Расчет резистора для светодиода: как правильно рассчиатть и подобрать сопротивление для светодиода в сети на 12 вольт, какая нужна формула, пример расчета ограничительного резистора
Источник:
|
Светодиоды для индикации и освещения используются с целью снизить затраты на электроэнергию.
Чтобы создать схему подключения к любому источнику питания, требуется расчет ограничивающего резистора для светодиодов.
Мощность и сопротивления рассчитываются при помощи несложных формул с учетом цвета лампочек и вида схемы.
Содержание
- 1 Особенности подключения светодиода
- 2 Параллельное и последовательное включение светодиодов
- 3 Формулы расчета резистора для светодиода
- 4 Примеры расчета резистора для светодиода
- 5 Основные выводы
Особенности подключения светодиода
Светодиод – это полупроводник, кристалл кремня, который способен проводить напряжение и ток лишь в одном направлении. У лед-лампы (как и у диода) 2 вывода – анод («+») и катод («-»), при подключении важно соблюдать полярность – ток должен проходить от анода к катоду. На аноде должно быть положительное напряжение, на катоде – отрицательное.
Основное отличие от других источников света – невозможность прямого подключения к источнику питания. Это обусловлено другой особенностью – потрeблением всего объема мощности, которая передается. Поэтому требуется последовательное подключение к схеме токоограничивающего устройства (резистора), использующего излишки напряжения и электротока.
Светодиод подключается к источнику питания и резистору:
- последовательно;
- параллельно;
- комбинированно.
Для подключения к бытовой электросети существуют специально разработанные схемы и формулы для расчетов.
Важно! Идеальный для лед-ламп источник питания – драйвер, изготовленный промышленным способом. Если он стоит дороже, чем лампа, покупать нецелесообразно. Гораздо выгоднее подобрать другой источник питания в комбинации с ограничивающим элементом.
Разработку схемы и расчеты затрудняет еще одно обстоятельство. Ни один производитель не может указать точные параметры для каждого диода, поэтому определяет средний показатель напряжения при оптимальном уровне электротока для выпущенной партии. Это значит, в процессе разработки схемы и при расчетах по формулам лучше всего при помощи мультиметра определить точные значения.
Существует целый ряд правил, которые обязательно соблюдаются при сборке схемы:
- цепочка собирается из ламп одного производителя с одинаковыми параметрами;
- если диодов много, для них требуется радиатор;
- на входе напряжение не должно превышать 35 В;
- для пайки необходимо использовать пинцет и качественный маломощный паяльник с максимальной температурой до 260ос;
- ножки нельзя гнуть под большим углом (у основания они не должны менять положение) ;
- требуется плата из оргстекла или другого диэлектрика (предварительно высверливаются отверстия, соответствующие диаметру ламп) ;
- в цепочку желательно включать пpeдoxpaнители.
Важно! На параметры электротока влияет температура окружающей среды, поэтому при расчетах оптимальный показатель нужно определять на 2-3 вольта ниже. Яркость при этом пpaктически не теряется, срок эксплуатации продлевается.
Параллельное и последовательное включение светодиодов
Лед-лампочки подключаются к электросети 220 В или источнику питания с постоянным напряжением (током), значение которого может быть разным (не обязательно на 12 вольт, может быть 3, 4,5 или 5 В).
Читайте также Особенности, хаpaктеристики и лучшие модели ЛЕД-ламп для ногтейПоследовательное подключение – это цепочка, в которой катоды диодов спаиваются с анодами. Электроток по всем проходит одинаковый, напряжение – сумма падения вольтажа на лампочках. Количество диодов ограничивается падением напряжения. Например, если аккумулятор на 12 В, к нему можно последовательно подключить только 4 диода с падением напряжения 3 В.
При последовательном подключении цепочка перестает функционировать, если вышла из строя одна лед-лампочка. При желании создать цепочку из большого количества сравнительно мощных источников света, требуется мощный блок питания.
При параллельном подключении ситуация меняется – напряжение на лампочках одинаковое, меняется ток. Это значит, что требуется отдельное сопротивление для каждого светодиода. Если резистор один, каждый диод получает различный ток. Если он ниже оптимального, лампочка тусклая, если больше – диод выгорает. Еще хуже, если одна лампа вышла из строя. Остальные получают больше тока и сгорают.
В чистом виде последовательное и параллельное подключение пpaктически не используется, если лампочек больше 2-х или 3-х. Оптимальный вариант – смешанная схема, в которой диоды делятся на группы, соединенные последовательно, группы соединяются параллельно.
