Самая простая схема подключения светодиода к 220в: Подключение светодиода к 12 вольтам в машине (расчет сопротивления) (видео)

Содержание

Подключение светодиода к 12 вольтам в машине (расчет сопротивления) (видео)

 Светодиоды — это современные, экономичные, надежные радиоэлементы, применяемые для световой индикации. Мы думаем об этом знает каждый и все! Именно исходя из этого опыта, столь высоко желание применить именно светодиоды, для конструирования самых различных электрических схем, как в бытовой электронике, так и для автомобиля. Но здесь возникают определенный трудности. Ведь самые распространенные светодиоды имеют напряжение питания 3…3,3 вольта, а бортовое напряжение автомобиля в номинале 12 вольт, при этом порой поднимается и до 14 вольт. Само собой здесь всплывает закономерное умозаключение, что для подключения светодиодов к 12 вольтовой сети машины, необходимо будет понизить напряжение. Именно этой теме, подключению светодиода к бортовой сети автомобиля и понижению напряжения, будет посвящена статья.

Два основных принципа о том как можно подключить светодиод к 12 вольтам или понизить напряжение на нагрузке

 Прежде, чем перейти к конкретным схемам и их описаниям, хотелось бы сказать о двух принципиально разных, но возможных вариантах подключения светодиода к 12 вольтовой сети.

  Первый, это когда напряжение падает за счет того, что последовательно светодиоду подключается дополнительное сопротивление потребителя, в качестве которого выступает микросхема-стабилизатор напряжения. В этом случае определенная часть напряжения теряется в микросхеме, превращаясь в тепло. А значит вторая, оставшаяся, достается непосредственно нашему потребителю — светодиоду. Из-за этого он и не сгорает, так как не все суммарное напряжение проходит через него, а только часть. Плюсом применения микросхемы является тот факт, что она способна в автоматическом режиме поддерживать заданное напряжение. Однако есть и минусы. У вас не получиться снизить напряжение ниже уровня, на которое она рассчитана. Второе. Так как микросхема обладает определенным КПД, то падение относительно входа и выхода будет отличаться на 1-1,5 вольта в меньшую сторону. Также для применения микросхемы вам необходимо будет применить хороший рассеивающий радиатор, установленный на ней. Ведь по сути тепло выделяемое от микросхемы, это и есть невостребованные нами потери.

То есть то, что мы отсекли от большего потенциала, чтобы получить меньший.

 Второй вариант питания светодиода, когда напряжение ограничивается за счет резистора. Это сродни тому, если бы большую водопроводную трубы взяли бы и сузили. При этом поток (расход и давление) снизились бы в разы. В этом случае до светодиода доходит лишь часть напряжения. А значит, он также может работать без опасности быть сожженным. Минусом применения резистора будет то, что он также имеет свой КПД, то есть также тратит невостребованное напряжение в тепло. В этом случае бывает трудно установить резистор на радиатор.  В итоге, он не всегда подойдет для включения в цепь. Также минусом будет являться и то обстоятельство, что резистор не поддерживает автоматического удержания напряжение в заданном пределе. При падении напряжения в общей цепи, он подаст настолько же меньшее напряжение и на светодиод. Соответственно обратная ситуация произойдет при повышении напряжения в общей цепи.

 Конечно, тот и другой вариант не идеальны, так при работе от портативных источников энергии каждый из них будет тратить часть полезной энергии на тепло. А это актуально! Но что сделать, таков уж принцип их работы. В этом случае источник питания будет тратить часть своей энергии не на полезное действие, а на тепло. Здесь панацеей является использование широтно-импульсной модуляции, но это значительно усложняет схему… Поэтому мы все же остановимся на первых двух вариантах, которые и рассмотрим на практике.

Подключение светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

Начнем, как и в абзаце выше, с варианта подключения светодиода к напряжению в 12 вольт через резистор. Для того чтобы вам лучше было понять как же происходит падение напряжение, мы приведем несколько вариантов. Когда к 12 вольтам подключено 3 светодиода, 2 и 1.

Подключение 1 светодиода через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

 Итак, у нас есть светодиод. Его напряжение питания 3,3 вольта. То есть если бы мы взяли источник питания в 3,3 вольта и подключили к нему светодиод, то все было бы замечательно. Но в нашем случае наблюдается повышенное напряжение, которое не трудно посчитать по формуле.  14,5-3,3= 11,2 вольта. То есть нам необходимо первоначально снизить напряжение на 11,2 вольта, а затем лишь подать напряжение на светодиод.  Для того чтобы нам рассчитать сопротивление, необходимо знать какой ток протекает в цепи, то есть ток потребляемый светодиодом. В среднем это около 0,02 А. При желании можете посмотреть номинальный ток в даташите к светодиоду. В итоге, по закону Ома получается. R=11,2/0,02=560 Ом. Сопротивление резистора рассчитано. Ну, а уж схему нарисовать и того проще.

Мощность резистора рассчитывается по формуле  P=UI=11.2*0,02=0,224 Вт. Берем ближайший согласно стандартного типоряда.

Подключение 2 светодиодов через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

По аналогии с предыдущим примером все высчитывается также, но с одним условием. Так как светодиода уже два, то падение напряжения на них будет 6,6 вольта, а оставшиеся 14,5-6,6=7,9 вольта останутся резистору. Исходя из этого, схема будет следующей.

Так как ток в цепи не изменился, то мощность резистора остается без изменений.

Подключение 3 светодиодов через сопротивление к 12 вольтам в машине (через резистор)

И еще один вариант, когда практически все напряжение гасится светодиодами. А значит, резистор по своему номиналу будет еще меньше. Всего 240 Ом. Схема подключения 3 светодиодов к бортовой сети машины прилагается.

Напоследок нам лишь осталось сказать, что при расчетах было использовано напряжение не 12, а 14,5 вольт. Именно такое повышенное напряжение обычно возникает в электросети машины, когда она заведена.
 Также не трудно прикинуть, что при подключении 4 светодиодов, вам и вовсе не потребуется применение какого либо резистора, ведь на каждый из светодиодов придется по 3,6 вольта, что вполне допустимо.

Подключение светодиода через стабилизатор напряжения к 12 вольтам в машине (через микросхему)

 Теперь перейдем к стабилизированной схеме питания светодиодов от 12 вольт. Здесь, как мы уже и говорили, существует схема, которая регулирует собственное внутреннее сопротивление. Таким образом, питание светодиода будет осуществляться устойчиво, независимо от скачков напряжения бортовой сети.  К сожалению минусом применения микросхемы является тот факт, что минимальное стабилизированное напряжение, которое возможно добиться будет 5 вольт. Именно с таким напряжением можно встретить наиболее широко известные микросхемы – стабилизаторы КР142 ЕН 5Б или иностранный аналог L7805 или L7805CV. Здесь разница лишь в производителе и номинальном рабочем токе от 1 до 1,5 А.

