Gaismas diožu rezistoru aprēķināšana ir ļoti svarīga darbība, kas jāveic pirms nokļūšanas pie strāvas avota. No tā būs atkarīga gan pašas diodes, gan visas ķēdes veiktspēja. Rezistors ir jāsavieno virknē ar LED. Šis elements ir paredzēts, lai ierobežotu plūstošo strāvu caur diodi. Ja rezistora nominālā pretestība ir mazāka par nepieciešamo, tad gaismas diode neizdosies (izdegs), un, ja šī indikatora vērtība ir lielāka nekā nepieciešams, pusvadītāja elementa gaisma būs pārāk vāja.
Gaismas diožu rezistoru aprēķins jāveic pēc šādas formulas R = (US - UL) / I, kur:
- ASV - barošanas spriegums;
- UL - diodes barošanas spriegums (parasti 2 un 4 volti);
- Es ir diodes strāva.
Noteikti pārbaudiet, vai izvēlētā vērtība elektriskā strāva būs mazāka par pusvadītāja elementa maksimālo strāvas vērtību. Pirms turpināt aprēķinu, šī vērtība ir jāpārvērš ampēros. Parasti to norāda miliampēros. Tādējādi aprēķinu rezultātā tiks iegūta vērtība omos. Ja iegūtā vērtība neatbilst standarta rezistoram, tad jāizvēlas lielāka tuvākā vērtība. Vai arī var virknē savienot vairākus mazākas nominālās pretestības elementus tā, lai kopējā pretestība atbilstu aprēķinātajai. 
Piemēram, šādi tiek aprēķināti gaismas diožu rezistori. Pieņemsim, ka mums ir barošanas avots ar izejas spriegumu 12 volti un vienu LED (UL = 4 V). Nepieciešamā strāva ir 20 mA. Mēs to pārvēršam ampēros un iegūstam 0,02 A. Tagad mēs varam pāriet uz aprēķinu R \u003d (12 - 4) / 0,02 \u003d 400 omi.
Tagad apsvērsim, kā ir nepieciešams veikt aprēķinu ar vairāku virknes savienojumu pusvadītāju elementi. Tas jo īpaši attiecas uz gadījumiem, kad darbs ar samazina enerģijas patēriņu un ļauj vienlaikus izveidot savienojumu liels skaits elementi. Taču jāņem vērā, ka visām sērijveidā pieslēgtajām gaismas diodēm jābūt viena tipa, un barošanas blokam jābūt pietiekami jaudīgam. Šādi jāaprēķina gaismas diožu rezistori sērijveidā. Pieņemsim, ka ķēdē ir 3 elementi (katra spriegums ir 4 volti) un 15 voltu barošanas avots. Nosakiet spriegumu UL. Lai to izdarītu, pievienojiet katras diodes indikatorus 4 + 4 + 4 = 12 volti. LED strāvas pases vērtība ir 0,02 A, mēs aprēķinām R \u003d (15-12) / 0,02 \u003d 150 omi. 
Ir ļoti svarīgi atcerēties, ka paralēlas gaismas diodes ir, maigi izsakoties, slikta ideja. Lieta ir tāda, ka šiem elementiem ir parametru izplatība, katram no tiem ir nepieciešams atšķirīgs spriegums. Tas noved pie tā, ka LED aprēķins ir bezjēdzīgs uzdevums. Ar šo savienojumu katrs elements spīdēs ar savu spilgtumu. Situāciju var glābt tikai ierobežojošais rezistors katrai diodei atsevišķi.
Nobeigumā piebilstam, ka visi LED mezgli, ieskaitot LED lampas, tiek aprēķināti pēc šī principa. Ja vēlaties pats salikt šādu konstrukciju, tad šie aprēķini jums būs aktuāli.
Tā kā ir ļoti vēlams, lai gaismas diode (LED, LED, LED) tiktu darbināta ar stabilu strāvu, nevajadzētu to tieši savienot ar sprieguma avotu. Ir nepieciešams stabilizēt vai vismaz ierobežot strāvu, kas plūst caur LED. Sarežģītus impulsu strāvas stabilizatorus ar augstu efektivitāti atstāsim pēdējam, iesākumam, iesim pa vienkāršāko ceļu: izmantojam vienu strāvu ierobežojošu rezistoru un aprēķinām LED rezistora pretestību.
Gaismas diodes strāvas-sprieguma raksturlīknes darba sadaļā ar nelielām sprieguma izmaiņām strāva var mainīties vairākas reizes, tas ir, LED darbojas kā sprieguma stabilizators. Mēs neņemsim vērā nelielas izmaiņas sprieguma kritumā visā LED un uzskatīsim to par nemainīgu.
LED rezistoru kalkulators
Tiem, kas negrib iedziļināties teorijā, uzreiz iedošu kalkulatoru.
