Како израчунати ЛЕД отпорник - формуле са примерима + онлајн калкулатор

ЛЕД диоде различитих нијанси боје имају различите директне радне напоне. Постављају се избором отпора ЛЕД-а који ограничава струју. Да бисте уређај за осветљење довели у номинални режим, потребно је да напајате п-н спој радном струјом. Да бисте то урадили, израчунајте отпорник за ЛЕД.

Табела ЛЕД напона у зависности од боје

Радни напони ЛЕД диода су различити. Оне зависе од материјала полупроводничког п-н споја и везане су за таласну дужину емисије светлости, тј. нијанса боје сјаја.

Табела номиналних режима различитих нијанси боја за израчунавање отпора пригушења је дата у наставку.

Из табеле се види да 3 волта могу укључити емитере свих врста сјаја, осим уређаја са белом нијансом, делимично љубичастом и потпуно ултраљубичастом. То је због чињенице да морате да „потрошите“ део напона напајања на ограничавање струје кроз кристал.

Са напајањима од 5, 9 или 12 В можете напајати појединачне диоде или њихове серијске ланце од 3 и 5-6 комада.

Серијски ланци смањују поузданост уређаја у којима се користе за отприлике фактор који одговара броју ЛЕД диода. А паралелна веза повећава поузданост у истој пропорцији: 2 ланца - 2 пута, 3 - 3 пута, итд.

Али трајање њиховог рада, без преседана за изворе светлости, од 30-50 до 130-150 хиљада сати, оправдава пад поузданости, јер. век трајања уређаја зависи од тога. Чак 30-50 хиљада сати рада по 5 сати дневно - 4 сата увече и 1 ујутро сваки дан је 16-27 година рада. За то време већина лампи ће застарети и биће одложене. Дакле, серијску везу нашироко користе сви произвођачи ЛЕД уређаја.

Онлине калкулатор за израчунавање ЛЕД диода

За аутоматско израчунавање биће вам потребни следећи подаци:

• напон извора или напајања, В;
• називни предњи напон уређаја, В;
• директна називна радна струја, мА;
• број ЛЕД диода у ланцу или паралелно повезаних;
• ЛЕД дијаграм ожичења(с).

Почетни подаци се могу узети из пасоша диоде.

Након што их унесете у одговарајуће прозоре калкулатора, кликните на дугме "Израчунај" и добијте номиналну вредност отпорника и његову снагу.

Прорачун вредности граничника струје отпорника

У пракси се користе две врсте прорачуна - графички, према струјно-напонској карактеристици одређене диоде, и математички - према подацима из њеног пасоша.

Шематски дијаграм повезивања емитера са извором напајања.

На слици:

• Е - извор напајања са вредношћу Е на излазу;
• "+" / "-" - поларитет ЛЕД везе: "+" - анода, приказана као троугао на дијаграмима, "-" - катода, на дијаграмима - попречна цртица;
• Р – струјни отпор;
• У_ЛЕД - директни, то је и радни напон;
• И - радна струја кроз уређај;
• напон на отпорнику је означен са У_Р.

Тада ће шема израчунавања имати следећи облик:

Шема за израчунавање отпорника.

Израчунајте отпор да бисте ограничили струју. Волтажа У распоређени у ланцу овако:

У = У_Р + У_ЛЕД или У_Р + И×Р_ЛЕД, у волтима,

где Р_ЛЕД- унутрашњи диференцијални отпор п-н споја.

Математичким трансформацијама добијамо формулу:

Р = (У-У_ЛЕД)/И, у омима.

вредност У_ЛЕД може се изабрати из пасошких вредности.

Хајде да израчунамо вредност отпорника за ограничавање струје за Црее ЛЕД модел Црее КСМ–Л, који има Т6 бин.

Подаци из његовог пасоша: типична номинална У_ЛЕД = 2,9 В максимално У_ЛЕД = 3,5 В, радна струја И_ЛЕД\у003д 0,7 А.

За прорачун користимо У_ЛЕД = 2,9 В.

Р = (У-У_ЛЕД) / И = (5-2,9) / 0,7 \у003д 3 ома.

Израчуната вредност је 3 ома. Бирамо елемент са толеранцијом тачности од ± 5%. Ова прецизност је више него довољна да се радна тачка постави на 700 мА.

