Хоолой

LED хэлхээний тооцоо. LED эсэргүүцлийн тооцоолуур

LED элементүүдийг хүний үйл ажиллагаанд дотоод гэрэлтүүлэг, гудамжны чийдэн, гар чийдэн, аквариумын гэрэлтүүлэг зэрэгт илүү ихээр ашигладаг. Автомашины салбарт LED-ийн бүлгүүдийг зогсоолын гэрэл, тоормосны гэрэл, эргэх дохиог гэрэлтүүлэхэд өргөн ашигладаг.

LED-ийн харагдах байдал

Өөр өөр өнгө бүхий салангид элементүүд нь багажны самбарыг гэрэлтүүлж, радиаторын хөргөлтийн түвшин буурч байгааг илтгэнэ. Шинэ жилийн модыг чимэглэх, аквариумыг гэрэлтүүлэх, пуужин, сансрын технологийн төхөөрөмж хүртэл ашиглах бүх чиглэлийг жагсаах боломжгүй юм.

Тэд ердийн улайсдаг чийдэнг аажмаар сольж байна. Олон тооны онлайн дэлгүүрүүд LED тууз болон бусад гэрэлтүүлгийн бүтээгдэхүүнийг онлайнаар зардаг. Хэрэв та тэдгээрийг засах эсвэл өөрөө хийх шаардлагатай бол драйверын хэлхээг тооцоолох тооцоолуур олж болно. Энэ хурдацтай хөгжилд хэд хэдэн шалтгаан бий.

Гол давуу талууд

бага эрчим хүчний хэрэглээ;
өндөр үр ашигтай;
бага хүчдэл;
халаалт бараг байхгүй;
цахилгаан болон галын аюулгүй байдлын өндөр түвшин;
бат бөх бие: эмзэг утас, шилэн чийдэн байхгүй тул тэдгээрийг механик болон чичиргээний нөлөөнд тэсвэртэй болгодог;
инерцигүй ажиллагаа нь хурдан ажиллагааг баталгаажуулдаг, утас халаахад цаг зарцуулдаггүй;
хүч чадал, жижиг хэмжээ, бат бөх чанар;
5-аас доошгүй жил тасралтгүй үйлчилгээний хугацаа;
спектрийн өргөн сонголт (өнгө), сарнисан эсвэл чиглэлтэй гэрэлтүүлгийг бий болгох тусдаа элементийг зохион бүтээх чадвар.

Хэд хэдэн чухал сул талууд байдаг:

Өндөр үнэ.
Бие даасан элементийн гэрлийн урсгалын эрч хүч бага байна.
Шаардлагатай тэжээлийн эх үүсвэрийн хүчдэл өндөр байх тусам LED элементүүдийн бүтэц хурдан устдаг. Хэт халалтын асуудал нь радиаторыг суурилуулах замаар шийдэгддэг.

Параметр ба онцлог

LED нь сул талуудаас илүү олон давуу талтай боловч өндөр өртөгтэй тул хүмүүс LED дээр суурилсан гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжийг худалдаж авах гэж яардаггүй. Шаардлагатай мэдлэгтэй хүмүүс бие даасан элементүүдийг худалдан авч, аквариумд зориулж чийдэнг өөрсдөө угсарч, машины хяналтын самбар, тоормосны гэрэл, хэмжээсийг холбодог. Гэхдээ үүнийг хийхийн тулд LED-ийн үйл ажиллагааны зарчим, параметр, дизайны онцлогийг сайн ойлгох хэрэгтэй.

Сонголтууд:

үйл ажиллагааны гүйдэл;
ажиллах хүчдэл;
гэрлийн урсгалын өнгө;
тараах өнцөг:
бүрхүүлийн төрөл.

Дизайнуудын онцлог шинж чанар нь гэрлийн урсгалын тархалтын чиглэл, зэргийг тодорхойлдог линзний диаметр, хэлбэр юм. Гэрэлтэлтийн өнгөний спектрийн хэсгийг диодын хагас дамжуулагч талст дээр нэмсэн хольцоор тодорхойлно. Фосфор, индий, галли, хөнгөн цагаан нь улаанаас шар хүртэл гэрэлтүүлгийг өгдөг.

Азот, галли, индий зэрэг нь спектрийг цэнхэр, ногоон өнгөтэй болгоно, хэрэв та цэнхэр (цэнхэр) спектрийн талст дээр фосфор нэмбэл цагаан гэрэл гарч ирнэ. Урсгалын чиглэл ба тархалтын өнцгийг болорын найрлагаар тодорхойлдог боловч илүү их хэмжээгээр LED линзний хэлбэрээс хамаардаг.

Аквариумын амьд ертөнцийг хадгалахын тулд замагны фотосинтезийн процесс зайлшгүй шаардлагатай. Энэ нь зөв спектр, тодорхой түвшний аквариум гэрэлтүүлгийг шаарддаг бөгөөд LED нь сайн ажилладаг.

Параметр ба хэлхээний тооцоо

Өнгө, гэрэлтүүлгийн урсгалын чиглэл, тэжээлийн эх үүсвэрийн хүчдэл зэргийг шийдсэний дараа та LED худалдаж авах боломжтой. Гэхдээ шаардлагатай хэлхээг угсрахын тулд та хэлхээнд байгаа LED резисторыг тооцоолох хэрэгтэй бөгөөд энэ нь нэмэгдсэн тэжээлийн хүчдэлийг дарангуйлдаг. Бид үйл ажиллагааны гүйдэл ба хүчдэлийг үнэлгээгээр нь мэддэг.

LED нь туйлшралтай хагас дамжуулагч гэдгийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Хэрэв туйлшралууд эсрэгээрээ байвал асахгүй, бүр бүтэлгүйтэх магадлалтай. LED холболтын хэлхээнд унтраах резисторыг тооцоолох сайн жишээ бол машины гэрэлтүүлгийн төхөөрөмж юм. Тодорхой техникийн үзүүлэлтийн төлөвийг харуулахын тулд нэг LED элементийг ашигладаг бөгөөд сонголтоор радиаторын хөргөлтийн доод түвшинг авдаг.

