Расчет токоограничивающего резистора для светодиода
Расчет резистора для светодиода, калькулятор расчёта сопротивления
Светодиод имеет очень небольшое внутреннее сопротивление, если его подключить напрямую к блоку питания, то сила тока будет достаточной высокой, чтобы он сгорел. Медные или золотые нити, которыми кристалл подключается к внешним выводам, могут выдерживать небольшие скачки, но при сильном превышении перегорают и питание прекращает поступать на кристалл. Онлайн расчёт резистора для светодиода производится на основе его номинальной рабочей силы тока.
Содержание
- 1. Онлайн калькулятор
- 2. Основные параметры
- 3. Особенности дешёвых ЛЕД
Онлайн калькулятор
Предварительно составьте схему подключения, чтобы избежать ошибок в расчётах. Онлайн калькулятор покажет вам точное сопротивление в Омах. Как правило окажется, что резисторы с таким номиналом не выпускаются, и вам будет показан ближайший стандартный номинал. Если не удаётся сделать точный подбор сопротивления, то используйте больший номинал. Подходящий номинал можно сделать подключая сопротивление параллельно или последовательно. Расчет сопротивления для светодиода можно не делать, если использовать мощный переменный или подстроечный резистор. Наиболее распространены типа 3296 на 0,5W. При использовании питания на 12В, последовательно можно подключить до 3 LED.
Резисторы бывают разного класса точности, 10%, 5%, 1%. То есть их сопротивление может погрешность в этих пределах в положительную или отрицательную сторону.
Не забываем учитывать и мощность токоограничивающего резистора, это его способность рассеивать определенное количество тепла. Если она будет мала, то он перегреется и выйдет из строя, тем самым разорвав электрическую цепь.
Чтобы определить полярность можно подать небольшое напряжение или использовать функцию проверки диодов на мультиметре. Отличается от режима измерения сопротивления, обычно подаётся от 2В до 3В.
Основные параметры
Отличие характеристик кристаллов для дешевых ЛЕД
Так же при расчёте светодиодов следует учитывать разброс параметров, для дешевых они будут максимальны, для дорогих они будут более одинаковыми.
Чтобы проверить этот параметр, необходимо включить их в равных условиях, то есть последовательно. Уменьшая тока или напряжение снизить яркость до слегка светящихся точек. Визуально вы сможете оценить, некоторые будут светится ярче, другие тускло. Чем равномернее они горят, тем меньше разброс. Калькулятор расчёта резистора для светодиода подразумевает, что характеристики светодиодных чипов идеальные, то есть отличие равно нулю.
Напряжение падения для распространенных моделей маломощных до 10W может быть от 2В до 12В. С ростом мощности увеличивается количество кристаллов в COB диоде, на каждом есть падение. Кристаллы включаются цепочками последовательно, затем они объединяются в параллельные цепи. На мощностях от 10W до 100W снижение растёт с 12В до 36В.
Этот параметр должен быть указан в технических характеристиках LED чипа и зависит от назначения:
- цвета синий, красный, зелёный, желтый;
- трёхцветный RGB;
- четырёхцветный RGBW;
- двухцветный, теплый и холодный белый.
Особенности дешёвых ЛЕД
Прежде чем подобрать резистор для светодиода на онлайн калькуляторе, следует убедится в параметрах диодов. Китайцы на Aliexpress продают множество led, выдавая их за фирменные. Наиболее популярны модели SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Всё самое плохое обычно делается под брендом Epistar.
Например, чаще всего китайцы обманывают на SMD5630 и SMD5730. Цифры в маркировке обозначают лишь размер корпуса 5,6мм на 3,0мм. В фирменных такой большой корпус используется для установки мощных кристаллов на 0,5W , поэтому у покупателей диодов СМД5630 напрямую ассоциируется с мощностью 0,5W. Хитрый китаец этим пользуется, и в корпус 5630 устанавливает дешевый и слабенький кристалл в среднем на 0,1W , при этом указывая потребление энергии 0,5W.
Китайские светодиодные лампы кукурузы
Наглядным примером будут автомобильные лампы и светодиодные кукурузы, в которых поставлено большое количество слабеньких и некачественных ЛЕД чипов.
Обычный покупатель считает, чем больше светодиодов чем лучше светит и выше мощность.
