Рассчитать резистор для светодиода калькулятор: Калькулятор светодиодов

Содержание

Калькулятор светодиодов

Я уже прочитал статью, сразу перейти к калькулятору.

Для устойчивой работы светодиоду необходим источник постоянного напряжения и стабилизированный ток, который не будет превышать величины, допустимые спецификой конкретного светодиода. Если необходимо подключить светодиоды индикаторные, рабочий ток которых не превышает 50-100мА, можно ограничить ток посредством резисторов. Если речь идет о питании мощных светодиодов с рабочими токами от сотен миллиампер до единиц ампер, то не обойтись без специальных устройств – драйверов (подробнее об этих устройствах читайте в статье «Драйвера для светодиодов», готовые модели драйверов можно увидеть здесь.). Далее рассмотрим варианты, когда требуемый ток небольшой и обойтись резисторами все же можно.

Резисторы являются пассивными элементами – ток они просто ограничивают, но никак не стабилизируют. Сила тока будет меняться с изменением напряжения в соответствии с законом Ома. Ограничивается ток резистором банальным преобразованием «лишнего» электричества в тепло по формуле

P = I2R, где P — выделяемое тепло в ваттах, I — сила тока в цепи в амперах, R — сопротивление в омах.

Устройство при этом, естественно, греется. Способность резистора рассеивать тепло не безгранична и, при превышении допустимого тока, он сгорит. Допустимая рассеиваемая мощность определяется корпусом резистора. Это нужно учитывать при планировании подключения светодиодов и выбирать элементы с, как минимум, двойным запасом прочности.

Схема подключения одного светодиода

Если необходимо подключить один светодиод, то сопротивление резистора можно рассчитать, в соответствии с законом Ома, по простой формуле:

R = (U — UL) / I, где R — требуемое сопротивление в омах, U — напряжение источника питания, UL — падение напряжения на светодиоде в вольтах, I — нужный ток светодиода в амперах.

Очень часто нужно подключить не один, а несколько светодиодов. В этом случае возможно их последовательное или параллельное подключение.

Схема последовательного подключения светодиодов

Падение напряжения на последовательно соединенных светодиодах суммируется, через каждый из них протекает одинаковый ток.

Напряжение источника питание должно быть больше, чем суммарное падение напряжения.

Рассчитывается сопротивление резистора по такому же принципу, как и в случае одного светодиода, только учитывается падение напряжения не на одном светляке, а суммарно для всей цепочки.

Последовательное подключение удобно тем, что требует минимум дополнительных деталей, кроме того, от источника питания не требуется большой ток. Но при большом количестве светодиодов может потребоваться существенное напряжение. Кроме того, если один из последовательной цепочки сгорит, то цепь оборвется и светить перестанут все светодиоды. Также при таком варианте подключения важно использовать совершенно одинаковые светодиоды, иначе их разные параметры будут служить источником дисбаланса. В итоге они могут либо светить неравномерно, либо значительно быстрее выходить из строя.

Схема параллельного подключения светодиодов

Параллельное подключение равносильно одновременному подключению отдельных светодиодов, которым совсем «не обязательно знать» о наличии других светодиодов. При этом напряжение источника питания должно превышать падение напряжения на одном светодиоде. Сила тока каждого светодиода может регулироваться индивидуально, выбором сопротивления подсоединенного к нему резистора. Важно, чтобы источник питания «знал», сколько светодиодов к нему подключено, поскольку общая сила тока, которую потребуется от него предоставить, равна сумме токов, протекающих через все светодиоды. Если один из светодиодов выйдет из строя, со свечением остальных ничего не произойдет, поскольку работают они индивидуально. Учтите, что это не относится к параллельным светодиодам, которые питаются от токоограничивающего драйвера! Драйвер стабилизирует ток, выход из строя одной из веток приведет к общему снижению тока. Это снижение драйвер немедленно компенсирует, что приведет к повышению тока на оставшихся ветках. А они могут это и не пережить. По аналогичной причине следует избегать подключения нескольких параллельных светодиодов через один токоограничивающий резистор.

Схема правильного и неправильного параллельного подключения светодиодов

Сопротивление каждого резистора при параллельном подключении светодиодов рассчитывается, повторюсь, так же, как и при подключении одного светодиода.

Параллельное подключение светодиодов не требует высокого напряжения питания, но при его использовании необходимо обеспечить достаточную силу тока. Требуется большее количество деталей, но можно одновременно подключить светодиоды с разными параметрами. Также большее количество токоограничивающих резисторов, которые будут выделять тепло, даст более низкий общий КПД схемы по сравнению с последовательным подключением.

Быстро рассчитать сопротивление резистора при подключении одного или нескольких одинаковых светодиодов поможет предложенная ниже форма онлайн-калькулятора светодиодов.

Расчет резистора для светодиода

Тип подключения:

Выбрано: Один светодиод

Общая потребляемая мощность:

Общий ток источника питания:

На резисторах рассеивается:

На светодиодах рассеивается:

КПД схемы:

Требуемая мощность резисторов — очень большая!!

Выбирайте резисторы с номиналом не меньше рассчитанного!

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.

Калькулятор светодиодов. Расчет ограничительных резисторов для одиночных светодиодов и светодиодных массивов • Электротехнические и радиотехнические калькуляторы • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Калькулятор 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

VsВ

Напряжение источника питания должно быть выше прямого напряжения светодиода и менее 250 В.

Прямой ток светодиода

IfмА

Для питания мощных светодиодов необходимо использовать стабилизаторы тока, а не ограничительные резисторы.

Выберите тип светодиода

Выберите тип светодиодаинфракрасныйкрасныйзелёныйжёлтыйоранжевый/янтарныйсинийбелыйдругой

или Прямое напряжение светодиода

VfВ

Количество светодиодов в массиве

Nt

Количество светодиодов в цепи последовательно включенных светодиодов с ограничительным резистором. Если этот параметр не задан, он будет рассчитан автоматически.

Ns

Число светодиодов в цепи последовательно включенных светодиодов не должно быть больше {0} для заданных напряжения источника питания и прямого напряжения светодиода.

Выходные данные

Такая схема имеет слишком низкий КПД из-за большой мощности, рассеиваемой на одном или нескольких ограничительных резисторах.

Массив {0} x {1}, всего светодиодов {2}

Число светодиодов в одной цепи {0}

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 расчета

Одиночный светодиод

Светодиод (светоизлучающий диод) — полупроводниковый источник излучения в оптическом диапазоне с двумя или более выводами. 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.

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.

Цвета светодиодов, материал полупроводника, длина волны и падение напряжения
ЦветМатериал полупроводникаДлина волныПадение напряжения
ИнфракрасныйАрсенид галлия (GaAs)850-940 нм
КрасныйАрсенид-фосфид галлия (GaAsP)620-700 нм1.6—2.0 В
ОранжевыйАрсенид-фосфид галлия (GaAsP)590-610 нм2.0—2.1 В
ЖелтыйАрсенид-фосфид галлия (GaAsP)580-590 нм2.1—2.2 В
ЗеленыйФосфид алюминия-галлия (AlGaP)500-570 нм1.9—3.5 В
СинийНитрид индия-галлия (InGaN)440-505 нм2.48—3.6 В
БелыйДиоды с люминофором или трехцветные RGBШирокий спектр2. 8—4.0 В

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. 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.

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 расчетов

Светодиод 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 массивы

Одиночный светодиод можно зажигать с помощью токоограничительного резистора. 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.

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. 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.

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. В настоящих светодиодных телевизорах (OLED TV) используются светодиодные графические экраны на органических светодиодах и стоят они значительно дороже телевизоров с ЖК-дисплеем.

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. 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.

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 резисторов

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

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. Светодиодные дисплеи также можно использовать для освещения и в этой роли их часто используют в фонарях с регулируемой цветовой температурой для видео и фотосъемки.

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.

Правильный расчет резистора для светодиода (онлайн калькулятор)

Светодиод является полупроводниковым прибором с нелинейной вольт-амперная характеристикой (ВАХ). Его стабильная работа, в первую очередь, зависит от величины, протекающего через него тока. Любая, даже незначительная, перегрузка приводит к деградации светодиодного чипа и снижению его рабочего ресурса.

Чтобы ограничить ток, протекающий через светодиод на нужном уровне, электрическую цепь необходимо дополнить стабилизатором. Простейшим, ограничивающим ток элементом, является резистор.

Важно! Резистор ограничивает, но не стабилизирует ток.

Расчет резистора для светодиода не является сложной задачей и производится по простой школьной формуле. А вот с физическими процессами, протекающими в p-n-переходе светодиода, рекомендуется познакомиться ближе.

Теория

Математический расчет

Ниже представлена принципиальная электрическая схема в самом простом варианте.

В ней светодиод и резистор образуют последовательный контур, по которому протекает одинаковый ток (I). Питается схема от источника ЭДС напряжением (U). В рабочем режиме на элементах цепи происходит падение напряжения: на резисторе (UR) и на светодиоде (ULED). Используя второе правило Кирхгофа, получается следующее равенство: или его интерпретация

В приведенных формулах R – это сопротивление рассчитываемого резистора (Ом), RLED – дифференциальное сопротивление светодиода (Ом), U – напряжения (В).

Значение RLED меняется при изменении условий работы полупроводникового прибора. В данном случае переменными величинами являются ток и напряжение, от соотношения которых зависит величина сопротивления. Наглядным объяснением сказанного служит ВАХ светодиода.

На начальном участке характеристики (примерно до 2 вольт) происходит плавное нарастание тока, в результате чего RLED имеет большое значение. Затем p-n-переход открывается, что сопровождается резким увеличением тока при незначительном росте прикладываемого напряжения.

Путём несложного преобразования первых двух формул можно определить сопротивление токоограничивающего резистора:

ULED является паспортной величиной для каждого отдельного типа светодиодов.