LED холболтын диаграм

R = Уак. - Ажил./Би ажилладаг.
R = 12V - 3V / 00.2A = 450 Ом = 0.45 кОм.

Uac нь тэжээлийн эх үүсвэрийн хүчдэл, манай тохиолдолд 12V машины зай;
Urab - LED-ийн ажиллах хүчдэл;
I slave - LED-ийн ажиллах гүйдэл.

Тодорхой тооны LED-ийн цуваа холболттой хэлхээнд унтраах резисторын эсэргүүцлийг тооцоолж болно. Энэ сонголтыг урд самбар дээрх багажийг гэрэлтүүлэх эсвэл машины тоормосны гэрэл болгон ашиглаж болно.

LED ба унтраах эсэргүүцлийн цуваа холболтын диаграмм

Эсэргүүцлийн тооцоо ижил байна:

R = Уак – Ураб*н / Iwork.

R = 12V – 3V * 3/ 0.02A = 150 Ом = 0.15 кОм.

n - LED-ийн тоо 3 ширхэг.

Зургаан LED бүхий хэргийг авч үзэх нь зүйтэй; гэрлэн дохионд илүү их тоог ашигладаг боловч эсэргүүцлийг тооцоолох, хэлхээг байгуулах аргачлал ижил байна.

R = Уак – Ураб*н / Ирак
R = 12V – 18 V/002A – диодуудын ажиллах хүчдэл нь тэжээлийн эх үүсвэрийн хүчдэлээс хэтэрсэн, энэ тохиолдолд диодуудыг гурван диодын 2 бүлэгт хувааж, зэрэгцээ хэлхээнд холбох шаардлагатай болно. Бид бүлэг тус бүрээр тус тусад нь тооцоо хийдэг.

Цуваа холболттой хэлхээнд гурван LED бүхий өмнөх тооцоо нь бүлэг тус бүрийн зэрэгцээ холболтын хувьд резисторын утга 0.15 кОм байх ёстойг харуулж байна.

Бага зэрэг халаалттай байсан ч LED чийдэн нь халаагчгүйгээр ажиллахгүй. Жишээлбэл, аквариумыг гэрэлтүүлэхийн тулд дээд талд нь тагийг суурилуулсан бөгөөд үүн дээр гэрлийн эх үүсвэр эсвэл LED тууз наасан байна. Хэт халалтаас зайлсхийхийн тулд хөнгөн цагаан профиль ашигладаг. Радиатор үйлдвэрлэхэд дулааныг гадагшлуулдаг тусгай хуванцарыг ашиглаж эхэлж байна. Мэргэжилтнүүд үүнийг өөрөө хийхийг зөвлөдөггүй, гэхдээ хүчирхэг чийдэнгээс дулаан ялгаралтыг сайжруулах арга хэмжээ авахыг хэн ч хориглодоггүй. Дулаан дамжуулалт өндөртэй зэсийг радиатор болгон ашиглах нь сайн.

Олон сайтууд дээр та хэлхээг сонгох, диодын параметрүүдийг оруулах, нэг LED эсвэл бүлгийн резисторыг онлайнаар тооцоолох боломжийг олгодог тооцоолуурыг олох боломжтой.

Мэргэшсэн дэлгүүрүүдээс та програм хангамж бүхий диск худалдан авч, гэрийн компьютер дээрээ драйвер суулгах боломжтой. Жолоочтой програмыг онлайнаар үнэ төлбөргүй татаж авах эсвэл цахим хуудаснаас төлбөр төлсөн тохиолдолд худалдаж авах боломжтой.

Анхаарах шинж чанарууд:

Зэрэгцээ хэлхээнд LED-үүдийг нэг эсэргүүцэлээр холбохыг зөвлөдөггүй. Хэрэв нэг диод бүтэлгүйтвэл бусад нь хэт их хүчдэл өгөх бөгөөд энэ нь бүх диодыг эвдэхэд хүргэдэг. Хэрэв та ийм хэлхээтэй таарвал онлайн тооцоолуур ашиглан LED-д тусдаа эсэргүүцлийг нэмж тооцоолж, дахин хийж болно.

Зэрэгцээ холболтын диаграм

Тооцооллын үр дүнд резисторын утгууд нь стандарт утгатай давхцахгүй байвал арай том эсэргүүцлийг сонгоно. Энд онлайн тооцоолуур ашиглах нь тохиромжтой.
LED ба тэжээлийн эх үүсвэрийн ажиллах хүчдэл нь гар чийдэн, зул сарын гацуур модны зүүлт хийх гэр ахуйн хэлхээнд таарч байвал заримдаа резисторыг ашигладаггүй. Энэ тохиолдолд бие даасан LED нь өөр өөр тод гэрэлтдэг бөгөөд энэ нь тэдний параметрүүдийн тархалтаас үүдэлтэй юм. Эдгээр тохиолдолд хүчдэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд хувиргагчийг ашиглахыг зөвлөж байна.

Доорх нь хамгийн энгийн LED чийдэнгийн драйверуудын нэг юм.

MR-16 чийдэнгийн жолоочийн диаграмм ба зураг

Уг хэлхээг трансформаторын оронд C1 конденсатор, R1 резистор ашиглан угсардаг. Диодын гүүрэнд хүчдэл өгдөг. Гүйдлийн хязгаарлалтыг C1 конденсатороор хангадаг бөгөөд энэ нь эсэргүүцлийг бий болгодог боловч дулааныг гадагшлуулдаггүй боловч цахилгаан хэлхээнд цувралаар холбогдсон үед хүчдэлийг бууруулдаг.

Шулуутгагдсан хүчдэлийг электролитийн конденсатор C2 ашиглан жигдрүүлнэ. Эсэргүүцэл R1 нь цахилгаан унтарсан үед C1 конденсаторыг цэнэглэх зориулалттай. R1 ба R2 нь хэлхээний ажилд оролцдоггүй. Эсэргүүцэл R2 нь чийдэнгийн цахилгаан хэлхээнд тасалдсан тохиолдолд конденсатор C2 эвдрэлээс хамгаалах зориулалттай.

Зураг дээр жолоочийн хоёр талын дүр төрхийг харуулав. Улаан цилиндр нь C1 конденсаторын дүрс, хар нь C2 юм.

