Какой резистор нужен для светодиода на 3 вольта
Самая простая гирлянда из светодиодов на 3 вольта
Светодиоды разного цвета имеют свою рабочую зону напряжения. Если мы видим светодиод на 3 вольта, то он может давать белый, голубой или зеленый свет. Напрямую подключать его к источнику питания, который генерирует более 3 вольт нельзя.
Расчет сопротивления резистора
Чтобы понизить напряжение на светодиоде, в цепь перед ним последовательно включают резистор. Основная задача электрика или любителя будет заключаться в том, чтобы правильно подобрать сопротивление.
В этом нет особой сложности. Главное, знать электрические параметры светодиодной лампочки, вспомнить закон Ома и определение мощности тока.
R=Uна резисторе/Iсветодиода
Iсветодиода – это допустимый ток для светодиода. Он обязательно указывается в характеристиках прибора вместе с прямым падением напряжения. Нельзя, чтобы ток, проходящий по цепи, превысил допустимую величину.
Это может вывести светодиодный прибор из строя.
Зачастую на готовых к использованию светодиодных приборах пишут мощность (Вт) и напряжение или ток. Но зная две из этих характеристик, всегда можно найти третью. Самые простые осветительные приборы потребляют мощность порядка 0,06 Вт.
При последовательном включении общее напряжение источника питания U складывается из Uна рез. и Uна светодиоде. Тогда Uна рез.=U-Uна светодиоде
Предположим, необходимо подключить светодиодную лампочку с прямым напряжением 3 вольта и током 20 мА к источнику питания 12 вольт. Получаем:
R=(12-3)/0,02=450 Ом.
Обычно, сопротивление берут с запасом. Для того ток умножают на коэффициент 0,75. Это равносильно умножению сопротивления на 1,33.
Следовательно, необходимо взять сопротивление 450*1,33=598,5=0,6 кОм или чуть больше.
Мощность резистора
Для определения мощности сопротивления применяется формула:
P=U²/ R= Iсветодиода*(U-Uна светодиоде)
В нашем случае: P=0,02*(12-3)=0,18 Вт
Такой мощности резисторы не выпускаются, поэтому необходимо брать ближайший к нему элемент с большим значением, а именно 0,25 ватта.
Если у вас нет резистора мощность 0,25 Вт, то можно включить параллельно два сопротивления меньшей мощности.
Количество светодиодов в гирлянде
Аналогичным образом рассчитывается резистор, если в цепь последовательно включено несколько светодиодов на 3 вольта. В этом случае от общего напряжения вычитается сумма напряжений всех лампочек.
Все светодиоды для гирлянды из нескольких лампочек следует брать одинаковыми, чтобы через цепь проходил постоянный одинаковый ток.
Максимальное количество лампочек можно узнать, если разделить U сети на U одного светодиода и на коэффициент запаса 1,15.
N=12:3:1,15=3,48
К источнику в 12 вольт можно спокойно подключить 3 излучающих свет полупроводника с напряжением 3 вольта и получить яркое свечение каждого из них.
Мощность такой гирлянды довольно маленькая. В этом и заключается преимущество светодиодных лампочек. Даже большая гирлянда будет потреблять у вас минимум энергии. Этим с успехом пользуются дизайнеры, украшая интерьеры, делая подсветку мебели и техники.
На сегодняшний день выпускаются сверхяркие модели с напряжением 3 вольта и повышенным допустимым током. Мощность каждого из них достигает 1 Вт и более, и применение у таких моделей уже несколько иное. Светодиод, потребляющий 1-2 Вт, применяют в модулях для прожекторов, фонарей, фар и рабочего освещения помещений.
Примером может служить продукция компании CREE, которая предлагает светодиодные продукты мощностью 1 Вт, 3Вт и т. д. Они созданы по технологиям, которые открывают новые возможности в этой отрасли.
le-diod.ru
Расчет резистора для светодиода
Привет друзья! Сегодня мы с вами будем рассчитывать резистор для светодиода. Не буду лить много воды, а сразу перейду к делу и объясню алгоритм расчета. Все что нам понадобится, это закон Ома для участка цепи!
Задача. Имеем источник напряжения 12 Вольт, необходимо запитать светодиод напряжением 3 Вольта, чтобы последний не сгорел.
Схема подключения выглядит следующим образом:
Смысл тут прост.
Если напряжение источника 12 Вольт, а напряжение светодиода 3 Вольта, то необходим такой резистор R1, чтобы на нем падало 9 Вольт.
Если был бы источник напряжения 36 Вольт, то необходим резистор R1 такого номинала, чтобы на нем падало 33 Вольта. Теперь давайте считать!
Источник напряжения 12 Вольт, светодиод питается 3 Вольтами, падение на резисторе R1 = 12-3=9 Вольт.
- Ток, потребляемый 3 Вольтовым светодиодом в среднем 20 мА = 0,02 Ампер.
- Далее вступает в бой закон Ома, I=U/R, отсюда следует, что R=U/I.
R1=9 Вольт/ 0,02 Ампер = 450 Ом. (на данном этапе нужно подставить в формулу не напряжение питания, а напряжение, которое должно упасть на резисторе R1).
- Выбираем резистор из стандартного ряда, R1 = 470 Ом.
Далее мы рассчитаем минимальную мощность резистора. Напряжение, которое падает на резисторе 9 Вольт. Ток, текущий через резистор 0,02 Ампер.
- Мощность находится по следующей формуле P=I*U, P= 9 Вольт*0,02 Ампер = 0,18 Вт.
Выбираем мощность резистора из стандартного ряда, P = 0,25 Вт.
Расчет окончен, наш резистор R1 = 470 Ом, 0,25 Вт.
Теперь давайте соберем схему и убедимся на практике в правильности нашего расчета. Резистор на 470 кОм я не нашел, но собрал из двух одни, на 480 кОм.
Напряжение на выходе источника напряжения 12 Вольт.
Напряжение, падающее на светодиоде равно 3,15 Вольт, остальное напряжение падает на резисторе (8,85 Вольт).
Ну и ток, протекающий через резистор и светодиод равен 18 мА.
В принципе расчет верен.
audio-cxem.ru
Расчет резистора для светодиода, калькулятор
Светодиод имеет очень небольшое внутреннее сопротивление, если его подключить напрямую к блоку питания, то сила тока будет достаточной высокой, чтобы он сгорел. Медные или золотые нити, которыми кристалл подключается к внешним выводам, могут выдерживать небольшие скачки, но при сильном превышении перегорают и питание прекращает поступать на кристалл. Онлайн расчёт резистора для светодиода производится на основе его номинальной рабочей силы тока.
Содержание
- 1. Онлайн калькулятор
- 2. Основные параметры
- 3. Особенности дешёвых ЛЕД
Онлайн калькулятор
Предварительно составьте схему подключения, чтобы избежать ошибок в расчётах. Онлайн калькулятор покажет вам точное сопротивление в Омах. Как правило окажется, что резисторы с таким номиналом не выпускаются, и вам будет показан ближайший стандартный номинал. Если не удаётся сделать точный подбор сопротивления, то используйте больший номинал. Подходящий номинал можно сделать подключая сопротивление параллельно или последовательно. Расчет сопротивления для светодиода можно не делать, если использовать мощный переменный или подстроечный резистор. Наиболее распространены типа 3296 на 0,5W. При использовании питания на 12В, последовательно можно подключить до 3 LED.
Резисторы бывают разного класса точности, 10%, 5%, 1%. То есть их сопротивление может погрешность в этих пределах в положительную или отрицательную сторону.
Не забываем учитывать и мощность токоограничивающего резистора, это его способность рассеивать определенное количество тепла. Если она будет мала, то он перегреется и выйдет из строя, тем самым разорвав электрическую цепь.
Чтобы определить полярность можно подать небольшое напряжение или использовать функцию проверки диодов на мультиметре. Отличается от режима измерения сопротивления, обычно подаётся от 2В до 3В.
Основные параметры
Отличие характеристик кристаллов для дешевых ЛЕД
Так же при расчёте светодиодов следует учитывать разброс параметров, для дешевых они будут максимальны, для дорогих они будут более одинаковыми. Чтобы проверить этот параметр, необходимо включить их в равных условиях, то есть последовательно. Уменьшая тока или напряжение снизить яркость до слегка светящихся точек. Визуально вы сможете оценить, некоторые будут светится ярче, другие тускло. Чем равномернее они горят, тем меньше разброс. Калькулятор расчёта резистора для светодиода подразумевает, что характеристики светодиодных чипов идеальные, то есть отличие равно нулю.