Графический расчет

Имея на руках ВАХ исследуемого светодиода, можно рассчитать резистор графическим способом. Конечно, такой способ не имеет широкого практического применения. Ведь зная ток нагрузки, из графика можно легко вычислить величину прямого напряжения. Для этого достаточно с оси ординат (I) провести прямую линию до пересечения с кривой, а затем опустить линию на ось абсцисс (ULED). В итоге все данные для расчета сопротивления получены.

Тем не менее, вариант с использованием графика уникален и заслуживает определенного внимания.

Рассчитаем резистор для светодиода АЛ307 с номинальным током 20 мА, который необходимо подключить к источнику питания 5 В. Для этого из точки 20 мА проводим прямую линию до пересечения с кривой LED. Далее через точку 5 В и точку на графике проводим линию до пересечения с осью ординат и получаем максимальное значение тока (Imax), примерно равное 50 мА. Используя закон Ома, рассчитываем сопротивление:

Чтобы схема была безопасной и надёжной нужно исключить перегрев резистора. Для этого следует найти его мощность рассеивания по формуле:

В каких случаях допускается подключение светодиода через резистор?

Подключать светодиод через резистор можно, если вопрос эффективности схемы не является первостепенным. Например, использование светодиода в роли индикатора для подсветки выключателя или указателя сетевого напряжения в электроприборах. В подобных устройствах яркость не важна, а мощность потребления не превышает 0,1 Вт. Подключая светодиод с потреблением более 1 Вт, нужно быть уверенным в том, что блок питания выдаёт стабилизированное напряжение.

Если входное напряжение схемы не стабилизировано, то все помехи и скачки будут передаваться в нагрузку, нарушая работу светодиода. Ярким примером служит автомобильная электрическая сеть, в которой напряжение на аккумуляторе только теоретически составляет 12 В. В самом простом случае делать светодиодную подсветку в машине следует через линейный стабилизатор из серии LM78XX. А чтобы хоть как-то повысить КПД схемы, включать нужно по 3 светодиода последовательно. Также схема питания через резистор востребована в лабораторных целях для тестирования новых моделей светодиодов. В остальных случаях рекомендуется использовать стабилизатор тока (драйвер). Особенно тогда, когда стоимость излучающего диода соизмерима со стоимостью драйвера. Вы получаете готовое устройство с известными параметрами, которое остаётся лишь правильно подключить.

Примеры расчетов сопротивления и мощности резистора

Чтобы помочь новичкам сориентироваться, приведем пару практических примеров расчета сопротивления для светодиодов.

Cree XM–L T6

В первом случае проведем вычисление резистора, необходимого для подключения мощного светодиода Cree XM–L к источнику напряжения 5 В. Cree XM–L с бином T6 имеет такие параметры: типовое ULED = 2,9 В и максимальное ULED = 3,5 В при токе ILED=0,7 А. В расчёты следует подставлять типовое значение ULED, так как. оно чаще всего соответствует действительности. Рассчитанный номинал резистора присутствует в ряду Е24 и имеет допуск в 5%. Однако на практике часто приходится округлять полученные результаты к ближайшему значению из стандартного ряда. Получается, что с учетом округления и допуска в 5% реальное сопротивление изменяется и вслед за ним обратно пропорционально меняется ток. Поэтому, чтобы не превысить рабочий ток нагрузки, необходимо расчётное сопротивление округлять в сторону увеличения.

Используя наиболее распространённые резисторы из ряда Е24, не всегда удаётся подобрать нужный номинал. Решить эту проблему можно двумя способами. Первый подразумевает последовательное включение добавочного токоограничительного сопротивления, который должен компенсировать недостающие Омы. Его подбор должен сопровождаться контрольными измерениями тока.

Второй способ обеспечивает более высокую точность, так как предполагает установку прецизионного резистора. Это такой элемент, сопротивление которого не зависит от температуры и прочих внешних факторов и имеет отклонение не более 1% (ряд Е96). В любом случае лучше оставить реальный ток немного меньше от номинала. Это не сильно повлияет на яркость, зато обеспечит кристаллу щадящий режим работы.

Мощность, рассеиваемая резистором, составит:

Рассчитанную мощность резистора для светодиода обязательно следует увеличить на 20–30%.

Вычислим КПД собранного светильника:

Пример с LED SMD 5050

По аналогии с первым примером разберемся, какой нужен резистор для SMD светодиода 5050. Здесь нужно учесть конструкционные особенности светодиода, который состоит из трёх независимых кристаллов.

Если LED SMD 5050 одноцветный, то прямое напряжение в открытом состоянии на каждом кристалле будет отличаться не более, чем на 0,1 В. Значит, светодиод можно запитать от одного резистора, объединив 3 анода в одну группу, а три катода – в другую. Подберем резистор для подключения белого SMD 5050 с параметрами: типовое ULED=3,3 В при токе одного чипа ILED=0,02 А.

Ближайшее стандартное значение – 30 Ом.

Принимаем к монтажу ограничительный резистор мощностью 0,25 Вт и сопротивлением в 30 Ом ±5%.

У RGB светодиода SMD 5050 различное прямое напряжение каждого кристалла. Поэтому управлять красным, зелёным и синим цветом, придётся тремя резисторами разного номинала.

Онлайн-калькулятор

Представленный ниже онлайн калькулятор для светодиодов – это удобное дополнение, которое произведет все расчеты самостоятельно. С его помощью не придётся ничего рисовать и вычислять вручную. Всё что нужно – это ввести два главных параметра светодиода, указать их количество и напряжение источника питания. Одним кликом мышки программа самостоятельно произведёт расчет сопротивления резистора, подберёт его номинал из стандартного ряда и укажет цветовую маркировку. Кроме этого, программа предложит уже готовую схему включения.

Дополняя вышесказанное стоит отметить, что если прямое напряжение светодиода значительно ниже напряжения питания, то схемы включения через резистор малоэффективны. Вся лишняя энергия впустую рассеивается резистором, существенно занижая КПД устройства.

Резистор для светодиода — РадиоСхема

Калькулятор расчета резистора для светодиода онлайн

Многие мучаются вопросом, как рассчитать резистор для светодиода? Калькулятор сопротивления идеально подойдет, когда у вас есть один светодиод (LED) и нужно знать, какой именно резистор нужно использовать. А также для расчета сопротивления и мощности резистора в цепи для группы светодиодов соединенных последовательно.

<<< Калькуляторы онлайн

Обзор

Каждый светоизлучающий диод (LED) пропускает через себя определенный ток, который они могут выдержать. Идем дальше, максимальный ток, даже на короткое время, приводит к повреждению светодиода. Таким образом, ограничение тока через светодиод с помощью резистора самая распространенная и простая практика. Обратите внимание, что этот метод не рекомендуется для мощных светодиодов, которые нуждаются в более надежной коммутации регулятора тока. Купить светодиоды.

Этот калькулятор поможет вам определить номинал резистора, чтобы добавить последовательно со светодиодом, ограничивая ток. Просто введите указанные значения и нажмите кнопку «Рассчитать». В качестве бонуса, он также будет рассчитать мощность, потребляемую светодиодом.

Уравнение

Vs =  Напряжение питания

Iled = Ток светодиода. Рабочий диапазон обычного 3 мм и 5 мм светодиодов составляет 10-30 миллиампер. Если доступ к datasheet светодиода невозможно, то без ущерба к светодиоду можно  предположить ток в 20 мА.

Vled = Падение напряжения на светодиоде. Падение напряжения на LED зависит от цвета, который он испускает. Ниже таблица каждого цвета и их соответствующее падение напряжения:

X = Количество светодиодов в цепи

Цвет Падение напряжения (V)
Красный 2
 Зелёный 2. 1
Голубой 3.6
Белый 3.6
Жёлтый 2.1
 Оранжевый 2.2
Янтарный 2.1
 Инфракрасный 1.7
Другие 2

Определение полярности светодиода

Светодиод имеет положительный контакт (анод) и отрицательный  контакт (катод). Схематическое обозначение светодиода похоже на обычный диод (как показано выше), за исключением двух стрелок, направленных наружу. Анодом (+) обозначен треугольник и катодом (-) помечается линией.

Длинная ножка светодиода это почти всегда положительный контакт (анод), тогда покороче является отрицательным (катод). Кроме того, если вы посмотрите внутрь светодиод, мелкие куски металла подключен к аноду, а побольше подключен к катоду (см. рис. выше).

Купить светодиоды.

Расчет резистора для светодиодов: примеры, онлайн калькулятор

При подключении светодиодов небольшой мощности чаще всего используется гасящий резистор.   Это наиболее простая схема подключения, которая позволяет получить требуемую яркость без использования дорогостоящих драйверов. Однако, при всей ее простоте, для обеспечения оптимального режима работы необходимо провести расчет резистора для светодиода.

Светодиод как нелинейный элемент

Рассмотрим семейство вольт-амперных характеристик (ВАХ) для светодиодов различных цветов:

Эта характеристика показывает зависимость тока, проходящего через светоизлучающий диод, от напряжения, приложенного к нему.

Как видно на рисунке, характеристики имеют нелинейный характер. Это означает, что даже при небольшом изменении напряжения на несколько десятых долей вольта, ток может измениться в несколько раз.

Однако при работе со светодиодами обычно используют наиболее линейный участок (т.н. рабочую область) ВАХ, где ток изменяется не так резко. Чаще всего производители указывают в характеристиках светодиода положение рабочей точки, то есть значения напряжения и тока, при которых достигается заявленная яркость свечения.

На рисунке показаны типовые значения рабочих точек для красных, зеленых, белых и голубых светодиодов при токе 20 мА. Здесь можно заметить, что led разных цветов при одинаковом токе имеют разное падение напряжения в рабочей области. Эту особенность следует учитывать при проектировании схем.