Эсэргүүцэл. Видео

Энэ видео нь резистор гэж юу вэ, хэрхэн ажилладаг вэ гэсэн асуултанд хариулах болно. Илтгэлийн энгийн байдал нь эхлэгчдэд ч гэсэн материалыг сурах боломжийг олгодог.

Дээр дурдсан бүх зүйлийг харгалзан та LED-ийн резисторын бие даасан тооцоог зөв хийж, фермд үнэхээр хэрэгтэй зүйлийг төрөлжсөн дэлгүүрээс худалдаж авч болно.

LED нь уламжлалт гэрэлтүүлгийн системийг сольсон - улайсдаг чийдэн, эрчим хүчний хэмнэлттэй чийдэн. Диодыг зөв ажиллаж, шатаахгүйн тулд түүнийг цахилгаан тэжээлд шууд холбож болохгүй. Үнэн хэрэгтээ энэ нь дотоод эсэргүүцэл багатай тул шууд холбовол гүйдэл их байх бөгөөд энэ нь шатах болно. Та резистор ашиглан гүйдлийг хязгаарлаж болно. Гэхдээ та LED-д тохирох резисторыг сонгох хэрэгтэй. Энэ зорилгоор тусгай тооцооллыг хийдэг.

LED-ийн эсэргүүцлийг нөхөхийн тулд эхлээд өндөр эсэргүүцэлтэй резисторыг сонгох хэрэгтэй. Ом-ын хууль гэж юу болохыг мэддэг хүмүүст ийм тооцоо хийх нь хэцүү биш байх болно.

Математик тооцоолол

Ом-ын хуульд үндэслэн бид дараахь томъёогоор тооцоолно.

энд Un нь сүлжээний хүчдэл; Uvd нь LED-ийн зохион бүтээсэн хүчдэл юм; Ivd - одоогийн.

Бидэнд дараах шинж чанаруудтай LED байна гэж бодъё.

2.1 -3.4 вольт – ажиллах хүчдэл (Увд). 2.8 вольтын дундаж утгыг авч үзье.

20 ампер - ажлын гүйдэл (Ivd)

220 вольт - сүлжээний хүчдэл (Un)

Энэ тохиолдолд бид эсэргүүцлийн утгыг олж авна R = 10.86 Гэхдээ эдгээр тооцоо хангалттай биш юм. Резистор хэт халсан байж магадгүй. Хэт халалтаас урьдчилан сэргийлэхийн тулд түүний хүчийг сонгохдоо дараахь томъёогоор тооцоолно.

Эсэргүүцэл нь диодын эерэг терминалд холбогдсон гэдгийг анхаарна уу. Диодын туйлшралыг тодорхойлох нь маш энгийн: чийдэнгийн эерэг контакт нь сөрөгээс том хэмжээтэй байна.

График тооцоо

График арга нь LED-ийн резисторыг тооцоолоход тийм ч түгээмэл биш боловч илүү тохиромжтой байж болно. Диодын хүчдэл ба гүйдлийг (тэдгээрийг одоогийн хүчдэлийн шинж чанарууд гэж нэрлэдэг - I-V шинж чанарууд) мэдэхийн тулд та доорх графикаас хүссэн резисторын эсэргүүцлийг олж мэдэх боломжтой.

20 мА нэрлэсэн гүйдэл, 5 вольтын тэжээлийн хүчдэлтэй диодын тооцоог энд үзүүлэв. 20 мА-аас "тэдний муруй" (цэнхэр өнгө) -тэй огтлолцох цэг хүртэл тасархай шугам зурж, шулуун шугамаас огтлолцох шугамыг зур. Уледшулуун шугам руу чиглүүлснээр бид 50 мА орчим гүйдлийн хамгийн их утгыг авдаг. Дараа нь бид эсэргүүцлийг томъёогоор тооцоолно.

Бид резисторын хувьд 100 Ом-ын утгыг авдаг. Бид түүний тархалтын хүчийг олдог (бид одоогийн хүчийг Imax-аас авдаг):

Онлайн эсэргүүцлийн тооцоолуур

Хэрэв та нэг биш, хэд хэдэн диодыг холбохыг хүсвэл даалгавар илүү төвөгтэй болно.

Бие даасан тооцооллыг хөнгөвчлөхийн тулд бид резисторын эсэргүүцлийг тооцоолох онлайн тооцоолуур бэлтгэсэн. Хэрэв та хэд хэдэн LED холбосон бол тэдгээрийн хооронд зэрэгцээ болон цуваа холболтыг сонгох хэрэгтэй. Мөн эдгээр хэлхээ нь цахилгаан хангамжийн нэмэлт тооцоолол шаарддаг. Та тэдгээрийг интернетээс хялбархан олох боломжтой, гэхдээ бид манай тооны машиныг ашиглахыг зөвлөж байна.

Та мэдэх шаардлагатай:

Цахилгаан тэжээлийн хүчдэл.
Диодын хүчдэлийн шинж чанар.
Диодын гүйдлийн шинж чанар.
Диодын тоо.

Та мөн зэрэгцээ эсвэл цуваа холболтын схемийг сонгох хэрэгтэй. Доор бэлтгэсэн бүлгүүдийн холболтын ялгааг олж мэдэхийг бид танд зөвлөж байна.

Ямар тохиолдолд резистороор дамжуулан LED-ийг холбохыг зөвшөөрдөг вэ?

Одоогийн урсгалыг хязгаарлахгүйгээр диод, түүний дотор LED-ийг асаах боломжгүй. Энэ тохиолдолд резисторууд нь ердөө л шаардлагатай байдаг. Хүчдэлийн бага зэрэг өөрчлөлт нь гүйдлийн маш их өөрчлөлтийг үүсгэдэг тул диодыг хэт халдаг.