Напряжение падения для распространенных моделей маломощных до 10W может быть от 2В до 12В. С ростом мощности увеличивается количество кристаллов в COB диоде, на каждом есть падение. Кристаллы включаются цепочками последовательно, затем они объединяются в параллельные цепи. На мощностях от 10W до 100W снижение растёт с 12В до 36В.
Этот параметр должен быть указан в технических характеристиках LED чипа и зависит от назначения:
- цвета синий, красный, зелёный, желтый;
- трёхцветный RGB;
- четырёхцветный RGBW;
- двухцветный, теплый и холодный белый.
Особенности дешёвых ЛЕД
Прежде чем подобрать резистор для светодиода на онлайн калькуляторе, следует убедится в параметрах диодов. Китайцы на Aliexpress продают множество led, выдавая их за фирменные. Наиболее популярны модели SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Всё самое плохое обычно делается под брендом Epistar.
Например, чаще всего китайцы обманывают на SMD5630 и SMD5730. Цифры в маркировке обозначают лишь размер корпуса 5,6мм на 3,0мм. В фирменных такой большой корпус используется для установки мощных кристаллов на 0,5W , поэтому у покупателей диодов СМД5630 напрямую ассоциируется с мощностью 0,5W. Хитрый китаец этим пользуется, и в корпус 5630 устанавливает дешевый и слабенький кристалл в среднем на 0,1W , при этом указывая потребление энергии 0,5W.
Китайские светодиодные лампы кукурузы
Наглядным примером будут автомобильные лампы и светодиодные кукурузы, в которых поставлено большое количество слабеньких и некачественных ЛЕД чипов. Обычный покупатель считает, чем больше светодиодов чем лучше светит и выше мощность.
Автомобильные лампы на самых слабых лед 0,1W
Чтобы сэкономить денежку, мои светодиодные коллеги ищут приличные ЛЕД на Aliexpress. Ищут хорошего продавца, который обещает определённые параметры, заказывают , ждут доставку месяц. После тестов оказывается, что китайский продавец обманул, продал барахло. Повезёт, если на седьмой раз придут приличные диоды, а не барахло.
Обычно сделают 5 заказов, и не добившись результата и идут делать заказ в отечественный магазин, который может сделать обмен.
led-obzor.ru
Как подключить светодиод к батарейке: 1,5 и 3 Вольта, 9В Крона
Доступность и относительно невысокие цены на сверхъяркие светодиоды (LED) позволяют использовать их в различных любительских устройствах. Начинающие радиолюбители, впервые применяющие LED в своих конструкциях, часто задаются вопросом, как подключить светодиод к батарейке? Прочтя этот материал, читатель узнает, как зажечь светодиод практически от любой батарейки, какие схемы подключения LED можно использовать в том или ином случае, как выполнить расчет элементов схемы.
К каким батарейкам можно подключать светодиод?
В принципе, просто зажечь светодиод, можно от любой батарейки.
Разработанные радиолюбителями и профессионалами электронные схемы позволяют успешно справиться с этой задачей. Другое дело, сколько времени будет непрерывно работать схема с конкретным светодиодом (светодиодами) и конкретной батарейкой или батарейками.
Для оценки этого времени следует знать, что одной из основных характеристик любых батарей, будь то химический элемент или аккумулятор, является емкость. Емкость батареи – С выражается в ампер-часах. Например, емкость распространенных пальчиковых батареек формата ААА, в зависимости от типа и производителя, может составлять от 0.5 до 2.5 ампер-часов. В свою очередь светоизлучающие диоды характеризуются рабочим током, который может составлять десятки и сотни миллиампер. Таким образом, приблизительно рассчитать, на сколько хватит батареи, можно по формуле:
T= (C*Uбат)/(Uраб.led*Iраб.led)
В данной формуле в числителе стоит работа, которую может совершить батарея, а в знаменателе мощность, которую потребляет светоизлучающий диод.
Формула не учитывает КПД конкретно схемы и того факта, что полностью использовать всю емкость батареи крайне проблематично.
При конструировании приборов с батарейным питанием обычно стараются, чтобы их ток потребления не превышал 10 – 30% емкости батареи. Руководствуясь этим соображением и приведенной выше формулой можно оценить сколько нужно батареек данной емкости для питания того или иного светодиода.
Как подключить от пальчиковой батарейки АА 1,5В
К сожалению, не существует простого способа запитать светодиод от одной пальчиковой батарейки. Дело в том, что рабочее напряжение светоизлучающих диодов обычно превышает 1.5 В. Для сверхьярких светодиодов эта величина лежит в диапазоне 3.2 – 3.4В. Поэтому для питания светодиода от одной батарейки потребуется собрать преобразователь напряжения. Ниже приведена схема простого преобразователя напряжения на двух транзисторах с помощью которого можно питать 1 – 2 сверхъярких LED с рабочим током 20 миллиампер.
Данный преобразователь представляет собой блокинг-генератор, собранный на транзисторе VT2, трансформаторе Т1 и резисторе R1.
Блокинг-генератор вырабатывает импульсы напряжения, которые в несколько раз превышают напряжение источника питания. Диод VD1 выпрямляет эти импульсы. Дроссель L1, конденсаторы C2 и С3 являются элементами сглаживающего фильтра.
Транзистор VT1, резистор R2 и стабилитрон VD2 являются элементами стабилизатора напряжения. Когда напряжение на конденсаторе С2 превысит 3.3 В, стабилитрон открывается и на резисторе R2 создается падение напряжения. Одновременно откроется первый транзистор и запирет VT2, блокинг-генератор прекратит работу. Тем самым достигается стабилизация выходного напряжения преобразователя на уровне 3.3 В.
В качестве VD1 лучше использовать диоды Шоттки, которые имеют малое падение напряжения в открытом состоянии.
Трансформатор Т1 можно намотать на кольце из феррита марки 2000НН. Диаметр кольца может быть 7 – 15 мм. В качестве сердечника можно использовать кольца от преобразователей энергосберегающих лампочек, катушек фильтров компьютерных блоков питания и т.
д. Обмотки выполняют эмалированным проводом диаметром 0.3 мм по 25 витков каждая.
Данную схему можно безболезненно упростить, исключив элементы стабилизации. В принципе схема может обойтись и без дросселя и одного из конденсаторов С2 или С3 . Упрощенную схему может собрать своими руками даже начинающий радиолюбитель.
Cхема хороша еще тем, что будет непрерывно работать, пока напряжение источника питания не снизится до 0.8 В.
Как подключить от 3В батарейки
Подключить сверхъяркий светодиод к батарее 3 В можно не используя никаких дополнительных деталей. Так как рабочее напряжение светодиода несколько больше 3 В, то светодиод будет светить не в полную силу. Иногда это может быть даже полезным. Например, используя светодиод с выключателем и дисковый аккумулятор на 3 В (в народе называемая таблеткой), применяемый в материнских платах компьютера, можно сделать небольшой брелок-фонарик. Такой миниатюрный фонарик может пригодиться в разных ситуациях.
От такой батарейки — таблетки на 3 Вольта можно запитать светодиодИспользуя пару батареек 1.
5 В и покупной или самодельный преобразователь для питания одного или нескольких LED, можно изготовить более серьезную конструкцию. Схема одного из подобных преобразователей (бустеров) изображена на рисунке.
Бустер на основе микросхемы LM3410 и нескольких навесных элементов имеет следующие характеристики:
- входное напряжение 2.7 – 5.5 В.
- максимальный выходной ток до 2.4 А.
- количество подключаемых LED от 1 до 5.
- частота преобразования от 0.8 до 1.6 МГц.
Выходной ток преобразователя можно регулировать, изменяя сопротивление измерительного резистора R1. Несмотря на то, что из технической документации следует, что микросхема рассчитана на подключение 5-ти светодиодов, на самом деле к ней можно подключать и 6. Это обусловлено тем, что максимальное выходное напряжение чипа 24 В. Еще LM3410 позволяет регулировать яркость свечения светодиодов (диммирование). Для этих целей служит четвертый вывод микросхемы (DIMM). Диммирование можно осуществлять, изменяя входной ток этого вывода.
