Beräkning av motståndet för parallella dioder. Ansluta en lysdiod genom ett motstånd och beräkna det

Funktionen av lysdioden är baserad på emissionen av ljuskvanta som uppstår när ström flyter genom den. Beroende på detta ändras också ljusstyrkan på elementets glöd. Med en liten ström lyser den svagt, och med en stor ström blossar den upp och brinner ut. För att begränsa strömmen som flyter genom den är det enklaste sättet att använda motstånd. Det är inte svårt att utföra korrekt beräkning av motståndet, men man bör komma ihåg att det bara begränsar, men inte stabiliserar strömmen.

Funktionsprincip och egenskaper

LED är en enhet har förmågan att avge ljus. På tryckta kretskort och diagram betecknas det med de latinska bokstäverna LED (Light Emitting Diode), vilket betyder "ljusemitterande diod" i översättning. Fysiskt är det en kristall placerad i ett fodral. Klassiskt anses det vara en cylinder, vars ena sida har en konvex rund form, som är en halvklotslins, och den andra är en platt bas, och slutsatserna finns på den.

Med utvecklingen av solid state-teknik och minskningen av processteknik började industrin producera SMD-dioder designade för ytmontering. Trots detta har den fysiska principen för lysdioden inte ändrats och är densamma för alla typer och färger på enheten.

Tillverkningsprocessen för strålningsanordningen kan beskrivas enligt följande. I det första skedet växer en kristall. Detta sker genom att placera en konstgjord safir i en kammare fylld med en gasblandning. Sammansättningen av denna gas inkluderar dopämnen och en halvledare. När kammaren värms upp avsätts den resulterande substansen på plattan, medan tjockleken på ett sådant skikt inte överstiger flera mikrometer. Efter slutet av avsättningsprocessen genom sputtering bildas kontaktdynor och hela denna struktur placeras i höljet.

På grund av produktionens egenheter har lysdioder inte samma parametrar och egenskaper. Därför, även om tillverkare försöker sortera enheter som är nära i värde, finns det ofta i samma batch produkter som skiljer sig i färgtemperatur och driftsström.

Radioelementanordning

En ljusemitterande diod eller LED-diod är ett halvledarradioelement, vars funktion är baserad på egenskaperna hos en elektronhålsövergång. När en ström passerar genom den i framåtriktningen sker rekombinationsprocesser vid gränsytan mellan två material, åtföljd av strålning i det synliga spektrumet.

Under mycket lång tid kunde industrin inte producera en blå lysdiod, varför det var omöjligt att få fram en vit glödsändare. Först 1990 uppfann forskare vid det japanska företaget Nichia Chemical Industries en teknik för att erhålla en kristall som avger ljus i det blå spektrumet. Detta gjorde det automatiskt möjligt att få vitt genom att blanda grönt, rött och blått.

Strålningsprocessen är baserad på frigörandet av energi under rekombinationen av laddningar i zonen för elektron-hålövergången. Den bildas genom kontakt mellan två halvledarmaterial med olika konduktivitet. Som ett resultat av injektion, övergången av mindre laddningsbärare, bildas ett barriärskikt.

På sidan av materialet med n-konduktivitet uppstår en barriär av hål, och på sidan med p-konduktivitet, av elektroner. Det finns en balans. När spänning appliceras i framåtförspänning sker en massiv rörelse av laddningar in i bandgapet på båda sidor. Som ett resultat krockar de och energi frigörs i form av ljusemission.

Detta ljus kan eller kanske inte är synligt för det mänskliga ögat. Det beror på sammansättningen av halvledaren, mängden föroreningar och bandgapet. Därför uppnås det synliga spektrumet genom att tillverka flerskiktshalvledarstrukturer.

