Σωλήνες

Υπολογισμός του κυκλώματος LED. Αριθμομηχανή αντίστασης LED

Τα στοιχεία LED χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο στις ανθρώπινες δραστηριότητες ως φωτισμός εσωτερικών χώρων, λαμπτήρες δρόμου, φακοί και φωτισμός ενυδρείων. Στην αυτοκινητοβιομηχανία, ομάδες LED χρησιμοποιούνται ευρέως για το φωτισμό των φώτων στάθμευσης, των φώτων φρένων και των φλας.

Εμφάνιση LED

Ξεχωριστά στοιχεία με διαφορετικά χρώματα παρέχουν φωτισμό στον πίνακα οργάνων και υποδηλώνουν μείωση της στάθμης ψυκτικού του ψυγείου. Είναι αδύνατο να απαριθμήσουμε όλους τους τομείς χρήσης τους: από τον στολισμό ενός πρωτοχρονιάτικου δέντρου, το φωτισμό ενός ενυδρείου, έως τις συσκευές για πυραύλους και διαστημική τεχνολογία.

Σταδιακά αντικαθιστούν τους συμβατικούς λαμπτήρες πυρακτώσεως. Πολλά ηλεκτρονικά καταστήματα πωλούν ταινίες LED και άλλα προϊόντα φωτισμού στο διαδίκτυο. Μπορείτε επίσης να βρείτε μια αριθμομηχανή για τον υπολογισμό των κυκλωμάτων του προγράμματος οδήγησης για αυτά, εάν πρέπει να τα επισκευάσετε ή να τα φτιάξετε μόνοι σας. Υπάρχουν διάφοροι λόγοι για αυτήν την ταχεία εξέλιξη.

Κύρια πλεονεκτήματα

χαμηλή κατανάλωση ενέργειας?
υψηλής απόδοσης;
χαμηλές τάσεις?
σχεδόν καθόλου θέρμανση?
υψηλός βαθμός ηλεκτρικής και πυρασφάλειας.
στιβαρό σώμα: η απουσία εύθραυστων νημάτων και γυάλινων λαμπτήρων τα καθιστά ανθεκτικά στις μηχανικές επιδράσεις και τους κραδασμούς.
Η λειτουργία χωρίς αδράνεια εξασφαλίζει γρήγορη λειτουργία, δεν δαπανάται χρόνος για τη θέρμανση του νήματος.
αντοχή, μικρό μέγεθος και ανθεκτικότητα.
συνεχής διάρκεια ζωής τουλάχιστον 5 ετών.
μια ευρεία επιλογή φάσματος (χρωμάτων) και η δυνατότητα σχεδιασμού ενός ξεχωριστού στοιχείου για τη δημιουργία διάχυτου ή κατευθυντικού φωτισμού.

Υπάρχουν αρκετά σημαντικά μειονεκτήματα:

Υψηλή τιμή.
Η ένταση της φωτεινής ροής ενός μεμονωμένου στοιχείου είναι χαμηλή.
Όσο υψηλότερη είναι η τάση της απαιτούμενης πηγής ισχύος, τόσο πιο γρήγορα καταστρέφεται η δομή των στοιχείων LED. Το πρόβλημα της υπερθέρμανσης λύνεται με την εγκατάσταση ενός καλοριφέρ.

Παράμετροι και χαρακτηριστικά

Τα LED έχουν πολλά περισσότερα πλεονεκτήματα από τα μειονεκτήματα, αλλά λόγω του υψηλού κόστους, οι άνθρωποι δεν βιάζονται να αγοράσουν συσκευές φωτισμού που βασίζονται σε LED. Οι άνθρωποι που έχουν τις απαραίτητες γνώσεις αγοράζουν μεμονωμένα στοιχεία και συναρμολογούν μόνοι τους λαμπτήρες για το ενυδρείο, κάνουν συνδέσεις με ταμπλό αυτοκινήτων, φώτα φρένων και διαστάσεις. Αλλά για να το κάνετε αυτό, πρέπει να έχετε καλή κατανόηση των αρχών λειτουργίας, των παραμέτρων και των χαρακτηριστικών σχεδίασης των LED.

Επιλογές:

ρεύμα λειτουργίας?
τάση λειτουργίας;
φωτεινό χρώμα ροής?
γωνία σκέδασης:
τύπος κελύφους.

Ένα χαρακτηριστικό των σχεδίων είναι η διάμετρος και το σχήμα του φακού, που καθορίζει την κατεύθυνση και τον βαθμό διασποράς της ροής φωτός. Το μέρος του χρωματικού φάσματος της λάμψης καθορίζεται από τις ακαθαρσίες που προστίθενται στον ημιαγωγό κρύσταλλο της διόδου. Ο φώσφορος, το ίνδιο, το γάλλιο και το αλουμίνιο παρέχουν φωτισμό από το κόκκινο έως το κίτρινο φάσμα.

Η σύνθεση του αζώτου, του γαλλίου, του ινδίου θα κάνει το φάσμα στην περιοχή των μπλε και πράσινων χρωμάτων· εάν προσθέσετε έναν φώσφορο σε έναν κρύσταλλο του μπλε (κυανού) φάσματος, μπορείτε να πάρετε λευκό φως. Οι γωνίες κατεύθυνσης και διασποράς των ροών καθορίζονται από τη σύνθεση του κρυστάλλου, αλλά σε μεγαλύτερο βαθμό από το σχήμα του φακού LED.

Για να διατηρηθεί ο ζωντανός κόσμος του ενυδρείου, είναι απαραίτητη η διαδικασία της φωτοσύνθεσης των φυκιών. Αυτό απαιτεί το σωστό φάσμα και ένα ορισμένο επίπεδο φωτισμού ενυδρείου, το οποίο τα LED κάνουν καλά.

Υπολογισμός παραμέτρων και κυκλωμάτων

Έχοντας αποφασίσει για το χρώμα, την κατεύθυνση της ροής φωτισμού και την τάση της πηγής ισχύος, μπορείτε να αγοράσετε LED. Αλλά για να συναρμολογήσετε το απαιτούμενο κύκλωμα, πρέπει να υπολογίσετε την αντίσταση LED στο κύκλωμα, η οποία καταστέλλει την αυξημένη τάση τροφοδοσίας. Γνωρίζουμε το ρεύμα και την τάση λειτουργίας από τις ονομασίες τους.

Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ένα LED είναι ένας ημιαγωγός που έχει πολικότητες.