 Так вот, оставшееся напряжение с 5 до 3,3 вольт придется гасить все по тому же примеру что и в предыдущих случаях, то есть с помощью применения резистора. Однако снизить напряжение резистором на 1,7 вольта это уже не столь критично как на 8-9 вольт. Стабилизация напряжения в этом случае все же будет наблюдаться! Приводим схему подключения микросхемы стабилизатора.

Как видите, она очень простая. Реализовать ее может каждый. Не сложнее чем припаять тот же резистор. Единственное условие это установка радиатора, который будет отводить тепло от микросхемы. Его установить нужно обязательно. На схеме написано что микросхема может питать 10 цепочек со светодиодом, на самом деле этот параметр занижен. По факту, если через светодиод проходит около 0,02 А, то она может обеспечивать питанием до 50 светодиодов. Если вам необходимо обеспечить питание большего количества, то используйте вторую такую же независимую схему. Использование двух микросхем подключенных параллельно не правильно. Так как их характеристики немного, да будут отличаться друг от друга, из-за индивидуальных особенностей. В итоге, у одной из микросхем будет шанс перегореть намного быстрее, так как режимы работы у нее будут иные — завышенные.
 О применение аналогичных микросхем мы уже рассказывали в статье «Зарядное устройство на 5 вольт в машине». Кстати, если вы все же решитесь выполнить питание для светодиода на ШИМ, хотя это вряд ли того стоит, то эта статья также раскроет вам все секреты реализации такого проекта.

Подводя итог о подключение светодиода к 12 вольтам в машине своими руками

 Подводя итог о подключении светодиода к 12 вольтовой сети можно сказать о простоте выполнения схемотехники. Как со случаем где применяется резистор, так и с микросхемой – стабилизатором. Все это легко и просто. По крайней мере, это самое простое, что может вам встретиться в электронике. Так что осилить подключение светодиода к бортовой сети машины в 12 вольт  должен каждый и наверняка. Если уж и это не «по зубам», то за более сложное и вовсе браться не следует.

Видео по подключению светодиода к сети в автомобиле

… а теперь чтобы вам было легче прикинуть какой номинал сопротивления нужен и какой мощностью для вашего конкретного случая, можете воспользоваться калькулятором подбора резистора

Схема светодиодной лампы, простой источник электрического питания для светодиодов от 220 вольт.

В настоящее время все большую популярность набирают такие источники света как светодиодные лампы, приходящие на смену старым лампам накаливания и экономкам (газоразрядным). Это объясняется очень просто, лампы на светодиодах имеют достаточное количество плюсов (достоинств): высокая экономичность, достаточно большой срок службы, экологичность и безвредность, различные цветовые оттенки, ударостойкость. Пожалуй недостаток будет всего один, на данным момент они стоят относительно дорого, но со временем эта проблема скорее всего решится.

У большинства схем светодиодных ламп в основе лежит одна простая схема — это обычный бестрансформаторный источник питания, состоящий из нескольких конденсаторов, резисторов, диодного моста и самих светодиодов.

Итак, схема начинается с конденсатора C1, функция которого заключается в ограничении переменного тока. Именно от его емкости зависит какая сила тока будет протекать по цепи этого бестрансформаторного источника питания для светодиодной лампы. При увеличении емкости ток будет также увеличиваться. Напряжение этого конденсатора должно быть не менее 300 вольт. Он не должен быть электролитическим (иметь плюс и минус) так как это приведет к его взрыву.

Параллельно конденсатору, как правило, ставиться резистор R1, выполняющего роль шунта. Его сопротивление достаточно велико, и это не вносит особых изменений в работу схемы, а вот при отключении питания данный резистор позволяет разрядить конденсатор, что дает возможность обезопасить схему светодиодной лампы (исключает удар током, хоть небольшим, но малоприятным). Мощность этого резистора невелика, можно ставить в схему минимального номинала.

Далее в схеме стоит обычный диодный мост VD, задача которого из переменного тока делать постоянный (хотя все же форму он имеет скачкообразную). Выпрямительный мост может быть как готовой сборкой, так и спаян из 4-х одинаковых диодов с подходящими характеристиками. Выпрямительный диодный мост должен выдерживать обратное напряжение (на своих диодах) не менее 300 вольт. Сила тока должна быть чуть больше той, которая будет протекать в схеме светодиодной лампы, зависящая от количества светодиодов и их мощности. К примеру, если в схему поставить светодиоды, у которых номинальный ток 20 миллиампер, то и общий ток будет примерно в этих пределах. Напомню, что при последовательном включении одинаковых нагрузок (в нашем случае светодиодов) ток в цепи будет равен тому, что потребляет один отдельный светодиод (20 мА). Зато при таком подключении должно быть увеличено напряжение по принципу суммирования. Следовательно, и ток выпрямительного моста должен быть, в нашем случае, чуть более 20 мА (но лучше поставить все же больше). Отлично подойдут диоды серии 1n4007.

Итак, после моста выходит уже постоянный ток, но он имеет скачкообразную форму. Чтобы это исправить ставят фильтрующий конденсатор электролит С2. Поскольку напряжение после моста будет не менее 220 вольт, то и его напряжение должно быть рассчитано на напряжение не менее 300-400 вольт (напомню, что после подключения конденсатора к выходу выпрямительного моста напряжение на нем увеличивается где-то на 17%). Так что на конденсаторе электролите будет уже больше чем 220 вольт постоянного напряжения. Емкость этого конденсатора (C2) должна быть не менее 10 микрофарад. Чем больше светодиодов будет подключено к нашему бестрансформаторному источнику питания, тем больше будет нагрузка на него. Следовательно целесообразно будет увеличить и емкость фильтрующего конденсатора. Можно увеличить ее от 10 до 100 микрофарад. Сглаживая эти самые скачки напряжения мы избавляемся от пульсаций света, хоть и малозаметных глазу.

И, опять же, параллельно этому фильтрующему конденсатору электролиту в схеме светодиодной лампы стоит резистор R2, шунтирующий его. Как и первом случае, его основная задача разряжать емкость конденсатора после выключения схемы.

Эта схема светодиодной лампы, с питанием от бестрансформаторного источника питания с входным напряжением 220 вольт, является достаточно простой. Она не имеет каких-то специальных защит, стабилизации, автоматических узлов, регуляторов интенсивности яркости свечения. Это можно уже доделать при необходимости. Тут просто сетевое напряжение ограничивается конденсатором по току, выпрямляется диодным мостом, фильтруется конденсатором электролитом после чего уже подается на цепочку последовательно подключенных светодиодов.

