Расчет резистора для светодиода: как правильно рассчиатть и подобрать сопротивление для светодиода в сети на 12 вольт, какая нужна формула, пример расчета ограничительного резистора
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
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:
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:
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:
По закону Ома (U = R*I) формула для расчета сопротивления ограничителя при последовательном подключении: R = U/I, где:
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).
Читайте также Виды, хаpaктеристики и особенности светодиодных лентФормула 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.
ПредыдущаяСветодиодыКак выбрать лучшую светодиодную лампочку для домаСледующаяСветодиодыКак своими руками сделать светодиодный светильникКомментарии:
Прелестная «избранница чубушника» внешне в период цветения очень напоминает своего суженого, также щедра и обильна, но в то же время по-девичьи очаровательна и......
03 04 2025 10:27:19
Семена капусты Лебёдушка F1 прекрасно подходит для выращивания как теплом, так и в холодном климате. После сбора урожая хранить плоды можно до наступления зимы, при этом они не утратят полезные качества. Успейте купить семена по доступной......
31 03 2025 0:58:47
Многоцветковые. Это просто невероятно! Cyмacшедшее кол-во махровых цветов из одной луковицы (7 и более!!!) Цена указана за 1 шт. Почтовая рассылка данного товара......
30 03 2025 14:56:54
Редкий сорт с потрясающими по красоте махровыми цветками, которые переливаются на солнце всеми оттенками перламутра. Эффектно смотрится в нижнем ярусе любой......
25 03 2025 9:14:11
Элегантность и яркий окрас. Высокие декоративные качества лилейника удачно сочетаются с неприхотливостью и простотой выращивания. Сорт отличается особо......
23 03 2025 2:43:43
Долихос или гиацинтовые бобы — мощная шикарная лиана с пышной зеленью листьев и кистями аметистовых изящных соцветий. Высота более 3 м. Цена указана за 4 шт. семян......
21 03 2025 18:31:32
Всем знакомая и всеми любимая классическая садовая астра. Куст колонновидный, с крепкими густооблиственными цветоносами и махровыми шаровидными соцветиями до......
20 03 2025 17:35:54
Шарообразная крона - отличительная черта этого деревца. Идеальную форму «прически» можно легко поддерживать с помощью садовых ножниц. В групповых посадках эти......
18 03 2025 12:45:38
Тот, кто хоть раз видел ажурные шары лука декоративного в пору цветения, никогда не откажется от его выращивания. Все они очень разные и сильно отличаются друг от......
17 03 2025 3:31:53
Картофель Банкир — сорт с изумительным вкусом. При дегустации 15 сортов занял среди них первое место. Хорош и в виде пюре, и жареным. Сорт устойчив к заболеваниям. Лёжкость......
15 03 2025 10:57:26
Семена земляники почтой! Пользуется заслуженным авторитетом в кругу гибридов ремонтантной земляники благодаря своему постоянному и обильному плодоношению.......
13 03 2025 0:10:34
Тыква Волжанка - мощное растение с плодами весом до семи килограмм. Сладкая и полезная, эта царица овощей несомненно придётся по вкусу всей семье. Купить семена тыквы Волжанка можно в НПО Сады......
12 03 2025 23:16:43
Такая изменчивая и непостоянная красотка – никак не может определиться, какой цвет ей больше к лицу - розовый, оранжевый, желтый или, может быть, красный. Едва......
01 03 2025 19:14:31
Семена огурцов Макар F1 — раннеспелый сорт, созревающий за 35-40 дней после первых всходов. Растение неприхотливое к погодным условиям, может выращиваться как в открытом грунте, так и в теплице. Купите семена по доступной......
24 02 2025 17:37:23
Крупные удлиненно-овальные ягоды с отличным десертным вкусом, массой до 2,1 г. Тонкая темно-синяя, почти черная кожица со слабым восковым налетом. Ягодки растут на......
23 02 2025 20:42:36
Ажурный каскад нежно-гoлyбых с лавандовым оттенком цветков в светлой зелени изящных листьев восхитительно красив, идеально дополнит любую цветочную композицию в......
19 02 2025 17:59:55
Помидоры Берберана F1 — это гибрид, который относится к тепличным сортам. Плоды отлично переживают трaнcпортировку и способны долго лежать. Купить семена можете в интернет-магазине от НПО Сады......
18 02 2025 0:13:39
Семена огурцов Сигурд F1 — стрессоустойчивый раннеспелый гибрид, отличающийся большой урожайностью. Растение дает большие, темно-зеленые плоды с мягкой мякотью. Успейте купить семена по доступной......
17 02 2025 12:39:57
Тёплый, безмятежный, наполняющий прострaнcтво солнечными золотисто-розовыми тонами радуги. Цветки крупные махровые в плотных соцветиях. Растение компактное.......
16 02 2025 7:10:38
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 :: товары -6 :: товары -7 :: товары -8 :: товары -9 :: товары -10 :: товары -11 :: товары -12 ::