Lai aprēķinātu LED rezistora pretestību, mums ir nepieciešami šādi dati:
Ievadiet visus datus un iegūstiet rezistora pretestību omos. (Ja jāievada daļskaitļi, tad jāizmanto komats, nevis komats.)
Lai darbinātu LED, barošanas avoti parasti ir pielāgoti 5 V vai 12 V. Principā tas var būt jebkurš barošanas avots, galvenais, ka tā izejas spriegums bija vairāk nekā spriegums, kam vajadzētu būt uz gaismas diodes vismaz par 10-15%, jo lielāka būs atšķirība starp barošanas bloka un gaismas diodes spriegumu, jo labāka būs strāvas stabilitāte, bet ķēdes efektivitāte sliktāk.
Strāvas avota maksimālajai strāvai arī jābūt vienādai vai lielākai par strāvu, kas nepieciešama LED. Ja strāva ir mazāka par LED nedeg ar pilnu jaudu.
Strāvas kritums pāri LED ir atsauces vērtība, jo īsāks ir izstarotās gaismas viļņa garums, jo lielāks krituma spriegums. Tātad sarkanajām un zaļajām gaismas diodēm kritums ir 1,5 - 2,5 V, zilajam, ultravioletajam un baltajam - 3 - 3,5 V.
Gaismas diodes strāva ir arī atsauces parametrs, taču tā vietā var norādīt LED jaudu vatos. Un, lai iegūtu strāvu, jums būs jāsadala jauda ar spriegumu. Piemēram, LED ar jaudu 1W un spriegumu 3,3V vajadzētu patērēt 0,3A vai 300mA strāvu.
Kad visi dati ir saņemti, LED rezistora aprēķins nav grūts: vispirms mēs nosakām sprieguma kritumu visā rezistorā, šim nolūkam no barošanas sprieguma atņemam kritumu pāri LED. Un tagad saskaņā ar Oma likumu mēs sadalām šo spriegumu ar strāvu, kā rezultātā mums ir pretestība.
Ja spriegums ir voltos un strāvas stiprums ampēros, tad pretestība ir omi. Ja izmantojat miliampērus, tad pretestība būs kiloomos.
Piemērs gaismas diodes rezistora pretestības aprēķināšanai.
Piemēram, ņemsim LED, kuru jau apsveram, un pievienosim to 5V barošanas avotam: (5V-3,3V) / 0,3A = 5,67 Ohm. Tā kā tuvākā pieejamā rezistora jauda ir 5,6 omi, mēs to izmantojam.
Tagad, kad mēs zinām gaismas diodes rezistora pretestību, mēs aprēķinām tā jaudu, jo vienkāršākais veids ir caur rezistoru plūstošo strāvu kvadrātā un reizināt ar pretestību.
LED rezistora jaudas aprēķināšanas piemērs.
Mēs turpinām piemēru: 0,3 A * 0,3 A * 5,6 omi \u003d 0,5 W.
Principā var nopirkt rezistoru tādai jaudai, var likt arī rezistoru uz lielāku jaudu, bet bieži jauda izrādās liela, tad mums palīdzēs rezistoru grupas savienojums, bet šī ir tēma cits raksts.
Vairāku gaismas diožu ieslēgšana
Bieži vien iekšā dažādas lampas vai fona apgaismojuma sistēmām, ir jāizmanto vairākas identiskas gaismas diodes, lai jūs varētu daudz ietaupīt uz rezistoriem, virknē savienojot vairākas gaismas diodes un vienu rezistoru. Protams, rezistora izmaksas ir zemas, bet fakts, ka vienam rezistoram būs nepieciešams mazāk vietas, būs liels pluss.
Šādai komutācijas ķēdei rezistora pretestība tiek aprēķināta līdzīgi, tikai vienas gaismas diodes sprieguma krituma vietā ir jāaizstāj visu virknē savienoto gaismas diožu sprieguma kritumu summa.
Piemēram, izmantojot 12V barošanas avotu, var ieslēgt trīs 3,3V gaismas diodes virknē, vēl 2V būs jādzēs uz rezistora. Ja tiek izmantotas 1W gaismas diodes, mēs iegūsim pretestību 2V / 0,3A \u003d 6,67 omi. Tuvākā vērtība ir 6,8 omi.
Gaismas diožu pievienošana nav grūts uzdevums. Priekš pareizs savienojums pietiek zināt skolas fizikas kursu un ievērot vairākus noteikumus.
Jebkuras gaismas diodes galvenais parametrs ir strāva, nevis spriegums, kā daudzi domā. LED jābaro ar stabilizētu strāvu, kuras vērtību ražotājs vienmēr norāda uz iepakojuma vai datu lapā.
LED strāvu ierobežo rezistors - tas ir lētākais variants. Bet ir arī "uzlabotāks" variants — lietot . Patiesībā rezistoru izmantošana ir pagātnes relikts, jo šodien ir daudz draiveru katrai gaumei un krāsai un par vispievilcīgāko cenu. Piemēram, lētākais, ko varat. Draiveri nodrošina stabilu strāvu gaismas diodēm neatkarīgi no sprieguma izmaiņām tās ieejā.