Egenskaper för lysdioder

Färgen på glöden beror på typen av halvledare och graden av dess dopning, vilket bestämmer bredden på bandgapet i p-n-övergången. Livslängden för lysdioder beror främst på temperaturförhållandena för dess drift. Ju högre uppvärmning enheten har, desto snabbare åldras den. Och temperaturen är i sin tur relaterad till strömmen som passerar genom lysdioden. Ju lägre effekt ljuskällan har, desto längre livslängd. Åldrande uttrycks som en minskning av ljusstyrkan hos en armatur. Därför är det så viktigt att välja rätt resistans för lysdioden.

Huvudegenskaperna hos LED-dioder inkluderar:

Anslutningsmetoder

För en problemfri drift av lysdioden är värdet på driftströmmen mycket viktigt. Felaktig anslutning av strålningskällor eller en betydande spridning av deras parametrar under gemensam drift kommer att leda till ett överskott av strömmen som flyter genom dem och ytterligare utbränning av enheterna. Detta beror på en ökning av temperaturen, på grund av vilken LED-kristallen helt enkelt deformeras och p-n-övergången bryter igenom. Därför är det så viktigt att begränsa mängden ström som tillförs ljuskällan, det vill säga att begränsa matningsspänningen.

Det enklaste sättet att göra detta är att använda en resistans kopplad i serie med emitterkretsen. I denna egenskap används ett vanligt motstånd, men det måste ha ett visst värde. Dess stora värde kommer inte att kunna ge den nödvändiga potentialskillnaden för uppkomsten av rekombinationsprocessen, och ett mindre värde kommer att bränna den. I det här fallet behöver du inte bara veta hur man beräknar resistansen för lysdioden, utan också förstå hur man sätter det korrekt, särskilt om kretsen är mättad med radioelement.

I en elektrisk krets kan både en lysdiod och flera användas. I det här fallet finns det tre scheman för deras inkludering:

enda;
konsekvent;
parallell.

enda element

När endast en lysdiod används i en elektrisk krets, placeras ett motstånd i serie med den. Som ett resultat av en sådan anslutning kommer den totala spänningen som appliceras på denna krets att vara lika med summan av fallen i potentialskillnaden över varje element i kretsen. Om vi betecknar dessa förluster på motståndet som Ur, och på lysdioden som Us, kommer den totala spänningen för EMF-källan att vara lika med: Uo = Ur + Us.

Om du parafraserar Ohms lag för nätverkssektionen I \u003d U / R, erhålls formeln: U \u003d I * R. Genom att ersätta det resulterande uttrycket i formeln för att hitta den totala spänningen får vi:

Uo = IrRr + IsRs, där

Ir är strömmen som flyter genom motståndet, A.
Rr - beräknat motstånd för motståndet, Ohm.
Det är strömmen som går genom lysdioden, A.
Rs är den interna impedansen för lysdioden, Ohm.

Värdet på Rs varierar beroende på strålkällans driftsförhållanden och dess värde beror på strömstyrkan och potentialskillnaden. Detta beroende kan ses genom att studera ström-spänningskarakteristiken för dioden. I det inledande skedet sker en jämn ökning av strömmen, och Rs har ett högt värde. Därefter sjunker impedansen kraftigt och strömmen ökar snabbt även med en liten ökning av spänningen.

Om du kombinerar formlerna får du följande uttryck:

Rr = (Uo - Us) / Io, Ohm

Detta tar hänsyn till att styrkan hos strömmen som flyter i seriekretsen av kretssektionen är densamma vid vilken punkt som helst, det vill säga Io = Ir = Is. Detta uttryck är också lämpligt för seriekoppling av lysdioder, eftersom det också använder endast ett motstånd för hela kretsen.