Как подключить от 9В батарейки Крона
«Крона» имеет относительно небольшую емкость и не очень подходит для питания мощных светодиодов. Максимальный ток такой батареи не должен превышать 30 – 40 мА. Поэтому к ней лучше подключить 3 последовательно соединенных светоизлучающих диода с рабочим током 20 мА. Они, как и в случае подключения к батарейке 3 вольта не будут светить в полную силу, но зато, батарея прослужит дольше.
Схема питания от батарейки кронаВ одном материале трудно осветить все многообразие способов подключения светодиодов к батареям с различным напряжением и емкостью. Мы постарались рассказать о самых надежных и простых конструкциях. Надеемся, что этот материал будет полезен как начинающим, так и более опытным радиолюбителям.
ledno.ru
Калькулятор светодиодов. Расчет ограничительных резисторов для одиночных светодиодов и светодиодных массивов • Электротехнические и радиотехнические калькуляторы • Онлайн-конвертеры единиц измерения
Калькулятор нарисует принципиальную и монтажную схему одного светодиода с ограничительным резистором или светодиодного массива, состоящего из нескольких параллельных ветвей светодиодов, с последовательно включенным ограничительным резистором.
Если вы только начинаете изучать электронику или учитесь в техническом университете, вы можете использовать этот калькулятор для изучения светодиодов. Если же вы не в первый раз разрабатываете массив светодиодов, воспользуйтесь им для проверки своих расчетов. И конечно, этот и другие калькуляторы на TranslatorsCafe.com пригодятся всем, кто хочет изучить технический английский, так как все они есть и в английской версии.
Пример: Рассчитать последовательно-параллельный массив, состоящий из 30 красных светодиодов с прямым напряжением 2 В и прямым током 20 мА для напряжения источника 12 В.
Входные данные
Напряжение источника питания
VsВ
Напряжение источника питания должно быть выше прямого напряжения светодиода и менее 250 В.
Прямой ток светодиода
IfмА
Для питания мощных светодиодов необходимо использовать стабилизаторы тока, а не ограничительные резисторы.
Выберите тип светодиода
Выберите тип светодиодаинфракрасныйкрасныйзелёныйжёлтыйоранжевый/янтарныйсинийбелыйдругой
или Прямое напряжение светодиода
VfВ
Количество светодиодов в массиве
Nt
Количество светодиодов в цепи последовательно включенных светодиодов с ограничительным резистором.
Если этот параметр не задан, он будет рассчитан автоматически.
Ns
Число светодиодов в цепи последовательно включенных светодиодов не должно быть больше {0} для заданных напряжения источника питания и прямого напряжения светодиода.
Выходные данные
Такая схема имеет слишком низкий КПД из-за большой мощности, рассеиваемой на одном или нескольких ограничительных резисторах.
Массив {0} x {1}, всего светодиодов {2}
Число светодиодов в одной цепи {0}
Принципиальная схема
Монтажная схема
Номинал и максимальная рассеиваемая мощность резистора для последовательной цепи с максимальным для данного напряжения питания количеством светодиодов:
Общая мощность, рассеиваимая на всех ограничительных резисторах:
Общая мощность, рассеиваемая всеми светодиодами:
Общая мощность, потребляемая массивом светодиодов:
Ток, потребляемый от источника питания:
Количество светодиодов в матрице:
Количество последовательных ветвей, соединенных параллельно:
Количество светодиодов в последовательной ветви с макс.
количеством светодиодов:
Количество светодиодов в дополнительной ветви с количеством светодиодов, меньшим максимального:
Определения и формулы для расчета
Одиночный светодиод
Светодиод (светоизлучающий диод) — полупроводниковый источник излучения в оптическом диапазоне с двумя или более выводами. Монохромные светодиоды обычно имеют два вывода, двухцветные — два или три вывода, трехцветные снабжены четырьмя выводами. Светодиод излучает свет, если к его вывода приложено определенное прямое напряжение.
Обычный инфракрасный светодиод и его условное обозначение на принципиальных схемах (на российских принципиальных схемах светодиоды изображают без разрыва проводника). Квадратный кристалл светодиода установлен на отрицательном электроде (катоде). К положительному электроду (аноду) кристалл подключается с помощью тонкого проводника.
Для подключения светодиода к источнику питания можно использовать простую схему с последовательно включенным токоограничительным резистором. Резистор необходим в связи с тем, что падение напряжение на светодиоде является постоянным в относительно широком диапазоне рабочих токов.
| Цвета светодиодов, материал полупроводника, длина волны и падение напряжения | |||
|---|---|---|---|
| Цвет | Материал полупроводника | Длина волны | Падение напряжения |
| Инфракрасный | Арсенид галлия (GaAs) | 850-940 нм | |
| Красный | Арсенид-фосфид галлия (GaAsP) | 620-700 нм | 1.6—2.0 В |
| Оранжевый | Арсенид-фосфид галлия (GaAsP) | 590-610 нм | 2.0—2.1 В |
| Желтый | Арсенид-фосфид галлия (GaAsP) | 580-590 нм | 2.1—2.2 В |
| Зеленый | Фосфид алюминия-галлия (AlGaP) | 500-570 нм | 1.9—3.5 В |
| Синий | Нитрид индия-галлия (InGaN) | 440-505 нм | 2.48—3.6 В |
| Белый | Диоды с люминофором или трехцветные RGB | Широкий спектр | 2. 8—4.0 В |
Поведение светодиодов и резисторов в схемах отличается. В соответствии с законом Ома, резисторы имеют линейную зависимость падения напряжения от протекающего через них тока:
Вольтамперные характеристики типичных светодиодов различных цветов
Если напряжение на резисторе увеличивается, ток также пропорционально увеличивается (здесь мы предполагаем, что величина сопротивления резистора остается постоянной). Светодиоды ведут себя не так. Их поведение соответствует поведению обычных диодов. Вольтамперные характеристики светодиодов разного цвета приведены на рисунке. Они показывают, что ток через светодиод не прямо пропорционален падению напряжения на светодиоде. Видно, что имеется экспоненциальная зависимость тока от прямого напряжения. Это означает, что при небольшом изменении напряжения ток может измениться очень сильно.
Если прямое напряжение на светодиоде невелико, его сопротивление очень большое и светодиод не горит. При превышении указанного в технических характеристиках порогового уровня светодиод начинает светиться и его сопротивление быстро падает.
Если приложенное напряжение превышает рекомендуемую величину прямого напряжения, которое может быть в пределах 1,5—4 В для светодиодов различных цветов, ток через светодиод резко растет, что может привести к выходу его из строя. Для ограничения этого тока, последовательно со светодиодом включают резистор, который ограничивает ток таким образом, что он не превышал рабочий ток, указанный в характеристиках светодиода.
Формулы для расчетов
Светодиод в прямоугольном корпусе с плоским верхом применяется, например, для индикаторов уровня
Ток через ограничительный резистор Rs можно рассчитать по формуле закона Ома, в которой из напряжения питания Vs вычитается прямое падение напряжения на светодиоде Vf:
Здесь Vs напряжение источника питания в вольтах (например, 5 В от шины USB), Vf прямое падение напряжения на светодиоде и I прямой ток через светодиод в амперах. Значения Vf и If приводятся в технических характеристиках светодиода.
Типичные значения Vf показаны выше в таблице. Типичный ток индикаторных светодиодов 20 мА.
После расчета сопротивления резистора, из ряда номиналов сопротивлений выбирается ближайшее большее стандартное значение. Например, если расчет показывает, что нужен резистор Rs = 145 ом, мы (и калькулятор) выберем резистор Rs = 150 ом.
Токоограничительный резистор рассеивает определенную мощность, которая рассчитывается по формуле
Оранжевые светодиоды обычно используются в маршрутизаторах для указания скорости обмена 10/100 Мбит/с. Зеленые светодиоды горят при скорости 1000 Мбит/с
Для надежной работы резистора его мощность выбирается вдвое выше расчетой. Например, если по формуле получилось 0,06 Вт, мы выберем резистор на 0,125 Вт.