Εάν αντιστραφούν οι πολικότητες, δεν θα ανάψει και μπορεί ακόμη και να αποτύχει. Ένα καλό παράδειγμα για τον υπολογισμό της αντίστασης σβέσης σε κυκλώματα σύνδεσης LED είναι ο εξοπλισμός φωτισμού αυτοκινήτου. Ένα στοιχείο LED χρησιμοποιείται για να υποδείξει την κατάσταση μιας συγκεκριμένης τεχνικής παραμέτρου· προαιρετικά, λαμβάνεται χαμηλό επίπεδο ψυκτικού υγρού ψυγείου.

Διάγραμμα σύνδεσης LED

R = Uak. – Uwork./I work.
R = 12V – 3V/00,2A = 450 Ohm = 0,45 kOhm.

Το Uac είναι η τάση της πηγής ισχύος, στην περίπτωσή μας μια μπαταρία αυτοκινήτου 12 V.
Urab – τάση λειτουργίας του LED.
I slave – ρεύμα λειτουργίας του LED.

Μπορείτε να υπολογίσετε την αντίσταση της αντίστασης σβέσης σε ένα κύκλωμα με σειριακή σύνδεση συγκεκριμένου αριθμού LED. Αυτή η επιλογή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το φωτισμό οργάνων στον μπροστινό πίνακα ή ως φώτα φρένων για ένα αυτοκίνητο.

Διάγραμμα σειριακής σύνδεσης LED και αντίστασης σβέσης

Ο υπολογισμός της αντίστασης είναι παρόμοιος:

R = Uak – Urab*n / Iwork.

R = 12V – 3V * 3/ 0,02A = 150 Ohm = 0,15 kOhm.

n – αριθμός LED 3 τεμ.

Αξίζει να εξεταστεί η περίπτωση με έξι LED. στα στοπ, χρησιμοποιείται μεγαλύτερος αριθμός, αλλά η μεθοδολογία για τον υπολογισμό της αντίστασης και την κατασκευή του κυκλώματος θα είναι η ίδια.

R = Uak – Urab*n / Irab
R = 12V – 18 V/002A – η τάση λειτουργίας των διόδων υπερβαίνει την τάση της πηγής ισχύος, στην περίπτωση αυτή οι δίοδοι θα πρέπει να χωριστούν σε 2 ομάδες των τριών διόδων και να συνδεθούν παράλληλα. Κάνουμε υπολογισμούς για κάθε ομάδα ξεχωριστά.

Ο προηγούμενος υπολογισμός με τρία LED σε ένα κύκλωμα με σειριακή σύνδεση δείχνει ότι για παράλληλη σύνδεση σε κάθε ομάδα η τιμή της αντίστασης πρέπει να είναι 0,15 kOhm.

Παρά την ελαφριά θέρμανση, οι λαμπτήρες LED δεν λειτουργούν χωρίς ψύκτρα. Για παράδειγμα, για να φωτίσετε ένα ενυδρείο, τοποθετείται ένα καπάκι από πάνω, στο οποίο είναι προσαρτημένες σημειακές πηγές φωτός ή λωρίδα LED. Για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση του, χρησιμοποιείται προφίλ αλουμινίου. Για την κατασκευή καλοριφέρ αρχίζουν να χρησιμοποιούνται ειδικά πλαστικά που διαχέουν τη θερμότητα. Οι ειδικοί δεν συνιστούν να τα φτιάξετε μόνοι σας, αν και κανείς δεν απαγορεύει τη λήψη μέτρων για τη βελτίωση της απαγωγής θερμότητας από ισχυρούς λαμπτήρες. Καλό είναι να χρησιμοποιείται ως καλοριφέρ ο χαλκός που έχει υψηλή θερμική αγωγιμότητα.

Σε πολλούς ιστότοπους μπορείτε να βρείτε μια αριθμομηχανή που σας επιτρέπει να επιλέξετε ένα κύκλωμα, να εισαγάγετε παραμέτρους διόδου και να υπολογίσετε ηλεκτρονικά μια αντίσταση για ένα LED ή ομάδα.

Σε εξειδικευμένα καταστήματα μπορείτε να αγοράσετε δίσκους με λογισμικό και να εγκαταστήσετε προγράμματα οδήγησης στον οικιακό σας υπολογιστή. Το πρόγραμμα με προγράμματα οδήγησης μπορείτε εύκολα να το κατεβάσετε δωρεάν online ή να το αγοράσετε εάν πληρώνετε ηλεκτρονικά στον ιστότοπο.

Χαρακτηριστικά που πρέπει να ληφθούν υπόψη:

Δεν συνιστάται η σύνδεση LED σε παράλληλο κύκλωμα μέσω μιας αντίστασης. Εάν μια δίοδος αποτύχει, θα εφαρμοστεί υπερβολική τάση στις άλλες, γεγονός που θα προκαλέσει βλάβη όλων των διόδων. Εάν συναντήσετε ένα τέτοιο κύκλωμα, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια ηλεκτρονική αριθμομηχανή για να το υπολογίσετε και να το επαναλάβετε προσθέτοντας ξεχωριστές αντιστάσεις στα LED.

Διάγραμμα παράλληλης σύνδεσης

Οι υπολογισμοί μπορεί να οδηγήσουν σε τιμές αντίστασης που δεν συμπίπτουν με τις τυπικές τιμές, τότε επιλέγεται μια ελαφρώς μεγαλύτερη αντίσταση. Είναι βολικό να χρησιμοποιήσετε την αριθμομηχανή online εδώ.
Όταν η τάση λειτουργίας των LED και η πηγή ισχύος συμπίπτουν σε οικιακά κυκλώματα για φακούς και γιρλάντες χριστουγεννιάτικων δέντρων, μερικές φορές δεν χρησιμοποιείται αντίσταση. Σε αυτήν την περίπτωση, τα μεμονωμένα LED ανάβουν με διαφορετική φωτεινότητα, αυτό προκαλείται από την εξάπλωση των παραμέτρων τους. Σε αυτές τις περιπτώσεις, συνιστάται η χρήση μετατροπέων για την αύξηση των τάσεων.

Παρακάτω είναι ένα από τα απλούστερα κυκλώματα οδήγησης λαμπτήρων LED.

Διάγραμμα και φωτογραφία του προγράμματος οδήγησης της λάμπας MR-16

Το κύκλωμα συναρμολογείται χρησιμοποιώντας πυκνωτή C1 και αντίσταση R1 αντί για μετασχηματιστή. Η τάση παρέχεται στη γέφυρα διόδου. Ο περιορισμός ρεύματος εξασφαλίζεται από τον πυκνωτή C1, ο οποίος δημιουργεί αντίσταση, αλλά δεν διαχέει τη θερμότητα, αλλά μειώνει την τάση όταν συνδέεται σε σειρά στο κύκλωμα ισχύος.