Pareizam gaismas diodes savienojumam ar draiveri jābūt šādam: vispirms jums ir jāpievieno LED draiverim, tikai pēc tam mēs ieslēdzam draiveri.
Ir vairāki veidi:
Atcerēsimies Ohma likumu:
R - pretestība - mēra omos
U - spriegums - mēra voltos (V)
es - pašreizējais - mēra ampēros (A)
LED rezistora aprēķināšanas piemērs:
Teiksim, barošanas avota izejas 12V: Vs=12V
LED - 2V un 20mA
20 mA = 0,02 A.
R = 10/0,02 = 500 omi
10 V izkliedēta pretestībā (12-2)
Aprēķināsim pretestības jaudu:
P=10*0,02A=0,2W
Nepieciešamais rezistors - R=500 Ohm un P=0,2 W
Gaismas diodes pretestības aprēķins ar gaismas diožu seriālo pieslēgumu
Gaismas diodes mīnuss ir savienots ar nākamā plus. Tātad jūs varat izveidot savienojumu bezgalīgi. Kad sprieguma kritums pāri LED tiek reizināts ar diožu skaitu ķēdē. Tie. ja mums ir 5 gaismas diodes ar nominālā strāva 700 mA un sprieguma kritums 3,4 volti, tad mums ir nepieciešams draiveris 700 mA 3,4 * 5 = 17 V
Mēs esam apsvēruši, kādus draiverus var izvēlēties, un tagad mēs atgriezīsimies tieši pie tā, kā aprēķināt LED rezistoru ar šādiem savienojumiem.
Iepriekš mēs apsvērām LED rezistora aprēķinu (viens). Ar seriālo savienojumu aprēķins ir līdzīgs, taču jāņem vērā, ka sprieguma kritums pāri rezistoram ir mazāks. Ja "uz pirkstiem", tad no barošanas avota tiek atņemts kopējais sprieguma kritums uz gaismas diodēm Vl=3*2=6V. Ar nosacījumu, ka mūsu avots ražo 12 V, tad 12-6 \u003d 6 V.
R = 6/0,02 = 300 omi.
P=6*0,02=0,12W
Tie. mums ir nepieciešams 300 omu un 0,125 vatu rezistors.
Gaismas diodes un barošanas avota īpašības ir līdzīgas iepriekšējam piemēram.
Paralēlā savienojuma gaismas diodes rezistora aprēķins
Kad gaismas diodes pluss ir savienots ar cita plusu, mīnuss ar mīnusu. Ar šo savienojumu strāva tiek summēta, un kritums paliek nemainīgs. Tie. ja mums ir 3 gaismas diodes 700 mA un kritums 3,4 V, tad 0,7 * 3 = 2,1 A, tad mums ir nepieciešams draiveris ar parametriem 4-7 V un vismaz 2,1 A.
LED rezistora aprēķins šajā gadījumā ir līdzīgs pirmajam gadījumam.
LED pretestības aprēķins sērijveidā paralēli
Interesants savienojums. Ar šo diožu izvietojumu vairākas virknes ir savienotas paralēli. Jums jāzina, ka gaismas diožu skaitam ķēdēs jābūt vienādam. Vadītājs tiek izvēlēts, ņemot vērā sprieguma kritumu vienā ķēdē un strāvas un ķēžu skaita reizinājumu. Tie. Paralēli pieslēgtas 3 seriālās shēmas ar parametriem 12V un 350 mA, spriegums paliek 12V, un strāva ir 350*3=1,05A. Mikroshēmu ilgstošai darbībai mums ir nepieciešams vadīja šoferis ar 12-15V un strāvu 1050mA.
LED rezistora aprēķins šajā gadījumā būs šāds:
Rezistors ir līdzīgs, ja tas ir savienots virknē, tomēr jāņem vērā, ka patēriņš no strāvas avota palielināsies trīs reizes (0,2 + 0,2 + 0,2 = 0,06A).
Savienojot gaismas diodes caur rezistoru, ir nepieciešams stabilizēts barošanas avots, jo. Mainoties spriegumam, mainīsies arī caur diodi plūstošā strāva.
Ir vēl viens veids, kā savienot gaismas diodes - paralēli sērijveida ar krustenisko savienojumu. bet šī ir diezgan sarežģīta tēma aprēķinos, tāpēc es to šeit neatklāšu. Ja vajadzēs, protams, aprakstīšu, bet domāju, ka tas ir vajadzīgs tikai šauram speciālistu lokam.
Tīklā varat atrast daudz tiešsaistes kalkulatoru, kas nekavējoties aprēķinās rezistorus. Bet nevajag tiem akli ticēt, bet gan vēlreiz pārbaudīt, vadoties pēc teiciena: "Ja gribi darīt labi, dari pats."
Video par pareizu LED rezistoru aprēķinu
Saskarsmē ar