В данную схему можно поставить супер яркие светодиоды белого цвета с током потребления 20 мА и напряжением питания 3,2-3,7 вольта. На выходе схемы источника питания будет постоянное напряжение величиной около 240 вольт. При последовательном подключении светодиодов их напряжение суммируется. Следовательно, мы 240 вольт делим на напряжение одного из светодиодов (3,2 В), и получаем количество светодиодов в схеме — 75 штук. Емкостью токоограничивающего конденсатора C1 можно менять яркость цепочки светодиодов. Но не стоит превышать максимальное значение тока, на который рассчитаны светодиоды. Это может значительно сократить их срок службы.

P.S. Хочу напомнить, что подобные бестрансформаторные схемы источников питания достаточно опасны. Они не имеют гальванической развязки между частями схемы высокого и низкого напряжения. При попадании в такую лампу влаги, касания ее рукой может привести к поражению электрическим током. Так что будьте крайне внимательны и осторожны при работе с такими схемами.

Схема светодиодной лампы на 220 в

Для многих многоквартирных домов актуальна проблема освещения лестничных площадок: хорошую лампу туда ставить жалко, а дешевые быстро выходят из строя.

С другой стороны качество освещения в данном случае не является критичным, так как люди находятся там очень недолго, то вполне можно поставить туда лапочки с повышенными пульсациями. А раз так, то схема светодиодной лампы на 220 В получиться совсем простой:

Список номиналов:

  • C1 – значение емкости по таблице, 275 В или больше
  • C2 – 100 мкФ (напряжение должно быть больше чем падает на диодах
  • R1 – 100 Ом
  • R2 – 1 MОм (для разряда конденсатора C1)
  • VD1 .. VD4 – 1N4007

Я уже приводил схему подключение светодиодной ленты к сети 220В так вот её можно упростить выкинуть стабилизатор тока. Упрощенная схема не будет работать в широком диапазоне напряжений, это плата за упрощение.

Конденсатор C1 является тем компонентом, который ограничивает ток. И выбор его значения очень важен, его величина зависит от напряжения питания, напряжения на последовательно включенных светодиодах и требуемого тока через светодиоды.

количество светодиодов последовательно, шт 1 10 20 30 50 70
напряжение на сборке из светодиодов, В 3,5 35 70 105 165 230
ток через светодиоды, мА (С1=1000нФ) 64 57 49 42 32 20
ток через светодиоды, мА (С1=680нФ) 44 39 34 29 22 14
ток через светодиоды, мА (С1=470нФ) 30 27 24 20 15
ток через светодиоды, мА (С1=330нФ) 21 19 17 14
ток через светодиоды, мА (С1=220нФ) 14 13 11

Для 1 светодиода в сборке фильтрующий конденсатор C2 следует увеличить до 1000мкФ, а для 10 светодиодов, до 470мкФ.

По таблице можно понять, что для получения максимальной мощности (чуть более 4 Вт) нужен конденсатор на 1мкФ и 70 последовательно включенных светодиодов на 20мА. Для более мощных источников света лучше подойдет схема светодиодной лампы на 220 в использующая широтноимпульсную модуляцию для преобразования и стабилизации тока через светодиоды.

Схемы на основе широтноимпульсной более сложные, но зато обладают преимуществами: им не требуется большой ограничивающий конденсатор, эти схемы обладают высоким КПД и широким диапазоном работы.

Я заказал несколько светодиодных светильников в Китае. В основе преобразователей этих ламп лежат микросхемы драйверов разработанных в том же Китае, конечно качество работы этих схем ещё не дотягивает до западных стандартов, но вот стоимость более чем демократичная.

Итак, конкретно в последних светодиодных лампах была установлена микросхема WS3413D7P, являющаяся светодиодным драйвером с активным корректором коэффициента мощности.

Что же мы видим на схеме? Все тот же диодный мост VD1 — VD4, сглаживающий конденсатор С1. Остальные же компоненты работают нужны для работы микросхемы D1. Резистор R1 нужен для питания самой микросхемы в начальный момент времени, а после запуска микросхема начинает питаться со своего выхода через цепочку R5, VD5. Конденсатор С2 фильтрует питания собственных нужд. Конденсатор С3 служит для задания частоты преобразования. Резистор R2 нужен для измерения тока через светодиоды. Делитель на резисторах R3, R4 позволяет микросхеме получать информацию о напряжении на светодиодной сборке. Катушка индуктивности L1 и конденсатор C4 нужны для преобразования импульсной энергии в постоянную.

Существует куча других разновидностей микросхем, но основных типов высоковольтных драйверов светодиодов всего три: на основе емкостного гасящего сопротивления, активный гасящий стабилизатор тока и импульсный стабилизатор тока.

КАК ПОДКЛЮЧИТЬ СВЕТОДИОД

Светодиоды (LED — англ. Light-emitting diode, светящиеся диоды) используются во многих электронных проектах. Но не все могут правильно подключить или выбрать резистор для светодиода, и тогда его можно вывести из строя за доли секунды. Давайте разберёмся в этом и узнаем как всё делается.

Вначале стоит напомнить, что резистор обязательно должен сопровождать светодиод. Независимо от того, подключаете ли вы его к батарейке, Arduino или к чему-то еще, резистор необходим всегда, потому что светоизлучающий диод управляется током! Срок службы питаемого светодиода без резистора невелик, даже если поначалу он вроде бы светится.

Всё потому что LED элементы хотят потреблять как можно больше электроэнергии. Пока не начнет нагреваться, что приведет к перегреву и повреждению его структуры. Следовательно, необходим своеобразный предохранитель в виде резистора, который будет ограничивать количество тока, потребляемого светодиодом.

Какой ток светодиода

По принципу действия светодиоды очень похожи на обычные выпрямительные диоды. Только конструктивное исполнение другое. И первое существенное отличие — это полупроводниковый материал. В случае выпрямительных диодов это чаще кремний. Светодиоды же изготавливаются из разных полупроводников, в зависимости от цвета которым они светятся. Материал определяет прямое напряжение, то есть напряжение, которое прикладывается к светодиоду при прохождении прямого тока через него.

Прямое напряжение — напряжение, равное или превышающее то, при котором ток (прямой ток) начинает течь через диод, и он начинает светиться.

Прямое напряжение и прямой ток

Каждый диод имеет разное прямое напряжение, что важно при выборе ограничительного резистора.

Прямое напряжение зависит от таких факторов, как:

  1. температура окружающей среды,
  2. величина протекающего тока (чем она выше, тем большее напряжение прикладывается к диоду),
  3. используемого производителем полупроводникового материала.

Какой ток может течь через светодиод

Популярные в продаже светодиоды обычно работают с максимальным постоянным током 20-30 мА. Более подробную информацию по этому вопросу можно найти в документации (даташиту) к конкретному LED. Но чаще всего на этих элементах нет маркировки типа и производителя.

К счастью, производимые в настоящее время светодиоды ярко светят даже при гораздо меньшем токе (от 1–3 мА), поэтому нет необходимости подавать на них максимальный ток.