А теперь рассчитаем эффективность работы нашей схемы (ее КПД), который покажет какой процент мощности, отдаваемой источником питания, потребляется светодиодом. На светодиоде рассеивается такая мощность:
Тогда общее потребление будет равно
КПД схемы включения светодиода с ограничительным резистором:
Для выбора источника питания необходимо рассчитать ток, который он должен отдавать в схему.
Это делается по формуле:
Светодиодная лента со светодиодами типа 5050; цифры 50 и 50 означают длину и ширину микросхемы в миллиметрах; токоограничительные резисторы 150 ом уже установлены на ленте последовательно со светодиодами
Светодиодные массивы
Одиночный светодиод можно зажигать с помощью токоограничительного резистора. Однако для питания светодиодных массивов, которые все чаще используются для освещения, подсветки в телевизорах и компьютерных мониторах, в рекламе и для других целей, необходимы специализированные источники питания. Мы все привыкли к источникам, выдающим стабилизированное напряжение питания. Однако, для питания светодиодов нужны источники, в которых стабилизируется ток, а не напряжение. Однако и с такими источниками ограничительные резисторы все равно устанавливают.
Если нужно изготовить светодиодный массив, используют несколько последовательных светодиодных цепей, соединенных параллельно. Для цепи из последовательных светодиодов необходим источник питания с напряжением, которое превышает сумму падений напряжений на отдельных светодиодах.
Если его напряжение выше этой суммы, необходимо включить в цепь один токоограничительный резистор. Через все светодиоды течет одинаковый ток, что (до определенной степени) позволяет получить одинаковую яркость.
Однако если один из светодиодов в цепи откажет так, что он будет в обрыве (именно такой отказ чаще всего и происходит), вся цепочка светодиодов погаснет. В некоторых схемах и конструкциях для предотвращения таких отказов вводят особый шунт, например, ставят стабилитрон параллельно каждому диоду. Когда диод сгорает, напряжение на стабилитроне становится достаточно высоким и он начинает проводить ток, обеспечивая работу исправных светодиодов. Этот подход хорош для маломощных светодиодов, однако в схемах, предназначенных для наружного освещения, нужны более сложные решения. Конечно, это приводит к увеличению стоимости и габаритов устройств. Сейчас (в 2018 году) можно наблюдать, что светодиодные фонари на улицах, при планируемом сроке службы в 10 лет служат не более года. То же относится и к бытовым светодиодным лампам, в том числе и производителей с известными именами.
Полоса светодиодов, используемая для подсветки телевизионного ЖК -дисплея. Такая полоска устанавливается с двух сторон панели дисплея. Данная конструкция позволяет делать очень тонкие дисплеи. Отметим, что телевизионные ЖК-дисплеи со светодиодной подсветкой, которые обычно продаются под названием LED TV, то есть «светодиодные телевизоры» таковыми на самом деле не являются. В настоящих светодиодных телевизорах (OLED TV) используются светодиодные графические экраны на органических светодиодах и стоят они значительно дороже телевизоров с ЖК-дисплеем.
При расчете требуемого сопротивления токоограничительного резистора Rs, все падения напряжения на каждом светодиоде складываются. Например, если падение напряжения на каждом из пяти соединенных последовательно горящих светодиодов составляет 2 В, то полное падение напряжение на всех пяти будет 2 × 5 = 10 В.
Несколько идентичных светодиодов можно соединять и параллельно. У параллельно соединенных светодиодов прямые напряжения Vf должны быть одинаковыми — иначе в них не будут протекать одинаковые токи и их яркость будет различной.
Если светодиоды соединяются параллельно, очень желательно ставить токоограничительный резистор последовательно с каждым из них. При параллельном соединении отказ одного светодиода, при котором он будет в обрыве, не приведет к выходу из строя всего массива — он будет работать нормально. Другой проблемой параллельного соединения является выбор эффективного источника питания, обеспечивающего большой ток при низком напряжении. Такой источник питания будет стоить намного больше, чем источник той же мощности, но на высокое напряжение и меньший ток.
В этом обычном уличном фонаре 8 параллельных цепей из пяти последовательно соединенных мощных светодиодов питаются от источника питания со стабилизацией тока с высоким КПД. Отметим, что две цепи в этом фонаре (слева вверху и справа внизу), установленном всего несколько месяцев назад, уже сгорели, так как в каждой из них светодиоды соединены последовательно, а схемы для предотвращения отказов отсутствуют или не работают.
Расчет токоограничительных резисторов
Если количество светодиодов в последовательной цепи NLEDs in string (обозначенное Ns в поле ввода) введено, то максимальное количество светодиодов в цепи последовательно соединенных светодиодов NLEDs in string max определяется как
Если количество светодиодов в последовательной цепи NLEDs in string (обозначенное Ns в поле ввода) введено, то максимальное количество светодиодов в цепи последовательно соединенных светодиодов NLEDs in string max определяется как
Светодиоды типа 3014 (3,0 × 1,4 мм) для поверхностного монтажа, используемые для боковой подсветки ЖК-панели телевизора.
Количество цепей с максимальным количество светодиодов в цепи Nstrings:
Количество светодиодов в дополнительной цепи с остатком светодиодов Nremainder LEDs :
Если Nremainder LEDs = 0, то дополнительной цепи не будет.
Определим сопротивление токоограничительного резистора в цепи с максимальным количеством светодиодов:
Определим сопротивление токоограничительного резистора в цепи с количеством светодиодов меньше максимального:
Общая мощность PLED, рассеиваемая всеми светодиодами:
Мощность, потребляемая всеми резисторами:
Гибкие светодиодные дисплеи на железнодорожной станции; в таких дисплеях используются группы светодиодов в качестве отдельных пикселей. В связи с высокой яркостью светодиодов и их хорошей видимостью при ярком солнечном свете, такие дисплеи часто можно увидеть на наружной рекламных щитах и дорожных указателях маршрута.
Светодиодные дисплеи также можно использовать для освещения и в этой роли их часто используют в фонарях с регулируемой цветовой температурой для видео и фотосъемки.
Номинальная мощность резисторов определяется с учетом двойного запаса k = 2, который обеспечивает надежную работу резистора. Выбираем из ряда значений мощности : 0.125; 0.25; 0.5; 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 16, 25, 50 W резистор с мощностью вдвое выше, чем расчетная.
Рассчитаем общую мощность, потребляемую всеми резисторами:
Рассчитаем общую мощность, потребляемую светодиодным массивом:
Рассчитаем ток, который должен обеспечить источник питания:
И наконец, рассчитаем КПД нашего массива:
Возможно, вас заинтересуют конвертеры Яркости, Силы света and Освещенности.
Автор статьи: Анатолий Золотков
Резистор для светодиода — РадиоСхема
Калькулятор расчета резистора для светодиода онлайн
Многие мучаются вопросом, как рассчитать резистор для светодиода? Калькулятор сопротивления идеально подойдет, когда у вас есть один светодиод (LED) и нужно знать, какой именно резистор нужно использовать.
А также для расчета сопротивления и мощности резистора в цепи для группы светодиодов соединенных последовательно.
<<< Калькуляторы онлайн
Обзор
Каждый светоизлучающий диод (LED) пропускает через себя определенный ток, который они могут выдержать. Идем дальше, максимальный ток, даже на короткое время, приводит к повреждению светодиода. Таким образом, ограничение тока через светодиод с помощью резистора самая распространенная и простая практика. Обратите внимание, что этот метод не рекомендуется для мощных светодиодов, которые нуждаются в более надежной коммутации регулятора тока. Купить светодиоды.
Этот калькулятор поможет вам определить номинал резистора, чтобы добавить последовательно со светодиодом, ограничивая ток. Просто введите указанные значения и нажмите кнопку «Рассчитать». В качестве бонуса, он также будет рассчитать мощность, потребляемую светодиодом.
Уравнение
Iled = Ток светодиода.
Рабочий диапазон обычного 3 мм и 5 мм светодиодов составляет 10-30 миллиампер. Если доступ к datasheet светодиода невозможно, то без ущерба к светодиоду можно предположить ток в 20 мА.