Η ανορθωμένη τάση εξομαλύνεται με χρήση ηλεκτρολυτικού πυκνωτή C2. Η αντίσταση R1 έχει σχεδιαστεί για να εκφορτίζει τον πυκνωτή C1 όταν η τροφοδοσία είναι απενεργοποιημένη. Τα R1 και R2 δεν συμμετέχουν στη λειτουργία του κυκλώματος. Η αντίσταση R2 έχει σχεδιαστεί για να προστατεύει τον πυκνωτή C2 από βλάβη σε περίπτωση διακοπής του κυκλώματος ισχύος της λάμπας.

Η φωτογραφία δείχνει μια άποψη του οδηγού και από τις δύο πλευρές. Ο κόκκινος κύλινδρος είναι η εικόνα του πυκνωτή C1, ο μαύρος είναι C2.

Αντίσταση. βίντεο

Αυτό το βίντεο θα απαντήσει στην ερώτηση τι είναι μια αντίσταση και πώς λειτουργεί. Η απλότητα της παρουσίασης δίνει τη δυνατότητα σε έναν αρχάριο να μάθει το υλικό.

Λαμβάνοντας υπόψη όλα τα παραπάνω, μπορείτε να κάνετε τον σωστό ανεξάρτητο υπολογισμό της αντίστασης για το LED και να αγοράσετε σε ένα εξειδικευμένο κατάστημα κάτι που θα είναι πραγματικά χρήσιμο στη φάρμα.

Τα LED έχουν αντικαταστήσει τα παραδοσιακά συστήματα φωτισμού - λαμπτήρες πυρακτώσεως και λαμπτήρες εξοικονόμησης ενέργειας. Για να λειτουργεί σωστά η δίοδος και να μην καεί, δεν μπορεί να συνδεθεί απευθείας στο τροφοδοτικό. Το γεγονός είναι ότι έχει χαμηλή εσωτερική αντίσταση, οπότε αν το συνδέσετε απευθείας, το ρεύμα θα είναι υψηλό και θα καεί. Μπορείτε να περιορίσετε το ρεύμα χρησιμοποιώντας αντιστάσεις. Αλλά πρέπει να επιλέξετε τη σωστή αντίσταση για το LED. Για το σκοπό αυτό, πραγματοποιούνται ειδικοί υπολογισμοί.

Για να αντισταθμίσετε την αντίσταση του LED, πρέπει πρώτα να επιλέξετε μια αντίσταση με μεγαλύτερη αντίσταση. Ένας τέτοιος υπολογισμός δεν θα είναι δύσκολος για όσους γνωρίζουν ποιος είναι ο νόμος του Ohm.

Μαθηματικός υπολογισμός

Με βάση το νόμο του Ohm, υπολογίζουμε χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

όπου Un είναι η τάση δικτύου. Uvd είναι η τάση για την οποία έχει σχεδιαστεί το LED. Ivd – τρέχον.

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα LED με τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:

2,1 -3,4 βολτ – τάση λειτουργίας (Uvd). Ας πάρουμε μια μέση τιμή 2,8 βολτ.

20 αμπέρ - ρεύμα λειτουργίας (Ivd)

220 βολτ – τάση δικτύου (Un)

Σε αυτή την περίπτωση, λαμβάνουμε την τιμή αντίστασης R = 10,86. Ωστόσο, αυτοί οι υπολογισμοί δεν είναι αρκετοί. Η αντίσταση μπορεί να υπερθερμανθεί. Για να αποφύγετε την υπερθέρμανση, πρέπει να λάβετε υπόψη κατά την επιλογή της ισχύος του, η οποία υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:

Λάβετε υπόψη ότι η αντίσταση είναι συνδεδεμένη στον θετικό ακροδέκτη της διόδου. Ο προσδιορισμός της πολικότητας της διόδου είναι αρκετά απλός: η θετική επαφή στη λάμπα είναι μεγαλύτερη σε μέγεθος από την αρνητική.

Γραφικός υπολογισμός

Η γραφική μέθοδος είναι λιγότερο δημοφιλής για τον υπολογισμό μιας αντίστασης για ένα LED, αλλά μπορεί να είναι ακόμη πιο βολική. Γνωρίζοντας την τάση και το ρεύμα της διόδου (ονομάζονται επίσης χαρακτηριστικά τάσης ρεύματος - χαρακτηριστικά I-V), μπορείτε να μάθετε την αντίσταση της επιθυμητής αντίστασης από το γράφημα που παρουσιάζεται παρακάτω:

Εδώ είναι ένας υπολογισμός για μια δίοδο με ονομαστικό ρεύμα 20 mA και τάση τροφοδοσίας 5 βολτ. Σχεδιάζοντας μια διακεκομμένη γραμμή από 20 mA στη διασταύρωση με την "καμπύλη led" (μπλε χρώμα), σχεδιάστε μια τεμνόμενη γραμμή από την ευθεία Ούλεντστην ευθεία γραμμή και παίρνουμε μέγιστη τιμή ρεύματος περίπου 50 mA. Στη συνέχεια, υπολογίζουμε την αντίσταση χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Παίρνουμε μια τιμή 100 Ohm για την αντίσταση. Βρίσκουμε την ισχύ διασποράς για αυτό (παίρνουμε την τρέχουσα ισχύ από το Imax):

Ηλεκτρονική αριθμομηχανή αντίστασης

Η εργασία γίνεται πιο περίπλοκη εάν θέλετε να συνδέσετε όχι μία, αλλά πολλές διόδους.

Για να διευκολύνουμε τους ανεξάρτητους υπολογισμούς, έχουμε ετοιμάσει μια ηλεκτρονική αριθμομηχανή για τον υπολογισμό της αντίστασης των αντιστάσεων. Εάν συνδέσετε πολλά LED, θα χρειαστεί να επιλέξετε μεταξύ παράλληλων και σειριακών συνδέσεων μεταξύ τους. Και αυτά τα κυκλώματα απαιτούν πρόσθετους υπολογισμούς για την παροχή ρεύματος. Μπορείτε να τα βρείτε εύκολα στο Διαδίκτυο, αλλά σας συνιστούμε να χρησιμοποιήσετε την αριθμομηχανή μας.

Θα χρειαστεί να γνωρίζετε:

Τάση τροφοδοσίας.
Χαρακτηριστικά τάσης διόδου.
Χαρακτηριστικά του ρεύματος της διόδου.
Αριθμός διόδων.

Πρέπει επίσης να επιλέξετε ένα σχήμα παράλληλης ή σειριακής σύνδεσης. Σας συνιστούμε να εξοικειωθείτε με τις διαφορές μεταξύ των συνδέσεων στα κεφάλαια που ετοιμάσαμε παρακάτω.

