Kuinka laskea LED-vastus - kaavat esimerkeillä + online-laskin

Eri värisävyillä LEDeillä on erilaiset suorat käyttöjännitteet. Ne asetetaan valitsemalla LEDin virtaa rajoittava resistanssi. Valaistuslaitteen saattamiseksi nimellistilaan sinun on kytkettävä p-n-liitos käyttövirtaan. Laske tätä varten LEDin vastus.

LED-jännitetaulukko väristä riippuen

LEDien käyttöjännitteet ovat erilaisia. Ne riippuvat puolijohteen p-n-liitoksen materiaaleista ja liittyvät valon emission aallonpituuteen, ts. hehkun värisävy.

Alla on eri värisävyjen nimellistilojen taulukko vaimennusvastuksen laskemiseksi.

Se näkyy taulukosta 3 volttia voi kytkeä päälle kaiken tyyppiset hehkut, paitsi laitteet, joissa on valkoinen sävy, osittain violetti ja kokonaan ultravioletti. Tämä johtuu siitä, että joudut "viettämään" jonkin osan virtalähteen jännitteestä kiteen läpi kulkevan virran rajoittamiseen.

5, 9 tai 12 V virtalähteillä voit syöttää yksittäisiä diodeja tai niiden sarjaketjuja 3 ja 5-6 kappaletta.

Sarjaketjut vähentävät niiden laitteiden luotettavuutta, joissa niitä käytetään noin LED-määrää vastaavalla kertoimella. Ja rinnakkaiskytkentä lisää luotettavuutta samassa suhteessa: 2 ketjua - 2 kertaa, 3 - 3 kertaa jne.

Mutta niiden toiminnan kesto, joka on ennennäkemätön valonlähteille, 30-50 - 130-150 tuhatta tuntia, oikeuttaa luotettavuuden laskun, koska. laitteen käyttöikä riippuu siitä. Jopa 30-50 tuhatta tuntia työtä 5 tuntia päivässä - 4 tuntia illalla ja 1 aamulla joka päivä on 16-27 vuotta työtä. Tänä aikana suurin osa lampuista vanhenee ja ne hävitetään. Siksi sarjaliitäntää käyttävät laajasti kaikki LED-laitteiden valmistajat.

Online-laskin LED-valojen laskemiseen

Automaattista laskentaa varten tarvitset seuraavat tiedot:

• lähteen tai virtalähteen jännite, V;
• laitteen nimellinen myötäjännite, V;
• suora nimelliskäyttövirta, mA;
• ketjussa tai rinnan kytkettyjen LEDien lukumäärä;
• LED-kytkentäkaavio(s).

Alkutiedot voidaan ottaa diodin passista.

Kun olet syöttänyt ne laskimen vastaaviin ikkunoihin, napsauta "Laske" -painiketta ja saat vastuksen nimellisarvon ja sen tehon.

Vastus-virtarajoittimen arvon laskenta

Käytännössä käytetään kahta laskentatyyppiä - graafista tietyn diodin virta-jännite-ominaisuuden mukaan ja matemaattista - sen passitietojen mukaan.

Kaavio emitterin liittämisestä virtalähteeseen.

Kuvassa:

• E - teholähde, jonka lähdössä on arvo E;
• "+" / "-" - LED-liitännän napaisuus: "+" - anodi, esitetty kolmiona kaavioissa, "-" - katodi, kaavioissa - poikittaisviiva;
• R – virtaa rajoittava vastus;
• U_johti - suora, se on myös käyttöjännite;
• minä - käyttövirta laitteen läpi;
• vastuksen yli oleva jännite on merkitty U:lla_R.

Sitten laskentakaavio on muotoa:

Kaavio vastuksen laskemiseksi.

Laske vastus rajoittaaksesi virtaa. Jännite U jaettu ketjussa näin:

U = U_R + U_johti tai U_R + I×R_johti, voltteina,

missä R_johti- p-n-liitoksen sisäinen erovastus.

Matemaattisilla muunnoksilla saamme kaavan:

R = (U-U_johti)/I, ohmissa.

arvo U_johti voidaan valita passin arvoista.

Lasketaan virtaa rajoittavan vastuksen arvo Cree LED -mallille Cree XM–L, jossa on T6 bin.

Hänen passitiedot: tyypillinen nimellinen U_LED = 2,9 V maksimi U_LED = 3,5 V, käyttövirta minä_LED\u003d 0,7 A.

Laskennassa käytämme U_LED = 2,9 V.

R = (U-U_johti) / I \u003d (5-2,9) / 0,7 \u003d 3 ohmia.

Laskettu arvo on 3 ohmia. Valitsemme elementin, jonka tarkkuustoleranssi on ± 5%. Tämä tarkkuus on enemmän kuin riittävä asettamaan toimintapisteen 700 mA.

Pyöristä vastuksen arvo ylöspäin. Tämä vähentää virtaa, diodin valovirtaa ja lisää toiminnan luotettavuutta kiteen lempeämmällä lämpöjärjestelmällä.

Laske tämän vastuksen tarvittava tehohäviö:

P = I² × R = 0,7² × 3 = 1,47 W

Luotettavuuden vuoksi pyöristämme sen lähimpään suurempaan arvoon - 2 wattiin.