För att hitta det önskade motståndet återstår det alltså att ta reda på värdet av Oss. Värdet på spänningsfallet över lysdioden är ett referensvärde och det har sitt eget för varje radioelement. För att få data måste du använda databladet på enheten. Datablad är en uppsättning informationsblad som innehåller omfattande information om parametrarna, driftlägen, såväl som kopplingsscheman för radioelement. Tillverkad av tillverkaren av produkten.

parallell krets

Med en parallell anslutning kontaktar radioelementen varandra på två punkter - noder. För denna typ av krets gäller två regler: styrkan på strömmen som kommer in i noden är lika med summan av styrkorna hos strömmarna som kommer från noden, och potentialskillnaden vid alla punkter i noderna är densamma. Baserat på dessa definitioner kan vi dra slutsatsen att i fallet med en parallell anslutning av lysdioder, hittas det önskade motståndet, beläget i början av noden, av formeln: Rr = Uo / Is1 + In, Ohm, där:

Uo är potentialskillnaden som appliceras på noderna.
Is1 är strömmen som flyter genom den första lysdioden.
In är strömmen som passerar genom den n:te lysdioden.

Men en sådan krets med ett gemensamt motstånd som ligger framför parallellanslutningen av lysdioderna används inte. Detta beror på det faktum att i händelse av en utbrändhet av en sändare, enligt lagen, kommer strömmen som kommer in i noden att förbli oförändrad. Och detta betyder att det kommer att fördelas mellan de återstående arbetselementen och samtidigt kommer mer ström att flyta genom dem. Som ett resultat kommer en kedjereaktion att inträffa och alla halvledarsändare kommer så småningom att brinna ut.

Därför blir det korrekt att använda ett eget motstånd för varje parallellgren med sin egen lysdiod och beräkna motståndet för lysdioden separat för varje arm. Detta tillvägagångssätt är också fördelaktigt genom att radioelement med olika egenskaper kan användas i kretsen.

Beräkningen av resistansen för varje arm liknar en enda inkludering: Rn = (Uo - Us) / In, Ohm, där:

Rn är det önskade motståndet för den n:te grenen.
Uo - Us - spänningsfallsskillnad.
In - ström genom den n:te lysdioden.

Räkneexempel

Låt den elektriska kretsen drivas av en konstant spänningskälla lika med 32 volt. I den här kretsen finns det två märkeslysdioder kopplade parallellt med varandra: Cree C503B-RAS och Cree XM-L T6. För att beräkna den nödvändiga impedansen måste du ta reda på det typiska spänningsfallet över dessa lysdioder från databladet. Så för den första är den 2,1 V vid en ström på 0,2, och för den andra är den 2,9 V vid samma strömstyrka.

Genom att ersätta dessa värden i formeln för en seriekrets får du följande resultat:

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.

De närmaste värdena väljs från standardserien. De kommer att vara: R1 = 22 ohm och R2 = 18 ohm. Om så önskas kan du också beräkna effekten som förbrukas av motstånden med formeln: P \u003d I * I * U. För de hittade motstånden kommer det att vara P \u003d 0,001 W.

Webbläsarbaserade miniräknare online

Med ett stort antal lysdioder i kretsen är det en ganska tråkig process att beräkna resistansen för varje, särskilt eftersom ett misstag kan göras i det här fallet. Därför är det enklast att använda onlineräknare för beräkningar.

De är ett program skrivet för att köras i en webbläsare. På Internet kan du hitta många sådana miniräknare för lysdioder. men funktionsprincipen är densamma. Du måste ange referensdata i de föreslagna formulären, välj ett anslutningsschema och klicka på knappen "Resultat" eller "Beräkning". Därefter återstår bara att vänta på svar.

Genom att manuellt räkna om det kan du kontrollera det, men det kommer inte att vara så mycket mening med det, eftersom programmen använder liknande formler vid beräkning.

Att beräkna resistorer för lysdioder är en mycket viktig operation som måste utföras innan du kommer till strömkällan. Prestanda för både dioden själv och hela kretsen kommer att bero på detta. Motståndet måste anslutas i serie med lysdioden. Detta element är avsett att begränsa strömmen genom dioden. Om motståndet har ett nominellt motstånd som är lägre än vad som krävs, kommer lysdioden att misslyckas (bränna ut), och om värdet på denna indikator är högre än nödvändigt, kommer ljuset från halvledarelementet att vara för svagt.