Представленные выше характеристики были получены для светоизлучающих диодов, включенных в прямом направлении. То есть отрицательный полюс питания подключен к катоду, а положительный – к аноду, как показано на картинке справа:

Полная же ВАХ выглядит следующим образом:

Здесь видно, что обратное включение бессмысленно, поскольку светодиод не будет излучать, а при превышении некоторого порога обратного напряжения выйдет из строя в результате пробоя. Излучение же происходит только при включении в прямом направлении, причем интенсивность свечения зависит от тока, проходящего через led. Если этот ток ничем не ограничивать, то led перейдет в область пробоя и перегорит. Если нужно установить рабочий светодиод или нет, то Вам будет полезна статья подробно раскрывающая все способы проверки led.

Как подобрать резистор для одиночного светодиода

Для ограничения тока светоизлучающего диода можно использовать резистор, включенный таким образом:

Теперь определяем, какой резистор нужен. Для расчета сопротивления используется формула:

где U пит  — напряжение питания,

U пад- падение напряжения на светодиоде,

I — требуемый ток светодиода.

При этом мощность, рассеиваемая на резисторе, будет пропорциональна квадрату тока:

Например, для красного светодиода Cree C503B-RAS типовое падение напряжения составляет 2.1 В при токе 20 мА. При напряжении питания 12 В сопротивление резистора будет составлять

Из стандартного ряда сопротивлений Е24 подбираем наиболее близкое значение номинала – 510 Ом. Тогда мощность, рассеиваемая на резисторе, составит

Таким образом, потребуется гасящий резистор номиналом 510 Ом и мощностью рассеивания 0. 25 Вт.

Может сложиться впечатление, что при низких напряжениях питания можно подключать led без резистора. На этом видео наглядно показано, что произойдет со светоизлучающим диодом, включенного таким образом, при напряжении всего 5 В:

Светодиод сначала будет работать, но через несколько минут просто перегорит. Это вызвано нелинейным характером его ВАХ, о чем говорилось в начале статьи.

Никогда не подключайте светодиод без гасящего резистора даже при низком напряжении питания. Это ведет к его выгоранию и, в лучшем случае, к обрыву цепи, а в худшем – к короткому замыканию.

Расчет резистора при подключении нескольких светодиодов

Подключить несколько led можно двумя способами: последовательно и параллельно. Схемы включения показаны ниже. Не забудьте почитать более подробно про способы подключения светодиодов.

При последовательном соединении используется один резистор, задающий одинаковый ток всей цепочке led. При этом следует учитывать, что источник питания должен обеспечивать напряжение, превышающее общее падение напряжения на диодах. То есть при соединении 4 светодиодов с падением 2.5 В потребуется источник напряжением более 10 В. Ток при этом для всех будет одинаковым. Сопротивление резистора в этом случае можно рассчитать по формуле:

где  — напряжение питания,

— сумма падений напряжения на светодиодах,

— ток потребления.

Так, 4 зеленых светодиода Kingbright L-132XGD напряжением 2.5 В и током 10 мА при питании 12 В потребуют резистора сопротивлением

При этом он должен рассеивать мощность

При параллельном подключении каждому светоизлучающему диоду ток ограничивает свой резистор. В таком случае можно использовать низковольтный источник питания, но ток потребления всей цепи будет складываться из токов, потребляемых каждым светодиодом. Например, 4 желтых светодиода BL-L513UYD фирмы Betlux Electronics с потреблением 20 мА каждый, потребуют от источника ток не менее 80 мА при параллельном включении. Здесь сопротивление и мощность резисторов для каждой пары «резистор – led» рассчитываются так же, как при подключении одиночного светодиода.

Обратите внимание, что и при последовательном, и при параллельном соединении используются источники питания одинаковой мощности. Только в первом случае потребуется источник с большим напряжением, а во втором – с большим током.

Нельзя подключать параллельно несколько светодиодов к одному резистору, т.к. либо они все будут гореть очень тускло, либо один из них может открыться чуть раньше других, и через него пойдет очень большой ток, который выведет его из строя.

Программы для расчета сопротивления

При большом количестве подключаемых led, особенно если они включены и последовательно, и параллельно, рассчитывать сопротивление каждого резистора вручную может быть проблематичным.

Проще всего в таком случае воспользоваться одной из многочисленных программ расчета сопротивления. Очень удобным в этом плане является онлайн калькулятор на сайте cxem.net:

http://cxem.net/calc/ledcalc.php

Он включает в себя небольшую базу данных самых распространенных светодиодов, поэтому необязательно вручную набирать значения падения напряжения и тока, достаточно указать напряжение питания и выбрать из списка нужный светоизлучающий диод. Программа рассчитает сопротивление и мощность резисторов, а также нарисует схему подключения или принципиальную схему.

Например, с помощью этого калькулятора был рассчитан резистор для трех светодиодов CREE XLamp MX3 при напряжении питания 12 В:

Также программа обладает очень полезной функцией: она подскажет цветовую маркировку требуемого резистора.

Еще одна простая программа для расчета сопротивления распространенная на просторах интернета разработана Сергеем Войтевичем с портала ledz.org.

http://ru. e-neon.ru/prog/ledz.rar

Здесь уже вручную выбирается способ подключения светодиодов, напряжение и ток. Программа не требует установки, достаточно распаковать ее в любую директорию.

Заключение

Гасящий резистор – самый простой ограничитель тока для светодиодной цепи. От его подбора зависит ток, а значит, интенсивность свечения и долговечность led. Однако следует помнить, что при больших токах на резисторе будет выделяться значительная мощность, поэтому для питания мощных светодиодов лучше применять драйверы.

Онлайн калькулятор — расчет резистора для светодиода

Онлайн калькулятор — расчет резистора для светодиода — достаточно востребованная тема. Я сам, являясь лентяем, люблю пользоваться калькуляторами, дабы сократить время на разбор формул и дальнейшие подсчеты, если уже «все сделали за меня».

Мы подготовили для Вас ряд онлайн калькуляторов, которые помогут Вам в дальнейшем понимании светодиодных тем.

Ранее мы рассматривали в статье «расчет резистора» методы расчета данного параметра при различных соединениях светодиодов: последовательном, параллельном, параллельно-последовательном  соединениях. И сейчас представляем Вашему вниманию онлайн калькулятор для расчета резистора светодиода, с помощью которого можно подобрать сопротивление и мощность резистора для одного светодиода. Для этого Вам стоит просто правильно заполнить необходимые поля.

Ниже калькулятора можно будет прочитать краткую теорию, как он устроен.

Принимаем конструктивную критику, по любому калькулятору. Сделаем любой на светодиодную тематику, если он нужен, но его нет на нашем сайте. Поправим существующие.

Мы рассмотрели самый простой расчет резистора для светодиода. Но можно расширить наши «хотелки» и поэтому мы сделали еще один калькулятор, неразрывно связанный с этой темой — калькулятор расчета КПД схемы светодиода с ограничительным светодиодом. И наиболее полный — с расчетом тока источника питания.

Работа онлайн калькулятора для расчета резистора светодиода. Теория


Калькулятор работает исключительно на основе закона Ома:

U=I*R

R=U/I где,

R — сопротивление — Ом

U — напряжение — В

I — ток- А

Сейчас посмотрим, как происходит вычисление необходимых параметров:

Предположим, что нам необходим источник для питания светодиодов — 9В.

Падение напряжения светодиода — 1,3В и потребляемым током — 20 мА

Первое, преобразуем мА (потребляемый ток светодиодом) в А: 20/1000=0,02 А

Сопротивление резистора составит:

Чтобы рассчитать резистор нам необходимо преобразовать миллиамперы в амперы:

20 мА=0,02 А.

R=7,7/0.02=385 Ом

На сопротивление рассеивается 7,7 В (9-1,3)

Посчитаем мощность сопротивления:

P=U*I

P=7,7*0.02 A=0.154 Вт

Следовательно, нам необходим резистор со следующими параметрами: R=385 Ом и Р=0,154 Вт.

В принципе, именно такой расчет — самый простой. Однако он может вызвать большое количество вопросов у начинающих. Если у Вас остались какие-то вопросы, то милости просим в «комментарии», проведем дискуссию.

Калькулятор резисторов серии

LED

Калькулятор резисторов серии

LED

Для всех светодиодов требуется определенная форма ограничения тока . Подключение светодиода напрямую к источнику питания сгорит в мгновение ока. Даже кратковременная перегрузка значительно сократит срок службы и светоотдачу.

К счастью, управление одним или цепочкой светодиодов с низким током (20-30 мА) является простой задачей — добавление небольшого резистора в серию — самый простой и дешевый способ ограничить ток.Однако имейте в виду, что светодиоды с большим током (более нескольких сотен мА) сложнее управлять, и, хотя они могут работать с последовательным резистором, для минимизации потерь мощности и обеспечения надежности рекомендуется использовать более дорогие переключатели Регулятор тока .

Наш калькулятор светодиодов поможет вам определить номинал токоограничивающего последовательного резистора при подключении одного или нескольких слаботочных светодиодов. Для начала введите необходимые значения и нажмите кнопку «Рассчитать».

Программа нарисует небольшую схему, отобразит рассчитанное сопротивление и сообщит вам значение и цветовой код ближайшего стандартного резистора более низкого и высокого уровня. Он рассчитает мощность, рассеиваемую резистором и светодиодами, рекомендуемую мощность резистора, общую мощность, потребляемую схемой, и эффективность конструкции (мощность, потребляемая светодиодами / общая потребляемая мощность схемы) x 100. ).

Поля ввода

Напряжение питания : Введите напряжение, превышающее падение напряжения светодиода для одной цепи светодиода и параллельного подключения, или сумму всех падений напряжения при последовательном подключении нескольких светодиодов.

Ток светодиода : Введите ток одного светодиода в миллиамперах. Обычные светодиоды 3 мм и 5 мм обычно работают в диапазоне 10-30 мА, но силовые светодиоды, используемые в осветительных и автомобильных приложениях, могут иметь ток более 200 мА. Ток 20 мА обычно является безопасным значением, если у вас нет доступа к техническому описанию компонента.

