Výpočet rezistoru pro LED

LED má v zásadě 2 vodiče: dlouhý vodič (anoda) je připojen ke kladnému napájecímu zdroji, kratší vodič (katoda) k zápornému pólu. Opačně zapojená LED se nerozsvítí a navíc při překročení určitého napětí může dojít i k jejímu spálení.

Rýže. 1 — Pinout LED

Výpočet rezistoru pro LED je velmi důležitým krokem před připojením LED ke zdroji napájení. To určuje, jak bude LED fungovat. Pokud má odpor příliš malý odpor, může LED selhat (spálit) a pokud je odpor příliš vysoký, bude LED vydávat slabé světlo.

LED je prvek napájený proudem (nikoli napětím!). Správně zvolený proud tedy přímo ovlivňuje životnost LED.

Chcete-li provést výpočty správně, musíte znát propustný proud a propustné napětí LED.

Typické parametry pro jednobarevné LED o průměru 5 mm jsou:

• Červená LED: 20mA/2,1V;
• Zelená LED: 20mA/2,2V;
• Žlutá LED: 20mA/2,2V;
• Oranžová LED: 25mA/2,1V;
• Modrá LED: 20mA/3,2V;
• LED bílá: 25mA / 3,4V.

Tyto hodnoty parametrů LED se mohou mírně lišit v závislosti na vzorku LED a výrobci.

Rýže. 2 — Schéma zapojení LED

Výpočet odporu pro LED se provádí podle následujícího vzorce:

U_VD — Napájecí napětí LED (V).

I — proud LED (mA, A)

Ujistěte se, že zvolený proud je menší než maximum, pro které je LED dimenzována. Převeďte tuto hodnotu z miliampérů na ampéry. Výsledkem výpočtu tedy bude hodnota odporu rezistoru v ohmech (Ohm).

Pokud vypočtená hodnota odporu neodpovídá standardní hodnotě odporu, musíte zvolit nejbližší vyšší jmenovitou hodnotu. Možná však zpočátku budete chtít zvolit o něco vyšší odpor, například kvůli úspoře elektřiny. Je však důležité si uvědomit, že záření LED v tomto případě bude méně jasné.

Příklad.

K dispozici je 9V napájení a červená LED (U_VD = 2 V, I = 20 mA = 0,02 A). Vypočítejte odpor omezovacího rezistoru.

rozhodnutí

R = (9 – 2) / 0,02 = 350 [Ohm].

Musíte vybrat odpor s odporem 390 Ohmů (nejbližší vyšší hodnota).

Naším zdrojem energie je, stejně jako v předchozích cvičeních, kazeta 4 baterií, které dávají napětí asi 6 V. Nyní vyvstává otázka: jak vybrat odpor pro omezení proudu červené LED, zapojeného podle následujícího schématu:

Naše baterie poskytuje napětí asi 6 V. Červená LED vyžaduje proud asi 20 mA. Navíc musíte vzít v úvahu pokles napětí na této LED, tj. 2,1 V:

Nyní stačí naše data dosadit do vzorce:

Tímto jednoduchým způsobem jsme vypočítali odpor rezistoru R1 pro červenou LED, která by měla mít odpor alespoň 195 Ohm. Ale rezistor takové hodnoty nenajdete! Co je třeba v tomto případě udělat? Z nominální řady je potřeba vzít rezistor větší hodnoty, ale s co možná nejbližším odporem.

Nejbližší odpor v nominální sérii je odpor 200 ohmů, a to je ten, který bychom měli použít v našem obvodu. Proč? Nic nám samozřejmě nebrání použít rezistor s vyšším odporem, např. 470 Ohm, 2,2 kOhm. Ale jak to ovlivní záři naší LED? Pojďme zkontrolovat!

Na fotce to samozřejmě není znát, ale LED svítí velmi jasně s 200 Ohm rezistorem. Co se ale stane, když odpor vyměníme za jiný s vyšším odporem, například 470 Ohm? LED stále svítí. Dále budeme postupně zvyšovat odpor: 2,2 kOhm, 3,9 kOhm, 4,7 kOhm. Všimněte si, že jak se odpor rezistoru zvyšuje, LED svítí stále slabší, až nakonec přestane svítit úplně.