Зэрэгцээ холболт

Практикт LED гэрэлтүүлгийн холболтын диаграммтай тулгарсан хүмүүсийн хувьд параллель болон цуваа холболтыг сонгох тухай асуулт ихэвчлэн тавигддаггүй. Хамгийн түгээмэл сонголт бол цуваа холболтын схем юм. LED-ийн зэрэгцээ холболт нь нэг чухал сул талтай байдаг - энэ нь дизайны өртөг, нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлдэг, учир нь диод бүр тусдаа резистор шаарддаг. Гэхдээ ийм схем нь бас том давуу талтай - хэрэв нэг шугам шатаж байвал зөвхөн нэг диод гэрэлтэхээ больж, үлдсэн хэсэг нь үргэлжлүүлэн ажиллах болно.

Та яагаад хэд хэдэн зэрэгцээ диодын хувьд нэг резистор ашиглаж болохгүй гэж?

Тайлбар нь маш энгийн: хэрэв нэг LED шатаж байвал нөгөө рүүгээ илүү их гүйдэл урсаж, хэт халалт эхэлнэ. Тиймээс зэрэгцээ холболтын хэлхээтэй бол диод тус бүрт тусдаа резистор хэрэгтэй.

Буруу:

Баруун:

LED-ийн цуврал холболт

Энэ бол алдартай холболтын төрөл юм. Энэхүү байнгын сонголтыг энгийн жишээгээр тайлбарлав. Зул сарын гацуур модны зүүлт дэх LED бүрт резистор сонгосон гэж төсөөлөөд үз дээ. Эдгээр гэрлийн чийдэнгийн зуу гаруй нь зүүлтэнд байдаг! Энэ тохиолдолд зэрэгцээ холболт нь ашиггүй, хөдөлмөр их шаарддаг.

Зөвхөн гар хийцийн зүүлтээр та зэрэгцээ холболтыг олж чадна. Үйлдвэрийн загварт энэ нь үргэлж тогтмол байдаг.

Үүнийг резисторгүйгээр хийх боломжтой юу?

Төсөвт эсвэл зүгээр л хуучин төхөөрөмжүүдэд резисторыг ашигладаг. Тэдгээрийг бас хэдхэн LED холбоход ашигладаг.

Гэхдээ илүү орчин үеийн арга байдаг - энэ нь LED драйвераар дамжуулан гүйдлийг багасгах явдал юм. Тиймээс жолооч нар чийдэнгийн 90% -д байдаг. Эдгээр нь хэлхээгээр дамжуулан тэжээлийн сүлжээний гүйдэл ба хүчдэлийн шинж чанарыг хувиргадаг тусгай блокууд юм. Тэдний гол давуу тал нь оролтын хүчдэл өөрчлөгдөх/хэлбэлзэх үед тогтвортой гүйдэл өгдөг.

Өнөөдөр та ямар ч тооны LED-ийн драйвер сонгох боломжтой. Гэхдээ бид Хятадын аналогийг авахгүй байхыг зөвлөж байна! Тэд илүү хурдан элэгддэгээс гадна баглаа боодол дээр заасан гүйцэтгэлийн шинж чанарыг өгөхгүй байж магадгүй юм.

Хэрэв олон LED байхгүй бол нэлээд үнэтэй драйверын оронд резисторууд тохиромжтой.

Сонирхолтой видео

Өнөөдөр LED нь хүний үйл ажиллагааны бараг бүх салбарт хэрэглэгдэх болсон. Гэсэн хэдий ч ихэнх энгийн хэрэглэгчдийн хувьд LED-ийг ажиллуулахдаа яагаад, ямар хууль тогтоомжийг дагаж мөрдөх нь тодорхойгүй байна. Хэрэв ийм хүн ийм төхөөрөмжийг ашиглан гэрэлтүүлгийг зохион байгуулахыг хүсч байвал олон асуулт, асуудлын шийдлийг хайхаас зайлсхийх боломжгүй юм. Хамгийн гол асуулт бол "Эдгээр резисторууд юу вэ, яагаад LED-д хэрэгтэй вэ?"

Резистор гэж юу вэ, түүний зорилго юу вэ?

Резистор гэдэг цахилгаан сүлжээний бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн нэг, түүний идэвхгүй байдал, хамгийн сайн нь цахилгаан гүйдлийн эсэргүүцэлээр тодорхойлогддог. Өөрөөр хэлбэл, Ом-ын хууль ийм төхөөрөмжид ямар ч үед хүчинтэй байх ёстой.

Төхөөрөмжүүдийн гол зорилго нь цахилгаан гүйдлийг хүчтэй эсэргүүцэх чадвар юм. Энэ чанарын ачаар резисторуудыг өргөн ашигладагшаардлагатай бол хиймэл гэрэлтүүлгийн төхөөрөмж, түүний дотор LED ашиглах.

LED гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжүүдийн хувьд яагаад резистор ашиглах шаардлагатай вэ?

Энгийн улайсгасан чийдэн нь ямар ч тэжээлийн эх үүсвэрт шууд холбогдох үед гэрэл үүсгэдэг гэдгийг ихэнх хэрэглэгчид мэддэг. Гэрлийн чийдэн нь удаан хугацаанд ажиллах боломжтой бөгөөд хэт өндөр хүчдэлийн нийлүүлэлтийн улмаас утас хэт халах үед л шатдаг. Энэ тохиолдолд гэрлийн чийдэн нь ямар нэгэн байдлаар резисторын функцийг гүйцэтгэдэг, учир нь цахилгаан гүйдэл дамжин өнгөрөхөд хэцүү байдаг, гэхдээ хэрэглэсэн хүчдэл их байх тусам гүйдэл нь гүйдлийн эсэргүүцлийг даван туулахад хялбар байдаг. гэрлийн чийдэн. Мэдээжийн хэрэг, ийм нарийн төвөгтэй хагас дамжуулагч хэсгийг LED болон энгийн улайсдаг гэрлийн чийдэнг ижил түвшинд байрлуулах боломжгүй юм.

LED гэдгийг мэдэх нь чухал юм энэ бол цахилгаан төхөөрөмж юм, ашиглалтын хувьд одоогийн хүч нь өөрөө биш, харин сүлжээнд байгаа хүчдэлийг илүүд үздэг. Жишээлбэл, хэрэв ийм төхөөрөмжид 1.8 В хүчдэл сонгогдсон бол 2 В хүчдэл гарч ирвэл энэ нь шатах магадлалтай - хэрэв хүчдэл нь тухайн төхөөрөмжид шаардлагатай түвшинд хүртэл буураагүй бол. Яг энэ зорилгоор резистор шаардлагатай бөгөөд түүгээр дамжуулж өгсөн хүчдэл нь төхөөрөмжийг гэмтээхгүйн тулд ашигласан тэжээлийн эх үүсвэрийг тогтворжуулдаг.