Vled = Падение напряжения на светодиоде. Падение напряжения на LED зависит от цвета, который он испускает. Ниже таблица каждого цвета и их соответствующее падение напряжения:
X = Количество светодиодов в цепи
| Цвет | |
| Красный | 2 |
| Зелёный | 2.1 |
| Голубой | 3.6 |
| Белый | 3.6 |
| Жёлтый | 2.1 |
| Оранжевый | 2.2 |
| Янтарный | 2.1 |
| Инфракрасный | 1.7 |
| Другие | 2 |
Определение полярности светодиода
Светодиод имеет положительный контакт (анод) и отрицательный контакт (катод).
Схематическое обозначение светодиода похоже на обычный диод (как показано выше), за исключением двух стрелок, направленных наружу. Анодом (+) обозначен треугольник и катодом (-) помечается линией.
Длинная ножка светодиода это почти всегда положительный контакт (анод), тогда покороче является отрицательным (катод). Кроме того, если вы посмотрите внутрь светодиод, мелкие куски металла подключен к аноду, а побольше подключен к катоду (см. рис. выше).
Купить светодиоды.
Как подключить светодиод к 12 вольтам, светодиоды 12 вольт
Как подключить светодиод к 12 вольтам? Также просто, как и к 9-ти. Подключение светодиодов к источникам питания производится через ограничивающий резистор. Вся проблема и состоит в правильном расчёте сопротивления для светодиода.
Светодиоды 12 вольт
При подключении светодиода к 12 вольтам вначале выясняем, что за светодиод нам надо подключить. Как правило, у обычных светодиодов падение напряжения на них составляет 2 вольта (у синих и белых по 4 вольта).
При падении напряжения на светодиоде 2 вольта при 12 вольт-м питании у нас остаётся 10 вольт, которые нам надо погасить резистором. Надо рассчитать его сопротивление.
R = U / I
Получаем 10 / 0.02 = 500 ом. Находим ближайшее большее значение номинала резистора по ряду Е24 (самый распространённый) — 510 ом. Это ещё не всё. Для надёжной работы этой схемы необходимо рассчитать мощность резистора. Мощность — это напряжение, умноженное на ток.
P = U * I
Т.е. напряжение, падающее на резисторе (10 В) умножаем на ток, текущий через него (0.02 А) и получаем 10 * 0.02 = 0.2 Вт или 200 мВт. Стандартный больший номинал резисторов — 0.25 Вт. Всё.
Если мы, к примеру, захотим подключить два светодиода к 12 вольтам, то всё почти также.
Разница будет только в том, что на двух светодиодах будет падать не 2, а уже 2 * 2 = 4 вольта.
Т.о. на резистор останется 12 -4 = 8 вольт. Дальше всё также. Сопротивление резистора R = 8 / 0.02 = 400 ом. Ближайшее большее значение по Е24 — 430 ом. Мощность 8 * 0.02 = 0.16 Вт. Ближайшее большее значение такое же, как и в предыдущем примере — 0.25 Вт. Всё просто. Кстати, где поставить резистор, не имеет никакого значения. Со стороны анода, или катода, или, в случае с несколькими светодиодами, между ними.
И не светите яркими светодиодами в глаза. Это опасно.
led — с учетом сопротивления светодиодов
Вопреки некоторым другим ответам, светодиоды do имеют сопротивление. Он маленький, но не несущественный. Одного лишь сопротивления недостаточно, чтобы охарактеризовать их поведение, но сказать, что светодиоды имеют сопротивление no , является допустимым упрощением только иногда .
См., например, этот график из таблицы данных для LTL-307EE , который я выбрал без каких-либо причин, кроме диода по умолчанию в CircuitLab, и довольно типичного светодиодного индикатора:
Посмотрите, как линия по существу прямая, а не вертикальная над 5 мА? Это связано с внутренним сопротивлением светодиода.
{- 33} \ $.
Рассмотрим отношение тока и напряжения для резистора, которое определяется законом Ома
$$ I = \ frac {V} {R} $$
Ясно, что они линейно связаны. Если бы вам было показано это соотношение между током и напряжением для резистора, как указано выше для светодиода, вы получите прямую линию, проходящую через \ $ 0V, 0A \ $, а наклон этой линии — сопротивление \ $ R \ $.
Вот такой график с резистором, «идеальным» диодом в соответствии с уравнением диода Шокли и отсутствием сопротивления, а также более реалистичной моделью светодиода, который содержит некоторое сопротивление:
Вы можете видеть, что для значений current \ $> 5mA \ $, идеальный диод выглядит как вертикальная линия. На самом деле это просто very круто, но в этом масштабе выглядит вертикально. Но настоящие светодиоды не делают этого, даже не закрывают. Если вы посмотрите на наклон линии в приведенном выше таблице данных, это выглядит как прямая линия через \ $ (1.
8V, 5mA) \ $ to \ $ (2.4V, 50mA) \ $. Наклон этой линии:
$$ \ frac {2.4V — 1.8V} {50mA-5mA} = \ frac {0.6V} {45mA} = 13 \ Omega $$
Таким образом, внутреннее сопротивление светодиода составляет \ $ 13 \ Omega \ $.
Конечно, вы должны также включить прямое падение напряжения светодиода в своих расчетах, которое отвечает за сдвиг вправо между резистором и реальным светодиодом линии. Но другие уже неплохо объяснили это.
В конце дня вам нужно только смоделировать те аспекты светодиода, которые важны для вашего приложения. \ $ 13 \ Omega \ $ сопротивления не имеет значения, если вы собираетесь добавить еще $ 1000 \ Omega \ $. Колено в кривой тока-напряжения не имеет значения, если светодиод будет на или выключен . Но в интересах понимания того, какие упрощающие допущения вы делаете, и когда эти упрощающие предположения более недействительны, я хотел бы объяснить: у светодиода есть сопротивление.
Расчет резистора для светодиода | Практическая электроника
Так как для светоизлучающего диода (СИД, LED, светодиода) весьма желательно питание стабильным током, то не стоит его подключать непосредственно к источнику напряжения.
Нужно обязательно стабилизировать или хотя бы ограничить ток протекающий через светодиод. Сложные импульсные стабилизаторы тока, с высоким КПД оставим напоследок, для начала пойдем по самому простому пути: используем единственный токоограничивающий резистор и сделаем расчет сопротивления резистора для светодиода.
На рабочем участке вольт-амперной характеристики светодиода, при небольшом изменении напряжения ток может меняться в несколько раз, то есть светодиод ведет себя как стабилизатор напряжения. Будем пренебрегать небольшим изменением падения напряжения на светодиоде и считать его постоянным.
Калькулятор расчета сопротивления резистора для светодиода
Сразу приведу калькулятор для тех кто не хочет углубляться в теорию.
Для расчета сопротивления резистора для светодиода нам потребуются следующие данные:
Введите все данные и получите сопротивление резистора в Омах.(Если нужно ввести дробные величины, то нужно использовать десятичную точку, а не запятую.
)
Для питания светодиодов обычно приспосабливают источники питания на 5В или 12В. В принципе это может быть любой источник питания, главное чтобы его выходное напряжение было больше чем напряжение которое должно быть на светодиоде минимум на 10-15%, чем больше разница между напряжением БП и светодиода, тем будет лучше стабильность тока, но будет хуже КПД схемы.
Максимальный ток блока питания тоже должен быть равен или больше чем ток необходимый для светодиода. Если ток окажется меньше то светодиод не будет гореть в полную силу.
Падение тока на светодиоде — справочная величина, чем короче длинная волны испускаемого света тем выше напряжение падения. Так для светодиодов красного и зеленого свечения, величина падения 1,5 — 2,5В, для синих, ультрафиолетовых и белых 3 — 3,5В.
Ток светодиода также справочный параметр, но вместо него может указываться мощность светодиода в Ваттах. И чтобы получить ток нужно будет поделить мощность на напряжение. Например светодиод на мощность 1Вт и напряжение 3,3В должен потреблять 0,3А или 300мА тока.
Когда все данные получены расчет резистора для светодиода не составит труда: сначала определяем падение напряжение на резисторе, для этого из напряжения питания вычитаем падение на светодиоде. А теперь по закону Ома делим это напряжение на ток, в результате и имеем сопротивление.
Если напряжения указаны в Вольтах, а токи в Амперах, то сопротивление получиться в Омах. Если использовать миллиАмперы, то сопротивление будет в килоОмах.
