Cum se calculează corect și se alege un rezistor pentru un LED

Fiecare dintre noi a văzut Lumina diodice. Un mic LED obișnuit arată ca un con-lentilă din plastic pe picioare conductoare, în interiorul căruia se află un catod și un anod. În diagramă, LED-ul este reprezentat ca o diodă obișnuită, din care săgețile indică lumina emisă. Deci LED-ul este folosit pentru a primi lumină atunci când electronii se deplasează de la catod la anod - pn joncțiune lumina vizibilă este emisă.

Invenția LED-ului a avut loc în anii '70 îndepărtați, când lămpile incandescente au fost folosite pentru a obține lumină în toate. Dar astăzi, la începutul secolului XXI, LED-urile au luat în sfârșit locul celor mai eficiente surse de lumină electrică.

Unde este semnul plus pentru LED și unde este semnul minus?

Pentru a conecta corect LED-ul la sursa de alimentare, trebuie să observați mai întâi polaritatea. Anodul LED-ului este conectat la plus „+” al sursei de alimentare, iar catodul la minus „-”. Catodul conectat la minus are o ieșire scurtă, respectiv anodul este lung - piciorul lung al LED-ului este în plus „+” al sursei de alimentare.

Uită-te în interiorul LED-ului: electrodul mare este catodul, este în minus, electrodul mic, care arată la fel ca capătul piciorului, este plusul. Și lângă catod, obiectivul LED are o tăietură plană.

Nu țineți fierul de lipit mult timp

Cablurile cu LED-uri trebuie să se lipească bine și rapid, deoarece joncțiunea semiconductorului se teme foarte mult de căldura excesivă, așa că trebuie să atingeți fierul de lipit cu vârfurile sale cu o înțepătură la piciorul lipit și apoi luați deoparte fierul de lipit. Este mai bine să țineți piciorul cu LED-ul lipit cu penseta în timpul procesului de lipire pentru a vă asigura că se elimină căldura din picior, în caz de caz.

Rezistor necesar la verificarea LED-ului

Ajungem la cel mai important lucru - cum să conectăm ledul la o sursă de alimentare. Dacă vrei verificați performanța LED-ului, atunci nu-l conectați direct la baterie sau la sursa de alimentare. Dacă sursa de alimentare este de 12 volți, atunci folosiți un rezistor de 1 kOhm în serie cu LED-ul testat pentru siguranță.

Nu uitați de polaritate - un timp lung la un plus, un plumb de la un electrod intern mare la un minus. Dacă nu utilizați un rezistor, LED-ul se va arde rapid, dacă depășiți accidental tensiunea nominală, un curent mare va curge prin joncțiunea p-n, iar LED-ul va eșua aproape imediat.

Culoare LED

LED-urile au culori diferite, dar culoarea strălucirii nu este întotdeauna determinată de culoarea obiectivului LED. Alb, roșu, albastru, portocaliu, verde sau galben - obiectivul poate fi transparent, iar dacă îl porniți se va dovedi a fi roșu sau albastru. LED-urile albastre și albe sunt cele mai scumpe. În general, compoziția unui semiconductor afectează culoarea strălucirii LED-ului, iar culoarea obiectivului ca factor secundar.

LED-uri RGB multicolore conțin într-un caz mai multe joncțiuni pn care emit lumină, fiecare conferind propria sa culoare strălucitoare. Combinând luminozitatea componentelor cu curenți sau frecvențe ale impulsurilor de curent (pentru cristale roșii, verzi și albastre), puteți obține orice nuanță. Aici, desigur, sunt necesare rezistențe de echilibrare pentru fiecare canal de culoare.

Găsiți valoarea rezistorului pentru LED

Rezistorul este conectat în serie cu LED-ul. Funcția rezistorului este de a limita curentul, de a-l apropia de valoarea nominală a LED-ului, astfel încât LED-ul să nu se aprindă instantaneu și să funcționeze în regim nominal normal. Luăm în considerare următoarele date inițiale:

• Vps este tensiunea sursei de alimentare;

• Vdf - cădere de tensiune directă pe LED în mod normal;

• Dacă este curentul nominal al LED-ului în modul normal de lumină.