Σε ποιες περιπτώσεις επιτρέπεται η σύνδεση LED μέσω αντίστασης;

Καμία δίοδος, συμπεριλαμβανομένων των LED, δεν μπορεί να ενεργοποιηθεί χωρίς περιορισμό της ροής ρεύματος. Σε αυτή την περίπτωση, οι αντιστάσεις είναι απλώς απαραίτητες. Ακόμη και μικρές αλλαγές στην τάση προκαλούν πολύ μεγάλη αλλαγή στο ρεύμα και επομένως υπερθερμαίνουν τη δίοδο.

Παράλληλη σύνδεση

Για όσους έχουν ήδη αντιμετωπίσει στην πράξη διαγράμματα σύνδεσης φωτισμού LED, συνήθως δεν τίθεται το ζήτημα της επιλογής μεταξύ παράλληλων και σειριακών συνδέσεων. Η πιο κοινή επιλογή είναι ένα σχήμα σειριακής σύνδεσης. Η παράλληλη σύνδεση για LED έχει ένα σημαντικό μειονέκτημα - αυξάνει το κόστος και την πολυπλοκότητα του σχεδιασμού, επειδή κάθε δίοδος απαιτεί ξεχωριστή αντίσταση. Αλλά ένα τέτοιο σχήμα έχει επίσης ένα μεγάλο πλεονέκτημα - εάν καεί μια γραμμή, τότε μόνο μία δίοδος θα σταματήσει να λάμπει, οι υπόλοιπες θα συνεχίσουν να λειτουργούν.

Γιατί δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια αντίσταση για πολλές παράλληλες διόδους;

Η εξήγηση είναι αρκετά απλή: αν καεί ένα LED, τότε μπορεί να ρέει περισσότερο ρεύμα προς το άλλο και να αρχίσει η υπερθέρμανση. Επομένως, με ένα κύκλωμα παράλληλης σύνδεσης, κάθε δίοδος χρειάζεται ξεχωριστή αντίσταση.

Λανθασμένος:

Σωστά:

Σύνδεση σειράς LED

Αυτός είναι ο τύπος σύνδεσης που είναι δημοφιλής. Αυτή η συχνή επιλογή εξηγείται με ένα απλό παράδειγμα. Φανταστείτε ότι επιλέγεται μια αντίσταση για κάθε LED σε μια γιρλάντα χριστουγεννιάτικου δέντρου. Και υπάρχουν πάνω από εκατό από αυτές τις λάμπες σε μια γιρλάντα! Η παράλληλη σύνδεση σε αυτή την περίπτωση είναι ασύμφορη και εντάσεως εργασίας.

Μόνο σε σπιτικές γιρλάντες μπορείς να βρεις παράλληλη σύνδεση. Στα εργοστασιακά μοντέλα είναι πάντα συνεπής.

Είναι δυνατόν να γίνει χωρίς αντιστάσεις;

Σε οικονομικές ή απλά παλιές συσκευές, χρησιμοποιούνται αντιστάσεις. Χρησιμοποιούνται επίσης για τη σύνδεση λίγων μόνο LED.

Αλλά υπάρχει ένας πιο σύγχρονος τρόπος - αυτός είναι να μειώσετε το ρεύμα μέσω ενός προγράμματος οδήγησης LED. Έτσι, οδηγοί βρίσκονται στο 90% των λαμπτήρων. Πρόκειται για ειδικά μπλοκ που μέσω ενός κυκλώματος μετατρέπουν τα χαρακτηριστικά του ρεύματος και της τάσης του δικτύου τροφοδοσίας. Το κύριο πλεονέκτημά τους είναι ότι παρέχουν σταθερό ρεύμα όταν η τάση εισόδου αλλάζει/κυμαίνεται.

Σήμερα μπορείτε να επιλέξετε ένα πρόγραμμα οδήγησης για οποιοδήποτε αριθμό LED. Αλλά συνιστούμε να μην παίρνετε κινεζικά ανάλογα! Εκτός από το γεγονός ότι φθείρονται πιο γρήγορα, μπορεί επίσης να μην παρέχουν τα χαρακτηριστικά απόδοσης που αναφέρονται στη συσκευασία.

Εάν δεν υπάρχουν πολλά LED, οι αντιστάσεις είναι επίσης κατάλληλες αντί για ένα πρόγραμμα οδήγησης που είναι αρκετά ακριβό.

Ενδιαφέρον βίντεο

Τα LED σήμερα έχουν βρει εφαρμογή σε όλους σχεδόν τους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας. Ωστόσο, παρά το γεγονός αυτό, για τους περισσότερους απλούς καταναλωτές είναι εντελώς ασαφές γιατί και ποιοι νόμοι ισχύουν κατά τη λειτουργία των LED. Εάν ένα τέτοιο άτομο θέλει να κανονίσει φωτισμό χρησιμοποιώντας τέτοιες συσκευές, τότε πολλές ερωτήσεις και αναζήτηση λύσεων σε προβλήματα δεν μπορούν να αποφευχθούν. Και το κύριο ερώτημα θα είναι - "Τι είδους είναι αυτές οι αντιστάσεις και γιατί τις χρειάζονται τα LED;"

Τι είναι μια αντίσταση και ο σκοπός της;

Μια αντίσταση είναι ένα από τα στοιχεία του ηλεκτρικού δικτύου, που χαρακτηρίζεται από την παθητικότητά του και, στην καλύτερη περίπτωση, χαρακτηρίζεται από αντίσταση στο ηλεκτρικό ρεύμα. Δηλαδή, ο νόμος του Ohm πρέπει να ισχύει για μια τέτοια συσκευή ανά πάσα στιγμή.

Ο κύριος σκοπός των συσκευών είναι η ικανότητα να αντιστέκονται σθεναρά στο ηλεκτρικό ρεύμα. Χάρη σε αυτή την ποιότητα, οι αντιστάσεις χρησιμοποιούνται ευρέωςεάν είναι απαραίτητο, συσκευές τεχνητού φωτισμού, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης LED.

Γιατί είναι απαραίτητη η χρήση αντιστάσεων στην περίπτωση συσκευών φωτισμού LED;

Οι περισσότεροι καταναλωτές γνωρίζουν ότι ένας συνηθισμένος λαμπτήρας πυρακτώσεως παράγει φως όταν συνδέεται απευθείας σε οποιαδήποτε πηγή ρεύματος. Ο λαμπτήρας μπορεί να λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό διάστημα και καίγεται μόνο όταν το νήμα θερμαίνεται υπερβολικά λόγω της παροχής πολύ υψηλής τάσης. Σε αυτή την περίπτωση, ο λαμπτήρας, κατά κάποιο τρόπο, εφαρμόζει τη λειτουργία μιας αντίστασης, επειδή η διέλευση του ηλεκτρικού ρεύματος μέσα από αυτόν είναι δύσκολη, αλλά όσο μεγαλύτερη είναι η εφαρμοζόμενη τάση, τόσο πιο εύκολο είναι για το ρεύμα να ξεπεράσει την αντίσταση του λάμπα. Φυσικά, είναι αδύνατο να τοποθετήσετε ένα τόσο περίπλοκο μέρος ημιαγωγού ως LED και μια συνηθισμένη λάμπα πυρακτώσεως στο ίδιο επίπεδο.

