LED je polovodičový prvok, ktorý sa používa na osvetlenie. Používa sa v baterkách, svietidlách, svietidlách a iných osvetľovacích zariadeniach. Princíp jeho činnosti spočíva v tom, že keď prúd prúdi cez svetlo emitujúcu diódu, fotóny sa uvoľňujú z povrchu polovodičového materiálu a dióda začína žiariť.
Výpočet odporu pre LED
Spoľahlivá prevádzka LED závisí od prúdu, ktorý ňou preteká. Pri nízkych hodnotách jednoducho nesvieti a ak je prekročená súčasná hodnota, vlastnosti prvku sa zhoršia až do jeho zničenia. Zároveň hovoria - LED zhasla. Aby sa vylúčila možnosť zlyhania tohto polovodiča, je potrebné v obvode zvoliť odpor, ktorý je v ňom zahrnutý. Obmedzí prúd v obvode na optimálne hodnoty.
Výpočet odporu
Na prevádzku rádiového prvku je potrebné napájať ho. Podľa Ohmovho zákona platí, že čím väčší je odpor niektorého úseku obvodu, tým menej ním preteká prúd. Nebezpečná situácia nastane, ak v okruhu tečie väčší prúd, ako sa očakávalo, pretože každý prvok neznesie väčšie prúdové zaťaženie.
Odpor LED je nelineárny. To znamená, že keď sa napätie privádzané do tohto prvku mení, prúd, ktorý ním prechádza, sa mení nelineárne. Môžete to overiť, ak nájdete voltampérovú charakteristiku akejkoľvek diódy, vrátane vyžarovania svetla. Ak je energia napájaná pod otváracím napätím spoja p - n, prúd cez LED je nízky a prvok nefunguje. Akonáhle je táto prahová hodnota prekročená, prúd prvkom prudko stúpa a začne žiariť.
Ak je napájanie pripojené priamo na LED, dióda zlyhá, pretože nie je určená na takúto záťaž. Aby ste tomu zabránili, musíte obmedziť prúd tečúci cez LED diódovým odporom alebo znížiť napätie na dôležitom polovodiči.
Zoberme si najjednoduchšiu schému zapojenia (obrázok 1). Zdroj jednosmerného prúdu je sériovo zapojený cez odpor do požadovanej LED, ktorej vlastnosti musia byť známe. Môžete to urobiť na internete stiahnutím popisu (informačného listu) na konkrétny model alebo vyhľadaním požadovaného modelu v adresároch. Ak nie je možné nájsť popis, môžete približne určiť úbytok napätia na LED podľa jeho farby:
- Infračervené - až 1, 9 V.
- Červená - od 1, 6 do 2, 03 V.
- Oranžová - od 2, 03 do 2, 1 V.
- Žltá - od 2, 1 do 2, 2 V.
- Zelená - od 2, 2 do 3, 5 V.
- Modrá - od 2, 5 do 3, 7 V.
- Fialová - 2, 8 až 4 V.
- Ultrafialové žiarenie - od 3, 1 do 4, 4 V.
- Biela - od 3 do 3, 7 V.
Obrázok 1 - Schéma pripojenia LED
Prúd v okruhu môže byť porovnávaný s pohybom tekutiny potrubím. Ak existuje iba jedna prietoková cesta, potom prúdová sila (rýchlosť prúdenia) v celom obvode bude rovnaká. To je presne to, čo sa deje v obvode na obrázku 1. Podľa Kirchhoffovho zákona je súčet úbytkov napätia na všetkých prvkoch zahrnutých v obvode pre tok jedného prúdu rovný EMF tohto obvodu (uvedené v písmene 1 písmenom E). Z toho môžeme vyvodiť, že napätie dopadajúce na odpor obmedzujúci prúd by sa malo rovnať rozdielu medzi napájacím napätím a jeho poklesom na LED.
Pretože prúd v obvode musí byť rovnaký, potom cez odpor a cez LED je prúd rovnaký. Pre stabilnú prevádzku polovodičového prvku, zvýšenie jeho ukazovateľov spoľahlivosti a trvanlivosti musí prúd prechádzajúci týmto prvkom dosahovať určité hodnoty špecifikované v jeho opise. Ak popis nie je možné nájsť, je možné zobrať približnú aktuálnu hodnotu 10 miliampérov. Po určení týchto údajov je už možné vypočítať hodnotu odporu pre LED. Je to určené Ohmovým zákonom. Odpor rezistora sa rovná pomeru úbytku napätia naprieč k prúdu v obvode. Alebo v symbolickej podobe:
R = U (R) / I,
kde U (R) je pokles napätia na odpore
I - prúd v obvode
Výpočet U (R) na odpore:
U (R) = E - U (Led)
kde U (Led) je úbytok napätia na prvku LED.