Запитывать типичные 3-5 мм светодиоды (с цветной линзой) током более 10 мА не имеет смысла. Интенсивность их свечения всё-равно существенно не увеличится! Чем больше ток протекает через светодиод (в пределах безопасного диапазона), тем ярче он будет светить. Но во многих случаях разница в яркости не будет иметь большого значения.

Какое напряжение идёт на диод

Производители указывают номинальное прямое напряжение. Это значение будет различным для каждого типа светодиода. Но не нужно каждый раз проверять значения в документации. Достаточно использовать примерную таблицу, содержащую безопасные диапазоны напряжения:

Прямое напряжение LED в зависимости от цвета

Приведенная таблица содержит значения, которые были записаны из даташитов наиболее популярных производителей светодиодов. Конечно есть исключения, например сверх-яркие или мощные светодиоды. Но в случае с обычными, можно смело пользоваться этой таблицей.

А это ещё одна, аналогичная.

Так почему важно контролировать именно ток, протекающий через диод? Правильно задать работу светодиода, задав на нем определенное напряжение, практически невозможно. Придется следить за изменениями температуры и структурными изменениями, что непросто. Поэтому используется постоянный ток.

В общем когда пропускаем через LED ток желаемой интенсивности (например 20 мА), то прямое напряжение на нем устанавливается само. 

Как выбрать резистор для LED

Всё что нужно для питания светодиода, — это источник питания и токоограничивающий элемент, то есть резистор. Предположим, что есть батарея на 9 В и красный светодиод, через который должно протекать 7 мА, или по грамотному говоря 0,007 Ампера. Схема подключения с обозначением напряжения LED и резистора показана далее.

Простейшее светодиодное соединение

Ток течет от «+» клеммы батареи, проходит через резистор, светодиод, а затем возвращается обратно к источнику питания. Подключение резистора последовательно со светодиодом необходимо, чтобы не повредить его протекающим слишком большим током. Можно сказать, что резистор действует как ограничитель тока.

По правилам электроники, напряжение от аккумулятора будет распределяться между резистором и светодиодом:

Нам известен ток протекающий в этой цепи (7 мА), поэтому будем использовать закон Ома:

Приведенная формула позволяет рассчитать номинал резистора, через который следует запитать светодиод.

Какое прямое напряжение на диоде? Известно допустим, что он светится красным цветом, маркировки на нем естественно нет. Значит промежуточное значение из таблицы, которое составляет 1,9 В, будет подходящим.

Расчетное значение резистора:

R = (9 В — 1,9 В) / 0,007 А = 1014 Ом

Сразу замечу, что такого резистора мы не найдем в продаже. Все исходит из определенного стандарта, по которому производятся элементы. Тогда будем использовать ближайший по номиналу доступный резистор в 1000 Ом, то есть 1 кОм.

0.1 Ом 1 Ом 10 Ом 100 Ом 1 кОм 10 кОм 100 кОм 1 МОм 10 МОм
0.11 Ом 1.1 Ом 11 Ом 110 Ом 1.1 кОм 11 кОм 110 кОм 1.1 МОм 11 МОм
0.12 Ом 1.2 Ом 12 Ом 120 Ом 1.2 кОм 12 кОм 120 кОм 1.2 МОм 12 МОм
0.13 Ом 1.3 Ом 13 Ом 130 Ом 1. 3 кОм 13 кОм 130 кОм 1.3 МОм 13 МОм
0.15 Ом 1.5 Ом 15 Ом 150 Ом 1.5 кОм 15 кОм 150 кОм 1.5 МОм 15 МОм
0.16 Ом 1.6 Ом 16 Ом 160 Ом 1.6 кОм 16 кОм 160 кОм 1.6 МОм 16 МОм
0.18 Ом 1.8 Ом 18 Ом 180 Ом 1.8 кОм 18 кОм 180 кОм 1.8 МОм 18 МОм
0.2 Ом 2 Ом 20 Ом 200 Ом 2 кОм 20 кОм 200 кОм 2 МОм 20 МОм
0. 22 Ом 2.2 Ом 22 Ом 220 Ом 2.2 кОм 22 кОм 220 кОм 2.2 МОм 22 МОм
0.24 Ом 2.4 Ом 24 Ом 240 Ом 2.4 кОм 24 кОм 240 кОм 2.4 МОм 24 МОм
0.27 Ом 2.7 Ом 27 Ом 270 Ом 2.7 кОм 27 кОм 270 кОм 2.7 МОм 27 МОм
0.3 Ом 3 Ом 30 Ом 300 Ом 3 кОм 30 кОм 300 кОм 3 МОм 30 МОм
0.33 Ом 3. 3 Ом 33 Ом 330 Ом 3.3 кОм 33 кОм 330 кОм 3.3 МОм 33 МОм
0.36 Ом 3.6 Ом 36 Ом 360 Ом 3.6 кОм 36 кОм 360 кОм 3.6 МОм 36 МОм
0.39 Ом 3.9 Ом 39 Ом 390 Ом 3.9 кОм 39 кОм 390 кОм 3.9 МОм 39 МОм
0.43 Ом 4.3 Ом 43 Ом 430 Ом 4.3 кОм 43 кОм 430 кОм 4.3 МОм 43 МОм
0.47 Ом 4.7 Ом 47 Ом 470 Ом 4. 7 кОм 47 кОм 470 кОм 4.7 МОм 47 МОм
0.51 Ом 5.1 Ом 51 Ом 510 Ом 5.1 кОм 51 кОм 510 кОм 5.1 МОм 51 МОм
0.56 Ом 5.6 Ом 56 Ом 560 Ом 5.6 кОм 56 кОм 560 кОм 5.6 МОм 56 МОм
0.62 Ом 6.2 Ом 62 Ом 620 Ом 6.2 кОм 62 кОм 620 кОм 6.2 МОм 62 МОм
0.68 Ом 6.8 Ом 68 Ом 680 Ом 6.8 кОм 68 кОм 680 кОм 6. 8 МОм 68 МОм
0.75 Ом 7.5 Ом 75 Ом 750 Ом 7.5 кОм 75 кОм 750 кОм 7.5 МОм 75 МОм
0.82 Ом 8.2 Ом 82 Ом 820 Ом 8.2 кОм 82 кОм 820 кОм 8.2 МОм 82 МОм
0.91 Ом 9.1 Ом 91 Ом 910 Ом 9.1 кОм 91 кОм 910 кОм 9.1 МОм 91 МОм

Таблица номиналов резисторов

Будет ли это иметь большое влияние на источник питания светодиодов? Давайте проверим, рассчитав ток, протекающий через светодиод, предполагая что знаем напряжение питания, напряжение приложенное к диоду, и точное значение резистора используя преобразованный закон Ома:

  • I max1 = (9 В — 1,9 В) / 1014 Ом = 7,0019 мА
  • I max2 = (9 В — 1,9 В) / 1000 Ом = 7,1 мА

Разница настолько мала (0,09 мА), что не о чем беспокоиться!