Είναι σημαντικό να γνωρίζετε ότι το LED είναι αυτή είναι μια ηλεκτρική συσκευή, για τη λειτουργία του οποίου δεν είναι προτιμότερη η ίδια η ισχύς του ρεύματος, αλλά η διαθέσιμη τάση στο δίκτυο. Για παράδειγμα, εάν επιλεγεί τάση 1,8 V για μια τέτοια συσκευή και έρχεται 2 V, τότε πιθανότατα θα καεί - εάν η τάση δεν μειωθεί εγκαίρως στο επίπεδο που απαιτείται από τη συσκευή. Ακριβώς για το σκοπό αυτό απαιτείται μια αντίσταση, μέσω της οποίας σταθεροποιείται η χρησιμοποιούμενη πηγή ισχύος έτσι ώστε η τάση που παρέχεται από αυτήν να μην βλάπτει τη συσκευή.

Από αυτή την άποψη, είναι εξαιρετικά σημαντικό:

αποφασίστε ποιος τύπος αντίστασης απαιτείται.
προσδιορίστε την ανάγκη χρήσης μιας μεμονωμένης αντίστασης για μια συγκεκριμένη συσκευή, η οποία απαιτεί υπολογισμό.
λάβετε υπόψη τον τύπο σύνδεσης των πηγών φωτός.
προγραμματισμένος αριθμός LED στο σύστημα φωτισμού.

Βίντεο: Γιατί χρειάζονται αντιστάσεις

Διαγράμματα σύνδεσης

Με μια διαδοχική διάταξη των LED, όταν βρίσκονται το ένα μετά το άλλο, μια αντίσταση είναι συνήθως αρκετή, αν μπορείτε να υπολογίσετε σωστά την αντίστασή της. Αυτό εξηγείται από υπάρχει το ίδιο ρεύμα σε ένα ηλεκτρικό κύκλωμα, σε κάθε θέση που είναι εγκατεστημένες ηλεκτρικές συσκευές.

Αλλά στην περίπτωση παράλληλης σύνδεσης, κάθε LED απαιτεί τη δική του αντίσταση. Εάν παραμελήσουμε αυτή την απαίτηση, τότε όλη η τάση θα πρέπει να τραβηχτεί από ένα, το λεγόμενο «περιοριστικό» LED, δηλαδή αυτό που χρειάζεται τη χαμηλότερη τάση. Αυτός θα αποτύχει πολύ γρήγορα, σε αυτήν την περίπτωση, θα εφαρμοστεί τάση στην επόμενη συσκευή του κυκλώματος, η οποία ξαφνικά θα καεί με τον ίδιο τρόπο. Αυτή η εξέλιξη των γεγονότων είναι απαράδεκτη· επομένως, σε περίπτωση παράλληλης σύνδεσης οποιουδήποτε αριθμού LED, απαιτείται η χρήση του ίδιου αριθμού αντιστάσεων, τα χαρακτηριστικά των οποίων επιλέγονται με υπολογισμό.

Βίντεο: Παράλληλη σύνδεση LED

Υπολογισμός αντιστάσεων για LED

Με μια σωστή κατανόηση της φυσικής της διαδικασίας, ο υπολογισμός της αντίστασης και της ισχύος αυτών των συσκευών δεν μπορεί να ονομαστεί αδύνατο έργο που δεν μπορεί να αντιμετωπίσει ένας συνηθισμένος άνθρωπος. Για τον υπολογισμό της απαιτούμενης αντίστασης αντίστασης, πρέπει να ληφθούν υπόψη τα ακόλουθα σημεία:

Βίντεο: Επιλογή αντίστασης για LED

Υπολογισμός αντιστάσεων με χρήση ειδικής αριθμομηχανής

Συνήθως, ο υπολογισμός της αντίστασης τέτοιων συσκευών που απαιτούνται για οποιοδήποτε LED πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας αριθμομηχανές ειδικά σχεδιασμένες για το σκοπό αυτό. Τέτοιοι αριθμομηχανές, βολικοί και εξαιρετικά αποδοτικοί, δεν χρειάζεται να ληφθούν και να εγκατασταθούν από κάπου - είναι πολύ πιθανό να υπολογίσετε μια αντίσταση στο διαδίκτυο.

Αριθμομηχανή αντίστασης επιτρέπει υψηλή ακρίβειακαθορίστε την απαιτούμενη ισχύ και την τιμή αντίστασης της αντίστασης που είναι εγκατεστημένη στο κύκλωμα LED.

Για να υπολογίσετε την απαιτούμενη αντίσταση, πρέπει να εισαγάγετε τα ακόλουθα στις κατάλληλες γραμμές της ηλεκτρονικής αριθμομηχανής:

Τάση τροφοδοσίας LED;
Ονομαστική τάση LED;
ονομαστικό ρεύμα.

Στη συνέχεια, πρέπει να επιλέξετε το διάγραμμα σύνδεσης που χρησιμοποιείται, καθώς και τον απαιτούμενο αριθμό LED.

Αφού πατήσετε το αντίστοιχο κουμπί, εκτελείται ο υπολογισμός και Τα ληφθέντα υπολογισμένα δεδομένα εμφανίζονται στην οθόνη της οθόνης, με τη βοήθεια του οποίου μπορείτε αργότερα να οργανώσετε τεχνητό φωτισμό LED χωρίς ιδιαίτερη δυσκολία.

Επίσης, οι ηλεκτρονικές αριθμομηχανές διαθέτουν μια συγκεκριμένη βάση δεδομένων που περιέχει δεδομένα σχετικά με τα LED και τις παραμέτρους τους. Παρουσιάζεται η δυνατότητα υπολογισμού:

βαθμολογία συσκευής?
έγχρωμη σήμανση?
ρεύμα που καταναλώνεται από το κύκλωμα.
διασκορπισμένη ισχύ.

Ένα άτομο που δεν γνωρίζει καλά την ηλεκτρική μηχανική και τη φυσική, στις περισσότερες περιπτώσεις, δεν θα είναι σε θέση να υπολογίσει ανεξάρτητα συσκευές για LED. Για το λόγο αυτό, η διεξαγωγή υπολογισμών χρησιμοποιώντας μια λειτουργική και βολική ηλεκτρονική αριθμομηχανή - πολύτιμη βοήθεια για τους απλούς ανθρώπουςπου δεν γνωρίζουν τις μεθόδους υπολογισμών με χρήση φυσικών τύπων.

