Живу в Мире самоделок, помещаю статьи которые присылают читатели. Время от времени пишу на темы: полезные самоделки для дома и самоделки для радиолюбителей.
Самоделкин не так давно публиковал (поглядеть все)
- Сделай сам: древесная ручка для рычага КПП — 6 января 2019
- Инструментальный ящик своими руками — 2 ноября 2018
- Ночная подсветка для будильника своими руками — 1 ноября 2018
101444 просмотров
(22 оценок, среднее: 4,14 из 5)
Приглянулась статья? Вы сможете поблагодарить её создателя: оценить статью звёздочками, и поделиться с друзьями в соцсетях!
Комменты
Ответить 11 октября 2014 13:56
liqerr 28/
Т.к светодиод является полупроводниковым устройством то при подключении играет роль полярность. Если гласить просто, то сопротивление необходимо паять к плюсовому выводу светодиода. А "+" у нас более длиннющий вывод.
иван 25/
Чё то я не че не сообразил по расчетам откуда взялось 5050? у меня вышло так 12 − (1,9 × 1) / 2 = 11,05 либо так 12 − (1,9 × 1) / 0,2 = 2,5 это по вашим данным.
Админ Мира Самоделок 25/
Все дело в том, что Вы в расчет взяли заместо 2 мили Ампер он равен 0,002 Ампера, посчитали ток 2 Ампера (2000 мА) 12 Вольт — (1,9 Вольта х 1)/ 0,002 Ампера = 5050 (Ом)
Вячеслав Панов 28/
Очень посодействовало при расчете подсветки мини-источника на столе.Марка неведома,подставил рекомендуемые величины.Работает формула.
Горячев 24/
Все это очень любопытно!
Борис 28/
здраствуйте , подскажите у меня в трафарете 50 приблизительно диодов 12 вольт в трафарете и я желаю подключить их через прикуриватель авто 12 вольт. нужен ли резистр и каким номиналом ?
-
Ответить 11 декабря 2015 13:31
Админ Мира Самоделок 28/
Борис, подскажите пожалуйста какие у Вас светодиоды, и как они соединены последовательно либо параллельно?
Владимир 27/
Есть такая проблемаю
миша 27/
обьясните если можно популярно почему 4я схема некорректная, желаю выполнить два велофонаря,один на 5 светодиодов 3 вольтовых-20ма,и 10 таких же,запитать от 2-ух паралельных 18650 3.7вольта,неужто непременно 15 резисторов по 50 ом нужно? думаю многим будет любопытно.
Админ Мира Самоделок 27/
Миша, дело в том, что все светодиоды, даже в пределах одной партии (из 1-го пакета) идут с разбросом черт. Объединяя их в параллель мы получаем такую картину: ток через каждый светодиод течет различный, через один к примеру течет 10 мА через другой 35 мА при рабочем токе в 20 мА. Такая ситуация ведет к преждевременному выходу из строя второго светодиода, так как отклонение тока от номинального в огромную сторону укорачивает срок службы непосредственно. Конкретно по этому, в самых дешевеньких китайских фонарях светодиоды все спаяны параллельно + 1 светодиод. В итоге они по одному начинают вымирать. В обычных фонарях такое включение не применяют. Скажите а элементы 18650 Вы планируете заряжать раздельно либо в параллели?
Олег 23/
Люди растолкуйте пожалуйста мне папуасу. Есть схема из 3-х последовательно присоединенных светодиодов SFH485 с прямым током 100мА, и резистором 100 Ом 0.25Вт. Будет ли она работать от зарядки с током 1А и напряжением 5В.
Админ Мира Самоделок 23/
Олег, если Вы имеете в виду эти http://www.osram-os.com/Graphics/XPic7/00083394_0.pdf светодиоды Инфракрасного диапазона, то я отыскал значения только для импульсного режима Forward voltage=1.50 ≤ 1.8 IF = 100 mA,tp = 20 ms Лучше применять блок питания с напряжением выше и высчитать под него ток. После расчета (за базу взять напряжение падения 1.5 Вольта непременно проверить мульиметром реальный ток, так как значений для неизменного тока в мануале я не увидел. Или применять 2 последовательно включенных светодиода с текущим блоком питания расчетное сопротивление 22 Ома, но снова же проконтролировать ток!
