LED je polovodičový prvek, který se používá pro osvětlení. Používá se ve svítilnách, lampách, svítidlech a dalších osvětlovacích zařízeních. Princip činnosti spočívá v tom, že když proud protéká světelnou diodou, fotony jsou uvolňovány z povrchu polovodičového materiálu a dioda začíná svítit.
Výpočet odporu pro LED
Spolehlivý provoz LED závisí na proudu, který jím protéká. Při nízkých hodnotách jednoduše nesvítí, a pokud je aktuální hodnota překročena, vlastnosti prvku se zhorší až do jeho zničení. Zároveň říkají - LED zhasla. Aby se vyloučila možnost selhání tohoto polovodiče, je nutné v obvodu vybrat odpor, který je v něm obsažen. Omezí proud v obvodu na optimální hodnoty.
Výpočet odporu
Pro provoz rádiového prvku je nutné jej napájet. Podle Ohmova zákona, čím větší je odpor části obvodu, tím méně protéká menší proud. Nebezpečná situace nastane, pokud v obvodu teče větší proud, než se očekávalo, protože každý prvek nevydrží větší proudové zatížení.
Odpor LED je nelineární. To znamená, že když se napětí dodávané do tohoto prvku mění, proud protékající tímto prvkem se mění nelineárně. Můžete to ověřit, pokud najdete volt-ampérovou charakteristiku jakékoli diody, včetně vyzařování světla. Pokud je napájení napájeno pod otevíracím napětím spoje p - n, proud přes LED je nízký a prvek nefunguje. Jakmile je tato prahová hodnota překročena, proud v prvku rychle roste a začne žhnout.
Pokud je napájení připojeno přímo k LED diodě, dioda selže, protože není určena pro takovou zátěž. Abyste tomu zabránili, musíte omezit proud protékající LED diodovým odporem nebo pro nás snížit napětí na důležitém polovodiči.
Zvažte nejjednodušší schéma zapojení (obrázek 1). Stejnosměrný zdroj energie je zapojen v sérii přes odpor k požadované LED, jejíž vlastnosti musí být známy. To lze provést na internetu stažením popisu (informačního listu) do konkrétního modelu nebo vyhledáním požadovaného modelu v adresářích. Pokud není možné najít popis, můžete přibližně určit úbytek napětí na LED podle barvy:
- Infračervené - až 1, 9 V.
- Červená - od 1, 6 do 2, 03 V.
- Oranžová - od 2, 03 do 2, 1 V.
- Žlutá - 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 - od 3, 1 do 4, 4 V.
- Bílá - od 3 do 3, 7 V.
Obrázek 1 - Schéma připojení LED
Proud v obvodu lze porovnat s pohybem tekutiny trubkou. Pokud existuje pouze jedna cesta toku, pak bude proudová síla (rychlost toku) v celém obvodu stejná. To je přesně to, co se děje v obvodu na obrázku 1. Podle Kirchhoffova zákona je součet poklesů napětí na všech prvcích zahrnutých v obvodu pro tok jednoho proudu roven EMF tohoto obvodu (označeno v dopise 1 písmenem E). Z toho můžeme usoudit, že napěťový dopad na odpor omezující proud by měl být roven rozdílu mezi napájecím napětím a jeho poklesem na LED.
Protože proud v obvodu musí být stejný, pak přes odpor a prostřednictvím LED je proud stejný. Pro stabilní provoz polovodičového prvku, zvýšení jeho spolehlivosti a ukazatelů trvanlivosti musí proud jím procházet určitými hodnotami uvedenými v jeho popisu. Pokud nelze najít popis, lze vzít přibližnou aktuální hodnotu 10 miliamps. Po určení těchto dat je již možné vypočítat hodnotu odporu pro LED diodu. Je to určeno Ohmovým zákonem. Odpor rezistoru se rovná poměru úbytku napětí napříč k proudu v obvodu. Nebo v symbolické podobě:
R = U (R) / I,
kde U (R) je úbytek napětí na rezistoru
I - proud v obvodu
Výpočet U (R) na odporu:
U (R) = E - U (led)
kde U (Led) je úbytek napětí na prvku LED.