Пример расчета сопротивления резистора для светодиода.
Для примера возьмем уже рассматриваемый нами светодиод и подключим его к источнику питания 5В: (5В-3,3В)/0,3А=5,67Ом. Так как самый близкий из выпускаемых номиналов резисторов 5,6 Ом, то используем его.
Теперь, когда известно сопротивление резистора для светодиода, рассчитаем его мощность, для этого проще всего возвести в квадрат протекающий через резистор ток и умножить на сопротивление.
Пример расчета мощности резистора для светодиода.
Продолжаем пример: 0,3А*0,3А*5,6 Ом=0,5 Вт.
В принципе, резистор на такую мощность можно купить, также можно поставить резистор на большую мощность, но часто мощности получаются большими тогда нам поможет групповое соединение резисторов, но это тема для другой статьи.
Включение нескольких светодиодов
Часто в разных лампах или системах подсветки, требуется использовать несколько одинаковых светодиодов, так вот можно сильно сэкономить на резисторах включив последовательно несколько светодиодов и один резистор. Конечно стоимость резистора невелика, но вот то что места один резистор потребует меньше будет большим плюсом.
Для такой схемы включения сопротивление резистора рассчитывается аналогично, только вместо падения напряжения на одном светодиоде нужно подставить сумму падений напряжений на всех последовательно включенных светодиодах.
Например используя источник питания на 12В можно включить последовательно три светодиода по 3,3В ещё 2В нужно будет погасить на резисторе. Если используются светодиоды на 1Вт, то мы получим сопротивление 2В/0,3А=6,67 Ом.
Самый близкий номинал 6,8 Ом.
РАСЧЕТ РЕЗИСТОРА ДЛЯ СВЕТОДИОДА — Почему он не нужен и невозможен ? | Дмитрий Компанец
Как рассчитать резистор для светодиода ?Как рассчитать резистор для светодиода ?
КАК РАССЧИТАТЬ РЕЗИСТОР ДЛЯ СВЕТОДИОДА
Статьи и сайты с калькуляторами всегда готовы помочь в этом банальном и не простом вопросе. Но могут ли Авторы интернет справочников и мудрых статей нам помочь ?
Попробуем вместе по простому разобраться в этом нелегком вопросе.
Для начала запишем прописную истину — Резистор последовательно светодиоду нужен! Ведь если он не нужен , то и не зачем узнавать его номиналы тип, свойства и характеристики.
Не будем вдаваться в дебри школьного курса физики и законов Ома, — уясним только одно — Резистор это деталь (элемент цепи) оказывающий электрическому току противодействие (сопротивление).
Рези́стор — пассивный элемент электрических цепей, обладающий определённым или переменным значением электрического сопротивления
Это противодействие выявляется выделением тепла и падением напряжения на самом резисторе.
Что делает резистор ? Резистор ограничивает ток и делит напряжение!
РПТ.АГН. Резистор ограничивает ток через светодиод и делит с ним (светодиодом) общее напряжение подаваемое от источника тока.
С резистором вроде разобрались
теперь пора разобраться со светодиодами…..
И тут возникает задумчивая пауза — А с какими светодиодами мы собрались разбираться ?
То что светодиоды бывают разные (очень разные) это и «противотанковому ежу» понятно
Светодио́д или светоизлуча́ющий дио́д — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока.
Общие понятия о светодиоде вообще никак не помогут разобраться нам со светодиодом в частности.
А этих самых частностей ух как много! И очень хорошо если наши светодиоды промаркированы, описаны и сопровождаются технической документацией (как положено), в которой прописаны токи и напряжения при которых конкретный светодиод работает эффективно , долго и исправно.
В той самой документации имеются типовые схемы применения с указанием параметров и типов всех сопротивлений (резисторов).
ИМЕЯ ДОКУМЕНТАЦИЮ или ОПИСАНИЕ КОНКРЕТНОЙ МАРКИ СВЕТОДИОДОВ , НИ КАЛЬКУЛЯТОРЫ НИ МУДРЫЕ СТАТЬИ ПРО РАСЧЕТ РЕЗИСТОРОВ НАМ ПРОСТО НЕ НУЖНЫ!
Но сразу после этих слов у многих радиолюбителей мгновенно возникнет вопрос с подвохом — А если описания и документы со схемами недоступны ? А? Что тогда — Как рассчитать резистор для светодиода без документации ?
Может именно для этого случая и пишут умные статьи с советами !?
У меня есть светодиоды маркировку которых ни прочесть ни узнать невозможно. Это «светики» из старых запасов и из новых лампочек и игрушек производителя «НоНэйм». О принадлежности к тому или иному типу этих светодиодов можно только фантазировать, но не более.
К примеру вам достались ТВ пульты в которых есть ИК светодиоды и ИК фотоприемники в прозрачных корпусах. Как вы их хотя бы отличите друг от друга ? В своих «мемуарах» на Дзен я рассказывал о своей не стандартной методике проверки на исправность таких светодиодов. В комментариях мне вынесли вердикт — «Проще выбросить и не маяться!». Но для своих самодельных устройств я применяю как раз такие «не опознанные объекты», работа с ними мне доставляет удовольствие сродни разгадыванию кроссвордов (в некотором роде).
Итак — Как мне поможет калькулятор для светодиодных резисторов ? — Никак!
То есть, если мы не знаем о светодиоде у нас в руках ничего , то и мудрые советы и формулы и калькуляторы нам не помогут!
А, если тип и марка светодиода нам известны, то, читая документацию, мы просто прочитаем тип и номиналы резисторов без мудрых советов и статей.
Вывод напрашивается простой — Авторы статей, сайтов и калькуляторов, просто решили продемонстрировать нам старую формулу Ома (которая для нелинейных элементов не работает) на уровне школьников общеобразовательных школ.
Ни один из калькуляторов и ни одна статья не помогут вам точно подобрать и рассчитать резистор для выпаянной из старой лампочки светодиодной матрицы или для, очень похожего на современные но пожирающего токи как слабая лампочка накаливания, красного светодиода.
Любой из цветных и белых светодиодов имеет абсолютно разные напряжения и токи, а кроме того и вольт-амперные характеристики абсолютно нелинейные с провальными по току участками зависящими не только от цвета, но и от года выпуска, производителя и даже аппаратуры для которой их изготавливали.
Сознавая, что авторы калькуляторов и статей про расчет резистора к светодиоду сейчас с криком «банзай» ринутся в «хейтаку», я просто предлагаю им рассчитать резистор для светодиодной синей матрицы из китайской елочной гирлянды 2010 года выпуска, для подключения к сети 220 вольт через тиристор.
По сути и по корпусу эта матрица — синий светодиод.
Удачи!
Easy LED Current Limiting Resistor Calculator в 3 этапа
LED Current Limiting Resistor Calculator
Каждый светодиод (LED) имеет оптимальный ток, с которым он может безопасно работать. Превышение этого максимального тока даже на короткое время может привести к повреждению светодиода внутри без каких-либо видимых признаков. Ущерб может включать снижение интенсивности, несоответствие требований к питанию, нагрев или сокращение срока полезного использования. Таким образом, ограничение тока через светодиод с помощью последовательного резистора — обычная и простая практика.При использовании сильноточных светодиодов (0,5 Вт, 1 Вт, 3 Вт, 5 Вт) доступны более эффективные решения, включая импульсные стабилизаторы постоянного тока.
Этот калькулятор поможет вам определить оптимальное значение последовательного понижающего резистора для ограничения тока через светодиод. Просто введите указанные значения и нажмите кнопку «Рассчитать». В качестве бонуса он также рассчитает мощность, потребляемую светодиодом.
Онлайн-калькулятор, представленный ниже, позволяет автоматически рассчитать необходимый токоограничивающий резистор, чтобы максимально продлить срок службы светодиода.Калькулятор отобразит значение падающего резистора вместе с номинальной мощностью для работы одного светодиода или нескольких светодиодов последовательно от источника питания.
Если вам требуется помощь в определении цветового кода для указанного номинала резистора, не забудьте посетить нашу информационную страницу «Расчет цветового кода резистора ».
Примечание: При использовании светодиодов в автомобилях напряжение аккумуляторной батареи в автомобиле не равно 12 вольт; вместо этого они работают с 13 лет.От 8 до 14,5 вольт.