Další poznámka k tématu je, že musíte použít odpory o něco větší, než naznačují výpočty (např. 210 ohmů místo 200 ohmů). Proč? Pravděpodobně jste si všimli, že pro výpočty jsme vzali jmenovité napětí naší baterie, ve skutečnosti mohou čerstvé baterie poskytnout vyšší napětí, a proto může být odpor rezistoru nedostatečný. Proud na LED bude vyšší, než je nutné, což se v konečném důsledku projeví na její životnosti.

příklad.

Vypočítejte odpor pro obvod, ve kterém jsou sériově zapojeny dvě červené LED diody (propustný proud 20 mA, propustné napětí 2,1 V).

rozhodnutí

Rýže. 3 – Sériové zapojení dvou LED

Hodnotu odporu rezistoru R1 vypočítáme stejným způsobem jako v příkladu výše, pouze s tím rozdílem, že úbytek napětí na obou diodách VD14 a VD1 je nutné odečíst od napětí palubní sítě vozidla (2 V):

Nyní zapojme data do vzorce:

R1 = 9,8 / 0,02 = 490 [Ohm]

Rezistor R1, ke kterému jsou sériově zapojeny dvě červené LED, musí mít odpor minimálně 490 Ohmů. Nejbližší v řadě je odpor 510 ohmů. Pokud nemáte odpor 510 ohmů, nezapomeňte, že můžete zapojit více odporů do série, například 5 odporů 100 ohmů.

Je možné v tomto obvodu zapojit dalších 5 LED do série? Žádný! Každá červená LED vyžaduje 2,1 V Je snadné spočítat, že 14V baterie není schopna poskytnout toto napětí:

Příklad.

Předpokládejme, že LED VD1 je červená (dopředný proud 20 mA, propustné napětí asi 2,1 V) a LED VD2 je bílá (dopředný proud 25 mA, propustné napětí 3,4 V) (obr. 4).

Rýže. 4 – Paralelní zapojení LED

Z prvního Kirchhoffova zákona víme, že:

I = 20 + 25 = 45 [mA]

Při zapojování LED paralelně ke zdroji napájení nezapomeňte, že každá LED musí mít svůj vlastní rezistor! Nyní vypočítejme úbytek napětí na každém z rezistorů:

Když znáte proud a napětí, můžete vypočítat odpor:

Rezistor R1 musí mít odpor alespoň 195 ohmů (nejbližší odpor v nominální sérii je 200 ohmů) a odpor R2 musí mít odpor alespoň 104 ohmů (nejbližší v sérii bude 120 ohmů).

Jaký je nejlepší způsob připojení LED: sériově nebo paralelně? Odpověď není jednoduchá, protože obě možnosti mají svá pro a proti:

Srovnávací charakteristiky sériového a paralelního zapojení LED

Zvažme výpočet připojení výkonných LED. Výkonné LED se používají například v autech.

Rýže. 5 – Výkonná LED v autě

Vysoce výkonná LED má dopředný proud 350 mA a úbytek napětí 3,3 V. Vypočítejme odpor pro vysoce výkonnou LED:

Pro náš příklad musíme vybrat odpor alespoň 31 Ohm. Kromě příslušného odporu musí mít rezistor odpovídající jmenovitý výkon, tj. přípustný výkon, který rezistor uvolňuje během své činnosti. Příliš mnoho energie může poškodit rezistor.
Výkon vypočítáme pomocí následujícího vzorce:

Jmenovitý výkon vypočteného odporu je minimálně 3,7 wattu. Proto 0,25W rezistory rychle vyhoří. Ve výše uvedeném příkladu by byl zapotřebí 5W rezistor, ale lepším řešením je použít více 5W rezistorů v sérii nebo paralelně. Důvodem je to, že rezistory jsou špatné chladiče (alespoň kvůli jejich tvaru) a použití několika rezistorů najednou zvýší celkovou plochu povrchu, kterou se teplo přenáší.

Rýže. 6 – Rezistory s různým výkonem

Při výběru rezistoru pro výkonnou LED je nutné dodatečně počítat s výrazným zvýšením teploty samotné LED, což způsobuje změnu propustného proudu. Proto je lepší vzít rezistor s vyšším odporem, který zajistí stabilní provoz LED při zvýšení propustného proudu v důsledku jejího zahřívání během provozu.