Автомобильные лампы на самых слабых лед 0,1W
Чтобы сэкономить денежку, мои светодиодные коллеги ищут приличные ЛЕД на Aliexpress. Ищут хорошего продавца, который обещает определённые параметры, заказывают , ждут доставку месяц. После тестов оказывается, что китайский продавец обманул, продал барахло. Повезёт, если на седьмой раз придут приличные диоды, а не барахло. Обычно сделают 5 заказов, и не добившись результата и идут делать заказ в отечественный магазин, который может сделать обмен.
|
Random converter |
Калькулятор светодиодов. Расчет ограничительных резисторов для одиночных светодиодов и светодиодных массивовКалькулятор нарисует принципиальную и монтажную схему одного светодиода с ограничительным резистором или светодиодного массива, состоящего из нескольких параллельных ветвей светодиодов, с последовательно включенным ограничительным резистором. Если вы только начинаете изучать электронику или учитесь в техническом университете, вы можете использовать этот калькулятор для изучения светодиодов. Если же вы не в первый раз разрабатываете массив светодиодов, воспользуйтесь им для проверки своих расчетов. И конечно, этот и другие калькуляторы на TranslatorsCafe.com пригодятся всем, кто хочет изучить технический английский, так как все они есть и в английской версии. Пример: Рассчитать последовательно-параллельный массив, состоящий из 30 красных светодиодов с прямым напряжением 2 В и прямым током 20 мА для напряжения источника 12 В. Входные данные Напряжение источника питания Vs В Прямой ток светодиода If мА Выберите тип светодиода Выберите тип светодиодаинфракрасныйкрасныйзелёныйжёлтыйоранжевый/янтарныйсинийбелыйдругой или Прямое напряжение светодиода Vf В Количество светодиодов в массиве Nt Количество светодиодов в цепи последовательно включенных светодиодов с ограничительным резистором. Ns Поделиться Поделиться ссылкой на этот калькулятор, включая входные параметры Twitter Facebook Google+ VK Закрыть Выходные данные Принципиальная схема Монтажная схема Номинал и максимальная рассеиваемая мощность резистора для последовательной цепи с максимальным для данного напряжения питания количеством светодиодов: Общая мощность, рассеиваимая на всех ограничительных резисторах: Общая мощность, рассеиваемая всеми светодиодами: Общая мощность, потребляемая массивом светодиодов: Ток, потребляемый от источника питания: Количество светодиодов в матрице: Количество последовательных ветвей, соединенных параллельно: Количество светодиодов в последовательной ветви с макс. количеством светодиодов: Количество светодиодов в дополнительной ветви с количеством светодиодов, меньшим максимального: Определения и формулы для расчетаОдиночный светодиодСветодиод (светоизлучающий диод) — полупроводниковый источник излучения в оптическом диапазоне с двумя или более выводами. Обычный инфракрасный светодиод и его условное обозначение на принципиальных схемах (на российских принципиальных схемах светодиоды изображают без разрыва проводника). Квадратный кристалл светодиода установлен на отрицательном электроде (катоде). К положительному электроду (аноду) кристалл подключается с помощью тонкого проводника. Для подключения светодиода к источнику питания можно использовать простую схему с последовательно включенным токоограничительным резистором. Резистор необходим в связи с тем, что падение напряжение на светодиоде является постоянным в относительно широком диапазоне рабочих токов.