Үүнтэй холбогдуулан энэ нь маш чухал юм:

ямар төрлийн резистор шаардлагатайг шийдэх;
тооцоолох шаардлагатай тодорхой төхөөрөмжид бие даасан резистор ашиглах хэрэгцээг тодорхойлох;
гэрлийн эх үүсвэрийн холболтын төрлийг харгалзан үзэх;
гэрэлтүүлгийн систем дэх LED-ийн төлөвлөсөн тоо.

Видео: Яагаад резистор хэрэгтэй вэ

Холболтын диаграммууд

LED-ийн дараалсан байрлалтай бол тэдгээрийн эсэргүүцлийг зөв тооцоолж чадвал нэг резистор нь ихэвчлэн хангалттай байдаг. Үүнийг тайлбарлав цахилгаан хэлхээнд ижил гүйдэл байдаг, цахилгаан хэрэгсэл суурилуулсан байршил бүрт.

Гэхдээ зэрэгцээ холболтын хувьд LED бүр өөрийн резисторыг шаарддаг. Хэрэв бид энэ шаардлагыг үл тоомсорловол бүх хүчдэлийг "хязгаарлалт" гэж нэрлэгддэг LED буюу хамгийн бага хүчдэл шаарддаг нэгээр татах шаардлагатай болно. Тэр хэтэрхий хурдан бүтэлгүйтэх болно, энэ тохиолдолд хэлхээний дараагийн төхөөрөмжид хүчдэл өгөх бөгөөд энэ нь мөн адил гэнэт шатах болно. Үйл явдлын ийм эргэлтийг хүлээн зөвшөөрөх боломжгүй тул ямар ч тооны LED-ийг зэрэгцээ холбох тохиолдолд шинж чанарыг нь тооцоолсноор сонгосон ижил тооны резисторыг ашиглах шаардлагатай болно.

Видео: LED-ийн зэрэгцээ холболт

LED-ийн резисторыг тооцоолох

Үйл явцын физикийн талаар зөв ойлголттой бол эдгээр төхөөрөмжүүдийн эсэргүүцэл, хүчийг тооцоолох нь энгийн хүний даван туулах боломжгүй ажил гэж нэрлэгдэх боломжгүй юм. Шаардлагатай резисторын эсэргүүцлийг тооцоолохын тулд дараахь зүйлийг анхаарч үзэх хэрэгтэй.

Видео: LED-д резистор сонгох

Тусгай тооцоолуур ашиглан резисторыг тооцоолох

Ихэвчлэн аливаа LED-д шаардагдах ийм төхөөрөмжийн эсэргүүцлийн тооцоог энэ зорилгоор тусгайлан боловсруулсан тооцоолуур ашиглан хийдэг. Тохиромжтой, өндөр үр ашигтай ийм тооцоолуурыг хаа нэг газраас татаж аваад суулгах шаардлагагүй - резисторыг онлайнаар тооцоолох боломжтой.

Эсэргүүцлийн тооцоолуур өндөр нарийвчлалтай болгох боломжийг олгодог LED хэлхээнд суурилуулсан эсэргүүцлийн шаардлагатай хүч ба эсэргүүцлийн утгыг тодорхойлно.

Шаардлагатай эсэргүүцлийг тооцоолохын тулд та онлайн тооцоолуурын тохирох мөрөнд дараахь зүйлийг оруулах хэрэгтэй.

LED тэжээлийн хүчдэл;
LED нэрлэсэн хүчдэл;
нэрлэсэн гүйдэл.

Дараа нь та ашигласан холболтын диаграм, түүнчлэн шаардлагатай тооны LED-ийг сонгох хэрэгтэй.

Харгалзах товчийг дарсны дараа тооцоолол хийгдэнэ Хүлээн авсан тооцоолсон өгөгдлийг дэлгэцийн дэлгэц дээр харуулна, үүний тусламжтайгаар та дараа нь хиймэл LED гэрэлтүүлгийг ямар ч хүндрэлгүйгээр зохион байгуулж болно.

Мөн онлайн тооцоолуур нь LED ба тэдгээрийн параметрүүдийн талаархи мэдээллийг агуулсан тодорхой мэдээллийн сантай байдаг. Тооцоолох боломжийг танилцуулж байна:

төхөөрөмжийн үнэлгээ;
өнгөт тэмдэглэгээ;
хэлхээнд зарцуулсан гүйдэл;
тараагдсан хүч.

Цахилгааны инженерчлэл, физикийн чиглэлээр сайн мэдлэггүй хүн ихэнх тохиолдолд LED-ийн төхөөрөмжийг бие даан тооцоолох боломжгүй байдаг. Ийм учраас функциональ, тохиромжтой онлайн тооцоолуур ашиглан тооцоо хийх нь - энгийн хүмүүст үнэлж баршгүй тусламжфизик томьёо ашиглан тооцоолох аргыг мэдэхгүй хүмүүс.

Ихэнх алдартай LED ба тууз үйлдвэрлэгчид өөрсдийн албан ёсны вэбсайт дээр үндэслэн бүтээсэн Тэд мөн өөрсдийн онлайн тооны машиныг байршуулдаг, үүний тусламжтайгаар та шаардлагатай резистор ба LED-ийг сонгохоос гадна гүйдэл, температур, хэрэглэсэн хүчдэл гэх мэт хувьсах утгууд бүхий янз бүрийн үйлдлийн горимд ашигладаг одоогийн төхөөрөмжийн параметрүүдийг тооцоолох боломжтой.