Beräkningen av resistorer för lysdioder bör göras enligt följande formel R = (US - UL) / I, där:

USA - strömförsörjningsspänning;
UL - diodmatningsspänning (vanligtvis 2 och 4 volt);
I är diodströmmen.

Se till att det valda värdet på den elektriska strömmen kommer att vara mindre än det maximala strömvärdet för halvledarelementet. Innan du fortsätter med beräkningen är det nödvändigt att omvandla detta värde till ampere. Vanligtvis anges det i passdata i milliampere. Således, som ett resultat av beräkningarna, kommer det nominella värdet i ohm att erhållas. Om det erhållna värdet inte stämmer överens med standardmotståndet, bör det största närmaste värdet väljas. Eller så kan man seriekoppla flera element med lägre nominellt motstånd på ett sådant sätt att det totala motståndet motsvarar det beräknade.

Det är till exempel så här resistorer för lysdioder beräknas. Låt oss säga att vi har en strömkälla med en utspänning på 12 volt och en lysdiod (UL = 4 V). Den erforderliga strömmen är 20 mA. Vi översätter det till ampere och får 0,02 A. Nu kan vi gå vidare till beräkningen R \u003d (12 - 4) / 0,02 \u003d 400 Ohms.

Låt oss nu överväga hur det är nödvändigt att utföra beräkningen när flera halvledarelement är anslutna i serie. Detta gäller särskilt när du arbetar med minskar strömförbrukningen och gör att du samtidigt kan ansluta ett stort antal element. Det bör dock noteras att alla seriekopplade lysdioder måste vara av samma typ, och strömförsörjningen måste vara tillräckligt kraftfull. Så här ska motstånd för lysdioder beräknas i seriekoppling. Anta att vi har 3 element i kretsen (spänningen för varje är 4 volt) och en 15-volts strömförsörjning. Bestäm spänningen UL. För att göra detta, lägg till indikatorerna för var och en av dioderna 4 + 4 + 4 = 12 volt. Passvärdet för LED-strömmen är 0,02 A, vi beräknar R \u003d (15-12) / 0,02 \u003d 150 Ohms.

Det är mycket viktigt att komma ihåg att lysdioder är milt uttryckt en dålig idé. Saken är att dessa element har en spridning av parametrar, var och en av dem kräver en annan spänning. Detta leder till det faktum att beräkningen av lysdioden är en värdelös övning. Med denna anslutning kommer varje element att lysa med sin egen ljusstyrka. Situationen kan endast räddas med ett begränsningsmotstånd för varje diod separat.

Sammanfattningsvis tillägger vi att alla LED-enheter, inklusive LED-lampor, beräknas enligt denna princip. Om du vill montera en sådan struktur själv, kommer dessa beräkningar att vara relevanta för dig.

LED-belysning och indikering, på grund av denna halvledarenhet, anses vara en av de mest pålitliga. När du organiserar belysning producerar LED-lampor ett högkvalitativt ljusflöde, samtidigt som de är miljövänliga ljuskällor som inte kräver bortskaffande och inte förbrukar mycket el. Lysdioden fungerar bara på konstant spänning och skickar ström i endast en riktning, som en vanlig diod.

En diodemitterande ljus är en enhet med en viss, tydligt reglerad, flytande ström, både max och minimum. Om du överskrider den maximalt tillåtna likströmmen eller spänningen som levererar den, kommer den definitivt att misslyckas, med enkla ord kommer den att "brännas ut". LED-data kan hittas:

I en handbok eller teknisk litteratur;
På Internetsidorna;
Vid köp av försäljningsassistent.