Οι περισσότεροι γνωστοί κατασκευαστές LED και ταινίες δημιούργησαν στη βάση τους, στους επίσημους ιστότοπούς τους Δημοσιεύουν επίσης τη δική τους ηλεκτρονική αριθμομηχανή, με τη βοήθεια των οποίων μπορείτε όχι μόνο να επιλέξετε τις απαιτούμενες αντιστάσεις και LED, αλλά και να υπολογίσετε τις παραμέτρους των συσκευών ρεύματος που χρησιμοποιούνται σε διάφορους τρόπους λειτουργίας με μεταβλητές τιμές ρεύματος, θερμοκρασίας, εφαρμοζόμενης τάσης κ.λπ.

Παράδειγμα υπολογισμού Νο. 2 Εάν εισάγετε στην αριθμομηχανή την τάση του εποχούμενου δικτύου του φορτηγού 24 (V), η τρέχουσα τιμή είναι 10 (mA) λάμπουμε πλήρως:), τιμή τάσης προς τα εμπρός 2 (V) αριθμός των LED 3 (βγήκε μια μικρή γιρλάντα) υπολογισμένη τιμή αντίστασης = 1800 Ohm Η πλησιέστερη τιμή παραγωγής της αντίστασης είναι 1800 Ohm ή 1,8 kOhm σήμανση οικιακών αντιστάσεων 1k8 σήμανση της αντίστασης smd 182

Συστάσεις για σύνδεση LED με άγνωστα χαρακτηριστικά:

Πάρτε την τρέχουσα τιμή ως 5-10 (mA), την τιμή άμεσης τάσης στο LED ως 1,5-2 (V), εισαγάγετε την τάση του ενσωματωμένου δικτύου σας στην αριθμομηχανή και κάντε τον υπολογισμό. Με πιθανότητα 99%, το LED σας σε αυτήν τη λειτουργία θα διαρκέσει περισσότερο από ένα χρόνο. Μπορείτε να ελέγξετε την ακρίβεια του υπολογισμού μετρώντας το ρεύμα που διέρχεται από τη δίοδο· για αυτό, ένα αμπερόμετρο είναι συνδεδεμένο σε σειρά με την αλυσίδα αντίστασης και LED. Εάν έχετε ερωτήσεις, ρωτήστε στα σχόλια.

Γιατί είναι απαραίτητη η χρήση αντιστάσεων στην περίπτωση συσκευών φωτισμού LED;

Από αυτή την άποψη, είναι εξαιρετικά σημαντικό:

αποφασίστε ποιος τύπος αντίστασης απαιτείται.
προσδιορίστε την ανάγκη χρήσης μιας μεμονωμένης αντίστασης για μια συγκεκριμένη συσκευή, η οποία απαιτεί υπολογισμό.
λάβετε υπόψη τον τύπο σύνδεσης των πηγών φωτός.
προγραμματισμένος αριθμός LED στο σύστημα φωτισμού.

Διαγράμματα σύνδεσης

Αλλά σε περίπτωση παράλληλης σύνδεσης, κάθε LED απαιτεί τη δική του αντίσταση. Εάν παραμελήσουμε αυτή την απαίτηση, τότε όλη η τάση θα πρέπει να τραβηχτεί από ένα, το λεγόμενο «περιοριστικό» LED, δηλαδή αυτό που χρειάζεται τη χαμηλότερη τάση. Αυτός θα αποτύχει πολύ γρήγορα, σε αυτήν την περίπτωση, θα εφαρμοστεί τάση στην επόμενη συσκευή του κυκλώματος, η οποία ξαφνικά θα καεί με τον ίδιο τρόπο. Αυτή η εξέλιξη των γεγονότων είναι απαράδεκτη· επομένως, σε περίπτωση παράλληλης σύνδεσης οποιουδήποτε αριθμού LED, απαιτείται η χρήση του ίδιου αριθμού αντιστάσεων, τα χαρακτηριστικά των οποίων επιλέγονται με υπολογισμό.

Υπολογισμός αντιστάσεων για LED

Υπολογισμός αντιστάσεων με χρήση ειδικής αριθμομηχανής

Τάση τροφοδοσίας LED;
Ονομαστική τάση LED;

βαθμολογία συσκευής?
έγχρωμη σήμανση?
ρεύμα που καταναλώνεται από το κύκλωμα.
διασκορπισμένη ισχύ.

Ο υπολογισμός μιας αντίστασης για ένα LED είναι αρκετά απλός και απαιτεί ελάχιστο χρόνο. Επιπλέον, υπάρχουν πολλές ηλεκτρονικές αριθμομηχανές που βοηθούν στην εκτέλεση τέτοιων υπολογισμών. Ωστόσο, πιστεύω ότι είναι πολύ πιο χρήσιμο να κατανοήσετε αυτό το ζήτημα μόνοι σας, να κατανοήσετε τη φυσική των συνεχιζόμενων διαδικασιών και να πραγματοποιήσετε τέτοιους υπολογισμούς με τα χέρια σας. Αυτό θα κάνουμε σε αυτό το άρθρο.

Τα LED είναι συσκευές γενικής χρήσης. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ενδεικτικά ή μπορούν απλώς να είναι πλήρεις συσκευές φωτισμού.

Οι αρχάριοι μηχανικοί ηλεκτρονικών έχουν συχνά μια κατάσταση όταν πρέπει να τροφοδοτήσουν ένα LED από μια πηγή ισχύος της οποίας η τάση υπερβαίνει σημαντικά την ονομαστική τάση του LED ( ρύζι. 1 ). Για παράδειγμα, τάση μπαταρίας 12 Vκαι το LED είναι αναμμένο 2 V (ρύζι. 2 ) Εάν εφαρμοστεί μια τέτοια τάση στο LED, απλά θα καεί. Ή όταν το LED χρησιμοποιείται ως ένδειξη τάσης 220 V. Χωρίς ειδικά μέτρα, όταν συνδεθεί απευθείας, θα αποτύχει επίσης.

Ρύζι. 1 - Διάγραμμα σύνδεσης LED μέσω μιας αντίστασης

Ρύζι. 2 - Διάγραμμα απευθείας σύνδεσης του LED στην πηγή τάσης

Για να μειώσετε την τάση στο LED και να περιορίσετε το ρεύμα στο κύκλωμά του, πρέπει να συνδέσετε μια αντίσταση σε σειρά με αυτήν ( ρύζι. 3 ). Ας υπολογίσουμε τις παραμέτρους αυτής της αντίστασης. Αυτή η τεχνική είναι κατάλληλη για οποιοδήποτε LED σε οποιαδήποτε τάση πηγής ισχύος.