Цвет светодиода и Падение напряжения : Выберите цвет светодиода. Поле падения напряжения автоматически заполнится типичным значением для выбранного цвета (например,грамм. 2В для стандартного красного светодиода; 3,6 В для белого светодиода, используемого в освещении, стробоскопе и т. Д .; 1,7 В для инфракрасного светодиода, используемого в пультах дистанционного управления и т. Д.). Однако падение напряжения сильно различается между разными типами светодиодов, а также незначительно изменяется в зависимости от тока, поэтому, пожалуйста, измените его, если вы знаете правильное значение для вашего компонента.

Количество светодиодов : Выберите количество светодиодов, которое вы хотите использовать в своей цепи. Для нескольких светодиодов появится второе раскрывающееся меню, в котором вы можете выбрать соединение серии или параллельное соединение .

Примечание. Не следует подключать светодиоды параллельно с одним общим резистором. Идентичные светодиоды могут быть успешно подключены параллельно, но у каждого светодиода может быть немного разное падение напряжения, и яркость светодиодов будет отличаться. Если вы хотите подключить светодиоды параллельно, у каждого из них должен быть свой резистор. Рассчитайте значение для одного светодиода и подключите все пары светодиод-резистор параллельно.

Точность резистора : выберите желаемую стандартную точность резистора: 10% (E12), 5% (E24), 2% (E48) или 1% (E96).Воспользуйтесь нашим калькулятором цветового кода резистора, чтобы узнать цветовые полосы для различных (20%, 0,5% …) прецизионных резисторов.

Как интерпретировать результаты

Простая схема генерируется при каждой загрузке страницы. На схеме показано только ближайшее значение стандартного резистора, и показаны только два подключения светодиодов, независимо от того, сколько светодиодов находится в цепи (но я уверен, что вы легко можете заполнить недостающие биты).

Справа показаны два резистора .Это ближайшие (верхние и нижние) стандартные значения, наиболее близкие к исходному рассчитанному сопротивлению. Вы должны использовать только один в своей схеме — лучше выбрать тот, который ближе (тот, который отмечен * после значения).

Рекомендуемая мощность резистора рассчитана с небольшим запасом прочности, так что рассеиваемая мощность остается в пределах 60% от номинального значения.

Эффективность [%] покажет вам, какая часть общей мощности, потребляемой схемой, фактически используется светодиодами.

Как определить выводы светодиода

Светодиод имеет два вывода: положительный (анод) и отрицательный (катод). На схематических диаграммах его символ похож на простой диод, с двумя стрелками, направленными наружу. Анод (+) отмечен треугольником, а катод (-) — линией. Иногда встречаются дополнительные метки: A или + для анода и K или для катода.

Есть несколько способов определить выводы светодиода:

  1. Катод (отрицательный) обычно маркируется плоской кромкой в нижней части корпуса светодиода.
  2. Большинство светодиодов изготавливаются с одной длинной ножкой, указывающей на плюс (анод).
  3. Загляните внутрь самого светодиода — меньшая металлическая деталь внутри светодиода подключается к положительному электроду, а большая — к отрицательному.

Калькулятор светодиодного резистора

Используйте этот калькулятор светодиодного резистора, чтобы определить подходящее сопротивление для вашей светодиодной цепи, состоящей из одного или нескольких светодиодов.


Работа счетчика светодиодного резистора

Каждый светодиод имеет определенный диапазон рабочего тока, превышающий номинальный уровень тока, который он может повредить. Для защиты или ограничения тока мы просто используем последовательно включенный резистор.

Этот калькулятор светодиодных резисторов поможет вам подобрать правильное значение резистора для светодиода в вашей светодиодной цепи, вам просто нужно ввести значения Напряжение источника (V s ), Прямой ток светодиода (I f ) и Светодиод прямого напряжения (V f ).

Прямое напряжение или падение напряжения на светодиоде заранее определено (показано в таблице ниже), поскольку оно зависит от цвета, излучаемого светодиодом, типичное значение падения напряжения составляет 2 В.

Цвет

Падение напряжения (Vf)

Красный

2

Зеленый

2.1

Синий

3,6

Белый

3,6

Желтый

2,1

Оранжевый

2,2

Янтарь

2.1

Инфракрасный

1,7

Уравнение

Для математического определения значения вы можете использовать приведенное ниже уравнение:

Где,

В с = Напряжение источника измеряется в вольтах.

В f = прямое напряжение светодиода или падение напряжения, если вы не знаете падение напряжения на светодиоде, вы можете использовать 2 В, поскольку это типичное значение для падения напряжения светодиода.

I f = прямой ток светодиода, если вы не знаете прямой ток светодиода вашего светодиода, вы можете использовать 20 мА, поскольку это типичное значение для прямого тока светодиода.

N = количество светодиодов, подключаемых последовательно.

Светодиодный калькулятор

. Расчет токоограничивающих резисторов для одиночного светодиода и светодиодной матрицы • Электрические, радиочастотные и электронные калькуляторы • Онлайн-преобразователи единиц

Определения и формулы, используемые для расчета

Одинарный светодиод

Светодиод (LED) — это полупроводник источник с двумя или более выводами.Монохромные светодиоды обычно имеют два вывода, двухцветные светодиоды могут иметь два или три вывода, а трехцветные светодиоды и RGB-светодиоды обычно имеют четыре вывода. Светодиод излучает свет, когда на его выводы подается подходящее напряжение.

Обычный инфракрасный светодиод и его электронный символ. Квадратный полупроводниковый кристалл устанавливается на отрицательный (катодный) вывод. Тонкий провод соединяет квадратный полупроводниковый кристалл с положительным (анодным) выводом.

Для питания одного светодиода используется простая схема светодиода с последовательным резистором, ограничивающим ток.Резистор необходим, потому что падение напряжения на светодиоде приблизительно постоянно в широком диапазоне рабочих токов.

нм От 2,1 до 2,2 В

Цвета светодиода, материалы, длина волны и падение напряжения
Цвет Полупроводниковый материал Длина волны Падение напряжения
Инфракрасный Галлий арсенид (GaAs) 850
Красный Фосфид арсенида галлия (GaAsP) 620–700 нм 1.От 6 до 2,0 В
Янтарь Фосфид арсенида галлия (GaAsP) 590–610 нм 2,0 до 2,1 В
Желтый Фосфид арсенида галлия (GaAsP)
Зеленый Фосфид алюминия-галлия (AlGaP) 500–570 нм от 1,9 до 3,5 В
Синий Нитрид индия-галлия (InGaN) 2 2 . 48–3,6 В
Белый Светодиоды RGB или люминофор Широкий спектр 2,8–4,0 В

Светодиоды и резисторы в схемах ведут себя по-разному. Поведение резистора линейно, в соответствии с законом Ома

Вольт-амперные характеристики типичного светодиода разных цветов

Если напряжение на резисторе увеличивается, пропорционально увеличивается и ток (мы предполагаем, что номинал резистора остается равным значению. одно и тоже).С другой стороны, светодиоды ведут себя иначе. Они ведут себя как обычные диоды согласно показанной на рисунке кривой вольт-амперной характеристики светодиодов разных цветов. Кривые показывают, что ток через светодиод не прямо пропорционален напряжению на нем. Ток через светодиод экспоненциально зависит от прямого напряжения. Это означает, что только небольшое изменение напряжения вызовет большое изменение тока.

Когда прямое напряжение светодиода небольшое, его сопротивление очень велико. Если напряжение достигает характерного значения прямого напряжения, указанного в технических характеристиках, светодиод «включается», и его сопротивление быстро падает. Если приложенное напряжение немного больше, чем прямое напряжение светодиода, прямое напряжение превышает рекомендуемое значение, которое может составлять от 1,5 до 4 В для светодиодов разных цветов. В этом случае сила тока быстро возрастает и диод может выйти из строя. Чтобы ограничить этот ток, последовательно со светодиодом подключается резистор, чтобы поддерживать ток на определенном уровне, указанном в технических характеристиках светодиода.

Расчеты

Прямоугольный светодиод с плоской вершиной, используемый в таких приложениях, как гистограмма

Значение резистора ограничения последовательного тока R s можно рассчитать по формуле закона Ома, в которой напряжение питания В с компенсируется прямым падением напряжения на диоде В f :

, где В с — напряжение источника питания (например, 5 В USB-питание) в вольтах, V f — прямое падение напряжения светодиода в вольтах, а I — ток светодиода в амперах. И V, f и I f можно найти в спецификациях производителя светодиодов. Типичные значения В, , и показаны в таблице выше. Типичный ток светодиодов, используемых для индикации, составляет 20 мА.

После расчета номинала резистора из предпочтительных номеров резисторов выбирается ближайшее более высокое стандартное значение. Например, если наш расчет показывает, что нам нужен резистор R s = 145 Ом, мы возьмем резистор R sp = 150 Ом.

Токоограничивающий резистор рассеивает некоторую мощность, которая рассчитывается как

Оранжевые светодиоды, обычно используемые в маршрутизаторах для отображения скорости 10/100 Мбит / с; зеленые светодиоды показывают скорость 1000 Мбит / с

Обычно мощность резистора выбирается близкой к удвоенной величине, рассчитанной здесь. Например, если значение мощности составляет 0,06 Вт, мы выберем резистор с номинальной мощностью 0,125 или 1/8 Вт.

Теперь мы рассчитаем КПД, который покажет, какая часть общей мощности потребляется в схеме используется светодиод.Мощность, рассеиваемая светодиодом:

Общая потребляемая мощность

Эффективность цепи светодиода

Для выбора источника питания мы рассчитаем ток, потребляемый от источника питания:

Светодиодная лента с 5050 диодов; цифры 50 и 50 указывают длину и ширину чипа в миллиметрах; резисторы на 150 Ом предварительно установлены на полосе.

Светодиодные матрицы

Один светодиод можно управлять с помощью токоограничивающего резистора.Светодиодные матрицы, которые все чаще используются для освещения помещений, подсветки компьютерных мониторов и телевизоров, а также для других целей, требуют специализированных источников питания. Все мы привыкли к источникам питания со стабилизацией напряжения. Однако источники питания для управления светодиодами должны стабилизировать свой ток, а не напряжение. В любом случае в светодиодных массивах всегда используются токоограничивающие резисторы.