Utan att känna till driftspänningen och den maximala framströmmen är det ganska problematiskt att välja motståndet för att begränsa strömmen. Såvida den inte har en autotransformator eller ett variabelt motstånd. I detta fall kan flera sådana halvledarelement brännas. Denna metod är mer teoretisk än praktisk, och den kan endast användas i nödsituationer. Ett motstånd är ett passivt element som används i elektriska kretsar, det har ett visst resistansvärde. En variabel, med justerknapp eller ett fast motstånd finns tillgängligt. Motståndet kännetecknas av begreppet effekt, vilket också bör beaktas vid beräkning av det i elektriska kretsar.

Så varje LED har en driftspänning och en likström som passerar och lyser upp den. Om U på strömförsörjningen är, säg, 1,5 volt, och enligt passet måste dioden anslutas till just en sådan spänning, så behövs inget begränsningsmotstånd. Eller det är möjligt att ansluta tre lysdioder med en driftspänning på 0,5 volt, i serie med strömkällan. Dessutom måste alla dessa halvledarelement vara av samma typ och märke. Denna situation är dock extremt sällsynt, och ofta är strömförsörjningen mycket större än driftsspänningen för en enda lysdiod.

Hur man beräknar resistansen för lysdioder, vilket inte bara begränsar strömmen i kretsen, utan också skapar ett spänningsfall. Det strömbegränsande motståndet för lysdioden beräknas baserat på den välkända Ohms lag I \u003d U / R. Härifrån är det möjligt att allokera motståndsvärdet R=U/I. Där U är spänningen, är I mängden likström.

Här är det enklaste kopplingsschemat för en enda lysdiod.

Strömstyrkan i en seriell anslutning kommer att vara densamma, och matningsspänningen för lysdioden måste vara av ett visst värde, ofta är den mycket lägre än den som förser hela kretsen. Därför måste motståndet släcka en del av spänningen så att den applicerade på lysdioden redan har ett visst värde som anges i sitt pass som driftspänning. Det vill säga, I (ström) i kretsen är känd och kommer att vara lika med I som förbrukas av dioden, och U för motståndsfallet kommer att vara lika med skillnaden mellan U för matningen och U för LED. Genom att känna till U på motståndet och jag som passerar genom det, enligt samma Ohms lag, kan du hitta dess motstånd. För att göra detta, dela spänningsfallet över motståndet med strömmen som flyter genom kretsen.

Efter att ha beräknat LED-motståndet måste det fortfarande motsvara effekten, för denna U på den måste multipliceras med det kända I för hela kretsen. Strömmen i någon del av kretsen kommer att vara densamma och därför kommer den maximala strömmen genom lysdioden inte att överstiga strömmen genom begränsningsmotståndet. I det här fallet rekommenderas det att välja ett motstånd med något högre värde än med ett mindre, detta gäller både resistans och dess effekt. Genom att känna till Ohms lag kan du också beräkna resistansen genom R av lysdioden.

Om det inte finns något lämpligt motstånd med erforderligt motstånd kan det erhållas genom att koppla flera av dessa element i serie eller parallellt. I det här fallet, för en seriell anslutning, kommer den totala resistansen för alla motstånd att vara lika med summan av alla de som ingår i denna krets.

Och parallellt beräknas det enligt denna formel

Det bör noteras att allt detta beräknas baserat på matningsspänningen, eftersom med dess ökning kommer strömstyrkan i hela kretsen också att öka. Så strömförsörjningen måste producera inte bara en högkvalitativ likriktad utan också en stabiliserad spänning.

Shunta en LED med ett motstånd

Det är värt att diskutera en sådan anslutning av en LED och ett motstånd när två eller flera ljusemitterande element är anslutna i serie. Även med samma märkning och typ kan egenskaperna för varje lysdiod variera något. Om jag flödar genom den, har den sin egen interna R. Dessutom, i läget när ventilen (dioden) leder den och inte leder den, kommer det interna motståndet att skilja sig avsevärt. Det vill säga när ventilen slås på igen i detta läge kommer motståndet att skilja sig avsevärt. Följaktligen kommer även backspänningen att variera kraftigt, vilket kan leda till utbrändhet (nedbrytning).