На самом деле мы даже не знаем точно, какое прямое напряжение на светодиоде. Так давайте проверим, как этот параметр повлияет на ток, протекающий через LED. Предположим, что сопротивление резистора равно 1000 Ом, а напряжение батареи 9 В. Вместо прямого напряжения диода подставим в формулу крайние значения из таблицы.

  • I макс = (9 В — 1,6 В) / 1000 Ом = 0,0074 А = 7,4 мА
  • I мин = (9 В — 2,2 В) / 1000 Ом = 0,0068 А = 6,8 мА

Отклонение от запланированных 7 мА не может превышать 0,4 мА, т.е. всего 6%. Это подтверждает, что нет смысла использовать очень точные данные о прямом напряжении на диоде для расчетов — любое отклонение в любом случае будет минимальным.

Напряжение питания не должно быть слишком низким. Теперь проверим что будет, если запитать тот же красный диод от источника напряжением 2,5 В. Для начала нужно рассчитать резистор. Предположим светодиод U = 1,9 В.

R = (2,5 В — 1,9 В) / 0,007 А = 85 Ом

В этом случае понадобится резистор на 85 Ом, конечно такое значение нигде не найдём. Но оставим это для дальнейших расчетов. Теперь оценим диапазон, в котором будет находиться прямой ток, если прямое напряжение диода достигнет экстремальных значений:

  • I макс = (2,5 В — 1,6 В) / 85 Ом = 10,5 мА
  • I мин = (2,5 В — 2,2 В) / 85 Ом = 3,5 мА

Здесь отклонение может составить 3,5 мА от принятого значения 7 мА, то есть до 50%! Ну и чем вызваны эти несоответствия? Изменилось только напряжение питания: оно уменьшилось с 9 В до 2,5 В. Это и привело к снижению напряжения на резисторе. Затем небольшие колебания прямого напряжения вызывали резкое изменение тока диода.

Поэтому по возможности на токоограничивающем резисторе должно падать максимально возможное напряжение. Это положительно скажется на стабилизации прямого тока диода.

Имейте ввиду, что чем больше напряжения подается на резистор, тем больше энергии потребляемой источником питания теряется. Особенно позаботимся об экономии энергии при работе от батарей. Так что всегда должен быть разумный компромисс.

Допуск точности резисторов

Каждый изготовленный радиоэлемент отличается определенной точностью исполнения, называемой допуском. Чем меньше допуск, выраженный в процентах, тем лучше. Фактическое сопротивление резистора может тогда отличаться меньше от номинального сопротивления, указанного на корпусе. Допуск можно прочитать на корпусе резистора, информация об этом закодирована в виде цвета последней полоски:

На практике, два резистора номиналом 1 кОм при измерении омметром вообще не будут равны 1000 Ом!

После расчета резистора нужно посмотреть в таблицу стандартов номиналов и найти значение, наиболее близкое к искомому. Безопаснее всего выбирать значение выше расчетного.

Вернемся к примеру, где нужно запитать красный светодиод от источника питания 2,5 В. Расчеты показали, что нужен резистор 85 Ом. Меньший резистор 82 Ом будет ближайшим в стандарте. Проверим, можно ли его безопасно использовать:

  • I макс = (2,5 В — 1,6 В) / 82 Ом = 10,9 мА
  • I мин = (2,5 В — 2,2 В) / 82 Ом = 3,6 мА

Даже в худшем случае максимальный ток будет далеко от предельного (20-30 мА), поэтому легко можете использовать этот радиоэлемент с меньшим сопротивлением.

Как питать несколько светодиодов

Предположим, есть 4 светодиода для подключения. Первый и самый простой вариант, — подключить каждый из них через отдельный резистор:

Независимое питание каждого светодиода

С точки зрения стабилизации рабочих параметров диодов это лучший подход: каждый из них запитан отдельно и не влияет на остальные. Проблемы с одним не повлияют на остальных. К сожалению, такой способ питания связан с большими потерями энергии. Вот пример питания 4-х красных светодиодов — каждый из них подключен через отдельный резистор 330 Ом. При таком подключении на каждый резистор подается напряжение, необходимое для правильного питания одного светодиода. С каждым последующим LED и его резистором потребление тока всей схемы соответственно увеличивается/

Параллельное соединение светодиодов

Светодиоды имеют две ножки, поэтому их можно успешно подключать параллельно или последовательно. Если бы все диоды были соединены параллельно, схема выглядела бы так:

Но это недопустимое решение!

Каждый светодиод имеет прямое напряжение, которое может незначительно отличаться от одного светодиода к другому — даже в пределах одной и той же серии. Ток для всех 4 LED течет от резистора и распределяется между диодами. В этом случае на светодиодах будет выставлено одно напряжение, потому что они включены параллельно. Сколько это будет? Неизвестно.

Ведь может оказаться, что на одном светодиоде прямое напряжение будет намного ниже, чем на остальных. Тогда почти весь ток, пропускаемый резистором, будет проходить именно через него. Светодиоды станут светить неравномерно, и со временем могут быть повреждены.

Так что стоит помнить: подключение нескольких светодиодов параллельно с использованием одного резистора недопустимо, потому что нет контроля над током, протекающим через каждый из диодов!

Что еще хуже, когда один из светодиодов выходит из строя и перестает светить, его ток будет распространяться на другие диоды. Таким образом, вместо 4 светодиодов, через которые протекает, например 10 мА (всего 40 мА), в схеме будет уже 3 светодиода, через которые протекает ~ 13 мА (ведь всего 40 мА). А если сразу 3 LED повреждены, весь ток (40 мА) будет проходить через последний, что приведет к его гарантированному повреждению!

Если светодиоды не идентичны, одни светятся ярче, другие — темнее. Этот эффект особенно заметен, когда берем светодиоды разного цвета.

Последовательное соединение светодиодов

Один и тот же по величине ток всегда течет через последовательно соединенные компоненты.

Питание светодиодов, соединенных последовательно

При таком подключении получим такой ток, как если бы питали только один светодиод. А вот количество энергии, затрачиваемой на резистор, будет уменьшено, потому что падение напряжения на светодиодах будет большим.

Но напряжение, подаваемое на резистор — уменьшилось. Из 9 В, обеспечиваемых батареей, около 8 В должны быть выделены на диоды, включенные последовательно. Как мы знаем, меньший ток, подаваемый на резистор, ухудшит стабильность тока светодиода. Посчитаем насколько. Сначала выберем соответствующий токоограничивающий резистор для этих LED элементов. Предположим, надо чтобы в цепи протекало только около 4 мА.