Интересно! Схемы соединения и формулы для расчетов не меняются в зависимости от мощности ламп. Если они по 1-5 ватт, в цепочку дополнительно подключается стабилизатор напряжения (для защиты от колебаний электросети).
Формулы расчета резистора для светодиода
Рассчитать резистор на светодиод – это вычислить напряжение и мощность.
Напряжение зависит от цвета лампочек:
- 2 В (на пpaктике 1,8-2,4 В) – желтые и красные;
- 3 В (на пpaктике 3-3,5 В) – синие, зеленые, белые.
По закону Ома (U = R*I) формула для расчета сопротивления ограничителя при последовательном подключении: R = U/I, где:
- U –вольтаж источника питания;
- I – ток одной лампочки.
Внимание! Чаще всего полученное значение не соответствует показателям резисторов, предлагаемых торговой сетью, выбирать следует деталь с ближайшим большим номиналом.
Цель расчета рассеиваемой мощности – определение объема выделяемого сопротивлением тепла и оптимальной нагрузки (вольтажа).
Формула расчета мощности: P = U*I.
Эти формулы дают возможность определить, какой резистор нужен для конкретного светодиода (или схемы).
При параллельном подключении показатели ограничительных резисторов рассчитываются отдельно для каждой лампочки.
Примеры расчета резистора для светодиода
Как рассчитать показатели для имеющихся светодиодов, чтобы осуществить подбор ограничителя (или нескольких)?
Пример: имеется блок питания 12 В и небольшая партия лампочек на 0,02А.
Расчет сопротивления ограничителя (для одного диода): R = U/I = 12/0,02=600 Ом.
Расчет оптимальной нагрузки на гасящий резистор: P = U*I = 12*0,02 = 0,24 В.
Это значит, что у продавца нужно попросить резистор на 600 Ом с мощность 0,5 В (чтобы был запас).
С повышением мощности увеличиваются размеры детали.
При параллельном подключении 3-х диодов с U=2 В и I=0,03А сила электротока будет равна сумме тока всех лампочек, то есть I=0,09А.
Пример: имеются 3 цепочки по 3 диода на 0,03 А и источник питания 12 В, нужно подключить цепочки параллельно.
Необходимо рассчитать не только параметры 4-х резисторов (на каждой цепочке и общий для схемы), но и параметры лампочек.
Сопротивление светодиода – это соотношение вольтажа к току: Rд = U/I = 2/0,03 = 66,7 (берется 70) Ом.
В последовательной цепочке сопротивление ограничителя: R1=R2=R3= U/I=12/0,03=400 Ом.
Мощность: P= U*I=12*0,03=0,36 В.
К сопротивлению резисторов плюсуется сопротивление лампочек, чтобы получить сопротивление одной цепочки: 400+70+70+70 = 610 Ом.
Сопротивление общего ограничителя схемы: 1/R = 1/R1+1/R2+1/R3 = 3/R1 или R= R1/3=610/3=23,33 Ом.
Входной ток: 3*0,03=0,09 В.
Мощность входного ограничителя: P = U*I=12*0,09=1,08 В.
Нужно купить детали на 400 Ом и 0,5 В, одну – на 24 Ом и 1,5 В.
Основные выводы
Приведенные выше формулы на пpaктике необходимо корректировать. Даже в одной партии у светодиодов различные показатели. Чтобы получить точные результаты, в формулы желательно вставлять цифры, полученные при тестировании лед-лампочек.
Необходимо так же учесть температуру среды. Это значит, что для использования в помещениях расчеты проводятся не так, как для использования вне помещений. Если в схему включаются пpeдoxpaнители, учитывается так же их сопротивление. Ведь у любого электроприбора оно есть.
ПредыдущаяСледующаяКомментарии:
Смотрите, как сделать светодиодный светильник своими руками. Как правильно при этом рассчитать и изготовить драйвер с гасящим конденсатором, какие материалы можно применять и как подключать прибор в сеть 220В или от батареек....
16 05 2024 18:50:32
Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза Электрический ток в вакууме Электрический ток в газах Синусоидальный ток. Основные понятия. Часть 1...
15 05 2024 22:22:52
Узнайте из этой статьи, как проверить с помощью мультиметра работоспособность светодиодов различного типа. Выясните, какими методами пользуются для определения их состояния, порядок действий и варианты решения вопроса....
14 05 2024 21:54:50
История электрического освещения уходит корнями в позапрошлый век. В начале 18 столетия обнаружили, что за счет нагревания различных материалов электроэнергией можно получить яркий свет....
13 05 2024 23:54:55
Энергосберегающие лампы: особенности и преимущества использования. Советы по выбору ЭСЛ ламп от специалистов....