Поведение светодиодов и резисторов в схемах отличается. В соответствии с законом Ома, резисторы имеют линейную зависимость падения напряжения от протекающего через них тока: Вольтамперные характеристики типичных светодиодов различных цветов Если напряжение на резисторе увеличивается, ток также пропорционально увеличивается (здесь мы предполагаем, что величина сопротивления резистора остается постоянной). Светодиоды ведут себя не так. Их поведение соответствует поведению обычных диодов. Если прямое напряжение на светодиоде невелико, его сопротивление очень большое и светодиод не горит. При превышении указанного в технических характеристиках порогового уровня светодиод начинает светиться и его сопротивление быстро падает. Если приложенное напряжение превышает рекомендуемую величину прямого напряжения, которое может быть в пределах 1,5—4 В для светодиодов различных цветов, ток через светодиод резко растет, что может привести к выходу его из строя. Для ограничения этого тока, последовательно со светодиодом включают резистор, который ограничивает ток таким образом, что он не превышал рабочий ток, указанный в характеристиках светодиода. Формулы для расчетовСветодиод в прямоугольном корпусе с плоским верхом применяется, например, для индикаторов уровня Ток через ограничительный резистор Rs можно рассчитать по формуле закона Ома, в которой из напряжения питания Vs вычитается прямое падение напряжения на светодиоде Vf: Здесь Vs напряжение источника питания в вольтах (например, 5 В от шины USB), Vf прямое падение напряжения на светодиоде и I прямой ток через светодиод в амперах. Значения Vf и If приводятся в технических характеристиках светодиода. Типичные значения Vf показаны выше в таблице. Типичный ток индикаторных светодиодов 20 мА. После расчета сопротивления резистора, из ряда номиналов сопротивлений выбирается ближайшее большее стандартное значение. Например, если расчет показывает, что нужен резистор Rs = 145 ом, мы (и калькулятор) выберем резистор Rs = 150 ом. Токоограничительный резистор рассеивает определенную мощность, которая рассчитывается по формуле Оранжевые светодиоды обычно используются в маршрутизаторах для указания скорости обмена 10/100 Мбит/с. Зеленые светодиоды горят при скорости 1000 Мбит/с Для надежной работы резистора его мощность выбирается вдвое выше расчетой. Например, если по формуле получилось 0,06 Вт, мы выберем резистор на 0,125 Вт. А теперь рассчитаем эффективность работы нашей схемы (ее КПД), который покажет какой процент мощности, отдаваемой источником питания, потребляется светодиодом. На светодиоде рассеивается такая мощность: Тогда общее потребление будет равно КПД схемы включения светодиода с ограничительным резистором: Для выбора источника питания необходимо рассчитать ток, который он должен отдавать в схему. Это делается по формуле: Светодиодная лента со светодиодами типа 5050; цифры 50 и 50 означают длину и ширину микросхемы в миллиметрах; токоограничительные резисторы 150 ом уже установлены на ленте последовательно со светодиодами Светодиодные массивыОдиночный светодиод можно зажигать с помощью токоограничительного резистора. Если нужно изготовить светодиодный массив, используют несколько последовательных светодиодных цепей, соединенных параллельно. Для цепи из последовательных светодиодов необходим источник питания с напряжением, которое превышает сумму падений напряжений на отдельных светодиодах. Если его напряжение выше этой суммы, необходимо включить в цепь один токоограничительный резистор. Через все светодиоды течет одинаковый ток, что (до определенной степени) позволяет получить одинаковую яркость. Однако если один из светодиодов в цепи откажет так, что он будет в обрыве (именно такой отказ чаще всего и происходит), вся цепочка светодиодов погаснет. Полоса светодиодов, используемая для подсветки телевизионного ЖК -дисплея. Такая полоска устанавливается с двух сторон панели дисплея. Данная конструкция позволяет делать очень тонкие дисплеи. Отметим, что телевизионные ЖК-дисплеи со светодиодной подсветкой, которые обычно продаются под названием LED TV, то есть «светодиодные телевизоры» таковыми на самом деле не являются. При расчете требуемого сопротивления токоограничительного резистора Rs, все падения напряжения на каждом светодиоде складываются. Например, если падение напряжения на каждом из пяти соединенных последовательно горящих светодиодов составляет 2 В, то полное падение напряжение на всех пяти будет 2 × 5 = 10 В. Несколько идентичных светодиодов можно соединять и параллельно. У параллельно соединенных светодиодов прямые напряжения Vf должны быть одинаковыми — иначе в них не будут протекать одинаковые токи и их яркость будет различной. Если светодиоды соединяются параллельно, очень желательно ставить токоограничительный резистор последовательно с каждым из них. При параллельном соединении отказ одного светодиода, при котором он будет в