Если для приложения необходимо более одного светодиода, можно использовать цепочки из нескольких светодиодов, соединенных последовательно. Для цепочки светодиодов, соединенных последовательно, напряжение источника должно быть больше или равно сумме напряжений на отдельных светодиодах.Если он больше, то можно использовать один токоограничивающий резистор на цепочку. Ток через каждый диод идентичен, что обеспечивает равномерную яркость. Как правило, лучше, если все последовательно соединенные светодиоды будут одного типа.

Однако в случае отказа одного светодиода в разомкнутом состоянии, который является наиболее распространенным режимом отказа, вся цепочка светодиодов гаснет. В некоторых конструкциях для предотвращения этого используется специальное устройство защиты от шунта. Для этого можно использовать стабилитроны, включенные параллельно каждому светодиоду.Этот подход хорош для маломощных светодиодов, но для мощных светодиодов, используемых, например, в уличном освещении, этот подход не рентабелен, и необходимо использовать более сложные шунтирующие устройства защиты. Конечно, это увеличивает затраты и требования к пространству. В настоящее время (2018 г.) можно наблюдать, что светодиодные уличные фонари с плановым сроком службы 10 лет служат не более года. То же касается и бытовых светодиодных ламп, в том числе ламп известных производителей.

Эта светодиодная лента используется для подсветки ЖК-панели телевизора; две такие планки устанавливаются с двух сторон от панели экрана.Такая конструкция позволяет использовать самые тонкие дисплеи. Обратите внимание, что телевизоры с ЖК-панелями со светодиодной подсветкой обычно продаются как светодиодные телевизоры. Настоящие светодиодные телевизоры используют OLED-дисплеи.

При расчете необходимого сопротивления токоограничивающего резистора R s необходимо учитывать все падения напряжения на каждом светодиоде. Например, если падение напряжения на каждом светящемся светодиоде составляет 2 В и мы подключили пять светодиодов последовательно, то общее падение напряжения на всех пяти будет 5 × 2 = 10 В.

Несколько одинаковых светодиодов также могут быть подключены параллельно. Параллельные светодиоды должны иметь согласованное прямое напряжение В, , и , в противном случае через них не будет одинакового тока, и поэтому их яркость будет разной. Для параллельного подключения светодиодов рекомендуется последовательно с каждым диодом подключить токоограничивающий резистор. При параллельном подключении отказ одного диода из-за обрыва цепи не приведет к потере света всего набора диодов — он будет работать в обычном режиме.Другой проблемой полностью параллельного подключения является выбор эффективного низковольтного и сильноточного источника питания, который при той же номинальной мощности может быть более дорогим, чем обычные источники питания для более высоких напряжений и более низких токов.

В этом обычном светодиодном светильнике для уличного освещения 8 цепочек по 5 мощных светодиодов, всего 40 светодиодов, приводятся в действие эффективным источником постоянного тока; обратите внимание, что две гирлянды (верхняя левая и нижняя правая) темные в этом приспособлении, установленном всего пару месяцев назад, потому что в каждой из них вышел из строя один диод и устройства защиты не используются или не работают

Расчет токоограничивающих резисторов

Если число светодиодов в последовательной строке N светодиодов в строке (обозначено как N s в поле ввода) не введено, то оно будет определено здесь.Максимальное количество светодиодов в серии N светодиодов в строке max для данного напряжения источника питания В с и прямого напряжения светодиодов В f :

Если число Светодиоды в последовательной строке N Светодиоды в строке (обозначается как N s в поле ввода), затем максимальное количество светодиодов в последовательной строке N светодиодов в строке max определяется как

А 3014 (3.0 × 1,4 мм) SMD-светодиод, используемый в ЖК-телевизоре со светодиодной подсветкой

Количество строк с максимальным количеством светодиодов в строке N строк :

количество светодиодов в оставшейся более короткой строке N светодиоды остатка :

Если N светодиодов остатка = 0, то дополнительной строки не будет.

Сопротивление токоограничивающего резистора для цепочек с макс. количество светодиодов:

Сопротивление токоограничивающего резистора для цепочек с меньшим количеством светодиодов, чем макс.количество светодиодов :

Общая мощность P Светодиод , рассеиваемая всеми светодиодами :

Мощность , рассеиваемая резисторами :

9000 гибких светодиодных дисплеев общественное место; светодиодный дисплей использует матрицу светодиодов в качестве пикселей; из-за очень высокой яркости светодиодов они обычно используются на открытом воздухе в качестве рекламных щитов или достопримечательностей на шоссе, которые видны при ярком солнечном свете.Светодиодные экраны также могут обеспечивать общее освещение и часто используются в качестве фото- и видеосвета с переменной цветовой температурой

Номинальная мощность определяется с коэффициентом безопасности k = 2, что обеспечивает надежную работу резистора. Выберите номинальную мощность резистора, которая в два раза превышает расчетную мощность из следующих значений: 0,125; 0,25; 0,5; 1, 2, 3, 4, 5, 8, 10, 16, 25, 50 Вт.

Расчет общей мощности P R , рассеиваемой всеми резисторами :

Расчет общей мощности P всего , рассеиваемое массивом :

Расчет тока , потребляемого массивом от источника питания :

Расчет эффективности массива :

Вам также может быть интересно преобразователи яркости, силы света и освещенности.

Извините, эта страница не существует. Пожалуйста, дайте нам знать, где была неправильная ссылка. Спасибо.
Вот наша карта сайта:
  • Контакты
  • Как сделать заказ и другая полезная информация
    • время выполнения
    • Гарантии на продукцию
    • Как заказать
    • Варианты оплаты
    • Варианты доставки
      • Курьерская доставка.
      • Зоны страны доставки
    • Политика в отношении образцов
  • Прейскуранты на нашу продукцию
    • Прейскурант на светодиоды для сквозных отверстий
    • Прейскурант на другие светодиоды
    • Прейскурант светодиодной продукции
  • Онлайн-каталог наших светодиодов и светодиодной продукции
    1. Светодиоды для сквозных отверстий
      1. 1.Светодиоды 8мм
      2. 3мм светодиоды
      3. Светодиоды 4,8 мм, угол XL
      4. 5 мм светодиоды InGan (белый, синий, чистый зеленый)
      5. 5 мм GaAlInP (красный, желтый) светодиоды
      6. 8мм светодиоды
      7. 10мм светодиоды
      8. Светодиоды 5 мм и 8 мм 100 мА 0,5 Вт
      9. Двухцветные светодиоды 3 мм и 5 мм
      10. Мигающие светодиоды
      11. Плоские светодиоды
      12. Овальные светодиоды
      13. ИК-светодиоды и модуль ИК-приемника
      14. X-типы: дешевое светодиодное издание
        • Комплекты для светодиодных метелок
      15. Детали светодиодной упаковки
      16. Таблица преобразования старых / новых светодиодных номеров
      17. Калькулятор светодиодного резистора
    2. 7-сегментный светодиодный дисплей
    3. Другие светодиоды
      1. RGB светодиодов
      2. Светодиоды SMD
      3. COB СВЕТОДИОДЫ
      4. Светодиоды мощности 1Вт, 3Вт, 5Вт, 10Вт, 20Вт
      5. Светодиодные лампы Piranha 0.2 Вт
      6. Подробная информация об упаковке
    4. Светодиодная продукция
      1. Светодиодные ленты
      2. Светодиодные ленты — Акционная распродажа
      3. Светодиодные модули
      4. Светодиодные лампы — Распродажа
      5. Светодиодные трубки
      6. Светодиодные аксессуары
      7. Держатели для светодиодов со сквозным отверстием 3 ~ 10 мм
      8. Светодиодная продукция Подробная информация об упаковке
      9. Прейскурант светодиодной продукции
  • Акции и акции

Как рассчитать номинал резистора для светодиодного освещения

Определить номинал резистора для освещения светодиодов просто и понятно, но мы должны принимать во внимание цвет светодиода, а также номинальную мощность требуемого резистора и количество светодиодов в цепи.Мы надеемся, что чтение «Как рассчитать номинал резистора для светодиодного освещения» даст вам то, что вам нужно для вашего проекта.

Светодиоды

становятся все более популярными для различных световых проектов и нужд. Это связано с превосходной энергоэффективностью и увеличенным сроком службы светодиодов по сравнению с лампами накаливания. Кроме того, по мере совершенствования технологии и увеличения производства стоимость продолжает снижаться.

Чтобы рассчитать номинал резистора для светодиодного освещения от 12 В постоянного тока, выполните следующие действия:
  1. Определите напряжение и ток, необходимые для вашего светодиода.
  2. Мы будем использовать следующую формулу для определения номинала резистора: резистор = (напряжение батареи — напряжение светодиода) / желаемый ток светодиода.
  3. Для типичного белого светодиода, который требует 10 мА при питании от 12 В, значения следующие: (12–3,4) /. 010 = 860 Ом.
  4. Чтобы использовать несколько светодиодов параллельно, просуммируйте текущие значения. Из приведенного выше примера, если мы используем 5 белых светодиодов, потребляемый ток составляет 10 мА x 5 = 50 мА. Итак (12-3,4) /. 050 = 172 Ом.
Объясните идею расчета номинала резистора для светодиодного освещения

Светодиодный куб RGB 8x8x8 по GPL3 +

LED — это аббревиатура от Light Emitting Diode.Это означает, что светодиод имеет определенную полярность, которую необходимо применять, чтобы он излучал свет. Несоблюдение этого требования полярности может вызвать катастрофическое повреждение светодиода. Это связано с тем, что светодиод имеет относительно низкое допустимое значение напряжения обратной полярности (обычно около 5 вольт). Поскольку светодиод по сути является диодом, он имеет максимальное значение тока, которое нельзя превышать в течение любого периода времени.