R = (9 В — 4,19 В) / 0,004 А = 350 Ом

Расчетный резистор лучше всего округлить до ближайшего стандартного из серии — 330 Ом. Теперь оценим, какой ток будет протекать в наихудших возможных условиях, то есть когда прямое напряжение всех LED будет самым низким и самым высоким:

  • I макс = (9 В — 4 · 1,6 В) / 330 Ом = ~ 8 мА
  • I мин = (9 В — 4 · 2,2 В) / 330 Ом = ~ 1 мА

Всегда полезно проводить такой анализ наихудшего случая. Благодаря этому можно проверить, будет ли схема работать должным образом во всех возможных условиях.

Расчеты показали, что в зависимости от прямого напряжения на светодиоде ток, протекающий по цепи, может изменяться в широких пределах (1-8 мА). Конечно таких значений достаточно, чтобы светодиоды нормально светились. Но гораздо безопаснее будет их комбинировать следующим образом:

Питание светодиодов соединенных параллельно и последовательно

Давайте подсчитаем, насколько ток может колебаться в каждой ветви приведенной схемы. Предположим, что используем красные светодиоды и резисторы 330 Ом.

Что если подключим последовательно 4 белых светодиода с прямым напряжением 3 В? Это дает в сумме 4 х 3 В = 12 В, что выше чем напряжение источника питания (9 В). Значит такое соединение невозможно. Потребовалось бы найти источник питания с более высоким напряжением или подключить светодиоды в другой конфигурации.

Многие новички в электронике задаются вопросом, можно ли поменять местами компоненты в ряду — например разместить резистор позади светодиода, а не перед ним. Они опасаются что такая замена может повредить компоненты. Так что должно быть первым: светодиод или резистор? Важен ли порядок последовательного подключения?

На самом деле одинаковый ток протекает через последовательно соединенные компоненты. Так что никакой разницы в работе вышеперечисленных схем не будет. Элементы соединенные последовательно, можно перемещать между собой любым способом. Ток, протекающий через такую ??схему, будет одинаковым! Единственное условие — соблюдать полярность таких элементов как диоды, электролитические конденсаторы и так далее.

Простые примеры расчётов

1) Рассчитаем резистор, которым хотим запитать один зеленый светодиод от батареи 9 В. Диод предполагается использовать как сигнализатор, поэтому достаточно, чтобы он светился несильно.

  • U пит = 9 В
  • U диода = 2,85 В
  • I диода = 2 мА

Идеальное значение резистора: (9 — 2,85) / 0,002 = 3075 Ом. Соответствующий резистор по стандарту: 3 кОм.

2) Рассчитаем резисторы, которыми хотим запитать два желтых светодиода, соединенных последовательно. Источник — блок питания 6 В. Светодиоды должны светиться достаточно ярко.

  • U пит = 6 В
  • U диода = 2,15 В, итого 2 х 2,15 = 4,3 В
  • I диода = 7 мА

Идеальное значение резистора: (6 — 4,3) / 0,007 = 242 Ом. Соответствующий резистор: 240 Ом.

Источник питания для схемы

В приведенных рассуждениях специально упущен тот факт, что источник питания является еще одним ограничением. Имейте в виду, что батарейки вообще не обеспечивают стабильного напряжения. Не всегда на выходе батареи Крона мы получим 9 В. Может быть больше у свежей, а может быть меньше у подсевшей. Этот параметр также необходимо учитывать при подробных расчетах.

Выше для наглядности таблица с параметрами напряжения на свинцовой батарее при разной степени разряда.

Подведём итоги

Правильный выбор резистора — дело несложное, всего несколько простых формул и вольт-амперных зависимостей. Помните, что расчеты никогда не покажут идеальное значение, которое обычно недостижимо. Следовательно их результаты необходимо корректировать в зависимости от того, что есть в распоряжении по деталям. Главное, ни в коем случае не подключать светодиод без резистора!

И в дополнение несколько практических материалов о работе со светодиодами:

   Форум по LED

   Форум по обсуждению материала КАК ПОДКЛЮЧИТЬ СВЕТОДИОД



SMD ПРЕДОХРАНИТЕЛИ

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.


MINILED И MICROLED ДИСПЛЕИ

Что такое OLED, MiniLED и MicroLED телевизоры — краткий обзор и сравнение технологий.


Как рассчитать номинал резистора для светодиодов и светодиодных цепей

Как найти номинал резистора для различных типов цепей светодиодов

Следующее пошаговое руководство поможет вам найти правильное значение резистора (или резисторов) для одного или нескольких светодиодов и цепей светодиодных цепей для подключения к аккумулятору и источнику питания.

Если вы выберете эту тему, вы сможете:

  • Расчет сопротивления резисторов для различных схем светодиодов
  • Расчет прямого тока светодиодов
  • Расчет прямого напряжения для различных цепей светодиодов
  • Соедините светодиоды последовательно с помощью батареи
  • Подключить светодиоды параллельно батарее
  • Подключение светодиодов в последовательно-параллельные комбинированные цепи

Обновление: Вы также можете использовать это Калькулятор светодиодных резисторов для этой цели

Типовой символ светодиода, конструкция и обозначение выводов.

Нажмите на изображение, чтобы увеличить

Прежде чем мы углубимся в детали, мы попробуем проехаться по приведенной ниже простой схеме, чтобы другие расчеты было легче понять.

Нажмите на изображение, чтобы увеличить

Это самая простая схема серии светодиодов .

Здесь напряжение питания составляет 6 В, прямое напряжение светодиода (V F ) составляет 1,3 В, а прямой ток (I F ) составляет 10 мА.

Теперь значение резистора (который мы будем подключать последовательно со светодиодом) для этой схемы будет:

Значение резистора = (В питания – В F) / I F = (6 -1,3) / 10 мА = 470 Ом

Потребляемый ток = 20 мА

Формула номинальной мощности резистора для этой цепи

Номинальная мощность резистора = I F 2 x Значение резистора = (10 мА) 2 x 470 Ом = 0. 047 Вт = 47 мВт

Но Это минимальное требуемое значение резистора, чтобы гарантировать, что резистор не будет перегреваться, поэтому рекомендуется удвоить расчетную номинальную мощность резистора, поэтому выберите для этого резистор 0,047 Вт x 2 = 0,094 Вт = 94 мВт. схема. Номинальная мощность резистора (значение удваивается) = 0,094 Вт = (94 мВт)

Также имейте в виду, что:

  • Слишком сложно найти резисторы с точной номинальной мощностью, которую вы рассчитали.Как правило, резисторы бывают 1/4 Вт, 1/2 Вт, 1 Вт, 2 Вт, 5 Вт и так далее. Поэтому выберите следующее более высокое значение номинальной мощности. Например, если расчетное значение номинальной мощности резистора составляет 0,789 Вт = 789 мВт, вам следует выбрать резистор 1 Вт.
  • Слишком сложно найти точное значение резисторов, которое вы рассчитали. Как правило, резисторы имеют стандартные значения. Если вы не можете найти точное значение резистора, которое вы вычислили, а затем выберите следующее значение резистора, которое вы вычислили, например, если вычисленное значение равно 313. 5 Ом, вы должны использовать ближайшее стандартное значение, равное 330 Ом. если ближайшее значение недостаточно близко, то вы можете сделать это, соединив резисторы последовательно — параллельной конфигурацией.
  • I F = Прямой ток светодиода: Это величина максимального тока, который светодиод может непрерывно потреблять. Рекомендуется обеспечить 80% номинального прямого тока светодиода для длительного срока службы и стабильности. Например, если номинальный ток светодиода составляет 30 мА, то вы должны запустить этот светодиод на 24 мА.Значение тока сверх этого значения сократит срок службы светодиода или может начать дымить и гореть.
  • Если вы по-прежнему не можете определить прямой ток светодиода, примите его равным 20 мА, поскольку типичный светодиод работает от 20 мА.
  • В F = Прямое напряжение светодиода: Это прямое напряжение светодиода, т.е. падение напряжения при подаче номинального прямого тока. Вы можете найти эти данные на упаковках светодиодов, но они находятся где-то между 1,3 В и 3,5 В в зависимости от типа, цвета и яркости. Если вы все еще не можете найти прямое напряжение, просто подключите светодиод через 200 Ом с батареей 6 В. Теперь измерьте напряжение на светодиоде. Это будет 2В, и это прямое напряжение.

Формула для определения номинала резистора(ов) для последовательного соединения светодиодов:

Ниже приведена еще одна простая схема светодиодов (светодиодов, соединенных последовательно). В этой схеме мы соединили 6 светодиодов последовательно. Напряжение питания составляет 18 В, прямое напряжение (V F ) светодиодов составляет 2 В, а прямой ток (I F ) составляет 20 мА каждый.

Нажмите на изображение, чтобы увеличить

Номинал резистора (светодиоды последовательно) = (V питания – (V F x количество светодиодов)) / I F

Здесь общее прямое напряжение (В F ) 6 светодиодов = 2 x 6 = 12 В

и прямой ток (I F ) такой же (т.е. 20 мА)

( Примечание: это последовательная цепь, поэтому ток в последовательной цепи в каждой точке одинаков, а напряжения складываются) Теперь значение резистора (для последовательной цепи) будет:

= (V поставка – (V F x No. светодиодов)) / I F = (18 – (2 x 6)) / 20 мА

= (18-12) / 20 мА = 300 Ом

Общий потребляемый ток = 20 мА

(Это последовательная цепь, поэтому токи одинаковы) Номинальная мощность резистора

= I F 2 x Значение резистора = (20 мА) 2 x 300 Ом = 0,12 = 120 мВт

Но Это минимально необходимое значение резистора, чтобы гарантировать, что резистор не будет перегреваться, поэтому рекомендуется удвоить расчетную номинальную мощность резистора, поэтому выберите 0.12 Вт x 2 = 0,24 Вт = резистор 240 мВт для этой схемы. Номинальная мощность резистора (значение удваивается) = 0,24 Вт = (240 мВт)

Формула для определения номинала резистора(ов) для параллельного соединения светодиодов (с общим резистором):

Нажмите на изображение, чтобы увеличить

В этой схеме мы подключили светодиоды параллельно с общим резистором. Напряжение питания составляет 18 В, прямое напряжение (V F ) светодиодов составляет 2 В, а прямой ток (I F ) составляет 20 мА каждый.

Значение резистора (светодиоды подключены параллельно с общим резистором) = (V питания – V F) / (I F x количество светодиодов)

Здесь общий прямой ток (I F ) 4 светодиодов = 20 мА x 4 = 0,08 А, а прямое напряжение (V F ) одинаково (т.е. 2 В)

( Примечание: это параллельная цепь, поэтому напряжение параллельной цепи одинаково в каждой точке, а токи складываются).

Теперь значение резистора (для параллельной цепи с общим резистором) будет:

= (V питание – V F) / (I F x No.светодиодов)

= (18 – 2) / 0,08

= 200 Ом

Общий потребляемый ток = 20 мА x 4 = 80 мА

(Это параллельная цепь, поэтому токи складываются)

Номинальная мощность резистора = I F 2 x Номинал резистора = (20 мА) 2 x 200 Ом = 0,08 Вт = 80 мВт

Но Это минимальное требуемое значение резистора, чтобы гарантировать, что резистор не будет перегреваться, поэтому рекомендуется удвоить расчетную номинальную мощность резистора, поэтому выберите 1. Резистор 28 Вт x 2 = 2,56 Вт для этой схемы. Номинальная мощность резистора (значение удваивается) = 2,56 Вт (280 мВт)

Формула для определения номинала резистора(ов) для параллельного соединения светодиодов (с отдельным резистором)

Нажмите на изображение, чтобы увеличить

Это еще один способ параллельного подключения светодиодов с отдельными резисторами. В этой схеме мы подключили 4 светодиода параллельно с отдельными резисторами. Напряжение питания составляет 9 В, прямое напряжение (V F ) светодиодов составляет 2 В, а прямой ток (I F ) составляет 20 мА каждый.

Значение резистора (светодиоды подключены параллельно с отдельным резистором) = (В питания – В F )/ I F Здесь общее прямое напряжение (В F ) светодиодов = 2 и прямой ток (I F ) 20 мА (т.е. 20 мА)

( Примечание: это параллельная цепь, но мы находим значение резистора для каждой секции, а не для всей цепи. Таким образом, в каждой секции цепь становится последовательной (см. формулу последовательной цепи или 1 st простая схема выше, вы обнаружите, что это одно и то же)

Теперь значение резистора (для параллельной цепи с отдельными резисторами) будет:

= (В питание – В F )/ I F = (9 – 2)/20 мА = 350 Ом

Общий потребляемый ток = 20 мА x 4 = 80 мА (это параллельная цепь, поэтому токи складываются)

Номинальная мощность резистора = I F 2 x Номинал резистора = (20 мА) 2 x 350 Ом = 0.14 = 140 мВт

Но это минимально необходимое значение резистора, чтобы гарантировать, что резистор не будет перегреваться, поэтому рекомендуется удвоить расчетную номинальную мощность резистора, поэтому выберите резистор 0,14 Вт x 2 = 0,28 Вт = 280 мВт для эта схема. Номинальная мощность резистора (значение удваивается) = 0,28 Вт (280 мВт)

Существует еще один способ (последовательно-параллельное соединение) подключения светодиодов к батарее; если вы поняли этот простой расчет, то я уверен, что вы можете легко рассчитать номинал резисторов и для схемы последовательно-параллельного соединения светодиодов.