Павел 28/
Здрасти, вопрос создателю. На Али экспресс 3мм диоды с покозаниями 3в и 30ма, с вашей статьи так сообразил, что эти данные пиковые. Либо может есть такие 3мм диоды?
Админ Мира Самоделок 27/
Павел здрасти. Для каждого светодиода данные нужно глядеть в его даташите. Если это китайский нонейм остается веровать значениям торговца, а он по идее указал его рабочий ток 30мА Это совсем не заоблачная цифра. Такие светодиоды бывают.
Игорь 24/
Вы запамятовали сказать, что число светодиодов в цепи нужно набирать наибольшее, чтобы напряжение на них было чем поближе к питающему. По другому просто глупо в разы понижается КПД. К 12 В подключаются 3 белоснежных/синих/фиолетовых/белорозовых, 4 зелёных, 5 оранжевых/жёлтых/бардовых. К 24 В — соответственно 7, 9, 10. Если вдруг яркость такового числа сверхизбыточна — нужно понизить ток, а не число диодов — зачем взять экспериментально больший резистор. Если это количество диодов применить на физическом уровне нереально — то нужно пользовать не резистор, а импульсный преобразователь. Я фактически всегда обязан подбирать резистор экспериментально. Это с ампервольтметром не неувязка.
Расчет и подбор сопротивления для светодиода
Светодиод (светоизлучающий диодик) — испускает свет в тот момент, когда через него протекает электрический ток. Простая схема для питания светодиодов состоит из источника питания, светодиода и резистора, присоединенного последовательно с ним.
Таковой резистор нередко именуют балластным либо токоограничивающим резистором. Появляется вопрос: «А для чего светодиоду резистор?». Токоограничивающий резистор нужен для ограничения тока, протекающего через светодиод, с целью защиты его от сгорания. Если напряжение источника питания равно падению напряжения на светодиоде, то в таком резисторе нет необходимости.
Электрический паяльничек с регулировкой температуры
Мощность: 60/80 Вт, температура: 200’C-450’C, высококачествен…
Читайте также: О механизмах деградации параметров низколегированных сталей
Расчет резистора для светодиода
Сопротивление балластного резистора просто высчитать, используя закон Ома и правила Кирхгофа. Дабы высчитать нужное сопротивление резистора, нам нужно из напряжения источника питания отнять номинальное напряжение светодиода, а потом эту разницу поделить на рабочий ток светодиода:
- V — напряжение источника питания
- VLED — напряжение падения на светодиоде
- I – рабочий ток светодиода
Ниже представлена таблица зависимости рабочего напряжения светодиода от его цвета:
Умный ПДУ для светодиодной ленты Контроллер для RGBW/RGB/Dual White. Управление по радиоканалу, WIFI…
Светодиодный драйвер на PT4115 Для светодиодов 3 Вт 700mA / 1 Вт 350mA
Инфракрасный включатель для светодиодной ленты Напряжение: 12/24В, ток: 5А, расстояние срабатыва…
Драйвер для светодиодной ленты 220В/12В, мощность: 18 Вт / 36 Вт / 72 Вт / 100 Вт…
Светодиодный драйвер Мощность: 3 Вт, 4 Вт, 5 Вт, 7 Вт, Напряжение: 3…12В, выходной ток…
Контроллер светодиодной ленты Блютуз — WiFi контроллер для 5050, WS2811, WS2812B сведодиодной ленты…
Хотя эта обычная схема обширно применяется в бытовой электронике, но все таки она не очень эффективна, так как излишек энергии источника питания рассеивается на балластном резисторе в виде тепла. Потому, часто применяются более сложные схемы (драйверы для светодиодов) которые владеют большей эффективностью.
Давайте, на примере выполним расчет сопротивления резистора для светодиода.
- источник питания: 12 вольт
- напряжение светодиода: 2 вольта
- рабочий ток светодиода: 30 мА
Рассчитаем токоограничивающий резистор, используя формулу:
Выходит, что наш резистор обязан иметь сопротивление 333 Ом. Если четкое значение из номинального ряда резисторов подобрать не выходит, то нужно взять наиблежайшее большее сопротивление. В нашем случае это будет 360 Ом (ряд E24).