Sarjat ja rinnakkaiskaaviot LED-valoja käytetään laajalti ja ne osoittavat tämäntyyppisten liitäntöjen ominaisuuksia. Identtisten elementtien kytkeminen sarjaan jakaa lähdejännitteen tasaisesti niiden kesken. Erilaisilla sisäisillä vastuksilla - suhteessa vastuksiin. Rinnakkain kytkettynä jännite on sama ja virta on kääntäen verrannollinen elementtien sisäisiin resistanssiin.

Kun kytketty sarjaan LED

Sarjaan kytkettynä ketjun ensimmäinen diodi on kytketty anodilla virtalähteen "+"-napaan ja katodilla toisen diodin anodiin. Ja niin edelleen viimeiseen ketjussa, jonka katodi on kytketty "-"-lähteeseen. Sarjapiirin virta on sama kaikissa elementeissään. Nuo. minkä tahansa valolaitteen läpi se on samansuuruinen. Avoimen sisäinen vastus, ts. säteilevä valokide on kymmeniä tai satoja ohmeja. Jos piirin läpi virtaa 15-20 mA 100 ohmin resistanssilla, jokaisessa elementissä on 1,5-2 V. Kaikkien laitteiden jännitteiden summan tulee olla pienempi kuin virtalähteen. Ero sammutetaan yleensä erityisellä vastuksella, joka suorittaa kaksi toimintoa:

• rajoittaa nimelliskäyttövirtaa;
• antaa nimellisjännitteen LEDille.

Lue myös

LEDin kytkeminen 12 volttiin

 

Kun kytketty rinnan

Rinnakkaiskytkentä voidaan tehdä kahdella tavalla.

Rinnakkaisliitännän sähköpiiri.

Ylempi kuva näyttää, kuinka se ei ole toivottavaa. Tällä kytkennällä yksi vastus varmistaa virtojen tasa-arvon vain ihanteellisilla kiteillä ja samanpituisilla johtolangoilla. Mutta puolijohdelaitteiden parametrien vaihtelu valmistuksen aikana ei tee mahdollisuutta tehdä niistä samoja. Ja saman valinta - nostaa hintaa dramaattisesti. Ero voi olla 50-70 % tai enemmän. Kun rakenne on koottu, saat vähintään 50-70% eron hehkussa. Lisäksi yhden emitterin vikaantuminen muuttaa kaikkien toimintaa: jos piiri katkeaa, yksi sammuu, loput loistavat kirkkaammin 33% ja alkavat lämmetä enemmän. Ylikuumeneminen edistää niiden huononemista - hehkun sävyn muutosta ja kirkkauden vähenemistä.

Jos kiteen ylikuumenemisesta ja palamisesta aiheutuu oikosulku, virtaa rajoittava vastus voi epäonnistua.

Alemman vaihtoehdon avulla voit asettaa minkä tahansa diodin halutun toimintapisteen, vaikka niiden nimellisteho olisi erilainen.

Kaavio laitteiden sarja-rinnakkaisliitännästä.

4,5 V:n jännitteellä kolme LED-elementtiä ja yksi virtaa rajoittava vastus on kytketty sarjaan. Tuloksena olevat ketjut on kytketty rinnakkain. Jokaisen diodin läpi virtaa 20 mA ja kaikkien läpi 60 mA. Jokaisessa niistä on alle 1,5 V ja virranrajoittimessa vähintään 0,2-0,5 V. Mielenkiintoista on, että jos käytät 4,5 V virtalähdettä, vain infrapunadiodit voivat toimia sen kanssa eteenpäin suunnatulla jännitteellä alle 1,5 V tai sinun on lisättävä syöttö vähintään 5 V:iin.

LED-elementtien suoraa rinnakkaiskytkentää (piirin yläosa) ei suositella 30-50 % tai enemmän parametrien hajaantuman vuoksi.Käytä piiriä, jossa on omat vastukset jokaiselle diodille (alaosa), ja kytke jo diodi-vastusparit rinnakkain.

Kun yksi LED

Vastus yhdelle LEDille sitä käytetään vain niiden tehoilla 50-100 mW asti. Suurilla tehoarvoilla tehopiirin hyötysuhde laskee huomattavasti.

Jos diodin myötäsuuntainen käyttöjännite on merkittävästi pienempi kuin syöttöjännite, rajoittavan vastuksen käyttö johtaa suuriin häviöihin. Laadukasta ja vakaata tehoa, huolellisesti suodatetuilla aaltoiluilla, jotka tarjoavat 3-5 virtalähteen suojaustyyppiä, ei muutu valoksi, vaan se yksinkertaisesti haihtuu passiivisesti lämmön muodossa.

Suurilla voimilla he menevät Kuljettajat – nimellisarvoiset virran stabilisaattorit.

Käytä virtaa rajoittavaa vastusta toiminnan asettamiseen LED-ominaisuudet on yksinkertainen ja luotettava tapa varmistaa sen optimaalinen toiminta.

Videoesimerkkejä yksinkertaisimmasta vastuksen laskemisesta.

Mutta kun dioditeho on yli sata milliwattia, on tarpeen käyttää autonomisia tai sisäänrakennettuja virranvakautuslähteitä tai ohjaimia.