Применение светодиодов

Имея это в виду, мы рассмотрим требования к ограничивающему резистору, который должен использоваться в цепи светодиода.Поскольку светодиоды доступны в различных цветах, требуемое значение сопротивления будет варьироваться в зависимости от цвета светодиода. Это связано с тем, что цвет светодиода определяется материалами, из которых он изготовлен, и эти различные материалы имеют разные характеристики напряжения. Значение прямого напряжения — это напряжение, необходимое для включения светодиода. Обычные красный, зеленый, оранжевый и желтый светодиоды имеют прямое напряжение приблизительно 2,0 В; но белый и синий светодиоды имеют значение прямого напряжения 3.4 вольта. Из-за этого изменения значение сопротивления резистора будет варьироваться в зависимости от цвета светодиода.

Процедура заключается в выборе номинала резистора, который будет обеспечивать правильное количество тока, протекающего через светодиод, на основе этого значения прямого напряжения и значения источника питания, запитывающего схему.

Так как автомобильные приложения — одно из самых популярных применений светодиодов, я рассмотрю пример проекта светодиодного освещения, в котором в качестве источника питания используется 12 вольт.Требуемая формула — это закон Ома, который гласит, что сопротивление равно напряжению, деленному на ток. Здесь важно отметить, что значение напряжения используется в расчетах. Разница между напряжением источника питания (аккумулятора) и значением прямого напряжения светодиода. Это потому, что мы хотим, чтобы резистор «понижал» напряжение от источника питания до значения прямого напряжения светодиода.

Формула
Резистор = (напряжение батареи — напряжение светодиода) / желаемый ток светодиода.

Итак, предположим, что источник питания 12 В и белый светодиод с желаемым током 10 мА; Формула принимает вид Резистор = (12–3,4) /. 010, что составляет 860 Ом. Поскольку это нестандартное значение, я бы использовал резистор на 820 Ом. Нам также необходимо определить номинальную мощность (ватт) необходимого резистора. Это вычисляется путем умножения значения напряжения, падающего на резистор, на значение тока, протекающего в нем. Для нашего примера, приведенного выше, (12–3,4) X 0,010 = 0,086, поэтому мы можем безопасно использовать в этом приложении резистор Вт, поскольку мы должны использовать следующий по величине стандартный номинальный ток.

Если требуется более одного светодиода, несколько светодиодов (одного цвета) могут быть подключены параллельно. Это сохранит то же требование напряжения, но значение тока будет увеличиваться прямо пропорционально количеству светодиодов. Номинальная мощность резистора также может увеличиться. В качестве примера мы возьмем тот же белый светодиод, но мы подключим 5 светодиодов параллельно. Следовательно, требуемое значение тока будет 10 мА, умноженным на 5 (0,010 X 5 = 0,050). Используя это в нашей формуле; (12-3.4) /. 050 = 172 Ом. Используйте стандартное значение 180 Ом. Номинальная мощность теперь будет выше (12–3,4) X 0,050 = 0,43, поэтому в этом случае нам нужно использовать резистор не менее ½ Вт.

Заключение

Эти два примера будут повторяться для красных светодиодов. Для одного красного светодиода: (12–2,0) /. 010 = 1000 Ом, что составляет 1 кОм, а номинальная мощность составляет (12–2,0) X (0,010) = 0,100, поэтому Вт достаточно. Для 5 красных светодиодов, включенных параллельно: (12-2.0) /. 05 = 200 Ом, что является стандартным значением, а номинальная мощность составляет (12-2.0) X 0,050 = 0,5, поэтому я бы использовал резистор на 1 Вт, чтобы дать нам некоторый допуск для компенсации колебаний напряжения источника питания и т. Д.

Как мы видим, определение номинала резистора для освещения светодиодов простое и понятное, но мы должны учитывать цвет светодиода, а также номинальную мощность требуемого резистора и количество светодиодов в цепи. Вы можете посетить наш магазин, где представлен широкий выбор светодиодов и резисторов.

LED_calculators

Будучи твердо убежденными в том, что «никогда не бывает слишком много инструментов», мы добавил несколько калькуляторов ниже, чтобы помочь вам быстро вычислить соответствующие информация, необходимая для правильного использования наших светодиодов.

Чтобы использовать эти калькуляторы, ваш веб-браузер должен поддерживать JavaScript. Большинство новых версий Internet Explorer и Netscape должны нет проблем.

Вычислитель LED — RESISTOR вычисляет номинал резистора (Ом) и размер (Вт) для желаемого тока светодиода, напряжение устройства (Vd) и напряжение питания (Vs).

Калькулятор LED — CURRENT вычисляет ток и мощность резистора для данного сопротивления, а также напряжения устройства / питания.Это удобный инструмент для пересчета тока, если вам нужно оставаться в определенных пределах. спецификация мощности.

Калькулятор LED — MCD вычисляет изменение тока светодиода, необходимого для изменения яркости светодиода (выход mcd). Светодиод — Калькулятор РЕЗИСТОРА может быть использован для определения необходимых значений резистора. для этого нового светодиодного тока. Подробности см. Ниже.

ВАЖНО: Если несколько светодиодов должны быть подключены последовательно, сложите их напряжений устройств, чтобы получить значение Vd .

Уровни яркости светового потока светодиодов измеряются в милликанделах. Наши светодиоды должны иметь заданную яркость при заданном номинальном значении. значение тока (мА или миллиампер), которое не приведет к перегрузке светодиода и сокращению это жизнь. Все наши светодиоды имеют номинальный (рекомендуемый) ток. значение 20 мА (двадцать тысячных усилителя).

Если ток, потребляемый светодиодом, изменяется (вверх или вниз), его яркость (значение mcd) изменится. Производители наших светодиодов контролировать свои процессы так, чтобы светодиоды были разумно линейными по этому мкд / току. отношение.По большей части это верно примерно для 2 или 3 мА на всем пути. примерно до 30 мА. Чтобы лучше это понять, воспользуемся нашим 2×3 Супер-белый светодиод в качестве примера. Производитель указывает, что этот светодиод должен иметь выходная яркость 320 мкд при 20 мА. Если уменьшить ток, светодиод потребляет до 10 мА его яркость будет снижена до 160 мкд (примерно наполовину). Если мы спустимся к 5 мА, она упадет примерно до 80 мкд (около 1/4 яркости). Наоборот, если бы мы позволили светодиоду потреблять 25 мА, его выходная мощность увеличилась бы примерно до 400мкд (на 25% ярче).

Несколько слов о сроке службы светодиодов …

При нормальных условиях эксплуатации (не перегревается при пайке и ограничен током 20 мА), наши светодиоды могут прослужить в среднем, примерно 80 000 часов, прежде чем яркость начнет существенно уменьшаться. Некоторый производители указывают срок службы своих светодиодов 100000 часов, но если вы посмотрите на мелким шрифтом или поговорите с их инженерами, вот когда их светодиод полностью погаснет. темный (нет вывода). Кроме того, 80 000 часов — это немногим более 27 лет, если вы должны были использовать устройство по 8 часов каждый день! К тому времени, мы, вероятно, все равно захотим переделать наш проект.

Одна вещь, которая имеет прямое влияние на ожидаемый срок службы светодиода, — это ток, который он рисует. Если мы будем использовать светодиод при пониженном токе, мы увеличим это жизнь еще дальше. На значительно пониженных уровнях он может длиться почти бесконечно!

И наоборот, если мы позволим ему видеть ток выше номинального (20 мА), его жизнь будет намного короче. К сожалению, связь между LED срок службы и ток не линейный , как и соотношение между током и яркость.Эксплуатация светодиода на 50% выше номинального уровня тока или 30 мА, может уменьшить жизнь на 80% . Будет очень ярко, но не для длинного … Если вы планируете использовать наши светодиоды при уровнях тока выше 30 мА, они могут вести себя как лампы-вспышки.

Однако (да, еще одно), вы можете подвергать светодиоды невероятно огромные уровни тока (175 мА) при условии, что это импульсный ток на 1/10 рабочий цикл, ширина импульса 0,1 мс (одна десятитысячная секунды).Пульсирующие светодиоды это обсуждение в другой раз. Кроме того, эти уровни яркости (подавляющая яркость) действительно не поддаются приложения в модельном железнодорожном транспорте.

Ладно, зачем вообще возиться с яркостью светодиода? …

Ну, потому что бывают ситуации, когда это может сильно повлиять на визуальный эффект, который вы хотите представить. Вот несколько примеров:

  1. Светофор . С нашими микро светодиодами мы можем создать трафик сигнал, который является полностью функциональным в масштабе N и размером прототипа.Мы может даже включать функцию «ходить / не ходить», которую можно увидеть в большинстве случаев. Наш Микро светодиоды имеют выходную яркость: красный — 20 мкд, желтый — 15 мкд и Зеленый 2мкд. Означает ли это, что красный в 10 раз ярче зеленого? Ну да, но … Мы не видим его в 10 раз ярче, потому что наш глаза гораздо более чувствительны к зеленому спектру, чем к красному. Следовательно, нам нужно уменьшить выход красного светодиода примерно на 50-70% до баланс внешнего вида для реалистичного вида.Мы также хотим уменьшить Желтого изрядное количество. Мы могли бы увеличить зеленый цвет, но мы его сократим. жизнь, и это легко увидеть на стандартном уровне яркости.

Если бы мы пофантазировали и включили также огни «Ходить / Не ходить», то они обычно оранжевые для «Не делать» и белые для «Ходить». Для этого мы бы используйте два Micro (или Nano) супербелых светодиода и тонируйте «Don’t» с помощью Tamiya. Очистите оранжевый, а затем существенно уменьшите вывод на микроконтроллере.Свет «Прогулка» останется белым, но очень сильно снизит яркость . Таким образом, мы сможем полюбоваться всем сигналом, не отвлекаясь. одной из его особенностей. Довольно круто, да?