Читайте также: Pereosnastka.ru
Калькулятор расчета резистора для светодиода
Грамотный расчет резистора для светодиода имеет решающее значение в обеспечении надежности и функциональности электронного компонента. Это разъясняется тем, светодиодные элементы очень чувствительны к режиму питания и при превышении им допустимого значения стремительно перегорают.
Принципиально! Следует держать в голове, что эти полупроводники работают за счет протекающего по ним тока, определяемого прикладываемым к цепочке потенциалом.
Так что при расчете основной показатель – это ток, а напряжение в данной ситуации является вспомогательным параметром. Вот поэтому в питающую цепочку ставится ограничивающий элемент (резистор), к определению величины которого и сводится весь расчет этой схемы.
Приятная схема для расчета резистора для светодиода
Другими словами, данный подход значит подбор значения сопротивления, достаточного для того, дабы на нем «падали» избытки напряжения при данном токе. Для ознакомления с расчетными параметрами некоторых видов светодиодов следует заглянуть в приведенную вблизи таблицу. В ней указываются величины напряжений, при которых элемент будет работать в хороших критериях (не сгорая). Методом простых арифметических операций по закону Ома рассчитывается величина ограничительного сопротивления (R = Uпит- U светодиода/I).
Таблица примерных напряжений светодиодов зависимо от цвета
Так, при подключении светодиода белоснежного свечения к аккуму автомобиля 12-14 Вольт, к примеру, на резисторе должно оставаться 11 Вольт (по максимуму питания). Если учитывать, что лучший ток для данного светодиода – 0,02 Ампера (смотрите его свойства), то величина R=11/0,02=500 Ом. Остается только подобрать ближний к приобретенному результату номинал из стандартного ряда сопротивлений (510 Ом).
Если с цифровыми надписями более-менее все понятно – то разобраться с цветовой маркировкой, нанесенной на обыденные дискретные резисторы совершенно тяжело. Она осуществляется в виде набора цветных полосок, располагаемых вдоль всего корпуса элемента. Любая из них значит определенный показатель, применяемый при расчете номинала того либо другого сопротивления.
Резисторы с цветовой маркировкой
Данные обозначения также отличаются количеством символов (в этом случае – полосок), указывающих на следующие их особенности:
- Наличие 3-х колец значит самый маленький класс точности 20%; при всем этом 1-ые две полосы означают кратность номинала, последняя – множитель (показатель десятичной степени) как и в случае с SMD элементами.
- Маркировка из 4-х полос используется при обозначении сопротивлений с допуском 5-10%, при этом для информирования о номинале берутся только три полосы.
- При обозначении в виде 5-ти полос информация о номинале заключена в 3-х кольцах, тогда как 4-ый – это множитель, а 5-ый – допустимое отклонение.
- Если на резисторе нанесено 6 полос – ко всему рассмотренному добавляется температурный коэффициент, определяющий термическую устойчивость элемента.
Тройное обозначение до боли просто расшифровывается по особым таблицам, одна из которых приведена ниже.
Цветовая схема резисторов
Неординарные маркировки из 6-ти колец встречаются очень изредка.
Советуем прочесть:
- Расчет освещенности помещения зависимо от площади и типа ламп
- Общая емкость конденсаторов в параллельном соединении
- Общая емкость конденсаторов при последовательном соединении
Последовательное соединение светодиодов
Нередко несколько светодиодов подключают последовательно к одному источнику напряжения. При последовательном соединении одинаковых светодиодов их общий ток употребления приравнивается рабочему току 1-го светодиода, а общее напряжение равно сумме напряжений падения всех светодиодов в цепи.
Читайте также: Размеренная сталь: особенности и использование
Потому, в этом случае, нам довольно применять один резистор для всей последовательной цепочки светодиодов.
Пример расчета сопротивления резистора при последовательном подключении.