Pomocou týchto vzorcov získate presnú hodnotu odporu rezistora. Priemysel však vyrába iba štandardné hodnoty odporu, tzv. Sériu ratingov. Preto bude po výpočte potrebné vykonať výber existujúcej hodnoty odporu. Musíte zvoliť o niečo väčší odpor, ako sa ukázalo vo výpočte, takže získate ochranu pred náhodným nadmerným napätím v sieti. Ak je ťažké zvoliť prvok blízky hodnote, môžete skúsiť zapojiť dva odpory do série alebo paralelne.
Výber odporového výkonu
Ak v obvode zachytíte odpor s menším výkonom, ako je potrebné, jednoducho to zlyhá. Výpočet sily rezistora je pomerne jednoduchý, je potrebné vynásobiť úbytok napätia prúdom prúdiacim v tomto obvode. Potom musíte zvoliť odpor s výkonom najmenej vypočítaným.
Príklad výpočtu
Máme 12V napájanie, zelenú LED. Je potrebné vypočítať odpor a výkon odporu obmedzujúceho prúd. Úbytok napätia na potrebnej zelenej LED je 2, 4 V, menovitý prúd je 20 mA. Odtiaľto vypočítame dopad napätia na predradník.
U (R) = E - U (Led) = 12 V - 2, 4 V = 9, 6 V.
Hodnota odporu:
R = U (R) / I = 9, 6 V / 0, 02 A = 480 Ohmov.
Hodnota výkonu:
P = U (R) + I = 9, 6 V = 0, 02 A = 0, 192 W
Z radu štandardných odporov vyberáme 487 Ohmov (séria E96) a výkon je možné zvoliť 0, 25 wattov. Taký odpor musí byť objednaný.
V prípade, že potrebujete zapojiť niekoľko LED diód v sérii, môžete ich tiež pripojiť k napájaciemu zdroju pomocou iba jedného odporu, ktorý absorbuje nadmerné napätie. Vypočíta sa podľa vyššie uvedených vzorcov, namiesto jedného jednosmerného napätia U (Led) je však potrebné vziať súčet jednosmerných napätí požadovaných LED.
Ak chcete pripojiť niekoľko prvkov emitujúcich svetlo paralelne, potom pre každý z nich musíte vypočítať svoj vlastný odpor, pretože každý z polovodičov môže mať svoje vlastné predné napätie. Výpočty pre každý obvod sú v tomto prípade podobné výpočtu jedného odporu, pretože všetky sú zapojené paralelne s rovnakým zdrojom energie a jeho hodnota pre výpočet každého obvodu je rovnaká.
Kroky výpočtu
Ak chcete vykonať správne výpočty, musíte vykonať nasledujúce kroky:
- Objasnenie jednosmerného napätia a prúdu LED.
- Výpočet úbytku napätia na požadovanom odpore.
- Výpočet odporu rezistora.
- Výber odporu zo štandardného rozsahu.
- Výpočet a výber sily.
Online LED kalkulačka
Tento jednoduchý výpočet môžete vykonať sami, je však jednoduchšie a efektívnejšie časom pomocou kalkulačky vypočítať odpor pre LED. Ak zadáte takýto dopyt do vyhľadávacieho nástroja, existuje veľa stránok, ktoré ponúkajú automatické počítanie. Všetky potrebné vzorce v tomto nástroji sú už zabudované a fungujú okamžite. Niektoré služby tiež okamžite ponúkajú výber prvkov. Na výpočet diód LED bude potrebné zvoliť len najvhodnejšiu kalkulačku, a tak ušetriť čas.
Online kalkulačka LED nie je jediným spôsobom, ako ušetriť čas pri výpočte. Výpočet tranzistorov, kondenzátorov a ďalších prvkov pre rôzne obvody bol na internete dlho automatizovaný. Zostáva iba kompetentne používať vyhľadávací nástroj na vyriešenie týchto problémov.
LED diódy sú optimálnym riešením pre mnohé úlohy osvetlenia doma, v kancelárii a vo výrobe. Venujte pozornosť svietidlám Ledz. Ide o najlepší pomer ceny a kvality osvetľovacích produktov, pri ich používaní nemusíte robiť výpočty sami a zostavovať osvetľovacie zariadenie.
# s3gt_translate_tooltip_mini (display: none! important; )