Подключение светодиодов

РАСЧЕТ РЕЗИСТОРА И ЕГО МОЩНОСТИ ДЛЯ ОДНОГО СВЕТОДИОДА

Еще из школьной физики известен "Закон Ома".Так же, потребуется формула расчета мощности. Вот, оперируя этими двумя формулами, можно подобрать нужный резистор для подключения светодиода к 12В. Да и не только к 12В, к любому напряжению.

Пример:

В качестве примера, возьмем светодиод L-132XYD. Его параметры: Ток = 10мA, напряжение = 2,5В. Его требуется подключить к автомобильному аккумулятору, в котором напряжение, в среднем, 13В. Помимо двух, изложенных выше, формул, следует так же знать, что еще существует, так называемый коэффициент надежности светодиода. Он равен 0,75. На этот коэффициент следует умножать ток потребления самого светодиода.

И так, по закону Ома, если сила тока (I) прямо пропорциональна напряжению (U) и обратно пропорциональна сопротивлению (R), то, отсюда следует, что, искомое сопротивление (R) будет равняться отношению напряжения (U) к силе тока (I). Получилась формула расчета сопротивления (R). Теперь, в эту формулу следует добавить коэффициент надежности (0,75) и умножить его на ток (I):

Так же, существует понятие, как падение напряжения на светодиоде. Проще говоря, это напряжение светодиода, которое, в нашем случае, равняется 2,5В. Это нужно знать для того, чтобы правильно рассчитать напряжение, которое следует понизить. Т.е., Uформ. (напряжение, которое надо вставить в формулу) равняется разнице Uсущ. (существующее напряжение, к которому надо подсоединить светодиод, в нашем случае 13В) и Uпад. (падение напряжения на светодиоде, в данном случае 2,5В).

Так как сила тока измеряется в амперах (А), а ток светодиода дан в миллиамперах (мА), то следует перевести ток светодиода из миллиампер в амперы (А). Так как 1А=1000мА, то, 10мА=0,01А. Вот эту величину и следует вставлять в формулу.

Теперь, зная все, что нужно, можно рассчитать требуемый номинал резистора по следующей формуле:

Теперь, в уже готовую формулу, надо вставить нужные значения:

И так, номинал резистора известен, но, если, не удается найти именно такой резистор, то следует взять резистор с одним из стандартных значений, близкому к расчетному, но, тогда, только больше. В данном случае, можно использовать резистор в 1,5кОм, т.е. 1500Ом. Если номинал будет меньше расчетного, например 1,2кОм, то срок службы светодиода может заметно сократиться. Разница в 100-200Ом, на яркости светодиода, практически не скажется, по крайней мере, заметить ее будет очень сложно.

Так как сопротивление резистора нам уже известно, пора рассчитать его мощность. Есть несколько стандартных значений мощности резистора: 0,125Вт, 0,25Вт, 0,5Вт, 1Вт, 2Вт, 3Вт. Чем больше мощность резистора, тем он толще. Если поставить в цепь резистор с мощностью меньшей, чем через него проходит, то он начнет очень сильно нагреваться и, в конце концов, просто сгорит, потребуется его замена. Чтобы этого избежать, надо заранее определиться с мощностью нужного резистора. Считается это очень легко, по приведенной ниже формуле. Значения которые нужно знать - это ток светодиода (в нашем случае 0,01А), существующее напряжение (у нас 13В) и напряжение падения (2,5В).

Полученное значение очень близкое к стандартному 0,125Вт, это самое "слабое" стандартное значение. Чем больше мощностные характеристики рассчитанного резистора, тем меньше он будет нагреваться.

Итак, с помощью нехитрых расчетов, мы вычислили, что для подключения светодиода L-132XYD (10мА; 2,5В) к автомобильной электросети, потребуется резистор номиналом 1,5кОм и мощностью 0,125Вт. Краткий процесс расчетов приведен ниже:

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ СВЕТОДИОДОВ

При последовательном соединении, в принципе, особо не меняется ничего. Ток в цепи останется постоянным, а напряжение будет падать на каждом из светодиодов.

Для примера, можно взять все тот же светодиод L-132XYD (10мА; 2,5В), только не один, а, допустим ,три. А подключить их можно все к тому же автомобильному аккумулятору. Формулы расчета резистора и его мощности те же. Разница будет только в расчете напряжения:

Uпад.1,Uпад.2, Uпад.3 - это падение напряжение на каждом светодиоде. Ток, в последовательной цепи, не изменяется, то можно сразу посчитать искомый резистор. Для данной задачи, берем выше приведенные цифры:

Номинал резистора подбирается из стандартных точно также, как и в предыдущем случае, ближайший = 750Ом.

Мощность резистора рассчитывается по аналогии:

Мощность, в данном случае, получилась маленькая, поэтому подойдет любой резистор.

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ ПОДКЛЮЧЕНИЕ СВЕТОДИОДОВ

На картинке показано два изображения. Одно перечеркнуто красным крестом - это не правильный метод подключения. На другом стоит зеленая галочка - это правильный метод подключения.

Первый способ, настоятельно не рекомендуется к использованию, т.к. номиналы двух и более светодиодов, с очень малой долей вероятности, будут абсолютно идентичные. А следовательно, через каждый из светодиодов будет проходить ток отличный от того, который нужен. Такие действия могут вывести светодиод из строя раньше времени.