För att förhindra sådana situationer rekommenderas det att shunta lysdioden med ett lågeffektmotstånd med ett stort R på flera hundra ohm. En sådan anslutning kommer att säkerställa utjämningen av den omvända spänningen på halvledarenheter anslutna i en krets som producerar ett ljusflöde.

LED-beräkningsvideo

Lysdioden har väldigt lite internt motstånd, om den är ansluten direkt till strömförsörjningen kommer strömmen att vara tillräckligt hög för att bränna ut den. Koppar- eller guldtrådar, med vilka kristallen är ansluten till externa terminaler, tål små hopp, men om de överskrids kraftigt brinner de ut och kraften slutar strömma till kristallen. En onlineresistorberäkning för en lysdiod baseras på dess märkström.

1. Online-kalkylator
2. Huvudparametrar
3. Funktioner av billig ICE

Kalkylator online

Gör ett kopplingsschema i förväg för att undvika beräkningsfel. Online-kalkylatorn visar dig det exakta motståndet i ohm. Som regel visar det sig att motstånd med denna klassificering inte är tillgängliga, och du kommer att visas närmaste standardbetyg. Om det inte är möjligt att göra ett korrekt urval av motstånd, använd då en större valör. Ett lämpligt värde kan göras genom att koppla resistansen parallellt eller i serie. Beräkningen av resistansen för lysdioden kan utelämnas om du använder en kraftfull variabel eller avstämningsmotstånd. Den vanligaste typen är 3296 på 0,5W. Vid användning av en 12V strömförsörjning kan upp till 3 lysdioder anslutas i serie.

Motstånd finns i olika noggrannhetsklasser, 10%, 5%, 1%. Det vill säga deras motstånd kan fela inom dessa gränser i positiv eller negativ riktning.

Glöm inte att ta hänsyn till kraften hos det strömbegränsande motståndet, detta är dess förmåga att avleda en viss mängd värme. Om den är liten kommer den att överhettas och misslyckas, och därmed bryta den elektriska kretsen.

För att bestämma polariteten kan du lägga på en liten spänning eller använda diodtestfunktionen på multimetern. Skiljer sig från resistansmätningsläget, vanligtvis levererat från 2V till 3V.

huvudparametrar

Vid beräkning av lysdioder bör man också ta hänsyn till spridningen av parametrar, för billiga kommer de att vara maximala, för dyra kommer de att vara mer lika. För att kontrollera denna parameter måste du aktivera dem under lika förhållanden, det vill säga sekventiellt. Genom att minska strömmen eller spänningen minskar du ljusstyrkan till lätt glödande punkter. Visuellt kommer du att kunna bedöma, vissa kommer att lysa starkare, andra svagt. Ju jämnare de brinner, desto mindre sprids de. LED-motståndskalkylatorn antar att egenskaperna hos LED-chipsen är idealiska, det vill säga skillnaden är noll.

Fallspänningen för vanliga lågeffektsmodeller upp till 10W kan vara från 2V till 12V. När effekten ökar, ökar antalet kristaller i COB-dioden, var och en har ett fall. Kristaller är seriekopplade i serie, sedan kombineras de till parallella kretsar. Vid effekter från 10W till 100W växer minskningen från 12V till 36V.

Denna parameter måste anges i de tekniska egenskaperna för LED-chippet och beror på syftet:

färger blå, röd, grön, gul;
tricolor RGB;
fyrfärgs RGBW;
tvåfärgad, varm och kall vit.

Funktioner av billig ICE

Innan du väljer ett motstånd för en lysdiod på en online-kalkylator, bör du se till parametrarna för dioderna. Kineserna på Aliexpress säljer mycket led, och utger dem som märkesvaror. De mest populära modellerna är SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Det värsta görs vanligtvis under varumärket Epistar.

