Ako správne vypočítať a zvoliť odpor pre LED

Každý z nás to videl svetlo-emitujúca dióda, Bežná malá LED vyzerá ako plastová kužeľová šošovka na vodivých nohách, vo vnútri ktorej je katóda a anóda. V diagrame je LED znázornená ako bežná dióda, z ktorej šípky označujú vyžarované svetlo. LED sa teda používa na príjem svetla, keď sa elektróny pohybujú z katódy na anódu - pn križovatka vyžaruje sa viditeľné svetlo.

Vynález LED sa objavil vo vzdialených 70-tych rokoch, keď sa na získanie svetla použili žiarovky. Ale dnes, začiatkom 21. storočia, LED diódy konečne nahradili najúčinnejšie zdroje elektrického svetla.

Kde je znamienko plus pre LED a kde je znamienko mínus?

Na správne pripojenie LED k napájaciemu zdroju musíte najskôr dodržať polaritu. Anóda LED je pripojená k kladnému „+“ zdroja energie a katóda k zápornému „-“. Katóda spojená s mínusom má krátky výstup, anóda je dlhá - dlhá vetva LED je na plusu + + zdroja energie.

Pohľad dovnútra LED: veľká elektróda je katóda, je mínus, plus je malá elektróda, ktorá vyzerá rovnako ako koniec nohy. A vedľa katódy má šošovka LED plochý rez.

Spájku príliš dlho nedržte

Vodiče LED by sa mali spájkovať úhľadne a rýchlo, pretože polovodičový spoj sa veľmi bojí prebytočného tepla, preto sa musíte spájkovačky dotknúť krátkymi údermi spájkovačky a potom spájku vylúčiť. Počas spájkovania je lepšie držať spájkovanú nohu LED pinzetou, aby ste sa ubezpečili, že z nohy sa odoberá teplo len pre prípad.

Pri kontrole diód LED je potrebný odpor

Prichádzame k najdôležitejšej veci - ako pripojiť LED na zdroj energie. Ak chcete skontrolujte výkonnosť kontrolky LED, potom ju priamo nepripájajte k batérii ani k napájaciemu zdroju. Ak je váš zdroj napájania 12 voltov, na zaistenie použite odpor 1 kOhm v sérii so skúšanou diódou LED.

Nezabudnite na polaritu - dlhá elektróda k plusu, elektróda z veľkej vnútornej elektródy na mínus. Ak nepoužívate rezistor, LED rýchlo vyhorí, ak náhodou prekročíte menovité napätie, cez p-n spojenie pretečie veľký prúd a LED takmer okamžite zlyhá.

Farba LED

LED diódy sa dodávajú v rôznych farbách, ale farba žiara nie je vždy určená farbou šošovky LED. Biela, červená, modrá, oranžová, zelená alebo žltá - šošovka môže byť priehľadná a ak ju zapnete, ukáže sa, že je červená alebo modrá. Modré a biele LED diódy sú najdrahšie. Zloženie polovodiča vo všeobecnosti ovplyvňuje farbu žiara LED a farbu šošovky ako sekundárneho faktora.

Viacfarebné LED RGB obsahujú v jednom prípade niekoľko svetelných pn križovatiek, z ktorých každý dáva svoju vlastnú farbu žiarenia. Kombináciou jasu zložiek s prúdmi alebo frekvenciami aktuálnych impulzov (pre červené, zelené a modré kryštály) môžete získať akýkoľvek odtieň. Tu sú samozrejme potrebné vyrovnávacie odpory pre každý farebný kanál.

Nájdite hodnotu odporu pre LED

Odpor je zapojený do série pomocou LED. Funkciou odporu je obmedziť prúd, priblížiť sa k menovitej hodnote LED tak, aby LED okamžite nespálila a pracovala by v normálnom nominálnom režime. Zohľadňujeme nasledujúce počiatočné údaje:

• Vps je napätie zdroja energie;

• Vdf - priamy pokles napätia na LED v normálnom režime;

• Ak je menovitý prúd LED v normálnom svetelnom režime.

Teraz, ako nájdete hodnota požadovaného odporu R, uvedomte si, že prúd v sériovom obvode bude konštantný, rovnaký v každom prvku: prúd Ak sa prostredníctvom LED bude rovnať prúdu Ir cez obmedzovací odpor.

Preto Ir = If. Ale Ir = Ur / R - podľa Ohmovho zákona. A Ur = Vps-Vdf. R = Ur / Ir = (Vps-Vdf) / If.

To znamená, že s vedomím napätia zdroja energie, úbytku napätia na LED a jeho menovitého prúdu si môžete ľahko zvoliť vhodný obmedzovací odpor.

Ak sa zistená hodnota odporu nedá zvoliť zo štandardnej série charakteristík rezistorov, potom sa namiesto zistených 460 Ohmov použije napríklad rezistor o niečo väčšej, použije sa 470 Ohmov, ktoré sa vždy dajú ľahko nájsť. Jas LED sa mierne zníži.

Príklad výberu odporu:

Predpokladajme, že je k dispozícii 12 V napájanie a LED, ktorá potrebuje 1,5 voltu a 10 mA na normálnu žiaru. Vyberáme kaliaci rezistor. 12-1,5 = 10,5 voltov by malo dopadnúť na odpor a prúd v sériovom obvode (zdroj energie, odpor, LED) by mal byť 10 mA, preto podľa Ohmovho zákona: R = U / I = 10,5 / 0,0110 = 1050 ohmov. Vyberáme 1,1 kOhm.

Aká by mala byť rezistencia? Ak je R = 1100 Ohmov a prúd je 0,01 A, potom sa podľa zákona Joule-Lenz tepelná energia Q = I * I * R = 0,11 J uvoľní každú sekundu na odpore, čo zodpovedá 0,11 W. Odpor 0,125 W bude fungovať, zostane zachovaná aj rezerva.

Pripojenie série LED

Ak máte za cieľ pripojiť niekoľko LED do jedného svetelného zdroja, najlepšie je zapojiť do série. Je to nevyhnutné, aby ste neodolali odporu na každej LED, aby ste zabránili zbytočným stratám energie. LED diódy rovnakého typu, z tej istej dávky, sú najvhodnejšie na sériové pripojenie.

Predpokladajme, že na pripojenie k 12 voltovému napájaciemu zdroju musíte neustále kombinovať 8 LED diód 1,4 V a prúd 0,02 A. Celkový prúd bude samozrejme 0,02 A, ale celkové napätie bude 11,2 V, preto by 0,8 V pri prúde 0,02 A malo na odpor rezistor rozptýliť. R = U / I = 0,8 / 0,02 = 40 ohmov. Vyberte odpor pri minimálnom príkone 43 ohmov.

Paralelné pripojenie reťazcov LED nie je najlepšou možnosťou

Ak máte na výber, najlepšie je zapojiť LED diódy do série, nie paralelne. Ak pripojíte niekoľko LED diódy paralelne cez jeden spoločný odpor, potom z dôvodu rozšírenia parametrov diódy LED nebude každá z nich za rovnakých podmienok ako ostatné, niektoré budú žiariť jasnejšie, pričom budú brať viac prúdu a niektoré naopak naopak stmavnú. Výsledkom je, že ktorákoľvek z diód LED bude horieť skôr kvôli rýchlej degradácii kryštálu. Pre paralelné zapojenie LED je lepšie, ak neexistuje iná alternatíva, na každý obvod použiť obmedzovací odpor.

Pozri tiež: Jednoduché schémy zapojenia LED