Где купить токоограничивающие резисторы для светодиодов
Токоограничивающие резисторы для светодиодов — это распространенный электронный компонент, доступный из многих источников. У нас есть широкий ассортимент резисторов в моделях 1/8 Вт , 1/4 Вт и 1/2 Вт .
Как определить выводы светодиодов
Светодиод имеет положительный (анодный) вывод и отрицательный (катодный) вывод. Схематический символ светодиода аналогичен диоду, за исключением двух стрелок, направленных наружу.Анод (+) отмечен треугольником, а катод (-) отмечен линией.
Более длинный вывод светодиода обычно является положительным (анод), а более короткий вывод — отрицательным (катод).
Есть ли у светодиодных фонарей сопротивление?
Длинный ответ: Светодиоды — это полупроводники, в частности диоды. Ток, протекающий в светодиодах LED , является экспоненциальной функцией напряжения на светодиодах LED . Из-за этого нельзя сказать, что светодиоды имеют сопротивление – .” Сопротивление определяется как постоянное отношение напряжения к току в резистивном элементе цепи.
Щелкните, чтобы увидеть полный ответ
Следовательно, есть ли у светодиодов сопротивление?
‘ Сопротивление ‘ светодиода . Светодиоды не , а не , имеют линейную зависимость между током и напряжением, поэтому их нельзя смоделировать так же просто, как резистор , используя закон Ома, V = IR. Светодиод LED можно аппроксимировать как резистор с фиксированным источником напряжения.
Кроме того, что произойдет, если вы не используете резистор со светодиодом? Когда подключает LED , вы, , всегда должны использовать токоограничивающий резистор для защиты LED от полного напряжения. Если вы подключите LED напрямую к 5 В без резистора , LED будет перегружен, он будет очень ярким какое-то время, а затем перегорит.
Соответственно какое сопротивление у светодиодов?
Основы: выбор резисторов для светодиодов
| Напряжение источника питания | Цвет светодиода | Резистор (расчетный) |
|---|---|---|
| 5 В | Синий, зеленый, белый или УФ | 68 Ом |
| 5 В | Красный, желтый или желто-зеленый | 128 Ом |
| 5 В | Красный, желтый или желто-зеленый | 56 Ом |
| 9 В | Красный, желтый или желтый -Зеленый | 72 Ом |
Нужны ли резисторы для светодиодных фар?
Светодиодные указатели поворота Май Нужны резисторы Лампочки LED имеют более низкое сопротивление, которое модуль мигания интерпретирует как проблему «перегорел».Резисторы и вводят в заблуждение модуль мигалки, воссоздавая надлежащее сопротивление, и после установки лампочки указателей поворота мигают с правильной частотой.
Руководство по светодиодам и резисторам
складской код | описание | напряжение питания | прямой ток | прямое напряжение | яркость | ||||
3 В | 4.5 В | 6 В | 9 В | 12В | (мА) | (В) | (MCD) | ||
EU10053 | LED 3мм белый | – | 47 Ом | 150 Ом | 270 Ом | 430 Ом | 20 | 3.6 | 2500 |
EU10055 | Светодиод 5мм супер зеленый | 39 Ом | 150 Ом | 220 Ом | 330 Ом | 470 Ом | 20 | 2.2 | 200 |
EU10057 | LED 5мм белый | – | 47 Ом | 150 Ом | 270 Ом | 430 Ом | 20 | 3.6 | 8000 |
EU11009 | Светодиод 3мм красный | 47 Ом | 150 Ом | 220 Ом | 330 Ом | 470 Ом | 20 | 2 | 160 |
EU11011 | LED 5мм синий | – | 47 Ом | 150 Ом | 270 Ом | 430 Ом | 20 | 3.6 | 2500 |
При использовании светодиодов вы всегда должны использовать хотя бы один резистор, чтобы избежать перегорания светодиода. Чтобы определить, какой резистор необходим в вашей схеме, используйте следующее уравнение:
Сопротивление (Ом) = (Напряжение питания — напряжение светодиода) / ток светодиода мА) x1000
В качестве примера в схеме ниже необходимый резистор разработан следующим образом:
Этот резистор затем будет работать с несколькими светодиодами, включенными в параллельную цепь, используя по одному резистору для каждого светодиода.
Для последовательной схемы резистор для схемы ниже рассчитывается следующим образом.
примечание: сумма прямого напряжения светодиода не может превышать доступное напряжение, поэтому в приведенном выше примере максимальное количество светодиодов равно 4.
Характеристика коэффициента теплового сопротивления светодиодов | Завершенное исследование
Характеристика коэффициента теплового сопротивления светодиодов
| Примеры светодиодных ламп MR16. Анализ температуры перехода светодиода и температуры платы показал линейную зависимость между ними. |
Тепло является важным фактором в работе светодиодного освещения и может отрицательно сказаться на светоотдаче, цвете и сроке службы. Количество тепла в p-n переходе светодиода, где создается свет, может варьироваться в зависимости от области применения. Например, лампа MR16 на основе СИД в хорошо вентилируемом светильнике будет иметь меньше тепла, чем такая же лампа в изолированном приспособлении, таком как встраиваемая банка.
Точное измерение температуры перехода светодиода (Tj) имеет решающее значение для прогнозирования характеристик светодиода. Однако трудно измерить светодиоды, которые упакованы в систему, такую как лампа MR16 или PAR, без разборки системы. Вместо этого исследователи используют косвенные методы измерения.
Наиболее распространенный косвенный метод требует знания коэффициента теплового сопротивления светодиода, показателя того, какое сопротивление будет испытывать тепловой поток между переходом и платой электроники, к которой прикреплен светодиод.
Точность оценки Tj зависит от значения коэффициента термического сопротивления. Большинство производителей светодиодов характеризуют тепловое сопротивление продукта только для одного тока возбуждения, температуры окружающей среды и температуры перехода. Однако эти параметры могут измениться, когда светодиоды объединены в систему, что, в свою очередь, может изменить коэффициент теплового сопротивления.
ЭКСПЕРИМЕНТ
LRC провел эксперимент, чтобы понять зависимость коэффициента теплового сопротивления светодиода от изменений мощности, температуры окружающей среды, размера радиатора и ориентации для мощных светодиодов мощностью 1 и 3 Вт.Температура платы (Tb) также была измерена и проанализирована.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Исследователи LRC обнаружили:
- Тепловое сопротивление увеличивается при увеличении мощности или температуры окружающей среды.
- Тепловое сопротивление уменьшается при увеличении размера радиатора.
- Ориентация светодиода, прикрепленного к радиатору, влияет на рассеивание тепла светодиодами. Как следствие, изменяется тепловое сопротивление.
Это исследование также показало линейную корреляцию между Tj и Tb светодиода, подключенного к радиатору и работающего при постоянной мощности.Эта линейная зависимость может использоваться для оценки температуры перехода для любой температуры платы.
БУДУЩАЯ РАБОТА
Следующий шаг — найти взаимосвязь между температурой внешней поверхности светодиодной лампы и температурой перехода светодиода. Это обеспечило бы простой косвенный метод оценки производительности всей светодиодной системы.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
Джаясингхе, Л., Т. Донг и Н. Нарендран. 2007 г.Постоянен ли коэффициент теплового сопротивления мощных светодиодов? Седьмая международная конференция по твердотельному освещению, Труды SPIE 6669: 666911.
Полный текст PDF
Jayasinghe, L., Y. Gu, and N. Narendran. 2006. Характеристика коэффициента термического сопротивления мощных светодиодов. Шестая международная конференция по твердотельному освещению, Труды SPIE 6337, 63370V.
Полнотекстовый PDF
СВЯЗАННЫЕ НОВОСТИ
Краткое описание проекта LRC
Углубляясь в твердотельное освещение — Информационный бюллетень LRC, октябрь 2006 г.
СПОНСОР
ПОМОЩЬ
Amazon.com: Водонепроницаемость IP65, водонепроницаемая гибкая светодиодная лента на 12 В, режущиеся светодиодные полосы длиной 16,4 фута / 5 м, 300 единиц 3528 светодиодная гирлянда, светодиодная лента (красная). Адаптер питания не входит в комплект: для дома и кухни
2,0 из 5 звезд Уверен, он почти загорелся
Автор: Аарон Вудвелл, 11 августа 2019 г.