Ale v praxi se pro napájení výkonných LED používají stabilizátory proudu.

Obecným pravidlem při výběru rezistoru(ů) pro LED je použít mírně vyšší odpor, než jaký je vypočten. Propustný proud a úbytek napětí protékající LED je lepší měřit multimetrem, aby byly ve výpočtech zohledněny skutečné parametry konkrétní LED.

příklad

K dispozici jsou LED s pracovním napětím U_VD = 3 V a provozní proud I_VD = 20 mA. Ke zdroji je nutné připojit N=3 LED U_Pete = 15 V.

Rýže. 7 – Sériové zapojení tří LED

Výpočet:

Vypočítáme celkový úbytek napětí na LED:

To znamená, že k sériovému zapojení LED postačí 15V napájecí zdroj.

Výpočet je podobný jako v předchozím příkladu.

příklad

Nechť existují LED s provozním napětím U_VD = 3 V a provozní proud I_VD = 20 mA. Ke zdroji je nutné připojit N=4 LED U_Pete = 7 V.

Výpočet:

Napětí 7 V k sériovému zapojení LED nestačí, proto je zapojíme sériově paralelně. Rozdělme je do dvou skupin po 2 LED.

Rýže. 8 – Sériově paralelní zapojení čtyř LED

Nyní musíme vypočítat odpory omezující proud. Podobně jako v předchozích bodech vypočítáme odpory omezující proud pro každou větev.

Vzhledem k tomu, že LED ve větvích mají stejné parametry, jsou i odpory ve větvích stejné.

Příklad.

Pokud jsou LED různých značek, pak je kombinujeme tak, že každá větev obsahuje LED pouze JEDNOHO typu (nebo se stejným provozním proudem). V tomto případě není nutné udržovat stejná napětí, protože pro každou větev počítáme vlastní odpor.

Například existuje 5 různých LED diod:

• červená (3V, 20mA),
• zelená (2,5V, 20mA),
• modrá (3V, 50mA),
• bílá (2,7V, 50mA),
• žlutá (3,5V, 30mA).

Jak tedy rozdělíme LED diody do skupin podle proudu?
1) červená a zelená;
2) modrá a bílá;
3) žlutá.

Rýže. 9 – Sériově paralelní zapojení pěti LED

Vypočítáme odpory pro každou větev:

R1 = (7-(3+2,5))/0,02 = 75 Ohm

Podobně pro ostatní pobočky:
R2 = 26 Ohm.
R3 = 117 Ohm.

Podobně můžete uspořádat libovolný počet LED

DŮLEŽITÁ POZNÁMKA. Při výpočtu odporu omezujícího proud získáme číselné hodnoty, které nejsou zahrnuty ve standardní řadě odporů,
proto vybereme rezistor s odporem o něco větším, než je vypočtený.

Co se stane, když je k dispozici zdroj napětí s napětím 3 V (nebo méně) a LED s provozním napětím 3 V?

Je přijatelné (ALE NE ŽÁDOUCÍ) zařadit LED do obvodu bez odporu omezujícího proud. Nevýhody jsou zřejmé – jas závisí na napájecím napětí. Je lepší použít stejnosměrné měniče (měniče zvyšující napětí).

Je možné paralelně zapojit více LED se stejným pracovním napětím 3V ke zdroji 3V (nebo méně)?

Opět je to v radioamatérské praxi přijatelné. Nevýhody takového zařazení: protože LED mají určitý rozptyl parametrů, bude pozorován následující obrázek, některé budou svítit jasněji a jiné tlumeněji, což není esteticky příjemné, což pozorujeme u výše uvedených baterek. Je lepší použít stejnosměrné měniče (napěťové zvyšovací měniče).

KOMENTÁŘ! Výše uvedené obvody nemají vysokou přesnost vypočtených parametrů, je to způsobeno tím, že když proud protéká LED, uvolňuje se v něm teplo, což vede k zahřívání pn přechodu, přítomnost odporu omezujícího proud tento efekt snižuje, ale k nastolení rovnováhy dochází s mírně zvýšeným proudem přes LED. Proto je vhodné pro zajištění stability používat spíše stabilizátory proudu než stabilizátory napětí. Při použití proudových stabilizátorů lze pouze připojit jeden LED větev.

zdroje

Elektronika © CDYUTT • Marcel Araslanov • 2019

LED dioda má velmi malý vnitřní odpor, pokud ji připojíte přímo k napájení, proud bude dostatečně vysoký, aby ji spálil. Měděné nebo zlaté závity, které spojují krystal s vnějšími kolíky, snesou malé rázy, ale pokud překročí příliš, spálí se a ke krystalu přestane proudit energie. Online výpočet rezistoru pro LED je založen na jeho jmenovitém provozním proudu.