Acum înainte de a găsi valoarea rezistorului necesar R, rețineți că curentul în circuitul serial va fi constant, același în fiecare element: curentul Dacă prin LED va fi egal cu curentul Ir prin rezistența de limitare.

Prin urmare, Ir = Dacă. Dar Ir = Ur / R - conform legii lui Ohm. Și Ur = Vps-Vdf. Astfel, R = Ur / Ir = (Vps-Vdf) / Dacă.

Adică, știind tensiunea sursei de alimentare, căderea de tensiune pe LED și curentul nominal, puteți alege cu ușurință rezistența de limitare corespunzătoare.

Dacă valoarea rezistenței găsite nu poate fi selectată din seria standard de ratinguri de rezistență, atunci se ia o rezistență cu o valoare puțin mai mare, de exemplu, în locul celor 460 Ohms găsite, se iau 470 Ohms, care sunt întotdeauna ușor de găsit. Luminozitatea LED-ului va scădea foarte ușor.

Exemplu de selecție a rezistenței:

Să presupunem că există o sursă de alimentare de 12 volți și un LED care are nevoie de 1,5 volți și 10 mA pentru o strălucire normală. Selectăm un rezistor de stingere. 12-1.5 = 10.5 volți ar trebui să cadă pe rezistență, iar curentul în circuitul serial (sursa de alimentare, rezistență, LED) ar trebui să fie de 10 mA, prin urmare din legea lui Ohm: R = U / I = 10.5 / 0.010 = 1050 ohm. Selectăm 1,1 kOhm.

Ce putere ar trebui să fie rezistorul? Dacă R = 1100 Ohms, iar curentul este de 0,01 A, atunci, conform legii Joule-Lenz, energia termică Q = I * I * R = 0,11 J va fi eliberată în fiecare secundă pe rezistor, ceea ce este echivalent cu 0,11 W. Un rezistor de 0,125 W va face, chiar și o marjă va rămâne.

Conexiune LED seria

Dacă doriți să conectați mai multe leduri într-o singură sursă de lumină, cel mai bine este să efectuați conexiunea în serie. Acest lucru este necesar pentru a nu vă agăța rezistența la fiecare LED, pentru a evita pierderi de energie inutile. LED-urile de același tip, din același lot, sunt cele mai potrivite pentru conectarea în serie.

Să presupunem că trebuie să combinați constant 8 LED-uri de 1,4 volți cu un curent de 0,02 A pentru a vă conecta la o sursă de alimentare de 12 volți. Evident, curentul total va fi de 0,02 A, dar tensiunea totală va fi de 11,2 volți, de aceea 0,8 volți la un curent de 0,02 A ar trebui să se disipeze pe rezistență. R = U / I = 0,8 / 0,02 = 40 Ohmi. Alegeți un rezistor la o putere minimă de 43 ohmi.

Conectarea în paralel a șirurilor cu LED-uri nu este cea mai bună opțiune

Dacă aveți de ales, este mai bine să conectați LED-uri în serie, nu în paralel. Dacă conectați mai multe leduri în paralel printr-un rezistor comun, atunci din cauza răspândirii parametrilor LED-urilor, fiecare dintre ele nu va fi în condiții egale cu celelalte, unele vor străluci mai bine, luând mai mult curent, iar unele vor fi mai slabe dimpotrivă. Drept urmare, oricare dintre LED-urile vor arde mai devreme din cauza degradării rapide a cristalului. Este mai bine pentru conectarea paralelă a LED-urilor, dacă nu există nicio alternativă, aplicați un rezistor de limitare pe fiecare circuit.

Vezi și: Diagrame simple de conexiune LED