обрыве, не приведет к выходу из строя всего массива — он будет работать нормально. В этом обычном уличном фонаре 8 параллельных цепей из пяти последовательно соединенных мощных светодиодов питаются от источника питания со стабилизацией тока с высоким КПД. Отметим, что две цепи в этом фонаре (слева вверху и справа внизу), установленном всего несколько месяцев назад, уже сгорели, так как в каждой из них светодиоды соединены последовательно, а схемы для предотвращения отказов отсутствуют или не работают. Расчет токоограничительных резисторовЕсли количество светодиодов в последовательной цепи NLEDs in string (обозначенное Ns в поле ввода) введено, то максимальное количество светодиодов в цепи последовательно соединенных светодиодов NLEDs in string max определяется как Если количество светодиодов в последовательной цепи NLEDs in string (обозначенное Ns в поле ввода) введено, то максимальное количество светодиодов в цепи последовательно соединенных светодиодов NLEDs in string max определяется как Светодиоды типа 3014 (3,0 × 1,4 мм) для поверхностного монтажа, используемые для боковой подсветки ЖК-панели телевизора. Количество цепей с максимальным количество светодиодов в цепи Nstrings: Количество светодиодов в дополнительной цепи с остатком светодиодов Nremainder LEDs : Если Nremainder LEDs = 0, то дополнительной цепи не будет. Определим сопротивление токоограничительного резистора в цепи с максимальным количеством светодиодов: Определим сопротивление токоограничительного резистора в цепи с количеством светодиодов меньше максимального: Общая мощность PLED, рассеиваемая всеми светодиодами: Мощность, потребляемая всеми резисторами: Гибкие светодиодные дисплеи на железнодорожной станции; в таких дисплеях используются группы светодиодов в качестве отдельных пикселей. В связи с высокой яркостью светодиодов и их хорошей видимостью при ярком солнечном свете, такие дисплеи часто можно увидеть на наружной рекламных щитах и дорожных указателях маршрута. Номинальная мощность резисторов определяется с учетом двойного запаса k = 2, который обеспечивает надежную работу резистора. Выбираем из ряда значений мощности : 0.125; 0.25; 0.5; 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 16, 25, 50 W резистор с мощностью вдвое выше, чем расчетная. Рассчитаем общую мощность, потребляемую всеми резисторами: Рассчитаем общую мощность, потребляемую светодиодным массивом: Рассчитаем ток, который должен обеспечить источник питания: И наконец, рассчитаем КПД нашего массива: Возможно, вас заинтересуют конвертеры Яркости, Силы света and Освещенности. Автор статьи: Анатолий Золотков Вас могут заинтересовать и другие калькуляторы из группы «Электротехнические и радиотехнические калькуляторы»:Калькулятор резистивно-емкостной цепи Калькулятор параллельных сопротивлений Калькулятор параллельных индуктивностей Калькулятор емкости последовательного соединения конденсаторов Калькулятор импеданса конденсатора Калькулятор импеданса катушки индуктивности Калькулятор взаимной индукции Калькулятор взаимоиндукции параллельных индуктивностей Калькулятор взаимной индукции — последовательное соединение индуктивностей Калькулятор импеданса параллельной RC-цепи Калькулятор импеданса параллельной LC-цепи Калькулятор импеданса параллельной RL-цепи Калькулятор импеданса параллельной RLC-цепи Калькулятор импеданса последовательной RC-цепи Калькулятор импеданса последовательной LC-цепи Калькулятор импеданса последовательной RL-цепи Калькулятор импеданса последовательной RLC-цепи Калькулятор аккумуляторных батарей Калькулятор литий-полимерных аккумуляторов для дронов Калькулятор индуктивности однослойной катушки Калькулятор индуктивности плоской спиральной катушки для устройств радиочастотной идентификации (RFID) и ближней бесконтактной связи (NFC) Калькулятор расчета параметров коаксиальных кабелей Калькулятор цветовой маркировки резисторов Калькулятор максимальной дальности действия РЛС Калькулятор зависимости диапазона однозначного определения дальности РЛС от периода следования импульсов Калькулятор радиогоризонта и дальности прямой радиовидимости РЛС Калькулятор радиогоризонта Калькулятор эффективной площади антенны Симметричный вибратор Калькулятор частоты паразитных субгармоник (алиасинга) при дискретизации Калькулятор мощности постоянного тока Калькулятор мощности переменного тока Калькулятор пересчета ВА в ватты Калькулятор мощности трехфазного переменного тока Калькулятор преобразования алгебраической формы комплексного числа в тригонометрическую Калькулятор коэффициента гармонических искажений Калькулятор законов Ома и Джоуля — Ленца Калькулятор времени передачи данных Калькулятор внутреннего сопротивления элемента питания батареи или аккумулятора Калькуляторы Электротехнические и радиотехнические калькуляторы | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Если этот параметр не задан, он будет рассчитан автоматически.