Ρύζι. 3 - Σύνδεση αντίστασης σε LED

Θα εκτελέσουμε τον υπολογισμό χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός LED AL307 ( ρύζι. 4 ). Η ονομαστική του τάση USD = 2 V, και το ρεύμα Isd = 10 mA = 0,01 A.Στην πρώτη περίπτωση, θα τροφοδοτήσουμε το LED από Uip1 = 12 V, και στο δεύτερο – από Uip1 = 5 V, καθώς τέτοιες τιμές τάσης είναι οι πιο συνηθισμένες. Αρκεί να γνωρίζουμε αυτές τις τρεις παραμέτρους για να υπολογίσουμε την αντίσταση Rγια LED.

Ρύζι. 4 - LED AL307. Εμφάνιση

Ας γράψουμε τα αρχικά δεδομένα.

Uip1 = 12 V;

Uip2 = 5 V;

USD = 2 V;

Isd = 10 mA = 0,01 A.

Πρώτα βρίσκουμε την τιμή της τάσης ΔU R, που θα πρέπει να σβήσει η αντίσταση, δηλαδή βρίσκουμε την πτώση τάσης στην αντίσταση. Είναι ίσο με τη διαφορά τάσης μεταξύ του τροφοδοτικού και του LED:

ΔUR = Uip – USD;

ΔUR = 12 – 2 = 10 V.

Δηλαδή, η αντίσταση πρέπει να σβήσει 10 V. Η αντίσταση της αντίστασης R είναι ίση με την αναλογία της πτώσης τάσης σε αυτήν ΔU Rστο τρέχον ( ρύζι. 5 ):

R = ΔUR/Isd;

R = 10/0,01 = 1000 Ohm = 1 kOhm.

Ρύζι. 5 - Αντίσταση αντίστασης για το LED σε Uip1 = 12 V

Ας προσδιορίσουμε την αντίσταση για το LED όταν τροφοδοτείται από μια πηγή τάσης 5 V.

Uip = 5 V;

USD = 2 V;

Isd = 10 mA = 0,01 A.

Πτώση τάσης στην αντίσταση:

ΔU R = Uip – Usd;

ΔU R = 5 – 2 = 3 V.

Αντίσταση ( ρύζι. 6 ):

R = ΔU R /Isd;

R = 3/0,01 = 300 Ohm.

Ρύζι. 6 - Αντίσταση αντίστασης για το LED στο Uip2 = 5 V

Και έτσι, προσδιορίσαμε την αντίσταση των αντιστάσεων. Ωστόσο, η γνώση της τιμής του δεν αρκεί για να συμπεριλάβει μια αντίσταση στο κύκλωμα. Επίσης πολύ σημαντική είναι η απαγωγή ισχύος που δημιουργείται από την αντίσταση με τη μορφή θερμότητας λόγω του ρεύματος που τη διαρρέει.

Υπολογισμός ισχύος αντίστασης για LED

Υπάρχουν στάνταρ. Οπτικά, η απαγωγή ισχύος μιας αντίστασης μπορεί να προσδιοριστεί από το μέγεθός της ( ρύζι. 7, 8 ). Όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση, τόσο περισσότερη ισχύς μπορεί να διασκορπίσει.

Ρύζι. 7 - Αντίσταση με απαγωγή ισχύος 0,125 W

Ρύζι. 8 - Αντίσταση με απαγωγή ισχύος 1 W

Για να αποφασίσουμε τελικά για την επιλογή της αντίστασης, ας υπολογίσουμε τη διαρροή ισχύος της Π, το οποίο είναι ίσο με το γινόμενο της τάσης που εφαρμόζεται στην αντίσταση ΔU R, ανά ρεύμα ΟΕΥπου ρέει μέσα από αυτό.

P = UI = U 2 /R = I 2 R.

P1 = 0,01 2 300 = 0,03 W.

P2 = 0,01 2 1000 = 0,1 W.

Όπως μπορείτε να δείτε, και στις δύο περιπτώσεις χρειαζόμαστε μια αντίσταση με απαγωγή ισχύος 0,125 W ή περισσότερο.

Ας συνοψίσουμε τον αλγόριθμο για τον υπολογισμό μιας αντίστασης για ένα LED.

Προσδιορίστε την πτώση τάσης στην αντίσταση.
Βρίσκουμε αντίσταση.
Υπολογίζουμε τη διαρροή ισχύος.

Όντας μια συσκευή ημιαγωγών, διακρίνεται από τη μη γραμμικότητα του χαρακτηριστικού ρεύματος-τάσης (χαρακτηριστικό βολτ-αμπέρ). Η εξάρτηση του ρεύματος από την τάση είναι εκθετική. Ακόμη και μια μικρή υπέρβαση της τάσης τροφοδοσίας μπορεί να προκαλέσει την εμφάνιση ρεύματος που μπορεί να καταστρέψει το LED (εφεξής LED).

Επομένως, για να περιοριστεί το ρεύμα, χρησιμοποιείται μια συμβατική αντίσταση ως έρμα απόσβεσης, ο σωστός υπολογισμός της αντίστασης του οποίου καθορίζει τη λειτουργία του LED και τη διάρκεια ζωής του.

Με μια τάση τροφοδοσίας που υπερβαίνει το εύρος της τάσης λειτουργίας, η λυχνία LED μπορεί απλώς να καεί· εάν είναι πολύ χαμηλή, είτε θα ανάψει «σε πλήρη ένταση» ή δεν θα ανάψει καθόλου.

Αυτό το άρθρο θα μιλήσει για υπολογισμός της αντίστασης περιορισμού ρεύματοςγια LED.

Υπολογισμός αντίστασης για ένα LED

Για να τροφοδοτήσουμε ένα LED, χρειαζόμαστε μια πηγή ρεύματος, για παράδειγμα δύο μπαταρίες AA των 1,5 V η καθεμία. Ας πάρουμε ένα κόκκινο LED, όπου η πτώση τάσης προς τα εμπρός σε ρεύμα λειτουργίας 0,02 A (20 mA) είναι ίση με -2 V. Για τα συμβατικά LED, το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα είναι 0,02 A. Το διάγραμμα σύνδεσης LED φαίνεται στο Σχ. 1.