Online kalkulačka

Nakreslete schéma připojení předem, abyste se vyhnuli chybám ve výpočtech. Online kalkulačka vám ukáže přesný odpor v Ohmech. Zpravidla se ukáže, že rezistory s touto hodnotou se nevyrábějí a zobrazí se vám nejbližší standardní hodnota. Pokud nemůžete provést přesný výběr odporu, použijte větší hodnotu. Vhodnou hodnotu lze dosáhnout zapojením odporu paralelně nebo sériově. Pokud použijete výkonný variabilní nebo trimovací rezistor, nemusíte pro LED počítat odpor. Nejběžnějším typem je 3296 při 0,5W. Při použití 12V zdroje lze zapojit až 3 LED do série.

Rezistory se dodávají v různých třídách přesnosti, 10%, 5%, 1%. To znamená, že jejich odpor se může v těchto mezích měnit v pozitivním nebo negativním směru.

Nezapomeňte vzít v úvahu výkon rezistoru omezujícího proud, to je jeho schopnost odvádět určité množství tepla. Pokud je malý, přehřeje se a selže, čímž se přeruší elektrický obvod.

K určení polarity můžete použít malé napětí nebo použít funkci testu diod na multimetru. Liší se od režimu měření odporu, obvykle se dodává od 2V do 3V.

Základní parametry

Rozdíly v krystalových charakteristikách pro levné LED

Také při výpočtu LED byste měli vzít v úvahu rozložení parametrů pro levné budou maximální, pro drahé budou více stejné; Chcete-li zkontrolovat tento parametr, musíte je povolit za stejných podmínek, to znamená postupně. Snížením proudu nebo napětí snižte jas na mírně zářící body. Vizuálně budete schopni odhadnout, že některé budou zářit jasněji, jiné slabě. Čím rovnoměrněji hoří, tím méně se šíří. Kalkulátor LED rezistoru předpokládá, že vlastnosti LED čipů jsou ideální, to znamená, že rozdíl je nulový.

Pokles napětí u běžných nízkopříkonových modelů do 10W může být od 2V do 12V. Jak se výkon zvyšuje, počet krystalů v COB diodě se zvyšuje; Krystaly jsou zapojeny v řetězcích do série, poté jsou spojeny do paralelních obvodů. Při výkonech od 10W do 100W se redukce zvyšuje z 12V na 36V.

Tento parametr musí být uveden v technických charakteristikách LED čipu a závisí na účelu:

• barvy modrá, červená, zelená, žlutá;
• tříbarevné RGB;
• čtyřbarevné RGBW;
• dvoubarevná, teplá a studená bílá.

Vlastnosti levných LED diod

Před výběrem rezistoru pro LED pomocí online kalkulačky byste se měli ujistit o parametrech diod. Číňané na Aliexpressu prodávají spoustu LED diod a vydávají je za značkové. Nejoblíbenější modely jsou SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Všechno špatné se obvykle vyrábí pod značkou Epistar.

Například nejčastěji Číňané cheatují na SMD5630 a SMD5730. Čísla v označení označují pouze velikost pouzdra 5,6 mm x 3,0 mm. U značkových se takto velké pouzdro používá k instalaci výkonných 0,5W krystalů, takže kupující diod SMD5630 si to přímo spojují s výkonem 0,5W. Vychytralý Číňan toho využívá a do pouzdra 5630 instaluje levný a slabý krystal s průměrným výkonem 0,1W, přičemž udává spotřebu energie 0,5W.

Čínská led kukuřičná lampa

Dobrým příkladem mohou být autosvítilny a LED kukuřice, které jsou dodávány s velkým množstvím slabých a nekvalitních LED čipů. Průměrný kupující věří, že čím více LED, tím lépe svítí a tím vyšší je výkon.

