas diodes U. Zinot U uz rezistora un I, kas iet caur to, saskaņā ar to pašu Oma likumu, jūs varat atrast tā pretestību. Lai to izdarītu, sadaliet sprieguma kritumu visā rezistorā ar strāvu, kas plūst caur ķēdi.

Pēc LED rezistora aprēķināšanas tam joprojām jāatbilst jaudai, jo šim U uz tā jāreizina ar visas ķēdes zināmo I. Strāva jebkurā ķēdes daļā būs vienāda, un tāpēc maksimālā strāva, kas iet caur LED, nepārsniegs strāvu, kas iet caur ierobežojošo rezistoru. Šajā gadījumā ieteicams izvēlēties rezistoru ar nedaudz lielāku vērtību nekā ar mazāku, tas attiecas gan uz pretestību, gan tā jaudu. Zinot Oma likumu, jūs varat arī aprēķināt gaismas diodes pretestību caur R.

Ja nav piemērota rezistora ar nepieciešamo pretestību, to var iegūt, savienojot vairākus no šiem elementiem virknē vai paralēli. Šajā gadījumā seriālajam savienojumam visu rezistoru kopējā pretestība būs vienāda ar visu šajā ķēdē iekļauto summu.

Un ar paralēli to aprēķina pēc šīs formulas

Jāatzīmē, ka tas viss tiek aprēķināts, pamatojoties uz barošanas spriegumu, jo, palielinoties tam, palielināsies arī strāvas stiprums visā ķēdē. Tātad barošanas blokam jārada ne tikai kvalitatīvs rektificēts, bet arī stabilizēts spriegums.

LED manevrēšana ar rezistoru

Ir vērts apspriest šādu LED un rezistora savienojumu, ja divi vai vairāki gaismu izstarojoši elementi ir savienoti virknē. Pat ar vienādu marķējumu un tipu katras gaismas diodes īpašības var nedaudz atšķirties. Ja es plūstu caur to, tad tam ir savs iekšējais R. Turklāt režīmā, kad vārsts (diode) to vada un nevada, iekšējā pretestība būtiski atšķirsies. Tas ir, kad vārsts tiek atkal ieslēgts šajā režīmā, pretestība ievērojami atšķirsies. Attiecīgi arī apgrieztais spriegums ievērojami atšķirsies, kas var izraisīt izdegšanu (sadalīšanos).

Lai novērstu šādas situācijas, LED ir ieteicams šuntēt ar mazjaudas rezistoru ar lielu R vairākus simtus omu. Šāds savienojums nodrošinās apgrieztā sprieguma izlīdzināšanu pusvadītāju ierīcēm, kas savienotas vienā ķēdē un rada gaismas plūsmu.

LED aprēķinu video

Gaismas diodei ir ļoti maza iekšējā pretestība, ja tas ir pievienots tieši barošanas avotam, strāva būs pietiekami liela, lai to izdegtu. Vara vai zelta pavedieni, ar kuriem kristāls ir savienots ar ārējiem spailēm, var izturēt nelielus lēcienus, bet, ja tie tiek stipri pārsniegti, tie izdeg un pārstāj plūst uz kristālu. Tiešsaistes rezistora aprēķins LED diodei ir balstīts uz tā nominālo darba strāvu.

1. Tiešsaistes kalkulators
2. Galvenie parametri
3. Lētā ICE īpašības

Tiešsaistes kalkulators

Lai izvairītos no kļūdām aprēķinos, iepriekš izveidojiet elektroinstalācijas shēmu. Tiešsaistes kalkulators parādīs precīzu pretestību omos. Kā likums, izrādās, ka rezistori ar šo reitingu nav pieejami, un jums tiks parādīts tuvākais standarta reitings. Ja nav iespējams precīzi atlasīt pretestību, izmantojiet lielāku nominālvērtību. Piemērotu vērtību var izveidot, savienojot pretestību paralēli vai virknē. LED pretestības aprēķinu var izlaist, ja izmantojat jaudīgu mainīgo vai apgriešanas rezistoru. Visizplatītākais tips ir 3296 ar 0,5 W. Lietojot 12V barošanas avotu, virknē var pieslēgt līdz 3 LED.

Rezistori ir dažādās precizitātes klasēs, 10%, 5%, 1%. Tas ir, to pretestība var kļūdīties šajās robežās pozitīvā vai negatīvā virzienā.

Neaizmirstiet ņemt vērā strāvu ierobežojošā rezistora jaudu, tā ir tā spēja izkliedēt noteiktu siltuma daudzumu. Ja tas ir mazs, tas pārkarst un neizdosies, tādējādi pārtraucot elektrisko ķēdi.

Lai noteiktu polaritāti, varat pielikt nelielu spriegumu vai izmantot multimetra diodes pārbaudes funkciju. Atšķiras no pretestības mērīšanas režīma, parasti tiek piegādāts no 2V līdz 3V.