12 05 2024 20:53:38
Архитектура электропроводки Схема электропроводки в квартире Схема распределительного щита 220В Сборка щитка для квартиры Электропроводка, как разделить на...
11 05 2024 8:48:12
134) Скрытые розетки для кухни: как установить правильно...
10 05 2024 18:26:56
Чтобы еще лучше понять все нюансы, следует разобраться, чем сила света отличается от светового потока. Это проще всего сделать по аналогии с такими физическими величинами, как сила и давление....
09 05 2024 14:10:20
Узнайте, какие лампы h4 являются наиболее подходящими для головного света автомобилей. Прочитайте, в чем состоят особенности конструкции разных видов светильников, их достоинства и недостатки. Рассмотрите наиболее популярные и качественные модели всех видов ламп h4....
08 05 2024 10:58:25
Инвертор 12 в 220 Вольт для автомобилей: как выбрать автомобильный инвертор, особенности использования, правила подключения....
07 05 2024 17:45:57
Читайте здесь, как сделать полки с подсветкой на базе светодиодной ленты, как правильно выбрать лед-полоску, какие главные особенности подсветки для стеклянных полок нужно учесть, какие материалы и инструменты понадобятся для монтажа и из каких основных шагов состоит процеДypa крепежа подсветки для полок....
06 05 2024 0:51:11
Подсветка зеркала светодиодной лентой: полная информация по выбору лед-ленты и монтажу подсветки. Инструкции и советы с фото....
04 05 2024 16:16:36
Ландшафтный дизайн и освещение в последнее время приобретает все большую популярность....
03 05 2024 22:45:38
Люстра "Паук" состоит из центрального кронштейна, от которого по бокам отходят «лапки», с лампочками на концах. Ветви могут быть как обычными шнурами...
02 05 2024 4:54:46
Читайте, как правильно самостоятельно собрать, повесить на потолок и подключить люстру. Различные варианты крепления и схемы подключения светильника. Рекомндации и видео по сборке и монтажу....
01 05 2024 11:54:19
Подключение стиральной машины к водопроводу и канализации - процесс, требующий определённых знаний. Однако это не значит, что для вызова специалиста нужно...
30 04 2024 5:50:58
В поисках не только надежного, но и красивого электроустановочного оборудования все большее количество наших сограждан обращает внимание на выключатели и розетки легранд. Этот французский производитель силового электрооборудования уже давно стал одним из лидеров мирового рынка, и линейка товаров этой компании в нашей стране неуклонно расширяется....
29 04 2024 19:57:46
Благодаря компании Legrand подключение компьютерной розетки становится все более простым. Этот лидер по производству электроустановочного и силового оборудования предлагает широкий ассортимент розеток для сетевых подключений....
28 04 2024 11:42:48
Светодиодное освещение представляет собой современные инновационные конструкции, в которых источником света выступает светодиод – прибор для преобразования...
27 04 2024 16:23:29
Освещение на террасе или веранде загородного дома — для чего нужно, правила организации. Какой тип светильников выбрать, по каким критериям. Варианты установки подсветки, основной свет и дополнительные элементы. Меры безопасности....
26 04 2024 19:19:37
Розетки для бытовой техники на кухне могут создать массу проблем. Ведь эта комната является своеобразным сосредоточением электроприборов....
25 04 2024 20:29:54
Ваш вопрос достаточно интересен, но для ответа на него мне бы хотелось получить целый ряд измерений. Без них я могу лишь строить предположения и иногда достаточно фантастические....
24 04 2024 7:41:19
Какие существуют обозначение для светодиодных ламп. Что означает аббревиатура РЭП на ЛЕД лампах? Маркировки светового потока, срок службы и мощности....
23 04 2024 18:54:38
Читайте, какие виды светодиодных лент предлагаются на рынке. Узнайте, по каким параметрам классифицируются эти источники света. Как отличить некачественную ленту от стандартной, стандартную от элит. Почему при выборе не всегда достаточно знать технические параметры....
22 04 2024 18:16:47
Проходной диммер: варианты и схемы подключения. Преимущества и недостатки использования проходных диммеров для регулировании освещения в квартире. Необходимые инструменты и материалы для монтажа....
21 04 2024 0:41:52
С помощью диммера можно регулировать яркость светодиодного освещения. Рассмотрим основные схемы для сбора диммера своими руками и принцип их работы...
20 04 2024 16:58:15
475) Таблица мощности проводов: рассмотрим подробно...
19 04 2024 7:27:56
Смотрите здесь, что такое лампа h7, какими параметрами она хаpaктеризуется, какие разновидности ее встречаются, какие их модели пользуются наибольшей популярностью, а также на какие параметры в первую очередь обратить внимание при их выборе....