Autožárovky na nejslabší led 0,1W

Aby moji LED kolegové ušetřili peníze, hledají slušné LEDky na Aliexpressu. Hledají dobrého prodejce, který slíbí určité parametry, objedná a čeká měsíc na dodání. Po testech se ukáže, že čínský prodejce podváděl a prodával harampádí. Budete mít štěstí, pokud po sedmé přijdou slušné diody a ne harampádí. Obvykle udělají 5 objednávek a bez dosažení výsledků jdou zadat objednávku do tuzemského obchodu, který může provést výměnu.

Pokud se vám můj článek líbil,
poté jej přidejte na svou stránku VKontakte
Ohodnoťte tento článek hvězdičkami

(hlasů: 85, průměr: 4,51 z 5)

1. Albert 08.04.2019 Dobrý den!
   Kamarád dal COB LED dobré čínské značky s výkonem 50 wattů. Na stránkách výrobce je uvedeno: 50 wattů, 1700 mA, stejnosměrné napětí – 12-36 voltů. Je samozřejmě zvláštní, že takové šíření napětí při stejnosměrném proudu. Je tam sovětský potenciometr (drát) 5 wattů, 230 ohmů (vlastně jiný v krabici v garáži a hodně, ještě se dá vybrat ze SSSR), a je tam zdroj pro pásky se stabilizací napětí 12 voltů, výkon 160W max. K dispozici je také multimetr)). A je tu stará lampa v podobě ponorky, kterou chci vrátit k životu. Není potřeba 50 wattů výkonu (možná je i polovina), ale udělám nastavitelné (bez PWM) podsvícení tak, že vše zapnem sériově. Plus radiátor s chladičem. Myslíte, že je to možné? Nebo přidat pevný odpor? Je to tak, že mám nějaký zmatek – výrobci píší jednu věc, ale podle Ohmova zákona je to jiné. Pokud je potenciometr 5 wattů s poklesem 1-3 voltů, měl by tento výkon stačit?
   Děkujeme!
   1. Odpověď odborníka 15.04.2019 LED by měla indikovat přesný pokles napětí, ve vašem případě je to přibližně 30-36 voltů. Sílu proudu lze nastavit buď pomocí rezistoru nebo pomocí mikroobvodu. Přizpůsobitelný ovladač od Číňanů stojí 150-200 rublů, napětí a proud jsou regulovány. Existují zesilovače, které s 12 volty na vstupu dají 36 na výstupu. V sekci „výživa“ mám vše podrobně popsáno.
   1. Odpověď odborníka 09.01.2019/XNUMX/XNUMX Chcete-li zjistit přibližný výkon LED, musíte změřit proudově napěťovou charakteristiku LED. V parametrech musí být uveden provozní proud a výkon.
   1. Odpověď odborníka 03.12.2018 V LED osvětlovací technice se mezi námi a Číňany hodně klame, nejlepší je koupit něco osvědčeného;
   1. Odpověď odborníka 19.08.2018 Pokud se šaba dusí, tak kupte dobré se stabilizátorem a chladičem. Neznám váš základ, nemohu doporučit přesný model.
   1. Odpověď odborníka 07.03.2018/XNUMX/XNUMX Výkon odporu by měl být větší než minimální přípustné, více je lepší.
   1. Odpověď odborníka 18.06.2017 To vše je popsáno na mém webu. Raději si vezměte 12voltové žárovky. Nebo můžete použít 220V lampy nebo reflektory s lineárním stabilizátorem.

   Přidat komentář <small>Zrušit odpověď na komentář</small>

   Autor webu, odborník

   

   

   • Spojovací obvody LM317 a LM317T, katalogový list
   • Výpočet LED rezistoru, kalkulačka
   • Připojení LED na 12 voltů a do sítě 220V
   • Stabilizátor proudu pro LED, obvody
   • DIY převodník z 12 na 220
   • Stabilizátor proudu na LM317 pro LED
   • Datasheet TL431, schéma zapojení TL431

   Kontakty
   Informace pro inzerenty
   Informace pro zloděje mého obsahu
   © 2014-2018 LED Obzor. Všechna práva vyhrazena. Použití materiálů z webu je zakázáno v jakékoli formě;
   Zásady ochrany osobních údajů mapy webu