Интересно узнать, сколько горит и не горит, я развернул ее и пошел искать рулетку. Поскольку мой гараж в настоящее время выглядит так, как будто он может быть в следующем эпизоде сборщиков, мне потребовалось около пяти минут, чтобы найти. Это число важно, потому что, когда я вернулся внутрь, я почувствовал безошибочный запах плавящегося пластика.Я быстро измерил освещенную часть на высоте около 8 футов (из 16) и пошел отключиться. Вот когда я узнал, откуда исходит этот запах, входящая в комплект розетка на 12 В была слишком горячей, чтобы ее можно было дотронуть! Я предполагаю, что провода +/- каким-то образом контактировали друг с другом внутри. Это привело бы к падению напряжения и объяснило бы, почему не хватало мощности для всей полосы светодиодов.
Итак, я быстро отрезал это от припаянного на другом, который у меня был, и вуаля, теперь вся световая полоса работала, и я больше не беспокоился о том, чтобы сжечь свой дом.
Две звезды за хороший внешний вид после исправления минус 3 звезды за проблему «может что-то загореться».
*** Мои критерии оценки ***
Качество сборки (47,5%) — 0,0 звезды
Эффективность (47,5%) — 3,0 звезды
Послепродажная поддержка (0,0%) — н / д
Упаковка / презентация (5,0%) ) — 5,0 звезд
СРЕДНИЙ ВЕС (100,0%) — 1,7 звезд
(PDF) Измерение теплового сопротивления светодиодных корпусов на практике
Y. Lin et al. / Thermochimica Acta 520 (2011) 105–109 109
Рис.6. Кривые тренда ошибок.
радиатора, тем меньше становится относительная погрешность. Следовательно, радиатор
с малым тепловым сопротивлением и большей теплоемкостью
необходим для уменьшения ошибок тестирования.
4.2. Зависимость между тепловым сопротивлением и температурой
Ян сообщил, что тепловое сопротивление светодиода изменяется, в то время как температура пути теплового потока
изменяется [13]. Это в основном из-за
следующих двух причин: во-первых, теплопроводность материала
изменяется с температурой; во-вторых, объем и давление
меняются по причине теплового расширения и сжатия.Это означает, что
, если мы поместим один и тот же светодиодный корпус на разные радиаторы и осветим его
, температура перехода светодиода будет разной, как и тепловое сопротивление светодиода
, даже если мощность теплового потока останется неизменной. Следовательно, чтобы получить точное тепловое сопротивление, корпус LED
следует протестировать в реальных условиях. Это делает наш метод
более полезным на практике. Очевидно, что светодиоды
не всегда могут быть помещены на радиатор с регулируемой температурой в практических условиях, поэтому трудно воспроизвести точную рабочую температуру
корпуса при измерении теплового сопротивления.Предлагаемый здесь метод может работать непосредственно в
реальных условиях точно при рабочей температуре.
5. Выводы
В этой статье мы представляем практический метод измерения
теплового сопротивления светодиодных корпусов, основанный на делении
спектра постоянной времени. Он имеет следующие преимущества. Радиатор
с регулируемой температурой не является необходимостью при условии, что блоки
светодиодов установлены на радиаторах с естественной конвекцией.
Для большинства светодиодных корпусов на завершение измерения требуется всего около 10 с. Более того, в соответствии с приближением, основанным на огромном зазоре
в спектре постоянной времени, системная ошибка может быть
, ограниченная менее 1%, при использовании большой тепловой емкости
и небольшого теплоотвода с тепловым сопротивлением. С другой стороны, следует отметить
, что у этого метода все еще есть некоторые ограничения. Коэффициент K
должен быть известен или протестирован заранее.Тем не менее,
легко измерить или заменить на другие светодиоды того же типа. Как мы указали
, если разрыв во временном спектре между теплоотводом
и корпусом светодиода составляет менее 2 величин, приближение
уравнения. (6) больше не действует, что приводит к быстрому росту относительной ошибки.
К счастью, умеренный радиатор соответствует приближению
, поэтому на практике такой сценарий встречается редко.
Благодарности
Эта работа была частично поддержана китайским проектом «863 Solid-State Lighting
Project» в рамках гранта (2006AA03A175) и проектом
провинции Фуцзянь Китая в рамках гранта (2008J0030).
Литература
[1] Y.B. Юн, Дж. Park, Термическое сопротивление паяных соединений в корпусах с высокой яркостью
светодиодов (HB LED), IEEE Trans. Компон. Packag. Technol.
32 (2009) 825–831.
[2] H.K. Ли, Дж. Ю., Ю.Т. Ли, Термический анализ и характеристика влияния
утонения подложки на характеристики светодиодов на основе GaN,
Phys. Стат. Sol. (а) 207 (2010) 1497–1504.
[3] Ю.J. Liu, C.H. Йен, К. Yu, P.L.L. Линь, Ю. Чен, Т. Цай, Т. Цай, W.C. Liu, Charac-
Характеристики светодиода на основе AlGaInP со структурой прямого омического контакта индия – оксида олова
(ITO), IEEE J. Quantum Electron. 46 (2010)
246–252.
[4] X.Y. Лу, Т. Хуа, M.J. Лю, Y.X. Ченг, Термический анализ петлевой тепловой трубки
для мощных светодиодов, Thermochim. Acta 493 (2009) 25–29.
[5] H.T. Чен, Ю.Дж. Лу, Ю.Л. Гао, Х.Б. Чжан, З. Чен, Характеристики компактных тепловых моделей
для светодиодных корпусов, Thermochim. Acta 488 (2009) 33–38.
[6] H.Y. Рю, К. Ха, Дж. Чаэ, О. Нам, Й.Дж. Парк, Измерение температуры перехода в лазерных диодах на основе GaN с использованием вольт-температурных характеристик,
Appl. Phys. Lett. 87 (2005) 093506.
[7] Y. Xi, J.Q. Кси, Т. Гессманн, Дж.М.Ша, Дж.К. Ким, Э.Ф. Шуберт, Температура перехода в ультрафиолетовых светодиодах, Jpn.J. Appl. Phys. 44 (2005)
7260–7266.
[8] Б. Смит, Т. Бруншвилер, Б. Мишель, Сравнение переходных и статических испытаний
методов определения характеристик термоинтерфейса между кристаллом и стоком, Microelectron. J.
40 (2009) 1379–1386.
[9] J.W. Итак, Анализ данных тепловых переходных процессов с синтезированными динамическими моделями
для полупроводниковых устройств, IEEE. Пер. Компон. Packag. Technol. 18 (1995)
39–47.
[10] П. Баньоли, К.Casarosa, M. Ciampi, E. Dallago, Анализ термического сопротивления
методом индуцированных переходных процессов (TRIAT) для тепловых силовых электронных устройств
характеристика — часть I: основы и теория, IEEE Trans. Power Electron.
13 (1998) 1208–1218.
[11] В. Секели, Новый метод оценки результатов измерения тепловых переходных процессов,
Microelectron. J. 28 (1997) 277–292.
[12] В. Секели, Оценка коротких импульсов и кратковременных измерений тепловых переходных процессов —
ments, Microelectron.J. 41 (2010) 560–565.
[13] Л. Ян, Дж. Ху, Л. Ким, М. В. Шин, Изменение теплового сопротивления при входной мощности
в светодиодах, Phys. Стат. Sol. (c) 3 (2006) 2187–2190.
Кнопка / индикаторная лампа: расчет контрольного сопротивления | FAQ | Сингапур
Основное содержание
Вопрос
Как рассчитать контрольное сопротивление для светодиодных ламп A3D / M2D с кнопками?
Установите контрольное сопротивление в диапазоне характеристик светодиодной лампы.
(Установите прямой ток для светодиодной лампы на минимум 8 мА)
Используйте следующую формулу, чтобы найти внешнее сопротивление.
E: Рабочее напряжение (В)
В F : Прямое напряжение светодиода (В)
I F : Прямой ток светодиода (A)
Управляющее сопротивление (рекомендуемые значения)
| Напряжение | Красный | Желтый (Белый) | Зеленый | |
| 5 В постоянного тока | 165 Ом | 140 Ом | 145 Ом |