Монохромные светодиоды обычно имеют два вывода, двухцветные — два или три вывода, трехцветные снабжены четырьмя выводами. Светодиод излучает свет, если к его вывода приложено определенное прямое напряжение.
6—2.0 В
Вольтамперные характеристики светодиодов разного цвета приведены на рисунке. Они показывают, что ток через светодиод не прямо пропорционален падению напряжения на светодиоде. Видно, что имеется экспоненциальная зависимость тока от прямого напряжения. Это означает, что при небольшом изменении напряжения ток может измениться очень сильно.
Однако для питания светодиодных массивов, которые все чаще используются для освещения, подсветки в телевизорах и компьютерных мониторах, в рекламе и для других целей, необходимы специализированные источники питания. Мы все привыкли к источникам, выдающим стабилизированное напряжение питания. Однако, для питания светодиодов нужны источники, в которых стабилизируется ток, а не напряжение. Однако и с такими источниками ограничительные резисторы все равно устанавливают.
В некоторых схемах и конструкциях для предотвращения таких отказов вводят особый шунт, например, ставят стабилитрон параллельно каждому диоду. Когда диод сгорает, напряжение на стабилитроне становится достаточно высоким и он начинает проводить ток, обеспечивая работу исправных светодиодов. Этот подход хорош для маломощных светодиодов, однако в схемах, предназначенных для наружного освещения, нужны более сложные решения. Конечно, это приводит к увеличению стоимости и габаритов устройств. Сейчас (в 2018 году) можно наблюдать, что светодиодные фонари на улицах, при планируемом сроке службы в 10 лет служат не более года. То же относится и к бытовым светодиодным лампам, в том числе и производителей с известными именами.
В настоящих светодиодных телевизорах (OLED TV) используются светодиодные графические экраны на органических светодиодах и стоят они значительно дороже телевизоров с ЖК-дисплеем.
Другой проблемой параллельного соединения является выбор эффективного источника питания, обеспечивающего большой ток при низком напряжении. Такой источник питания будет стоить намного больше, чем источник той же мощности, но на высокое напряжение и меньший ток.
Светодиодные дисплеи также можно использовать для освещения и в этой роли их часто используют в фонарях с регулируемой цветовой температурой для видео и фотосъемки.
com, однако мы не можем гарантировать, что они не содержат ошибок и неточностей. Вся информация предоставляется «как есть», без каких-либо гарантий. Условия.Расчет номиналов токоограничивающих резисторов для светодиодных цепей
» Перейти к дополнительным функциям
Светодиод — это один из тех компонентов продукта, который просто должен работать. Если я смотрю на свой компьютер через всю комнату и не вижу, как его светодиод подмигивает мне в ответ, я предполагаю, что он выключен; Я никогда не ожидал, что светодиод мог сгореть. Для этого есть веская причина: при работе в соответствии со спецификациями срок службы светодиода составляет 100 000 часов и более.
Ключом к увеличению срока службы светодиода является ограничение тока, протекающего через него.
Это часто делается с помощью простого резистора, значение которого рассчитывается по закону Ома. В этой статье рассматривается, как применить закон Ома к одиночным и сгруппированным светодиодным схемам. Я также предоставил электронную таблицу Excel, чтобы упростить и ускорить процесс.
Отдельные светодиоды
При вычислении значения токоограничивающего резистора для одного светодиода основная форма закона Ома — V = IR — принимает вид:
, где: резистор и светодиод.
На рис. 1(a) показан пример схемы с одним светодиодом. Кстати, В batt - V led - падение напряжения на резисторе, а (I led ) 2 R - мощность, рассеиваемая резистором. Расчет рассеиваемой мощности — это шаг, который многие люди — как любители, так и профессионалы — склонны пропускать. Итак, что вы называете резистором 1/8 Вт, который должен рассеивать 1/2 Вт? Древесный уголь.