В этом примере два светодиода соединены последовательно. Один красный светодиод с напряжением 2В и один ультрафиолетовый светодиод с напряжением 4,5В. Допустим, оба имеют номинальную силу тока 30 мА.
Из правила Кирхгофа следует, что сумма падений напряжения во всей цепи равна напряжению источника питания. Потому на резисторе напряжение должно быть равно напряжению источника питания минус сумма падения напряжений на светодиодах.
Используя закон Ома, вычисляем значение сопротивления ограничительного резистора:
Резистор обязан иметь значение более 183,3 Ом.
Направьте внимание, что после вычитания падения напряжений у нас осталось еще 5,5 вольт. Это дает возможность подключить очередной светодиод (конечно, за ранее пересчитав сопротивление резистора)
Принципиальные характеристики светодиодов
Исходя из убеждений препядствия подбора резистора для светодиода нас прежде всего заинтересовывают всего два параметра светодиодов:
Портативный паяльничек TS80P
TS80P- это освеженная версия паяльничка TS80 Smart, работающий от USB…
- IF — прямой ток светодиода
- VF — прямое напряжение светодиода (рабочее напряжение)
Разглядим это на примере светодиода L-53IT. Вот его короткие свойства:
- Материал: gaasp/gap
- Цвет свечения: красный
- Длина волны: 625нм
- Наибольшее прямое напряжение: 2,5 В
- Наибольшее оборотное напряжение: 5В
- Наибольший прямой ток: 30мА
- Рабочая температура: -40…85С
В datasheet светодиода L-53IT в разделе «Absolute Maximum Ratings» (значения, которые нельзя превосходить) мы находим информацию о наивысшем непрерывном неизменном токе, который может протекать через данный светодиод, не вызывая ее повреждения (30мА):
Потом мы проверяем по datasheet, какое обычное прямое напряжение светодиода (падение напряжения на диодике):
- тестовые данные указаны для тока IF= 20мА,
- обычное прямое напряжение составляет VF = 2В.
Ток 20мА обеспечивает нам неплохой световой поток, а так как светодиоды не вечны, и с течением времени испускаемый поток света миниатюризируется, то почти всегда для данного светодиода этот ток будет достаточен.
Параллельное соединение светодиодов
Так же можно подключить светодиоды и параллельно, но это делает больше заморочек, чем при последовательном соединении.
Ограничивать ток параллельно соединенных светодиодов одним общим резистором не совершенно отменная мысль, так как в данном случае все светодиоды обязаны иметь строго однообразное рабочее напряжение. Если какой-нибудь светодиод будет иметь наименьшее напряжение, то через него потечет больший ток, что в свою очередь может разрушить его.
И даже если все светодиоды будут иметь одинаковую спецификацию, они могут иметь разную вольт-амперную характеристику из-за различий в процессе производства. Это так же приведет к тому, что через каждый светодиод будет течь различный ток. Дабы свести к минимуму разницу в токе, светодиоды, присоединенные в параллель, обычно имеют балластный резистор для каждого звена.
Расчет мощности рассеивания
Найти сопротивление – это только полдела. Еще резистор характеризуется принципиальным параметром, который именуется мощность рассеивания P – это мощность, которую он способен выдержать долгое время, при всем этом, не перегреваясь выше определенной температуры. Она зависит ток в квадрате, так как последний протекая в цепи, вызывает нагрев ее частей.
Зрительно резистор более высочайшей Р отличается большенными размерами.
Читайте также: КОПИ-ХРОМИРОВАНИЕ для металлизации а/м дисков
Выполним расчет P для всех 4-х резисторов:
Из стандартного ряда мощностей избираем наиблежайшие номиналы в сторону роста: 1-ые три сопротивления можно взять с мощностью рассеивания 0,125 Вт, а 4-ый – с 0,250 Вт.
Запишем общий расчет резистора для светодиода. Следует найти всего три параметра:
1) падение напряжения
3) мощность рассеивания.
Как видно, осознать и уяснить данный метод довольно легко. Сейчас, в случае использования особых калькулятор, вы будете осознавать, что и как они считают. Кстати, методы многих схожих калькуляторов не учитывают стандартный ряд номинальных значений, потому будьте внимательны, а лучше считайте все сами – это очень полезно делать для приобретения ценного опыта.