18 04 2024 10:45:28
Узнайте, какие виды люминесцентных ламп наиболее востребованы. Выясните, из каких элементов состоит прибор и каков принцип его работы. В каких светильниках можно встреть данный тип ламп и в чем заключается их основное преимущество....
17 04 2024 9:57:18
Итак, тема нашей сегодняшней статьи - освещение в фотостудии, как оно строится, какие существуют нюансы и какие приспособления для этого нужны....
16 04 2024 17:23:38
Самонесущие изолированные провода СИП в последнее время приобретают все большую популярность....
15 04 2024 4:41:14
Читайте здесь, что такое ИК-подсветка, когда лучше всего ее использовать, что представляет собой ИК-прибор для видеокамер, какие модификации ИК-прожекторов бывают и каковы их достоинства, а также как своими руками сделать инфpaкрасную подсветку для ночной съемки....
14 04 2024 18:34:18
Светодиодная подсветка в интерьере: причины популярности, способы монтажа, область применения. Как сделать подсветку самому....
13 04 2024 15:20:53
Наша сегодняшняя тема — электрическое внутрипольное отопление. Мы затронем преимущество этого решения на фоне конвекционного электроотопления, изучим устройство электрических теплых полов, и выясним, как правильно монтируется эта система обогрева. Приступим....
12 04 2024 0:56:11
Подключение светодиода к Ардуино — какие компоненты для этого понадобятся. Схема подключения к плате Arduino Nano или Uno, полярность светодиодов и ограничение по току. Как управлять, включение и выключение программно....
11 04 2024 22:43:39
Узнайте, как правильно организовать освещение в квартире. Смотрите здесь, как выбрать лампы с учетом важных параметров, а также осветительные приборы. Читайте, как правильно распределить люстры и светильники в разных комнатах...
10 04 2024 2:20:19
Как перенести розетку для электроплиты на новое место? Такой вопрос часто возникает во время ремонта кухни. Ведь электрическая печь это достаточно мощный энергопотребитель и неправильные действия по ее переносу могут привести не только к ее поломке, но и пожару....
09 04 2024 1:56:42
Хаpaктеристика люминесцентной лампы. Разновидности люминесцентных ламп. Для чего применяют лампу? Техническая хаpaктеристика. Как выбрать и утилизировать лампу? Плюсы и минусы....
08 04 2024 14:36:37
Что такое ШИМ - ответы специалистов, описание принципа работы и регулирования. Примеры использования....
07 04 2024 2:48:12
169) Рассмотрим как подключить тройную розетку...
06 04 2024 11:36:12
Мы решили уделить несколько слов процессу выбора выключателей трехклавишных с розеткой, а также разобраться с подключением таких модульных устройств к электрической сети и потребителю....
05 04 2024 4:50:53
Как сделать светодиодную лампу (своими руками). Схемы и выбор корпуса светодиодной лампы. Сборка колбы лед лампочки в домашних условиях....
04 04 2024 6:52:14
3 ПВ провод который нашел широкое применение как в промышленности, так и на бытовом уровне. Удобство монтажа, большой выбор сечений, отличные физико-химические свойства изоляции и долговечность получили признание у электриков....
03 04 2024 21:27:29
Виды автомобильных ламп. Маркировка и типы цоколей. Таблица назначения и совместимости разъемов автоламп....
02 04 2024 9:48:54
Полное руководство по выбору и эксплуатации китайских светодиодных фонариков. Схемы фонарей на светодиодах из Китая. Ремонт и модернизация....
01 04 2024 20:31:17
Всё о выключателях. Хитрости, расположение и другие нюансы Проходные выключатели. Принцип, подключение и установка проходных выключателей Сенсорные выключатели...
31 03 2024 18:24:53
Подобрать студийный свет несложно, если разобраться в особенностях оборудования и найти оптимальную схему для фотосъемки. Главное – обеспечить качественное основное освещение и грамотно расположить вспомогательные элементы....
30 03 2024 13:30:24
Подключение телевизионных розеток дело достаточно простое и не требующее специального инструмента и навыков. Главное здесь правильно определиться со схемой подключения розеток и типом самих электроустановочных изделий. Ведь большинство проблем связаны не с качеством монтажа, а именно с неправильным выбором....
29 03 2024 4:22:17
Как подключить диммер: сферы применения и способы управления. Разновидности диммеров, их устройство и принцип действия. Особенности установки диммера вместо обычного выключателя. Настройка диммирования из нескольких мест....
28 03 2024 8:52:22
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 ::
