LED-ul este un dispozitiv semiconductor care, la aplicarea unei tensiuni directe, conduce un curent electric, joncțiunea p-n emițând unde electromagnetice cu un anumit spectru. La tensiune inversă, nu conduce curent sau valoarea acestui curent este foarte mică. Industria, în funcție de aplicarea acestor dispozitive, produce LED-uri cu spectru de emisie, putere, unghi de dispersie diferite.
Tabelul de conținut:
Cuprins
Cum de a face calculul corect al rezistenței pentru LED?
Putem distinge trei metode principale: cu ajutorul unui calculator online, calcul cu ajutorul unui program instalat pe computer și calcularea rezistenței rezistorului singur cu ajutorul formulelor.
Calcul online
Utilizați calculatorul, care poate fi găsit pe Internet pe multe site-uri utilizate în calcularea parametrului de rezistență necesar. În acest caz, introduceți datele de pașaport ale LED-ului, numărul de dispozitive conectate în serie și tensiunea sursei de alimentare.
Conform cărții de referință, aflați următorii parametri:
- tensiunea nominală a semiconductorului;
- curentul de funcționare al LED-ului.
Introduceți toate datele necesare în formularul gata.
Obțineți valoarea nominală gata a rezistenței de limitare și puterea sa.
Calcularea cu ajutorul unui calculator
Există programe pentru calcularea datelor de rezistență pentru limitarea curentului de avans al LED-ului, care pot fi achiziționate în magazinele de electronice, pe discuri optice sau descărcate de pe site-uri gratuite. Instalați calculatorul pe computer. Determinați tensiunea de alimentare a circuitului și numărul de LED-uri conectate în serie .
- Porniți programul.
- Introduceți datele brute.
- Obțineți rezistența pentru rezistor și puterea disipată a acestuia.
Calcul manual
Pentru a calcula manual, trebuie să vă amintiți legea lui Ohm: I = U / R . Pentru a afla datele inițiale:
- Tensiunea sursei de alimentare;
- curentul său direct;
- tensiunea directă a dispozitivului;
- să se determine numărul de elemente din circuit și schema de includere a acestora.
Două scheme de alimentare a LED-urilor sunt cele mai frecvente:
Calcularea circuitului de conectare în serie a LED-ului și a rezistorului.
Suma tensiunilor pe dispozitivul emițător de lumină VD 1 și pe rezistența R 1 trebuie să fie egală cu tensiunea de alimentare — U pr. Curentul prin LED și prin rezistență sunt egale între ele — I pr.
Date inițiale: U pr=3V, I pr=20mA, U ip-12V .
Calculați tensiunea pe R 1: U R 1 = U ip- U pr. U R 1 =12-3=9V.
Având aceste date este posibil să se calculeze rezistența de limitare din circuit: R 1= U R 1/ I pr. R 1=9/0,02=450Om.
Rezistența din circuit este pusă să limiteze curentul care circulă și este generată căldură. O caracteristică importantă a unei rezistențe este parametrul „putere disipată”. Dacă este insuficientă, elementul se supraîncălzește, arde și schimbă parametrii până la distrugere, ceea ce va duce la funcționarea defectuoasă a circuitului. Prin urmare, este necesar să se calculeze puterea disipată: P = I * U . P R 1 =0,02*9=0,18W.
În urma calculelor rezultă că pentru funcționarea stabilă a dispozitivului cu parametrii U pr = 3 V, I pr = 20 mA într-un circuit cu o sursă de tensiune continuă de 12 volți este necesar un rezistor cu o rezistență de 450 ohmi putere 0,18W.
Calcule pentru circuitul de conectare în serie a rezistorului și a trei LED-uri.
Un calcul similar poate fi efectuat pentru un circuit cu o rezistență și trei elemente emițătoare de lumină conectate în serie. Numărul lor poate fi arbitrar, dar cu condiția ca suma tensiunilor pe ele să nu fie mai mică decât tensiunea de alimentare.
Toate calculele de mai sus sunt valabile și pentru acest circuit. Singura diferență este că pentru a alimenta trei elemente conectate în serie nu va fi nevoie de 3 volți, ci de trei ori mai mult. Pentru a alimenta trei LED-uri este nevoie de 9 volți, iar rezistorul va avea o cădere de tensiune: U R 1= U ip — ( U VD 1 + U VD 2 + U VD 3 ). Rezultă 3 volți. Curentul din circuit nu se va modifica, deoarece prin cele trei LED-uri conectate în serie va fi același curent — I pr = 20mA.
Parametrii rezistorului se vor modifica în consecință. R 1= U R 1/ I pr. R 1=3/0,02=150Ohm.
Puterea se va modifica, de asemenea: P R 1 =0,02*3=0,06W .
Există și alte scheme combinate pentru comutarea LED-urilor cu rezistențe de limitare. Calculul pentru acestea nu diferă de cele anterioare. Este necesar doar să le împărțim în secțiuni cu circuite cunoscute.
Pentru cei care nu sunt foarte familiarizați cu rezistențele: industria produce rezistențe cu anumite ratinguri. Dacă aveți nevoie de un element cu aceste date — 50Ohm, 0,18W, și acestea nu sunt disponibile, atunci puteți utiliza 51Ohm, care este disponibil în linia de ratinguri și 0,25W, care este mai mare decât valoarea necesară și nu se va potrivi mai rău decât valoarea calculată.
De asemenea, este posibil să găsiți valoarea necesară prin conectarea elementelor în serie sau în paralel. În cazul conectării în serie, valorile rezistenței sunt rezumate. În cazul conexiunii în paralel — calculate printr-o formulă specială.
O alternativă la elementele pasive din circuitul de limitare a curentului pot fi remarcate stabilizatoarele de curent, care sunt mult mai complexe, dar activitatea lor este mai fiabilă și mai economică.