Светодиоды в серии
Приведенное выше уравнение лишь немного усложняется, когда вы соединяете несколько светодиодов последовательно. Падение напряжения на светодиодах увеличивается, уменьшая падение напряжения на резисторе. Ток через резистор (и светодиоды) остается прежним:
, где n — количество светодиодов в ряду. На рис. 1(b) показан пример с тремя последовательно соединенными светодиодами. Падение напряжения на светодиодах в три раза превышает падение напряжения на одном светодиоде.
Параллельное подключение светодиодов
При параллельном подключении нескольких светодиодов ток через резистор увеличивается (хотя ток через каждый светодиод остается прежним). Падение напряжения на светодиодах не изменяется, равно как и падение напряжения на резисторе:
, где м — количество параллельно подключенных светодиодов. На рис. 1(c) показан пример с тремя параллельно подключенными светодиодами.
Ток через цепь в три раза больше тока одного светодиода.
РИСУНОК 1. Простые схемы светодиодов. (а) Схема с одним светодиодом. (b) Светодиоды последовательно. (c) Светодиоды параллельно.
Светодиодные массивы
Если вы соедините несколько светодиодов в массив, вам просто нужно объединить последовательную и параллельную формы уравнений:
Важно, чтобы в каждой из m параллельных ветвей цепи было n светодиодов (соединенных последовательно), и чтобы все светодиоды имели одинаковые светодиоды V led и I led . В противном случае все ставки сняты. На рис. 2(a) показаны четыре светодиода, соединенных таким образом, что предыдущее уравнение не применяется. На рис. 2(b) показан один из нескольких «правильных» способов подключения четырех светодиодов.
РИСУНОК 2. Светодиодные массивы.
Регулятор яркости
Регулятор яркости полезен для гаджетов, которые могут использоваться в различных условиях окружающего освещения (снаружи/в помещении, ночью/днем и т.
д.). Для этой функции требуются два резистора — один фиксированный (R f ) и один переменный (R v ). R f ограничивает ток, когда R v имеет минимальное значение — обычно 0 Ом — что позволяет максимальному току протекать через светодиод. Значение R f рассчитывается, когда R v = 0:
, где I led (макс.) - это максимальный ток, который вы хотите пройти через светодиод.
Увеличение значения R v увеличивает сопротивление цепи, уменьшая ток через светодиод. Когда R v имеет максимальное значение, минимальный ток протекает через светодиод. Значение R v определяется как:
, где I led(min) - это минимальный ток, который вы хотите пройти через светодиод.
РИСУНОК 3. Управление яркостью.
Шаги проектирования
Существует четыре шага для выбора правильного номинала резистора ограничения тока:
- Используя желаемые рабочие характеристики и характеристики светодиодов, решите соответствующие уравнения для «идеальных» номиналов резисторов.
- Выберите соответствующие «реальные» значения резисторов. Если в расчетах указан резистор 132,27 Ом, ближайшими «реальными» значениями резисторов будут 130 Ом и 15 Ом (допуск 5%). Конечно, вы можете выбрать другие значения, исходя из того, что у вас есть под рукой.
- Включите номиналы резисторов, которые вы выбрали, обратно в расчеты, чтобы увидеть, будут ли они удовлетворять требуемым рабочим характеристикам.
- Выполните расчеты, используя выбранные значения резисторов в крайних пределах допуска. Резистор 150 Ом с допуском 5% может варьироваться от 142,5 Ом до 157,5 Ом и редко будет точно равен 150 Ом. Кроме того, рассчитайте потребление тока в цепи и необходимую рассеиваемую мощность резисторов.
Некоторые люди не выполняют ни одного из этих шагов и просто угадывают значение. Большинство из них проходят первые два шага, что обычно нормально — если вы не работаете слишком близко к пределам светодиода, где допуски могут подтолкнуть вас к краю.
Выполнив все четыре шага, вы можете гарантировать, что ваши светодиоды, по крайней мере, будут работать безопасно и прослужат долгое время.
Множественные итерации — это мука
Рассчитать подходящие резисторы для светодиодных цепей довольно просто. Это займет всего несколько минут, даже при прохождении всех четырех этапов проектирования. Это не имеет большого значения, если вам нужно сделать это только один раз, но что, если вы хотите увидеть влияние различных резисторов в цепи? Что делать, если у вас есть массив светодиодов, и вы хотите определить лучший способ их подключения? ( На рис. 4 показаны четыре способа подключения шести светодиодов.) Расчеты по-прежнему просты; вам просто нужно сделать их еще кучу раз. Это становится утомительным, и именно тогда люди склонны совершать ошибки.