Расчет и подбор сопротивления для светодиода
Светодиод является полупроводниковым устройством с нелинейной вольт-амперная чертой (ВАХ). Его размеренная работа, прежде всего, находится в зависимости от величины, протекающего через него тока. Неважно какая, даже малозначительная, перегрузка приводит к деградации светодиодного чипа и понижению его рабочего ресурса.
Дабы ограничить ток, протекающий через светодиод на подходящем уровне, электрическую цепь нужно дополнить стабилизатором. Простым, ограничивающим ток элементом, является резистор.
Принципиально! Резистор ограничивает, но не выравнивает ток.
Расчет резистора для светодиода не является сложной задачей и делается по обычный школьной формуле. А вот с физическими процессами, протекающими в p-n-переходе светодиода, рекомендуется познакомиться поближе.
Теория
Математический расчет
Ниже представлена принципная электрическая схема в самом ординарном варианте. В ней светодиод и резистор образуют последовательный контур, по которому протекает однообразный ток (I). Питается схема от источника ЭДС напряжением (U). В рабочем режиме на элементах цепи происходит падение напряжения: на резисторе (UR) и на светодиоде (ULED). Используя 2-ое правило Кирхгофа, выходит следующее равенство: либо его интерпретация
В приведенных формулах R – это сопротивление рассчитываемого резистора (Ом), RLED – дифференциальное сопротивление светодиода (Ом), U – напряжения (В).
Значение RLED изменяется при изменении критерий работы полупроводникового устройства. В этом случае переменными величинами являются ток и напряжение, от соотношения которых зависит величина сопротивления. Приятным разъяснением произнесенного служит ВАХ светодиода. На исходном участке свойства (приблизительно до 2 вольт) происходит плавное нарастание тока, в итоге чего RLED имеет огромное значение. Потом p-n-переход раскрывается, что сопровождается резким повышением тока при малозначительном росте прикладываемого напряжения.
Путём легкого преобразования первых 2-ух формул можно найти сопротивление токоограничивающего резистора: ULED является паспортной величиной для каждого отдельного типа светодиодов.
Графический расчет
Имея на руках ВАХ исследуемого светодиода, можно высчитать резистор графическим методом. Естественно, таковой метод не имеет широкого практического использования. Ведь зная ток нагрузки, из графика можно просто вычислить величину прямого напряжения. Для этого довольно с оси ординат (I) провести прямую линию до скрещения с кривой, а потом опустить линию на ось абсцисс (ULED). В конечном итоге все данные для расчета сопротивления получены.
Все же, вариант с внедрением графика уникален и заслуживает определенного внимания.
Рассчитаем резистор для светодиода АЛ307 с номинальным током 20 мА, который нужно подключить к источнику питания 5 В. Для этого из точки 20 мА проводим прямую линию до скрещения с кривой LED. Дальше через точку 5 В и точку на графике проводим линию до скрещения с осью ординат и получаем наибольшее значение тока (Imax), приблизительно равное 50 мА. Используя закон Ома, рассчитываем сопротивление: Дабы схема была неопасной и надёжной необходимо исключить перегрев резистора. Для этого следует отыскать его мощность рассеивания по формуле:
В каких случаях допускается подключение светодиода через резистор?
Подключать светодиод через резистор можно, если вопрос эффективности схемы не является главным. К примеру, внедрение светодиода в роли индикатора для подсветки выключателя либо указателя сетевого напряжения в электроприёмниках. В схожих устройствах яркость не принципиальна, а мощность употребления не превосходит 0,1 Вт. Подключая светодиод с потреблением более 1 Вт, необходимо быть уверенным в том, что блок питания выдаёт стабилизированное напряжение.