Γιατί χρησιμοποιώ τον όρο "μπροστινή πτώση τάσης", όχι την τάση τροφοδοσίας. Αλλά το γεγονός είναι ότι τα LED δεν έχουν παράμετρο τάσης τροφοδοσίας ως τέτοια. Αντίθετα, χρησιμοποιείται το χαρακτηριστικό πτώσης τάσης του LED, που σημαίνει την ποσότητα τάσης που εξέρχεται από το LED όταν το ονομαστικό ρεύμα διέρχεται από αυτό. Η τιμή τάσης που αναγράφεται στη συσκευασία αντανακλά την πτώση τάσης. Γνωρίζοντας αυτή την τιμή, μπορείτε να προσδιορίσετε την τάση που απομένει στο LED. Αυτή είναι η τιμή που πρέπει να χρησιμοποιήσουμε στους υπολογισμούς μας.

Η πτώση τάσης προς τα εμπρός για διάφορα LED ανάλογα με το μήκος κύματος παρουσιάζεται στον Πίνακα 1.

Πίνακας 1 - Χαρακτηριστικά LED

Η ακριβής τιμή της πτώσης τάσης LED μπορεί να βρεθεί στη συσκευασία αυτού του LED ή στη βιβλιογραφία αναφοράς.

R = (Un.p – Ud)/Id = (3V-2V)/0,02A = 50 Ohm.

Un.p – τάση τροφοδοσίας, V;
Ud — πτώση τάσης προς τα εμπρός στο LED, V;

Δεδομένου ότι δεν υπάρχει τέτοια αντίσταση στην τυπική σειρά, επιλέγουμε την πλησιέστερη αντίσταση από την ονομαστική σειρά E24 προς τα πάνω - 51 Ohms.

Για να διασφαλιστεί η μακροχρόνια λειτουργία του LED και να εξαλειφθούν τα σφάλματα στους υπολογισμούς, συνιστώ να χρησιμοποιείτε όχι το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα - 20 mA, αλλά λίγο λιγότερο - 15 mA.

Αυτή η μείωση του ρεύματος δεν θα επηρεάσει σε καμία περίπτωση τη φωτεινότητα του LED για το ανθρώπινο μάτι. Για να παρατηρήσουμε μια αλλαγή στη φωτεινότητα του LED, για παράδειγμα, κατά 2 φορές, πρέπει να μειώσουμε το ρεύμα κατά 5 φορές (σύμφωνα με το νόμο Weber-Fechner).

Ως αποτέλεσμα, παίρνουμε την υπολογιζόμενη αντίσταση της αντίστασης περιορισμού ρεύματος: R = 50 Ohms και απαγωγή ισχύος P = 0,02 W (20 mW).

Υπολογισμός αντίστασης για σύνδεση σε σειρά LED

Στην περίπτωση υπολογισμού μιας αντίστασης για σύνδεση σε σειρά, όλα τα LED πρέπει να είναι του ίδιου τύπου. Το διάγραμμα σύνδεσης LED για σειριακή σύνδεση φαίνεται στην Εικ. 2.

Για παράδειγμα, θέλουμε να συνδέσουμε ένα τροφοδοτικό 9 V, τρία πράσινα LED, το καθένα 2,4 V, ρεύμα λειτουργίας - 20 mA.

Η αντίσταση της αντίστασης καθορίζεται από τον τύπο:

R = (Un.p – Ud1 + Ud2 + Ud3)/Id = (9V - 2,4V +2,4V +2,4V)/0,02A = 90 Ohm.

Un.p – τάση τροφοδοσίας, V;
Uд1…Uд3 — πτώση τάσης προς τα εμπρός στα LED, V;
Id – ρεύμα λειτουργίας του LED, A.

Επιλέγουμε την πλησιέστερη αντίσταση από την ονομαστική σειρά E24 προς τα πάνω - 91 Ohms.

Υπολογισμός αντιστάσεων για παράλληλη σειριακή σύνδεση LED

Συχνά στην πράξη χρειάζεται να συνδέσουμε μεγάλο αριθμό LED, αρκετές δεκάδες, σε μια πηγή ρεύματος. Εάν όλα τα LED είναι συνδεδεμένα σε σειρά μέσω μιας αντίστασης, τότε σε αυτήν την περίπτωση η τάση στην πηγή ισχύος δεν θα είναι αρκετή για εμάς. Η λύση σε αυτό το πρόβλημα είναι μια σύνδεση παράλληλης σειράς LED, όπως φαίνεται στο Σχ. 3.

Με βάση την τάση τροφοδοσίας, προσδιορίζεται ο μέγιστος αριθμός LED που μπορούν να συνδεθούν σε σειρά.

Εικ. 3 – Διάγραμμα σύνδεσης LED για παράλληλη - σειριακή σύνδεση

Για παράδειγμα, έχουμε τροφοδοτικό 12 V, με βάση την τάση του τροφοδοτικού, ο μέγιστος αριθμός LED για ένα κύκλωμα θα είναι ίσος με: 10V/2V = 5 τμχ, λαμβάνοντας υπόψη ότι η πτώση τάσης στο LED (κόκκινο) είναι 2 V.

Το γιατί πήραμε 10 V και όχι 12 V οφείλεται στο ότι θα υπάρξει και πτώση τάσης στην αντίσταση και πρέπει να φύγουμε κάπου γύρω στα 2 V.

Η αντίσταση της αντίστασης για ένα κύκλωμα, με βάση το ρεύμα λειτουργίας των LED, καθορίζεται από τον τύπο:

R = (Un.p – Ud1 + Ud2 + Ud3+ Ud4+ Ud5)/Id = (12V - 2V + 2V + 2V + 2V + 2V)/0,02A = 100 Ohm.

Επιλέγουμε την πλησιέστερη αντίσταση από την ονομαστική περιοχή E24 προς τα πάνω - 110 Ohms.

Ο αριθμός τέτοιων αλυσίδων των πέντε LED που συνδέονται παράλληλα είναι πρακτικά απεριόριστος!

Υπολογισμός αντίστασης κατά την παράλληλη σύνδεση των LED

Αυτή η σύνδεση δεν είναι επιθυμητή και δεν συνιστώ τη χρήση της στην πράξη. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι κάθε LED έχει μια τεχνολογική πτώση τάσης και ακόμα κι αν όλα τα LED είναι από την ίδια συσκευασία, αυτό δεν αποτελεί εγγύηση ότι η πτώση τάσης τους θα είναι η ίδια λόγω της τεχνολογίας παραγωγής.

Ως αποτέλεσμα, ένα LED θα έχει περισσότερο ρεύμα από τα άλλα και αν υπερβεί το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα, θα αποτύχει. Το επόμενο LED θα καεί γρηγορότερα, αφού το υπόλοιπο ρεύμα θα περάσει ήδη από αυτό, θα κατανεμηθεί μεταξύ άλλων LED και ούτω καθεξής μέχρι να αποτύχουν όλα τα LED.

Αυτό το πρόβλημα μπορεί να λυθεί συνδέοντας τη δική του αντίσταση σε κάθε LED, όπως φαίνεται στην Εικ. 5.