Заокружите вредност отпора. Ово ће смањити струју, светлосни ток диоде и повећати поузданост рада са нежнијим термичким режимом кристала.

Израчунајте потребну дисипацију снаге за овај отпорник:

П = И² × Р = 0,7² × 3 = 1,47 В

Ради поузданости, заокружујемо га на најближу већу вредност - 2 вата.

Серијске и паралелне шеме ЛЕД диоде се широко користе и показују карактеристике ових врста веза. Повезивање идентичних елемената у серију дели напон извора између њих подједнако. Са различитим унутрашњим отпорима - сразмерно отпорима. При паралелном повезивању напон је исти, а струја је обрнуто пропорционална унутрашњим отпорима елемената.

Када је повезан у серији ЛЕД

Када је повезана у серију, прва диода у ланцу је повезана анодом са „+“ извора напајања, а катодом са анодом друге диоде. И тако до последњег у ланцу, чија је катода повезана са извором "-". Струја у серијском колу је иста у свим његовим елементима. Оне. кроз било који светлосни уређај је исте величине. Унутрашњи отпор отвореног, тј. емитујући светлосни кристал, износи десетине или стотине ома. Ако 15-20 мА протиче кроз коло на отпору од 100 ома, онда ће сваки елемент имати 1,5-2 В. Збир напона на свим уређајима треба да буде мањи од напона извора напајања. Разлика се обично гаси посебним отпорником који обавља две функције:

• ограничава називну радну струју;
• обезбеђује номинални предњи напон за ЛЕД.

Прочитајте такође

Повезивање ЛЕД на 12 волти

 

Када се повеже паралелно

Паралелно повезивање се може извршити на два начина.

Електрично коло паралелне везе.

Горња слика показује како то омогућити није пожељно. Са овом везом, један отпор ће обезбедити једнакост струја само код идеалних кристала и исте дужине водећих жица. Али варијације у параметрима полупроводничких уређаја током производње не омогућавају да буду исти. А избор истих - драматично повећава цену. Разлика може достићи 50-70% или више. Састављајући структуру, добићете разлику у сјају од најмање 50-70%. Поред тога, квар једног емитера ће променити рад свих: ако је коло прекинуто, један ће се угасити, остатак ће засијати јаче за 33% и почеће да се загрева више. Прегревање ће допринети њиховој деградацији - промени нијансе сјаја и смањењу осветљености.

У случају кратког споја као последица прегревања и сагоревања кристала, отпор који ограничава струју може пропасти.

Доња опција вам омогућава да подесите жељену радну тачку било које диоде, чак и са њиховом различитом називном снагом.

Шема серијско-паралелног повезивања уређаја.

За напон од 4,5 В серијски су спојена три ЛЕД елемента и један отпор који ограничава струју. Добијени ланци су повезани паралелно. 20 мА протиче кроз сваку диоду, а 60 мА протиче кроз све заједно. На сваком од њих испада мање од 1,5 В, а на ограничавачу струје - не мање од 0,2-0,5 В. Занимљиво је да ако користите напајање од 4,5 В, онда само инфрацрвене диоде могу радити са њим са напредним напоном од мање од 1,5 В, или морате повећати напајање на најмање 5 В.

Директно паралелно повезивање ЛЕД елемената (горњи део кола) се не препоручује због ширења параметара од 30-50% или више.Користите коло са појединачним отпорима за сваку диоду (доњи део) и већ паралелно повежите парове диода-отпорник.

Када једна ЛЕД

Отпорник за једну ЛЕД диоду користи се само при њиховим снагама до 50-100 мВ. При високим вредностима снаге, ефикасност струјног кола значајно опада.

Ако је напредни радни напон диоде знатно мањи од напона напајања, употреба ограничавајућег отпорника доводи до великих губитака. Снага високог квалитета и стабилности, са пажљиво филтрираним таласима, обезбеђена са 3-5 врста заштите напајања се не претвара у светлост, већ се једноставно пасивно распршује у виду топлоте.

При високим моћима иду возачи – струјни стабилизатори номиналне вредности.

Коришћење отпорника за ограничавање струје за подешавање рада ЛЕД карактеристике је једноставан и поуздан начин да се обезбеди његов оптималан рад.

Видео примери најједноставнијег прорачуна отпора.

Али са снагом диоде од више од сто миливата, неопходно је користити аутономне или уграђене изворе стабилизације струје или драјвере.