Тооцооллын жишээ №2 Хэрэв та тооцоолуур руу ачааны машины самбар дээрх сүлжээний хүчдэлийг оруулбал 24 (V), одоогийн утга нь 10 (мА) бид бүрэн гэрэлтдэг :), урагшлах хүчдэлийн утга 2 (V) тоо. LED-ийн 3 (жижиг зүүлт гарсан) тооцоолсон эсэргүүцлийн утга = 1800 Ом Эсэргүүцлийн хамгийн ойрын үйлдвэрлэлийн утга нь 1800 Ом буюу дотоодын резисторын 1.8 кОм тэмдэглэгээ, smd резистор 182-ийн 1k8 тэмдэглэгээ юм.

Үл мэдэгдэх шинж чанартай LED холбох зөвлөмжүүд:

Гүйдлийн утгыг 5-10 (мА), LED дээрх шууд хүчдэлийн утгыг 1.5-2 (V) гэж аваад, самбар дээрх сүлжээнийхээ хүчдэлийг тооцоолуур руу оруулаад тооцоог хийнэ үү. Энэ горимд байгаа LED нь 99% магадлалтайгаар нэг жилээс илүү хугацаанд ажиллах болно. Та диодоор дамжин өнгөрөх гүйдлийг хэмжих замаар тооцооллын үнэн зөвийг шалгаж болно, үүний тулд амперметрийг резистор ба LED-ийн хэлхээнд цувралаар холбодог. Хэрэв танд асуулт байвал сэтгэгдэл дээр асуугаарай.

LED гэрэлтүүлгийн төхөөрөмжүүдийн хувьд яагаад резистор ашиглах шаардлагатай вэ?

Үүнтэй холбогдуулан энэ нь маш чухал юм:

ямар төрлийн резистор шаардлагатайг шийдэх;
тооцоолох шаардлагатай тодорхой төхөөрөмжид бие даасан резистор ашиглах хэрэгцээг тодорхойлох;
гэрлийн эх үүсвэрийн холболтын төрлийг харгалзан үзэх;
гэрэлтүүлгийн систем дэх LED-ийн төлөвлөсөн тоо.

Холболтын диаграммууд

Гэхдээ зэрэгцээ холболттой тохиолдолд LED бүр өөрийн резисторыг шаарддаг. Хэрэв бид энэ шаардлагыг үл тоомсорловол бүх хүчдэлийг "хязгаарлалт" гэж нэрлэгддэг LED буюу хамгийн бага хүчдэл шаарддаг нэгээр татах шаардлагатай болно. Тэр хэтэрхий хурдан бүтэлгүйтэх болно, энэ тохиолдолд хэлхээний дараагийн төхөөрөмжид хүчдэл өгөх бөгөөд энэ нь мөн адил гэнэт шатах болно. Үйл явдлын ийм эргэлтийг хүлээн зөвшөөрөх боломжгүй тул ямар ч тооны LED-ийг зэрэгцээ холбох тохиолдолд шинж чанарыг нь тооцоолсноор сонгосон ижил тооны резисторыг ашиглах шаардлагатай болно.

LED-ийн резисторыг тооцоолох

Тусгай тооцоолуур ашиглан резисторыг тооцоолох

LED тэжээлийн хүчдэл;
LED нэрлэсэн хүчдэл;

төхөөрөмжийн үнэлгээ;
өнгөт тэмдэглэгээ;
хэлхээнд зарцуулсан гүйдэл;
тараагдсан хүч.

LED-ийн резисторыг тооцоолох нь маш энгийн бөгөөд хамгийн бага хугацаа шаарддаг. Үүнээс гадна ийм тооцооллыг хийхэд тусалдаг олон тооны онлайн тооны машинууд байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ асуудлыг өөрөө ойлгож, явагдаж буй үйл явцын физикийг ойлгож, ийм тооцоог өөрийн гараар хийх нь илүү ашигтай гэж би бодож байна. Энэ нийтлэлд бид үүнийг хийх болно.

LED нь бүх нийтийн төхөөрөмж юм. Тэдгээрийг заалт болгон ашиглаж болно, эсвэл зүгээр л бүрэн гэрэлтүүлгийн төхөөрөмж байж болно.

Шинэхэн электроникийн инженерүүд хүчдэл нь LED-ийн нэрлэсэн хүчдэлээс ихээхэн давсан тэжээлийн эх үүсвэрээс LED-ийг тэжээх шаардлагатай болдог. будаа. 1 ). Жишээлбэл, батерейны хүчдэл 12 В, мөн LED асаалттай байна 2 В (будаа. 2 ) Хэрэв ийм хүчдэлийг LED-д хэрэглэвэл зүгээр л шатах болно. Эсвэл LED-ийг хүчдэлийн үзүүлэлт болгон ашиглах үед 220 В. Онцгой арга хэмжээ авахгүй бол шууд холбогдсон үед энэ нь бас бүтэлгүйтэх болно.

Цагаан будаа. 1 - резистороор дамжуулан LED холболтын диаграмм

Цагаан будаа. 2 - LED-ийг хүчдэлийн эх үүсвэрт шууд холбох диаграмм

LED дээрх хүчдэлийг бууруулж, түүний хэлхээний гүйдлийг хязгаарлахын тулд резисторыг цувралаар холбох хэрэгтэй ( будаа. 3 ). Энэ резисторын параметрүүдийг тооцоолъё. Энэ техник нь ямар ч тэжээлийн эх үүсвэрийн хүчдэлд ямар ч LED-д тохиромжтой.

Цагаан будаа. 3 - резисторыг LED-д холбох

Бид AL307 LED-ийн жишээг ашиглан тооцооллыг хийх болно ( будаа. 4 ). Түүний нэрлэсэн хүчдэл Usd = 2 В, ба гүйдэл Isd = 10 мА = 0.01 А.Эхний тохиолдолд бид LED-ийг тэжээх болно Uip1 = 12 В, хоёрдугаарт - эхлэн Uip1 = 5 В, учир нь ийм хүчдэлийн утгууд хамгийн түгээмэл байдаг. Эсэргүүцлийг тооцоолохын тулд эдгээр гурван параметрийг мэдэхэд хангалттай Р LED-д зориулагдсан.

Цагаан будаа. 4 - LED AL307. Гадаад төрх

Анхны өгөгдлийг бичье.

Uip1 = 12 В;

Uip2 = 5 В;

Usd = 2 V;

Isd = 10 мА = 0.01 А.