Если входное напряжение схемы не стабилизировано, то все помехи и скачки будут передаваться в нагрузку, нарушая работу светодиода. Броским примером служит авто электрическая сеть, в какой напряжение на аккуме только на теоретическом уровне составляет 12 В. В самом ординарном случае делать светодиодную подсветку в машине следует через линейный стабилизатор из серии LM78XX. А дабы как-то повысить КПД схемы, включать необходимо по 3 светодиода последовательно. Также схема питания через резистор нужна в лабораторных целях для тестирования новых моделей светодиодов. В других случаях рекомендуется применять стабилизатор тока (драйвер). В особенности тогда, когда цена излучающего диодика соизмерима со ценой драйвера. Вы получаете готовое устройство с известными параметрами, которое остаётся только верно подключить.
Примеры расчетов сопротивления и мощности резистора
Дабы посодействовать новеньким сориентироваться, приведем пару практических примеров расчета сопротивления для светодиодов.
Cree XM–L T6
В первом случае проведем вычисление резистора, нужного для подключения массивного светодиода Cree XM–L к источнику напряжения 5 В. Cree XM–L с двучлен T6 имеет такие характеристики: типовое ULED = 2,9 В и наибольшее ULED = 3,5 В при токе ILED=0,7 А. В расчёты следует подставлять типовое значение ULED, так как. оно в большинстве случаев соответствует реальности. Рассчитанный номинал резистора находится в ряду Е24 и имеет допуск в 5%. Но на практике нередко приходится округлять приобретенные результаты к наиблежайшему значению из стандартного ряда. Выходит, что с учетом округления и допуска в 5% реальное сопротивление меняется и прямо за ним назад пропорционально изменяется ток. Потому, дабы не превысить рабочий ток нагрузки, нужно расчётное сопротивление округлять в сторону роста.
Используя более распространённые резисторы из ряда Е24, не всегда удаётся подобрать подходящий номинал. Решить эту делему можно 2-мя методами. 1-ый предполагает последовательное включение дополнительного токоограничительного сопротивления, который должен восполнить недостающие Омы. Его подбор должен сопровождаться контрольными измерениями тока.
2-ой метод обеспечивает более высшую точность, так как подразумевает установку прецизионного резистора. Это таковой элемент, сопротивление которого не находится в зависимости от температуры и иных наружных причин и имеет отклонение менее 1% (ряд Е96). В любом случае лучше бросить реальный ток мало меньше от номинала. Это не сильно воздействует на яркость, зато обеспечит кристаллу щадящий режим работы.
Мощность, рассеиваемая резистором, составит:
Рассчитанную мощность резистора для светодиода непременно следует прирастить на 20–30%.
Вычислим КПД собранного осветительного прибора:
Пример с LED SMD 5050
По аналогии с первым примером разберемся, какой нужен резистор для SMD светодиода 5050. Тут необходимо учитывать конструкционные особенности светодиода, который состоит из трёх независящих кристаллов.
Если LED SMD 5050 одноцветный, то прямое напряжение в открытом состоянии на каждом кристалле будет отличаться менее, чем на 0,1 В. Означает, светодиод можно запитать от 1-го резистора, объединив 3 анода в одну группу, а три катода – в другую. Подберем резистор для подключения белоснежного SMD 5050 с параметрами: типовое ULED=3,3 В при токе 1-го чипа ILED=0,02 А. Наиблежайшее стандартное значение – 30 Ом.
Принимаем к монтажу ограничительный резистор мощностью 0,25 Вт и сопротивлением в 30 Ом ±5%.
У RGB светодиода SMD 5050 различное прямое напряжение каждого кристалла. Потому управлять красным, зелёным и синим цветом, придётся 3-мя резисторами различного номинала.
Онлайн-калькулятор
Представленный ниже онлайн калькулятор для светодиодов – это комфортное дополнение, которое произведет все расчеты без помощи других. С его помощью не придётся ничего отрисовывать и вычислять вручную. Всё что необходимо – это ввести два основных параметра светодиода, указать их количество и напряжение источника питания. Одним кликом мышки программка без помощи других произведёт расчет сопротивления резистора, подберёт его номинал из стандартного ряда и укажет цветовую маркировку. Не считая этого, программка предложит уже готовую схему включения.
Дополняя вышеупомянутое необходимо отметить, что если прямое напряжение светодиода существенно ниже напряжения питания, то схемы включения через резистор малоэффективны. Вся лишняя энергия впустую рассеивается резистором, значительно занижая КПД устройства.