Galvenie iestatījumi

Tāpat, aprēķinot LED, jāņem vērā parametru izkliede, lētajiem tie būs maksimāli, dārgajiem vairāk vienādi. Lai pārbaudītu šo parametru, tie ir jāiespējo vienādos apstākļos, tas ir, secīgi. Samazinot strāvu vai spriegumu, samaziniet spilgtumu līdz nedaudz mirdzošiem punktiem. Vizuāli varēs spriest, daži spīdēs spožāk, citi blāvi. Jo vienmērīgāk tie deg, jo mazāk izplatās. LED rezistoru kalkulators pieņem, ka LED mikroshēmu raksturlielumi ir ideāli, tas ir, atšķirība ir nulle.

Krišanas spriegums parastajiem mazjaudas modeļiem līdz 10 W var būt no 2 V līdz 12 V. Palielinoties jaudai, palielinās kristālu skaits COB diodē, katram no tiem ir kritums. Kristāli tiek savienoti virknē virknē, pēc tam tie tiek apvienoti paralēlās ķēdēs. Ja jauda ir no 10 W līdz 100 W, samazinājums palielinās no 12 V līdz 36 V.

Šis parametrs ir jānorāda LED mikroshēmas tehniskajos parametros un ir atkarīgs no mērķa:

krāsas zila, sarkana, zaļa, dzeltena;
trīskrāsu RGB;
četru krāsu RGBW;
divkrāsu, silti un auksti balts.

Lētā ICE iezīmes

Pirms tiešsaistes kalkulatora LED rezistoru izvēles jums jāpārliecinās par diožu parametriem. Aliexpress ķīnieši pārdod daudz LED, nododot tos kā firmas. Populārākie modeļi ir SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Sliktākās lietas parasti tiek darītas ar zīmolu Epistar.

Piemēram, visbiežāk ķīnieši krāpjas ar SMD5630 un SMD5730. Cipari marķējumā norāda tikai korpusa izmēru 5,6 mm x 3,0 mm. Zīmolu gadījumā tik liels korpuss tiek izmantots jaudīgu kristālu uzstādīšanai ar jaudu 0,5 W, tāpēc SMD5630 diožu pircēji ir tieši saistīti ar jaudu 0,5 W. Viltīgie ķīnieši izmanto šo iespēju un uzstāda lētu un vāju kristālu 5630 korpusā ar vidēji 0,1 W, vienlaikus norādot uz 0,5 W enerģijas patēriņu.

Ķīniešu led kukurūzas lampa

Labs piemērs būtu automašīnu lampas un LED kukurūza, kas tiek piegādātas ar lielu skaitu vāju un nekvalitatīvu LED mikroshēmu. Parastais pircējs uzskata, ka jo vairāk gaismas diožu, jo labāk tas spīd un lielāka jauda.

Automašīnu lampas uz vājākā ledus 0,1W

Lai ietaupītu naudu, mani LED kolēģi meklē pienācīgas gaismas diodes vietnē Aliexpress. Meklē labu pārdevēju, kas sola noteiktus parametrus, pasūta, mēnesi gaida piegādi. Pēc pārbaudēm izrādās, ka ķīniešu pārdevējs krāpās un pārdeva atkritumus. Jums paveiksies, ja septīto reizi nāks pieklājīgas diodes, nevis atkritumu. Parasti viņi veiks 5 pasūtījumus un, nesasniedzot rezultātu, dodas veikt pasūtījumu vietējā veikalā, kas var veikt apmaiņu.

Parastā mazā gaismas diode izskatās kā plastmasas konusa lēca uz vadošām kājām, kuras iekšpusē ir katods un anods. Diagrammā LED ir attēlots kā parasta diode, no kuras izstarotā gaisma ir parādīta ar bultiņām. Tātad LED kalpo gaismas radīšanai, kad elektroni pārvietojas no katoda uz anodu, izstaro redzamo gaismu.

LED izgudrojums datēts ar tālajiem 1970. gadiem, kad gaismas radīšanai tika izmantotas kvēlspuldzes. Taču šodien, 21. gadsimta sākumā, visefektīvāko elektriskās gaismas avotu vietu beidzot ir ieņēmušas gaismas diodes.

Kur ir gaismas diodes "pluss" un kur ir "mīnuss"?

Lai pareizi pievienotu LED barošanas avotam, vispirms jāievēro polaritāte. Gaismas diodes anods ir savienots ar barošanas avota plus "+", bet katods - ar mīnus "-". Katodam, kas savienots ar mīnusu, ir īsa izeja, attiecīgi anods ir garš - LED garā kāja - līdz barošanas avota plus "+".

Paskatieties LED iekšpusē: lielais elektrods ir katods, tas ir uz mīnusa, mazais elektrods, kas izskatās kā tikai kājas gals, ir plus. Un blakus katodam LED objektīvam ir plakans griezums.

Neturiet lodāmuru uz kājas ilgu laiku

LED vadus lodējiet uzmanīgi un ātri, jo pusvadītāju savienojums ļoti baidās no liekā karstuma, tāpēc ar tā galu īsi jāpieskaras lodāmuram pie lodētās kājas, un tad lodāmurs jāņem malā. LED lodēto kāju lodēšanas laikā labāk turēt ar pinceti, lai katram gadījumam no kājas tiktu noņemts siltums.