Чтобы избавиться от скуки и связанных с ней ошибок, я составил таблицу Excel, которая выполняет все необходимые расчеты, включая поиск «реальных» значений резисторов.
Это реальная экономия времени!
РИСУНОК 4. Способы подключения шести светодиодов.
Использование электронной таблицы
Электронная таблица (доступна для загрузки) разбита на три раздела. См. вид электронной таблицы в Рисунок 5 .
РИСУНОК 5. Вид электронной таблицы.
В первом разделе «Характеристики схемы» вы вводите параметры схемы. Во втором разделе «Расчетные значения I и R и рекомендуемые резисторы» вычисляются необходимые значения резисторов и предлагаются «реальные» резисторы для использования в схеме. Последний раздел, «Расчет производительности с использованием выбранных резисторов», позволяет вам подставлять значения резисторов (предлагаемые значения или значения по вашему выбору) и вычислять токи светодиодов, токи источника питания и рассеиваемую мощность резистора. Также учитывается допуск резистора. Примечание. Вы должны изменить только значения, выделенные синим полужирным шрифтом.
Обычный черный текст не должен изменяться. NV
Загрузки
200501-Dobrosielski.zip
Что в почтовом индексе? Таблица расчета резисторов
Не сгорите! Расчет резистора ограничения тока светодиода
Светоизлучающие диоды (СИД) являются одними из самых основных устройств вывода, используемых в проектах с открытым исходным кодом. Они предоставляют вам простой способ предоставить пользователю обратную связь о состоянии того, что происходит в цепи. Популярным использованием является индикатор питания, чтобы пользователь знал, включено ли устройство.
Но подключение светодиода напрямую к источнику питания может привести к перегоранию светодиода. Вы должны использовать токоограничивающий резистор последовательно со светодиодом для защиты.
Для расчета номинала резистора потребуется собрать несколько битов информации о вашем светодиоде из его паспорта. В частности, нам нужно будет определить прямое напряжение светодиода (Vf) и его максимальный номинальный ток (Imax).
Vf говорит нам, какое напряжение требуется для смещения светодиода, чтобы он включился. Imax говорит нам о максимальном токе, который может выдержать светодиод. Нам также необходимо знать напряжение источника питания, который будет питать светодиод. Имея эту информацию на руках, мы можем применить следующую формулу:
Предположим следующее:
Vпит = 5В
Vf = 1,7 В
Iмакс = 20 мА
Теперь применим эти переменные к формуле и получим следующее:
Вы можете спросить себя, почему вы округляете до 220 Ом, когда расчет выходит до 165 Ом? Проще говоря, именно здесь академическое отделяется от реального мира. Когда дело доходит до производства компонентов, резисторы на 165 Ом не производятся. Таким образом, вам придется довольствоваться скрытой стоимостью, которую вы действительно можете приобрести из таких источников, как Mouser Electronics.
Так это все? Ну, не совсем. Помните, что еще одной важной характеристикой резистора является его номинальная мощность, измеряемая в ваттах.
Чтобы рассчитать номинальную мощность резистора, мы должны использовать степенной закон Джоуля:
Исходя из расчетов, резистор на 1/8 Вт будет работать нормально, хотя достать резистор на 1/4 Вт может быть проще. Подойдет резистор любой номинальной мощности.
Предупреждение при питании нескольких светодиодов. У вас может возникнуть соблазн сэкономить место на плате или количество резисторов, используя один резистор для нескольких светодиодов. Не делайте этого. Светодиоды, как и большинство электронных компонентов, не идеальны. Некоторые светодиоды могут иметь меньшее падение напряжения, чем другие, это приведет к тому, что через них будет протекать больший ток, что может привести к разрушению светодиодов. Всегда используйте один резистор для каждого светодиода, чтобы компенсировать переменное прямое напряжение. Если вам нужно сэкономить место на плате, рассмотрите сети резисторов, которые предлагают несколько резисторов в одном крошечном корпусе и используют один общий вывод.