Pomocí těchto vzorců získáte přesnou hodnotu odporu rezistoru. Průmysl však produkuje pouze standardní hodnoty odporu, tzv. Řadu hodnocení. Proto po výpočtu bude muset provést výběr existující hodnoty odporu. Musíte si vybrat mírně větší odpor, než se ukázalo ve výpočtu, takže získáte ochranu před náhodným přepětím v síti. Pokud je obtížné vybrat prvek blízký hodnotě, můžete zkusit připojit dva odpory v sérii nebo paralelně.
Výběr výkonu rezistoru
Pokud v obvodu vyzvednete odpor menšího výkonu, než je nutné, jednoduše to selže. Výpočet výkonu rezistoru je poměrně jednoduchý, musíte znásobit úbytek napětí na něm proudem proudícím v tomto obvodu. Pak musíte zvolit odpor s výkonem ne méně, než se počítá.
Příklad výpočtu
Máme 12 V napájení, zelená LED. Je nutné vypočítat odpor a sílu odporu omezujícího proud. Úbytek napětí na zelené LED potřebujeme 2, 4 V, jmenovitý proud je 20 mA. Odtud vypočítáme dopad napětí na předřadníku.
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 Ohmů.
Hodnota výkonu:
P = U (R) + I = 9, 6 V = 0, 02 A = 0, 192 W
Z řady standardních odporů vybereme 487 Ohmů (řada E96) a výkon lze vybrat 0, 25 wattů. Takový odpor musí být nařízen.
V případě, že potřebujete připojit několik LED v sérii, můžete je také připojit ke zdroji energie pomocí pouze jednoho odporu, který absorbuje přebytečné napětí. Vypočítává se podle výše uvedených vzorců, namísto jednoho stejnosměrného napětí U (Led) je však třeba vzít součet přímých napětí požadovaných LED.
Pokud chcete připojit několik prvků emitujících světlo paralelně, pak pro každý z nich musíte vypočítat svůj vlastní odpor, protože každý z polovodičů může mít své vlastní dopředné napětí. Výpočty pro každý obvod jsou v tomto případě podobné výpočtu jednoho odporu, protože všechny jsou zapojeny paralelně ke stejnému zdroji energie a jeho hodnota pro výpočet každého obvodu je stejná.
Kroky výpočtu
Chcete-li provést správné výpočty, musíte provést následující:
- Vyjasnění stejnosměrného napětí a proudu LED.
- Výpočet úbytku napětí na požadovaném odporu.
- Výpočet odporu rezistoru.
- Výběr odporu ze standardního rozsahu.
- Výpočet a výběr výkonu.
Online LED kalkulačka
Tento jednoduchý výpočet můžete provést sami, ale pomocí kalkulačky je pro výpočet odporu pro LED jednodušší a efektivnější. Pokud takový dotaz zadáte do vyhledávače, existuje mnoho webů nabízejících automatické počítání. Všechny potřebné vzorce v tomto nástroji jsou již zabudovány a fungují okamžitě. Některé služby také okamžitě nabízejí výběr prvků. Bude nutné vybrat pouze nejvhodnější kalkulačku pro výpočet LED, a ušetřit tak čas.
Online kalkulačka LED není jediným způsobem, jak ušetřit čas při práci na počítači. Výpočet tranzistorů, kondenzátorů a dalších prvků pro různé obvody byl na internetu dlouho automatizován. Zbývá pouze kompetentní použití vyhledávače k vyřešení těchto problémů.
LED diody jsou optimálním řešením pro mnoho úkolů osvětlení doma, v kanceláři i ve výrobě. Věnujte pozornost svítidlům Ledz. Jedná se o nejlepší poměr ceny a kvality osvětlovacích produktů, při jejich používání nemusíte provádět výpočty sami a sestavovat osvětlovací zařízení.
# s3gt_translate_tooltip_mini (display: none! important; )