Эхлээд бид хүчдэлийн утгыг олно ΔУ Р, резисторыг унтраах ёстой, өөрөөр хэлбэл бид резистор дээрх хүчдэлийн уналтыг олдог. Энэ нь тэжээлийн эх үүсвэр ба LED-ийн хоорондох хүчдэлийн зөрүүтэй тэнцүү байна.

ΔUR = Uip – Usd;

ΔUR = 12 – 2 = 10 В.

Өөрөөр хэлбэл резистор унтрах ёстой 10 В. R резисторын эсэргүүцэл нь түүн дээрх хүчдэлийн уналтын харьцаатай тэнцүү байна ΔУ Родоогийн ( будаа. 5 ):

R = ΔUR/Isd;

R = 10 / 0.01 = 1000 Ом = 1 кОм.

Цагаан будаа. 5 - Uip1 = 12 В-ийн LED-ийн эсэргүүцлийн эсэргүүцэл

Хүчдэлийн эх үүсвэрээс тэжээгдэх үед LED-ийн эсэргүүцлийг тодорхойлъё 5 В.

Uip = 5 В;

Usd = 2 V;

Isd = 10 мА = 0.01 А.

Резистор дээрх хүчдэлийн уналт:

ΔU R = Uip – Usd;

ΔU R = 5 – 2 = 3 В.

Эсэргүүцэл ( будаа. 6 ):

R = ΔU R /Isd;

R = 3 / 0.01 = 300 Ом.

Цагаан будаа. 6 - Uip2 = 5 В дахь LED-ийн эсэргүүцлийн эсэргүүцэл

Тиймээс бид резисторуудын эсэргүүцлийг тодорхойлсон. Гэсэн хэдий ч түүний утгыг мэдэх нь резисторыг хэлхээнд оруулахад хангалтгүй юм. Эсэргүүцэгчээр дамжин урсах гүйдлийн улмаас дулааны хэлбэрээр үүссэн эрчим хүчний алдагдал нь бас маш чухал юм.

LED-ийн резисторын хүчийг тооцоолох

Стандартууд байдаг. Харааны хувьд резисторын эрчим хүчний зарцуулалтыг түүний хэмжээгээр тодорхойлж болно ( будаа. 7, 8 ). Эсэргүүцэл том байх тусам илүү их хүчийг сарниулах боломжтой.

Цагаан будаа. 7 - 0.125 Вт чадалтай резистор

Цагаан будаа. 8 - 1 Вт эрчим хүчний алдагдалтай резистор

Эцсийн эцэст резисторыг сонгохдоо түүний эрчим хүчний зарцуулалтыг тооцоолъё П, энэ нь резисторт хэрэглэсэн хүчдэлийн үржвэртэй тэнцүү байна ΔУ Р, гүйдэл тутамд ISDтүүгээр урсаж байна.

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

P1 = 0.01 2 300 = 0.03 Вт.

P2 = 0.01 2 1000 = 0.1 Вт.

Таны харж байгаагаар хоёр тохиолдолд бидэнд 0.125 Вт ба түүнээс дээш эрчим хүчний алдагдал бүхий резистор хэрэгтэй.

LED-ийн резисторыг тооцоолох алгоритмыг нэгтгэн дүгнэж үзье.

Резистор дээрх хүчдэлийн уналтыг тодорхойлно.
Бид эсэргүүцлийг олдог.
Бид эрчим хүчний зарцуулалтыг тооцоолно.

Хагас дамжуулагч төхөөрөмж болохын хувьд энэ нь одоогийн хүчдэлийн шинж чанар (вольт-ампер шинж чанар) нь шугаман бус байдлаар ялгагдана; Гүйдлийн хүчдэлээс хамаарах хамаарал нь экспоненциал юм. Нийлүүлэлтийн хүчдэл бага зэрэг хэтэрсэн ч гэсэн LED (цаашид LED гэх) гэмтэх гүйдэл гарч ирдэг.

Тиймээс гүйдлийг хязгаарлахын тулд ердийн резисторыг чийгшүүлэгч тогтворжуулагч болгон ашигладаг бөгөөд эсэргүүцлийн зөв тооцоолол нь LED-ийн ажиллагаа, ашиглалтын хугацааг тодорхойлдог.

Тэжээлийн хүчдэл нь үйл ажиллагааны хүчдэлийн хязгаараас давсан тохиолдолд LED нь зүгээр л шатаж магадгүй бөгөөд хэрэв энэ нь хэтэрхий бага байвал "бүрэн эрчимтэй" гэрэлтэх эсвэл огт асахгүй.

Энэ нийтлэлийн талаар ярих болно гүйдэл хязгаарлах резисторын тооцоо LED-д зориулагдсан.

Нэг LED-ийн резисторыг тооцоолох

Нэг LED-г тэжээхийн тулд бидэнд тэжээлийн эх үүсвэр хэрэгтэй, жишээлбэл, тус бүр нь 1.5V-ийн хоёр АА батерей. 0.02 А (20 мА) гүйдлийн үед шууд хүчдэлийн уналт нь -2 V-тэй тэнцүү байдаг улаан LED-ийг авч үзье. Ердийн LED-ийн хувьд зөвшөөрөгдөх хамгийн их гүйдэл нь 0.02 A. LED холболтын диаграммыг Зураг дээр үзүүлэв. 1.

Би яагаад энэ нэр томъёог ашигладаг вэ? "Урагшаа хүчдэлийн уналт", тэжээлийн хүчдэл биш. Гэхдээ үнэн хэрэгтээ LED нь тэжээлийн хүчдэлийн параметртэй байдаггүй. Үүний оронд LED-ийн хүчдэлийн уналтын шинж чанарыг ашигладаг бөгөөд энэ нь нэрлэсэн гүйдэл дамжин өнгөрөх үед LED-ээс гарах хүчдэлийн хэмжээг илэрхийлдэг. Сав баглаа боодол дээр заасан хүчдэлийн утга нь хүчдэлийн уналтыг илэрхийлдэг. Энэ утгыг мэдсэнээр та LED дээр үлдсэн хүчдэлийг тодорхойлж болно. Энэ бол бидний тооцоололд ашиглах ёстой үнэ цэнэ юм.