Till exempel fuskar oftast kineserna på SMD5630 och SMD5730. Siffrorna i markeringen anger endast storleken på höljet 5,6 mm gånger 3,0 mm. I märkesvaror används ett så stort fodral för att installera kraftfulla kristaller på 0,5W, därför är köpare av SMD5630-dioder direkt associerade med en effekt på 0,5W. Den listiga kinesen drar fördel av detta, och installerar en billig och svag kristall i 5630-fodralet på ett genomsnitt på 0,1W, samtidigt som det indikerar en energiförbrukning på 0,5W.

Kinesisk led majslampa

Ett bra exempel skulle vara billampor och LED-majs, som förses med ett stort antal svaga och lågkvalitativa LED-chips. Den genomsnittliga köparen tror att ju fler lysdioder, desto bättre lyser det och desto högre effekt.

Billyktor på den svagaste isen 0,1W

För att spara pengar letar mina LED-kollegor efter anständiga lysdioder på Aliexpress. De letar efter en bra säljare som lovar vissa parametrar, de beställer, de väntar på leverans i en månad. Efter testerna visar det sig att den kinesiska säljaren fuskat och sålt skräp. Du kommer att ha tur om anständiga dioder kommer för sjunde gången, och inte skräp. Vanligtvis kommer de att göra 5 beställningar, och efter att inte uppnå ett resultat går de för att lägga en beställning i en inhemsk butik som kan göra ett byte.

En vanlig liten lysdiod ser ut som en plastkonlins på ledande ben, inuti vilka finns en katod och en anod. I diagrammet är lysdioden avbildad som en konventionell diod, från vilken det emitterade ljuset visas med pilar. Så LED tjänar till att producera ljus, när elektroner rör sig från katoden till anoden sänds synligt ljus ut.

Uppfinningen av LED går tillbaka till det avlägsna 1970-talet, då glödlampor användes för att producera ljus. Men idag, i början av 2000-talet, har lysdioder äntligen tagit platsen för de mest effektiva källorna för elektriskt ljus.

Var är "plus" för lysdioden, och var är "minus"?

För att korrekt ansluta lysdioden till strömkällan måste du först observera polariteten. Lysdiodens anod är ansluten till strömkällans plus "+" och katoden - till minus "-". Katoden ansluten till minus har en kort utgång, respektive anoden är lång - det långa benet på lysdioden - till plus "+" på strömkällan.

Ta en titt inuti lysdioden: den stora elektroden är katoden, dess - till minus, den lilla elektroden, som bara ser ut som änden av benet - till plus. Och bredvid katoden har LED-linsen ett platt snitt.

Håll inte lödkolven på benet under en längre tid

Löd LED-ledarna försiktigt och snabbt, eftersom halvledarövergången är mycket rädd för överskottsvärme, så du måste kort röra lödkolven med sin spets mot det lödda benet och sedan ta lödkolven åt sidan. Det är bättre att hålla det lödda benet på LED med en pincett under lödningsprocessen för att säkerställa att värmen tas bort från benet i alla fall.

Motstånd krävs vid testning av LED

Vi kommer till det viktigaste - hur man ansluter lysdioden till en strömkälla. Om du vill ska du inte ansluta den direkt till batteriet eller till strömförsörjningen. Om din strömförsörjning är 12 volt, använd sedan ett 1 kΩ motstånd i serie med den lysdiod som testas för skyddsnät.

Glöm inte polariteten - en lång ledning till ett plus, en ledning från en stor intern elektrod till ett minus. Om du inte använder ett motstånd kommer lysdioden snabbt att brinna ut, om du av misstag överskrider märkspänningen kommer en stor ström att flyta genom p-n-övergången, och lysdioden kommer nästan omedelbart att misslyckas.

Lysdioder finns i en mängd olika färger, men färgen på glöden bestäms inte alltid av färgen på LED-linsen. Vit, röd, blå, orange, grön eller gul - linsen kan vara genomskinlig, men slå på den - den kommer att visa sig vara röd eller blå. Blå och vita lysdioder är de dyraste. I allmänhet påverkas färgen på lysdiodens glöd främst av halvledarens sammansättning, och som en sekundär faktor, linsens färg.