  1. Освещенная деталь в окне здания . Предположим, у нас есть витрина в витрине магазина, или телефонная будка в переулке, или свет верстака в гараже с открытой дверью. Микро и нано Сверхбелые светодиоды из-за своего размера идеально подходят для таких приложений, но могут быть слишком ярким.Если вы осветите витрину магазина прожектором интенсивности, это может ослабить тонкое настроение, которое вы пытаетесь передать. Верстак свет, похожий на галогенный фонарик, может закрывать глаза от инструментов на скамейка. В любом случае, вы видите, куда мы идем, иногда лучше меньше, да лучше.
  2. Цветные световые струны в партии подержанных автомобилей . Поскольку наши светодиоды Nano настолько малы, мы можем делать некоторые по-настоящему креативные вещи с ними. Используя две цепочки светодиодов, каждый из которых соединен последовательно, мы сделаем Красная цепочка из четырех светодиодов, расположенных на расстоянии около 3/4 дюйма между каждым светодиодом.Мы используем наш # 38 магнитный провод. Затем мы сделаем еще одну цепочку из трех желтых светодиодов, расположенных между те же 3/4 дюйма. Мы оставим 6-8 дюймов дополнительной проволоки на концах каждой струны. Сейчас мы положите две струны, одну поверх другой, чтобы светодиоды чередовались Красный / желтый / красный / желтый / красный / желтый / красный и расположены равномерно. Мы будем крутить две пряди вместе (не слишком туго), удерживая их прямо. Следующий, покрасим скрученные провода в черный цвет Poly-Scale Night Black. Если мы приостановим это монтаж между двумя вертикальными стойками (или наш.018 «НКТ с опорными тросами), у нас будет струна из семи источников света, которая будет охватывать почти 50 футов шкалы N. Следующий мы выберем соответствующий резистор для каждой (красной или желтой) «подстроки» соединение, чтобы убедиться, что одно уравновешивается с другим, и ни то, ни другое не слишком яркий. Две или три таких нити вокруг нескольких автомобилей и грузовиков на небольшой пустырь в центре города действительно привлек бы внимание.

  3. Световые вывески на барах, гостиницах, ресторанах и т. Д. .Примерно с 1930-х годов было обычным явлением видеть деловые знаки с отдельные огни вокруг них. Стрелки, созданные из отдельных лампочек, акцентные цветные огни, стратегически размещенные на знаках и рядом с ними и т. д. что кто-то мог пофантазировать, чтобы привлечь внимание к своему заведению, было сделано с огнями в той или иной форме. С нашими светодиодами Micro и Nano, а также бесконечное количество возможных цветов, которые можно смешивать с помощью прозрачного акрила Tamiya Краски, теперь мы можем воспроизвести практически любую из этих ловушек, чтобы улучшить нашу сцены.Мы можем использовать последовательную, параллельную и последовательную / параллельную проводку для создания практически любое сочетание освещения, которое мы выберем. Добавив возможность регулировки интенсивности, мы можем сбалансировать и усилить создаваемый эффект для достижения абсолютно впечатляющие результаты.

Играйте с числами …

Как только вы почувствуете себя комфортно с калькуляторами, их станет легко использовать. поэкспериментируйте с различными значениями сопротивления / тока / мощности / мкд, чтобы соответствовать конкретным критерии, которые вы ищете.Очень быстро повторно ввести один или два из значения в окнах ввода калькулятора и щелкните, чтобы пересчитать. Безусловно легче, чем иметь повторно вводите все в свой настольный калькулятор каждый раз или работайте с этим с карандаш и бумага.

Вот пример некоторых «настроек», которые мы сделали на Като Amtrak Superliner с салоном и EOT фары:

Немного поэкспериментировав, мы выяснили, что при использовании нашего супербелого светодиода 2×3 (выход mcd 320 при токе 20 мА) светоотдача ~ 240-250 мкд была вполне достаточной для полностью осветить салон автомобиля.Автомобиль был бы явно освещен, но не чрезмерно яркий, чтобы не выглядеть прототипом или «игрушечным».

Схема, которую мы разработали для этого проекта (это схема), включает в себя мостовой выпрямитель. Диоды в мостовом выпрямителе, «фильтровать» напряжения переменного или постоянного тока до постоянного постоянного напряжения (необходимого для светодиодов) иметь небольшое падение напряжения около 0,6 вольт. То есть, если мы подключим мост выпрямитель, даже при использовании простого постоянного тока на входе, его выход будет около 0,6 вольт ниже, чем на входе.Это неотъемлемая характеристика большинства кремниевых сигналов. и выпрямительные диоды. В нашем тестовом треке DCC используется контроллер Digitrax DCS100. питание от блока питания MRC Control Master 20 (довольно стандартная штука). Наш мостовой выпрямитель, подключенный через дорожку, имел выходное напряжение 11,4 В постоянного тока, поэтому вход должен был быть на 12 вольт. Используя это как напряжение источника светодиода, мы приступил к испытаниям схемы с различными ограничивающими резисторами. После пробежки Проведя несколько расчетов и несколько тестов, было определено, что резистор 510 Ом подойдет и принесет дополнительную пользу.

Чтобы запустить наш светодиод 2×3 на полном выходе из микроконтроллера, нам понадобится резистор 390 Ом, чтобы дать 20 мА при 11,4 В. С помощью калькулятора тока светодиода и замены 510 Ом резистор для значения 390 дает нам результат 15,3 мА (около 76% от 20 мА). Помните, что светоотдача светодиодов довольно линейна как функция тока (мА). 15,3 мА составляет ~ 76% от 20 мА, поэтому 76% от 320 мкд составляет около 245 мкд. Тестирование доказало это очень удовлетворительный выход для освещения салона автомобиля.

Теперь вот дополнительное преимущество.Если бы мы использовали резистор на 390 Ом на полную Выход светодиода, быстрый расчет определяет, что нам понадобится резистор, способный мощность 156 милливатт. Поскольку это нестандартная мощность, нам потребуется резистор на 1/4 ватта (0,25). Однако при использовании 510 Ом резистор, уменьшенный ток в цепи требует всего 119 милливатт резистор, поэтому 1/8 ватт (0,125) будет работать нормально. Обычно это резистор перегреется, но мы припаяли его одну сторону к одной ножке мостовой выпрямитель, а другая сторона подключена к проводу №30.Оба действуют как тепло раковины, чтобы помочь отвести лишнее тепло.

Если максимальная яркость светодиода не всегда необходима, у вас будет место для игр с числами и может оказаться полезным сделать это.

RC-CAM Projects: LED Calculator


светодиод Калькулятор


Оптимизированный для приложений R / C


Вы установка светодиодов на вашу модель ПДУ? Устал от пытаетесь выяснить номинал резистора светодиода? Если да, то пусть этот калькулятор светодиодов сделает всю работу за вас! В разделе «Обзор светодиодов» есть полезные советы по выбору. лучшие светодиоды для вашей модели.


Использование светодиодов на моделях с ПДУ стал очень популярным. Можно нарядить масштабную модель и новейшие светодиоды с высоким люменом настолько яркие, что идеально подходят для ночного времени летающий. Единственная проблема в том, что большинство людей немного озадачены токоограничивающим резистором. Каждый Светодиод нужен, но определение его сопротивления и мощности может сбивать с толку.Больше нет — этот онлайн-калькулятор превратит это рутинная работа в легкое дело.

Эта веб-страница основана на работе, проделанной Роб Арнольд, создатель светодиодного калькулятора общего назначения, который я нашел в Интернете. Хотя я добавил много новых функций, в основе кода javascript в основном его талантливая работа.

Если у тебя есть экспериментировали со светодиодами, тогда я предлагаю вам перейти к калькулятор и приступайте к его использованию.Если светодиоды все еще немного горят загадка для вас, тогда, пожалуйста, продолжайте читать.

Основная информация о светодиодах

Светодиоды не на все как обычная «лампочка». У них нет нити накала, ни потому, что они не используют какие-либо другие традиционные методы для получения света. Вместо этого они являются родственниками обычных диодов (поэтому их называют Светоизлучающие диоды) и являются действительно твердотельными.Это означает, что если они не злоупотребляют чрезмерным током, вероятно, они прослужат дольше чем любой из нас, смертных.

светодиода на самом деле ток управляемые устройства, а не напряжение устройств. Это означает, что вы можете безопасно использовать любое напряжение, которое выше чем прямое напряжение светодиода (подробнее об этом через минуту), пока как вы управляете током.Это назначение резистора. Итак, чтобы используйте светодиод, вам нужно будет установить резистор, ограничивающий ток, а затем подайте подходящее напряжение постоянного тока от батареи. В нашем приложении R / C ожидаемый напряжение батареи составляет от 3,6 В до 24 В постоянного тока.

светодиода чувствительны к полярности, поэтому вам нужно будет наблюдать, как вы подключаете аккумулятор. Анод светодиода всегда положительный (+) и обычно определяется более длинным отрывом (есть исключения).На светодиодах с плоским пятно вокруг основания линзы, плоская метка ВСЕГДА указывает на катод провод, который подключается к отрицательной (-) клемме аккумуляторной батареи. Кстати, резистор может подключаться к любому проводу.

в один раз почти все светодиоды работали бы при напряжении около 2 В постоянного тока. Однако с введением новых цветов минимальные эксплуатационные напряжения, называемые прямым напряжением (Vf) , теперь повсюду карта (1.От 7 до 4,5 В постоянного тока). В отличие от лампочки, низкое напряжение не приводит к затемнению. Вместо этого, если напряжение батареи ниже Vf, свет не будет. Нада, Зип, Ноль. Важно отметить значение Vf светодиода. так как это значение понадобится, когда вы попытаетесь использовать калькулятор. Гадание — не идеальный вариант.

В в большинстве случаев вы будете использовать светодиод с Vf около 4 В постоянного тока для синего и белый и 2V для всех остальных цветов.Тем не менее Фактическая стоимость будет указана в паспорте детали, которую вы купили. Ты может игнорировать спецификацию Reverse Voltage (Vr), поскольку это только важно, если вы используете светодиод на источниках питания переменного тока.