Долгионы уртаас хамааран янз бүрийн LED-ийн хүчдэлийн уналтыг 1-р хүснэгтэд үзүүлэв.

Хүснэгт 1 - LED шинж чанар

LED хүчдэлийн уналтын яг утгыг энэ LED-ийн савлагаа эсвэл лавлагааны номноос олж болно.

R = (Un.p – Ud)/Id = (3V-2V)/0.02A = 50 Ом.

Un.p – тэжээлийн хүчдэл, V;
Ud - LED дээрх хүчдэлийн уналт, V;

Стандарт цувралд ийм эсэргүүцэл байхгүй тул бид E24 нэрлэсэн цувралаас 51 Ом хүртэлх хамгийн ойрын эсэргүүцлийг сонгоно.

LED-ийн урт хугацааны ажиллагааг хангах, тооцооллын алдааг арилгахын тулд би хамгийн их зөвшөөрөгдөх гүйдэл - 20 мА биш, харин арай бага - 15 мА ашиглахыг зөвлөж байна.

Гүйдлийн энэхүү бууралт нь хүний нүдний LED-ийн тод байдалд ямар ч байдлаар нөлөөлөхгүй. LED-ийн тод байдал, жишээлбэл, 2 дахин өөрчлөгдсөнийг анзаарахын тулд бид гүйдлийг 5 дахин багасгах хэрэгтэй (Вебер-Фечнерийн хуулийн дагуу).

Үүний үр дүнд бид одоогийн хязгаарлах эсэргүүцлийн тооцоолсон эсэргүүцлийг олж авна: R = 50 Ом ба эрчим хүчний алдагдал P = 0.02 Вт (20 мВт).

LED-ийн цуваа холболтын резисторын тооцоо

Цуваа холболтын резисторыг тооцоолох тохиолдолд бүх LED нь ижил төрлийн байх ёстой. Цуваа холболтын LED холболтын диаграммыг 2-р зурагт үзүүлэв.

Жишээлбэл, бид 9 В-ийн цахилгаан тэжээлд холбогдохыг хүсч байна, гурван ногоон LED, тус бүр нь 2.4 В, ажиллах гүйдэл - 20 мА.

Эсэргүүцлийн эсэргүүцлийг дараахь томъёогоор тодорхойлно.

R = (Un.p – Ud1 + Ud2 + Ud3)/Id = (9V - 2.4V +2.4V +2.4V)/0.02A = 90 Ом.

Un.p – тэжээлийн хүчдэл, V;
Uд1…Uд3 — LED дээрх хүчдэлийн уналт, V;
Id - LED-ийн ажиллах гүйдэл, А.

Бид E24 нэрлэсэн цувралаас хамгийн ойрын эсэргүүцлийг сонгоно - 91 Ом.

LED-ийн зэрэгцээ цуваа холболтын резисторын тооцоо

Ихэнхдээ практик дээр бид олон тооны, хэдэн арван LED-ийг тэжээлийн эх үүсвэрт холбох хэрэгтэй болдог. Хэрэв бүх LED нь нэг резистороор цувралаар холбогдсон бол энэ тохиолдолд тэжээлийн эх үүсвэр дэх хүчдэл бидэнд хангалтгүй байх болно. Энэ асуудлын шийдэл нь 3-р зурагт үзүүлсэн шиг LED-ийн зэрэгцээ цуваа холболт юм.

Цахилгаан тэжээлийн хүчдэл дээр үндэслэн цувралаар холбож болох LED-ийн хамгийн их тоог тодорхойлно.

Зураг 3 – Зэрэгцээ - цуваа холболтын LED холболтын диаграмм

Жишээлбэл, бид 12 В-ийн цахилгаан хангамжтай бөгөөд цахилгаан тэжээлийн хүчдэл дээр үндэслэн нэг хэлхээний LED-ийн хамгийн их тоо нь LED дээрх хүчдэлийн уналтыг харгалзан 10V / 2V = 5 ширхэгтэй тэнцүү байх болно. (улаан) нь 2 В.

Бид яагаад 12 В биш харин 10 В-ыг авсан нь резистор дээр хүчдэл буурах бөгөөд бид 2 В-ын эргэн тойронд хаа нэгтээ орхих ёстой болсонтой холбоотой юм.

LED-ийн ажиллах гүйдлийн үндсэн дээр нэг хэлхээний эсэргүүцлийн эсэргүүцлийг дараахь томъёогоор тодорхойлно.

R = (Un.p – Ud1 + Ud2 + Ud3+ Ud4+ Ud5)/Id = (12V - 2V + 2V + 2V + 2V + 2V)/0.02A = 100 Ом.

Бид хамгийн ойрын эсэргүүцлийг E24 нэрлэсэн хязгаараас дээш сонгоно - 110 Ом.

Зэрэгцээ холбогдсон таван LED-ийн ийм хэлхээний тоо бараг хязгааргүй юм!

LED-ийг зэрэгцээ холбох үед резисторыг тооцоолох

Энэ холболт нь хүсээгүй бөгөөд би үүнийг практикт ашиглахыг зөвлөдөггүй. Энэ нь LED тус бүр нь технологийн хүчдэлийн уналттай байдагтай холбоотой бөгөөд бүх LED нь нэг багцаас байсан ч энэ нь үйлдвэрлэлийн технологийн улмаас тэдгээрийн хүчдэлийн уналт ижил байх баталгаа биш юм.

Үүний үр дүнд нэг LED нь бусадтай харьцуулахад илүү их гүйдэлтэй байх бөгөөд хэрэв энэ нь зөвшөөрөгдөх хамгийн их гүйдэлээс хэтэрсэн бол энэ нь бүтэлгүйтэх болно. Дараагийн LED нь илүү хурдан шатах болно, учир нь үлдсэн гүйдэл нь аль хэдийн дамжин өнгөрч, бусад LED-ийн хооронд тархах ба бүх LED ажиллахгүй болтол үргэлжилнэ.

Энэ асуудлыг 5-р зурагт үзүүлсэн шиг LED тус бүрт өөрийн эсэргүүцлийг холбох замаар шийдэж болно.