Hitta värdet på motståndet för lysdioden

Motståndet är seriekopplat med lysdioden. Motståndets funktion är att begränsa strömmen, göra den nära LED-klassificeringen, så att lysdioden inte omedelbart brinner ut och skulle fungera i normalt nominellt läge. Vi tar hänsyn till följande initiala data:

Vps - strömförsörjningsspänning;

Vdf är framåtspänningsfallet över lysdioden i normalt läge;

Om - märkström för lysdioden i normalt glödläge.

Nu, innan vi hittar , noterar vi att strömmen i seriekretsen kommer att vara konstant, densamma i varje element: strömmen If genom lysdioden kommer att vara lika med strömmen Ir genom begränsningsmotståndet.

Därav Ir = If. Men Ir = Ur/R - enligt Ohms lag. Och Ur \u003d Vps-Vdf. Således R = Ur/Ir = (Vps-Vdf)/If.

Det vill säga, genom att känna till strömförsörjningens spänning, spänningsfallet över lysdioden och dess märkström kan du enkelt välja lämpligt begränsningsmotstånd.

Om resistansvärdet som hittats inte kan väljas från standardserien av motståndsvärden, så tas ett motstånd med ett något större värde, till exempel, istället för de hittade 460 Ohm, tar de 470 Ohm, vilket alltid är lätt att hitta. Ljusstyrkan på LED kommer att minska mycket något.

Exempel på val av motstånd:

Låt oss säga att det finns en 12 volts strömkälla och en lysdiod som behöver 1,5 volt och 10 mA för att lysa normalt. Låt oss välja ett släckningsmotstånd. Motståndet ska falla 12-1,5 = 10,5 volt, och strömmen i seriekretsen (strömförsörjning, motstånd, LED) ska vara 10 mA, därav från Ohms lag: R = U / I = 10,5 / 0,010 = 1050 ohm. Vi väljer 1,1 kOhm.

Hur stort ska motståndet vara? Om R \u003d 1100 Ohm, och strömmen är 0,01 A, kommer, enligt Joule-Lenz-lagen, termisk energi Q \u003d I * I * R \u003d 0,11 J att släppas ut på motståndet varje sekund, vilket är ekvivalent till 0,11 W. Ett 0,125 W motstånd räcker, även en marginal kvarstår.

Seriekoppling av lysdioder

Om ditt mål är att koppla flera lysdioder till en enda ljuskälla, är det bäst att ansluta i serie. Detta är nödvändigt för att varje lysdiod inte ska ha sitt eget motstånd, för att undvika onödiga energiförluster. De mest lämpliga för seriekoppling är lysdioder av samma typ, från samma batch.

Anta att du behöver seriekoppla 8 lysdioder på 1,4 volt med en ström på 0,02 A för att ansluta till en 12 volts strömkälla. Uppenbarligen kommer den totala strömmen att vara 0,02 A, men den totala spänningen kommer att vara 11,2 volt, så 0,8 volt vid en ström på 0,02 A bör avledas av motståndet. R \u003d U / I \u003d 0,8 / 0,02 \u003d 40 ohm. Vi väljer ett 43 ohm motstånd med minimal effekt.

Parallellkoppling av LED-strängar är inte det bästa alternativet

Om det finns ett val, är lysdioderna bäst kopplade i serie, inte parallellt. Om du ansluter flera lysdioder parallellt genom ett gemensamt motstånd, på grund av spridningen av parametrarna för lysdioderna, kommer var och en av dem inte att vara på lika villkor med de andra, några kommer att lysa ljusare, ta mer ström, och några, tvärtom, blir svagare. Som ett resultat kommer vissa av lysdioderna att brinna ut tidigare på grund av den snabba nedbrytningen av kristallen. Det är bättre att ansluta lysdioder parallellt, om det inte finns något alternativ, applicera ett annat begränsningsmotstånd på varje kedja.