В целом говоря, чем выше ток, тем ярче будет светодиод. Операционная Выбранный вами ток почти всегда будет составлять от 20 до 30 мА. Выше токи используются на некоторых светодиодах, иногда до 50 мА.Но имейте в виду, что если выбранный ток чрезмерен, то деталь, к сожалению, отправится в рай диодов. Также высокие токи приведет к тому, что светодиод станет слишком горячим, что приведет к его потускнению. Моя точка есть, не нажимайте на светодиодный ток, если вы не уверены, что знаете, что вы делаем.

Как мне запитать мой светодиод?

Все модели R / C имеют бортовые аккумуляторы, которые являются отличным источником энергии для работы вашего Светодиоды.Обычно используется аккумуляторная батарея на 4,8 В или 6,0 В. приемник ПДУ, и вы можете просто поделиться этим напряжением со своими светодиодами. А если не сойти с ума, лишняя нагрузка на рюкзак минимальна.

Вместо подключение напрямую к аккумулятору, предпочтительный метод — использовать для светодиодов запасной серворазъем. получатель. Если у вас нет запасного выхода, просто используйте «Y» кабель-адаптер и светодиод должен делить выход с одним из сервоприводы.Нажатие в штекер сервопривода легко. Есть три провода; центральный положительный, а внешний коричневый или черный провод отрицательный. Третий провод не используется светодиодом.

Использование серво выход на R / C приемнике особенно полезен с электрическими питаемые модели. Они часто используют батареи с напряжением 7,2 В и выше (что подходит для использования со светодиодами). Но, если вы подключитесь к сервоприводу приемника выходной сигнал, тогда яркость вашего светодиода будет такой же, как и у аккумулятора. используется в полете.Этот трюк использует Battery Eliminator. Цепь (BEC), которая находится в электронной системе управления скоростью двигателя (ESC).

Выход BEC обеспечивает регулируемое напряжение около 5 В, которое ваш приемник можете поделиться с вашими светодиодами. Однако не перегружайте БЭК слишком много ламп, иначе вы можете потерять контроль над своей моделью во время полета. В количество светодиодов, которые вы можете подключить, будет зависеть от текущего рейтинга BEC, количество ячеек, количество сервоприводов и потребление тока светодиодами.Пожалуйста, не спрашивайте у меня совета на сколько светодиодов может обрабатывать ваш ESC — я не знаю.

На рисунке справа показано, как пара светодиодов на законцовках крыла подключается к стандартному серворазъему дистанционного управления. Потому что он потребляет только 40 мА при использовании с Источник 5VDC, это простая схема может быть подключена к резервному каналу приемника или Y-образному соединителю с существующим сервоприводом.

Светодиоды чувствительный к полярности, в соответствии с «A» (анод) и «K» (катодные) обозначения.Резисторы включены последовательно с каждым светодиодом. Скоро вы увидите, как использовать светодиодный калькулятор для определения номиналы резисторов.

ВЕЛ Округлять

Доступны сотни вариантов светодиодов, поэтому поиск Те, кто хорошо справляется с освещением авиамоделей, — непростая задача. Пилоты ночного радиоуправления заинтересованы в хорошей яркости лампы (high mcd) и широком обзоре. угол.

Я купил десятки светодиодов от Mouser, Digi-Key, Супер яркий Светодиоды и электронная золотая жила. Я проверил их на яркость и размер пятна освещения. Я был удивлен, обнаружив, что многие из светодиодов не работали так хорошо, как ожидалось, по крайней мере, в тех случаях, когда данные листы намекали, что я должен был быть более впечатлен.

Мои простые тесты состоят из экрана проектора и переменного светодиодного источника тока.На По отдельности я наблюдал каждый светодиод в темной комнате. Я измерил размер пятна на фиксированном расстоянии и оценил яркость. Использование токов в диапазоне от 20 мА до 50 мА я определил наиболее эффективное значение (хорошее освещение выход при разумном токе). В конце тестов я назначил оценка каждого светодиода по шкале от 0 до 9 (0 = плохо, 9 = отлично).

В таблице ниже показаны результаты нескольких проверенных мною светодиодов.Не показанные были такой плохой выбор, что я не буду загромождать таблицу своими данными. Мой общий балл показан в разделе комментариев в таблица ниже.

Легенда : Зеленый = лучший выбор, Оранжевый = честный выбор, Фиолетовый = неудачный выбор, красный = не использовать.

Деталь No.

Источник

Цвет

Тип mcd

Угол обзора

Размер

Типичный мА

В Ф

Оценка / Комментарий

604-L7104VGC / H

Mouser

Зеленый

11000

34

3 мм

25 мА

3.7В

9 / Широкое пятно, очень высокая яркость. Рекомендуемые.

RL5-W6030

Супер Яркие светодиоды

Белый

6000

30

5 мм

25 мА

3.2В

8 / Широкое пятно, высокая яркость. Идеально для посадочных огней.

RL5-A7032

Супер Яркие светодиоды

Аква

7000

32

5 мм

20 мА

3.6В

8 / Среднее пятно, высокая яркость.

RL5-R8030

Супер Яркие светодиоды

Красный

8000

30

5 мм

20 мА

2.2В

8 / Среднее пятно, высокая яркость.

604-L7104QBC / D

Mouser

Синий

1500

25

3 мм

25 мА

3.5В

7 / Широкое пятно, высокая яркость. Хорош для законцовки крыла.
160-1512 Цифровой ключ Янтарь 1800 60 Кв. 7,6 мм 45 мА 2,2 В 7 / Огромный Точечный, средней яркости.

G12702

Электронный золотой рудник

Синий

3000

25

5 мм

25 мА

3.2В

7 / Широкое пятно, высокая яркость. Рекомендуемые.

RL5-W10015

Супер Яркие светодиоды

Белый

10000

15

5 мм

20 мА

3.4В

7 / Узкое пятно, очень высокая яркость. Подходит для использования стробоскопа.

604-L7114QWC / D

Mouser

Белый

3200

20

5 мм

25 мА

3.5В

7 / Среднее пятно, высокая яркость. Подходит для посадочных огней или стробоскопа.

RL5-G8045

Супер Яркие светодиоды

Зеленый

8000

45

5 мм

20 мА

3.5В

6 / Очень широкое пятно, средняя яркость.
604-L7104QWC / D

Mouser

Синий

2200

34

3 мм

20 мА

3.5В

6 / Широкое пятно, средняя яркость.

G12703

Электронный золотой рудник

Белый

2500

15

5 мм

25 мА

3.5В

6 / Узкое пятно, средняя яркость. Хороший стробоскоп.

G12993

Электронный золотой рудник

Желтый

3000

15

5 мм

20 мА

2.2В

5 / Среднее пятно, низкая средняя яркость.
MV8305 Цифровой ключ Желтый 2000 20 5 мм 20 мА 2,0 В 5 / Узкий пятно, средне-высокая яркость.

604-L53SRCE

Mouser

Красный

3500

30

5 мм

20 мА

1.9В

5 / Узкое пятно, средняя яркость.

604-L7104SRC / J

Mouser

Красный

2300

34

3 мм

20 мА

1.9В 4 / Среднее пятно, низкая средняя яркость.
CMD333UWC Цифровой ключ Белый 2000 20 5 мм 20 мА 3,8 В 4 / Средний точечный, средней яркости.

604-L7113SYC

Mouser

Желтый

1200

20

5 мм

20 мА

2.0В

4 / Узкое пятно, средняя яркость.

G12769

Электронный золотой рудник

Зеленый

3000

15

5 мм

20 мА

3.5В

4 / Узкое пятно, средняя яркость.

G12766

Электронный золотой рудник

Орг-Красный

4000

25

5 мм

20 мА

2.1В

4 / Среднее пятно, низкая средняя яркость.

604-L934SRCF

Mouser

Красный

1200

50

3 мм

20 мА

1.9В

3 / Среднее пятно, низкая яркость. Пропустите это.

604-L813SRCE

Mouser

Красный

3000

40

10 мм

20 мА

1.9В

3 / Огромный светильник. Меньше, чем ожидалось Точечный, средняя яркость. Пропускать Вот этот.
404-1114 Цифровой ключ Желтый 425 70 3 мм 20 мА 2,2 В 2 / широкий пятно, низкая яркость. Пропустите это.

G12922

Электронный золотой рудник

Светло-зеленый

?

?

5 мм

20 мА

2.2В

1 / Очень тусклый. Пропустите это.

604-L934SGC

Mouser

Зеленый

300

50

3 мм

20 мА

2.2В 1 / Узкое пятно, низкая яркость. Пропустите это.

Использование Калькулятор

Для использования калькулятор все, что вам нужно сделать, это ввести три простых параметра:

  1. Введите Напряжение батареи. Если вы используете выход BEC вашего ESC, введите 5VDC.
  2. Введите светодиоды спецификация прямого напряжения (Vf). Получите это из данных светодиода простынь. Если вы используете два светодиода в серии , подключенных строка, затем сложите все Vf вместе и введите ее как одно значение. Общие Vf должны быть меньше, чем напряжение вашего источника.
  3. Введите желаемый ток светодиода, который вы хотите использовать (20 мА подходит для большинства Приложения R / C). Не превышают максимальный номинальный ток, указанный в паспорте (уменьшите значение показано не менее 20%).
Как только ты предоставьте эту основную информацию, просто нажмите кнопку, и калькулятор сделает несколько полезных вещи:
  1. Это говорит вам каково расчетное значение токоограничивающего резистора.
  2. Он находит стандартный резистор номиналом из общепринятых предложений допусков 5%.
  3. Это предлагает стандартный минимум резистор мощностью вам следует использовать.
  4. Это показывает вам цветовой код резистора.
  5. Это определяет рассеиваемая мощность светодиода и резистора. Вы будете предупреждены, если это кажется небезопасным.
  6. Он смотрит вверх номера деталей Mouser и Digi-Key для ты. Конечно, в этих деталях нет ничего особенного, так что возьмите их из Radio Shack, если хотите.

    Оставить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *