Hogyan kell helyesen kiszámítani és kiválasztani az ellenállást a LED-hez

Mindannyian láttuk fénykibocsátó dióda. Egy közönséges kicsi LED úgy néz ki, mint egy műanyag kúpos lencse vezetőképes lábakon, amelynek belsejében katód és anód van. Az ábrán a LED normál diódaként van ábrázolva, ahonnan a nyilak jelzik a kibocsátott fényt. Tehát a LED fényt vesz fel, amikor az elektronok a katódról az anódra mozognak - pn csomópont látható fényt bocsát ki.

A LED találmánya a távoli 1970-es években következett be, amikor az izzólámpákat használták a fény megvilágításához. De ma, a 21. század elején, a LED-ek végül helyet kaptak a leghatékonyabb elektromos fényforrások helyett.

Hol van a LED pluszjele és hol van a mínuszjele?

A LED megfelelő csatlakoztatásához az áramforráshoz először meg kell figyelnie a polaritást. A LED anódját az áramforrás plusz „+” -jával, a katódot pedig a „-” mínuszhoz kell csatlakoztatni. A mínuszhoz csatlakoztatott katód rövid kimenete van, az anód pedig hosszú - a LED hosszú lába az áramforrás plusz „+” pontján van.

Nézze meg a LED belsejét: a nagy elektróda a katód, a mínusz felé esik, a kis elektróda, amely pont úgy néz ki, mint a láb vége, a plusz. És a katód mellett a LED-lencse lapos kivágással rendelkezik.

Ne tartsa hosszú ideig a forrasztópáka

A LED-vezetékeket gondosan és gyorsan kell forrasztani, mivel a félvezető csomópont nagyon fél a fölösleges hőtől, ezért a forrasztópáka hegyével kell megérinteni a forrasztópáka hegyét, majd félre kell venni a forrasztópászt. A forrasztott LED-es lábat csipesszel jobb tartani a forrasztás során, hogy mindenképpen eltávolítsuk a hőt a lábról.

Ellenállás szükséges a LED ellenőrzésekor

Eljutunk a legfontosabb dologhoz - hogyan lehet a LED-et csatlakoztatni az energiaforráshoz. Ha akarod ellenőrizze a LED teljesítményét, akkor ne csatlakoztassa közvetlenül az akkumulátorhoz vagy a tápegységhez. Ha az áramellátása 12 V, akkor a biztonság érdekében használjon sorozatban az 1 kOhm-os ellenállást.

Ne felejtsük el a polaritást - hosszú pluszvezeték, egy nagy belső elektród mínuszig vezetése. Ha nem használ ellenállást, akkor a LED gyorsan kialszik, ha véletlenül túllépi a névleges feszültséget, egy nagy áram áramlik át a p-n csomóponton, és a LED szinte azonnal meghibásodik.

LED szín

A LED-ek különböző színűek, de a világosság színét nem mindig határozza meg a LED-lencse színe. Fehér, piros, kék, narancs, zöld vagy sárga - az lencse átlátszó lehet, és ha bekapcsolja, akkor piros vagy kék színű lesz. A kék és a fehér LED a legdrágább. A félvezető összetétele általában befolyásolja a LED fényét és másodlagos tényezőként a lencse színét.

Többszínű RGB LED-ek egy esetben több fénykibocsátó pn-csomópontot tartalmaznak, amelyek mindegyike megkapja a saját ragyogó színét. Az összetevők fényerejének az áramokkal vagy az impulzus frekvenciáival (vörös, zöld és kék kristályokhoz) történő kombinálásával bármilyen árnyalatot kaphat. Természetesen itt minden színcsatorna számára kiegyenlítő ellenállásokra van szükség.

Keresse meg a LED ellenállás értékét

Az ellenállás sorosan csatlakozik a LED-hez. Az ellenállás funkciója az áram korlátozása, a LED névleges értékéhez való közelítés, oly módon, hogy a LED azonnal nem ég ki, és normál üzemmódban működjön. A következő kiindulási adatokat vesszük figyelembe:

• Vps az áramforrás feszültsége;

• Vdf - közvetlen feszültségcsökkenés a LED-en normál üzemmódban;

• Ha a LED névleges árama normál fénymódban.

Most, mielőtt megtalálnád a szükséges R ellenállás értéke, vegye figyelembe, hogy a soros áramkörben az áram állandó lesz, minden elemnél azonos: ha a LED-en keresztüli áram egyenlő lesz a korlátozó ellenálláson áthaladó Ir árammal.

Ezért Ir = If. De Ir = Ur / R - Ohm törvénye szerint. És Ur = Vps-Vdf. Így R = Ur / Ir = (Vps-Vdf) / If.

Vagyis az energiaforrás feszültségét, a LED feszültségcsökkenését és annak névleges áramát ismerve könnyen kiválaszthatja a megfelelő korlátozó ellenállást.

Ha a megállapított ellenállási értéket nem lehet kiválasztani az ellenállás szabványos sorozatából, akkor valamivel nagyobb ellenállást veszünk, például a talált 460 ohm helyett 470 ohmot veszünk, amelyeket mindig könnyű megtalálni. A LED fényereje kissé csökken.

Példa az ellenállás kiválasztására:

Tegyük fel, hogy van egy 12 voltos tápegység és egy olyan LED, amelynek 1,5 V és 10 mA-ra van szüksége a normál világításhoz. Kiválasztunk egy fojtó ellenállást. 12-1,5 = 10,5 voltnak kellene esnie az ellenállásra, és a soros áramkörben (áramforrás, ellenállás, LED) az áramnak 10 mA-nak kell lennie, tehát az Ohmi törvény szerint: R = U / I = 10,5 / 0,010 = 1050 ohm. 1,1 kOhm értéket választunk.

Milyen teljesítményűnek kell lennie az ellenállásnak? Ha R = 1100 ohm, és az áram 0,01 A, akkor a Joule-Lenz törvény szerint Q = I * I * R = 0,11 J hőenergia minden második felszabadul az ellenálláson, ami 0,11 W-nak felel meg. Egy 0,125 W-os ellenállás megteszi, még a tartalék is megmarad.

LED sorozat csatlakoztatása

Ha azt a célt kívánja, hogy több LED-et egyetlen fényforráshoz csatlakoztasson, akkor a legjobb, ha a csatlakoztatást sorosan hajtja végre. Ez azért szükséges, hogy az ellenállás nem tapadjon minden egyes LED-hez, hogy elkerüljük a felesleges energiaveszteségeket. Ugyanazon típusú, ugyanazon tételből származó LED-ek a legmegfelelőbbek a soros csatlakoztatáshoz.

Tegyük fel, hogy a 12 voltos áramforráshoz való csatlakozáshoz következetesen össze kell kombinálnia 8 1,4 voltos LED-et 0,02 A árammal. Nyilvánvaló, hogy a teljes áram 0,02 A lesz, de a teljes feszültség 11,2 volt, tehát 0,02 A áramnál 0,8 voltnak el kellene oszlania az ellenálláson. R = U / I = 0,8 / 0,02 = 40 Oh. Válasszon ellenállást legalább 43 ohm teljesítménnyel.

A LED-húrok párhuzamos csatlakoztatása nem a legjobb megoldás

Ha választhat, akkor a legjobb, ha a LED-eket sorba kapcsolja, nem párhuzamosan. Ha több LED-et párhuzamosan csatlakoztat egy közös ellenálláson keresztül, akkor a LED-ek paramétereinek eloszlása ​​miatt egyikük sem lesz egyenlő feltételekkel, mint a többiek, egyesek világosabbá válnak, nagyobb áramot vesznek igénybe, mások ellenkezőleg tompítanak. Ennek eredményeként bármelyik LED korábban meggyullad a kristály gyors lebontása miatt. A LED-ek párhuzamos csatlakoztatása esetén jobb, ha nincs más alternatíva, minden egyes áramkörre alkalmazzon korlátozó ellenállást.

Lásd még: Egyszerű LED csatlakozási rajzok