Pārbaudot LED, nepieciešams rezistors

Mēs nonākam pie vissvarīgākā - kā savienot LED ar strāvas avotu. Ja vēlaties, nevajadzētu to tieši savienot ar akumulatoru vai barošanas avotu. Ja jūsu barošanas avotam ir 12 volti, izmantojiet 1 kΩ rezistoru virknē ar pārbaudāmo LED drošības tīklam.

Neaizmirstiet par polaritāti - garš vads uz plusu, vads no liela iekšējā elektroda uz mīnusu. Ja neizmantojat rezistoru, gaismas diode ātri izdegs, ja nejauši pārsniegsiet nominālo spriegumu, caur p-n krustojumu plūdīs liela strāva, un LED gandrīz nekavējoties neizdosies.

Gaismas diodes ir dažādās krāsās, taču mirdzuma krāsu ne vienmēr nosaka LED objektīva krāsa. Balts, sarkans, zils, oranžs, zaļš vai dzeltens - objektīvs var būt caurspīdīgs, un ieslēdziet to - tas izrādīsies sarkans vai zils. Zilās un baltās gaismas diodes ir visdārgākās. Kopumā gaismas diodes spīduma krāsu galvenokārt ietekmē pusvadītāja sastāvs, un kā sekundāru faktoru - objektīva krāsa.

Gaismas diodes rezistora vērtības atrašana

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

Vps - barošanas spriegums;

Vdf ir tiešā sprieguma kritums pāri LED normālā režīmā;

Ja - gaismas diodes nominālā strāva normālā spīdēšanas režīmā.

Tagad, pirms atrodam , mēs atzīmējam, ka strāva virknes ķēdē būs nemainīga, vienāda katrā elementā: strāva Ja caur LED būs vienāda ar strāvu Ir caur ierobežojošo rezistoru.

Tādējādi Ir = Ja. Bet Ir = Ur/R - saskaņā ar Oma likumu. Un Ur \u003d Vps-Vdf. Tādējādi R = Ur/Ir = (Vps-Vdf)/If.

Tas ir, zinot barošanas avota spriegumu, sprieguma kritumu uz LED un tā nominālo strāvu, jūs varat viegli izvēlēties atbilstošo ierobežojošo rezistoru.

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

Rezistoru izvēles piemērs:

Pieņemsim, ka ir 12 voltu barošanas avots un gaismas diode, kurai ir nepieciešami 1,5 volti un 10 mA, lai normāli spīdētu. Izvēlēsimies dzēšanas rezistoru. Rezistoram vajadzētu samazināties par 12-1,5 = 10,5 voltiem, un strāvai virknes ķēdē (barošanas avotā, rezistorā, LED) jābūt 10 mA, tātad no Oma likuma: R = U / I = 10,5 / 0,010 = 1050 omi. Mēs izvēlamies 1,1 kOhm.

Cik lielam jābūt rezistoram? Ja R \u003d 1100 omi un strāva ir 0,01 A, tad saskaņā ar Džoula-Lenca likumu uz rezistora katru sekundi tiks atbrīvota siltumenerģija Q \u003d I * I * R \u003d 0,11 J, kas ir līdzvērtīga līdz 0,11 W. Derēs 0,125 W rezistors, pat rezerve paliks.

Gaismas diožu seriālais savienojums

Ja jūsu mērķis ir savienot vairākas gaismas diodes vienā gaismas avotā, vislabāk ir savienot virknē. Tas ir nepieciešams, lai katrai gaismas diodei nebūtu sava rezistora, lai izvairītos no nevajadzīgiem enerģijas zudumiem. Seriālajam savienojumam vispiemērotākās ir viena tipa gaismas diodes no vienas partijas.

Pieņemsim, ka jums ir nepieciešams sērijveidā savienot 8 gaismas diodes ar 1,4 voltu katru ar strāvu 0,02 A, lai izveidotu savienojumu ar 12 voltu strāvas avotu. Acīmredzot kopējā strāva būs 0,02 A, bet kopējais spriegums būs 11,2 volti, tātad 0,8 volti pie 0,02 A strāvas ir jāizkliedē rezistoram. R \u003d U / I \u003d 0,8 / 0,02 = 40 omi. Mēs izvēlamies minimālās jaudas 43 omu rezistoru.

LED virkņu paralēlais savienojums nav labākais risinājums

Ja ir izvēle, tad gaismas diodes vislabāk ir savienot virknē, nevis paralēli. Ja paralēli savienojat vairākas gaismas diodes caur vienu kopīgu rezistoru, tad gaismas diožu parametru izplatības dēļ katra no tām nebūs vienlīdzīga ar pārējām, dažas spīdēs spožāk, uzņemot vairāk strāvas, un dažas, gluži pretēji, būs blāvāks. Tā rezultātā dažas gaismas diodes izdegs agrāk kristāla straujas degradācijas dēļ. Gaismas diodes labāk pieslēgt paralēli, ja nav alternatīvas, katrai ķēdei uzlikt citu ierobežojošo rezistoru.