Похожие сообщения:

Светодиодная схема 220 В — светодиодный драйвер с питанием от сети переменного тока — Схемы своими руками

Эффективное управление светодиодами — сложная задача, вы должны позаботиться как о напряжении, так и о токе светодиодов.

Вот схема без трансформатора 220В светодиодная схема , не очень эффективная, но очень простая и быстрая.

В этом драйвере светодиодов используется всего несколько деталей, он по-прежнему может работать со светодиодами от 150 В до 230 В , но главное — это простота и низкая стоимость.

Светодиодная схема 220 В и список деталей

Прежде всего, взгляните на список деталей.

  1. 9 ярко-белых светодиодов, 500 мВт, 45–55 люмен
  2. 1 электролитический конденсатор 10 мкФ 63 В
  3. 2 резистора 470 Ом 1/4 Вт
  4. 1 электролитический конденсатор 47 мкФ 50 В
  5. 1 стабилитрон на 45 В, аналогичный 1N4755A
  6. 4 диода 1N4007 или любой мостовой выпрямительный модуль, например MB6S
  7. 1x 1 мкФ – 1,5 мкФ, 400 В, полиэфирный пленочный конденсатор
  8. 1x 470 кОм, резистор 1/4 Вт

Наконец принципиальная схема, она довольно простая, посмотрите.

Обратите внимание, что вы можете заменить все компоненты на их аналоги с ближайшим значением. Например, микросхема мостового выпрямителя не требуется, вы можете легко использовать четыре диода 1N4007 в мостовой конфигурации.

Кроме того, вы также можете удалить электролитический конденсатор 10 мкФ-63 В и стабилитрон на 45 вольт. Я добавил их просто в качестве меры предосторожности, чтобы защитить светодиоды от внезапных скачков напряжения.

Сведения о настройке

Эта светодиодная схема 220 В так же смертоносна, как и ее простота, потому что она напрямую подключена к сети переменного тока.Никогда не прикасайтесь к чему-либо при подключении к сети переменного тока, просто не будьте настолько глупы, чтобы убить себя электрическим током.

Не имеет значения, как вы подключаете входы к сети переменного тока, если вы ничего не пытаетесь прикоснуться!

Всю установку можно легко приобрести в красивом корпусе. Рекомендуется купить один, очень чип. Примеры изображений ниже.

Тыльная сторона печатной платы светодиодной лампы.

Заключение

Хотя эта светодиодная схема с питанием от сети тоже достаточно проста и дешева, но КПД у нее низкий, наверное меньше 40%, а может и ниже.

Таким образом, эта схема вообще не рекомендуется для масштабирования, вы потеряете больше энергии, чем на самом деле.

Здесь вы можете найти гораздо более эффективную, но немного сложную схему 100В-220В драйвера светодиодов , она может питать несколько 5-ваттных светодиодов.

Как рассчитать номинал резистора для светодиодного освещения

Определение номинала резистора для светодиодов освещения является простым и понятным, но мы должны учитывать 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 и более популярными для различных проектов и нужд освещения. 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.

Выполните следующие шаги, чтобы рассчитать значение резистора для светодиодного освещения на 12 В постоянного тока:
  1. Определите напряжение и ток, необходимые для вашего светодиода.
  2. Мы будем использовать следующую формулу для определения номинала резистора: Резистор = (Напряжение батареи — напряжение светодиода) / требуемый ток светодиода.
  3. Для типичного белого светодиода, требующего 10 мА при питании от 12 В, значения составляют: (12-3,4)/0,010=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)/0,050=172 Ом.
Объясните идею расчета номинала резистора для светодиодного освещения

Куб со светодиодной подсветкой RGB 8x8x8 по GPL3+

LED — это аббревиатура от Light Emitting Diode.Это означает, что светодиод имеет определенную полярность, которая должна быть применена, чтобы он излучал свет. Несоблюдение этого требования полярности может привести к катастрофическому повреждению 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 не может быть превышено в течение любого периода времени.

Светодиоды Применение

Имея это в виду, мы рассмотрим требования к ограничительному 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 того, чтобы светодиод загорелся. Типичные красные, зеленые, оранжевые и желтые светодиоды имеют прямое напряжение примерно 2,0 вольта; но белые и синие 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, питающего цепь.

Поскольку применение светодиодов в автомобильной промышленности является одним из самых популярных, я приведу 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 при расчете. Разница между напряжением источника питания (батареи) и значением прямого напряжения светодиода. Это потому, что мы хотим, чтобы резистор «понизил» напряжение от источника питания до значения прямого напряжения светодиода.

Формула
Резистор = (Напряжение батареи – напряжение светодиода) / требуемый ток светодиода.

Итак, предположим источник питания 12 вольт и белый светодиод с нужным током 10 мА; Формула принимает вид Резистор = (12-3,4)/0,010, что составляет 860 Ом. Поскольку это не стандартное значение, я бы использовал резистор на 820 Ом. Нам также необходимо определить номинальную мощность (Вт) необходимого резистора. Это вычисляется путем умножения значения напряжения, падающего на резистор, на значение тока, протекающего в нем. Для нашего примера выше (12-3,4) X 0,010 = 0,086, поэтому мы можем безопасно использовать резистор мощностью ¼ Вт в этом приложении, поскольку мы должны использовать следующую по величине стандартную номинальную мощность.

Если требуется более одного светодиода, несколько светодиодов (одного цвета) можно подключить параллельно. Это сохранит то же требование к напряжению, но значение тока будет увеличиваться прямо пропорционально количеству светодиодов. Также может увеличиться номинальная мощность резистора. В качестве примера возьмем тот же белый светодиод, но подключим 5 светодиодов параллельно. Следовательно, требуемое значение тока будет равно 10 мА, умноженному на 5 (0,010 X 5 = 0,050). Используя это в нашей формуле ; (12-3.4)/0,050= 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

Два примера будут повторены для красных светодиодов. Для одного красного светодиода: (12-2,0)/0,010 = 1000 Ом, что составляет 1 кОм, а номинальная мощность составляет (12-2,0) X (0,010) = 0,100, поэтому ¼ ватта достаточно. Для 5 красных светодиодов, включенных параллельно: (12-2,0)/0,05 = 200 Ом, что является стандартным значением, а номинальная мощность составляет (12-2,0.0) X 0,050 = 0,5, поэтому я бы использовал резистор мощностью 1 Вт, чтобы дать нам некоторый допуск для компенсации колебаний напряжения питания и т. д.

Как мы видим, определить номинал резистора для светодиодов освещения просто и понятно, но мы должны учитывать цвет светодиода, а также номинальную мощность требуемого резистора и количество светодиодов в цепи. Вы можете посетить наш магазин для разнообразного выбора светодиодов и резисторов.

Множество простых светодиодных схем сетевого напряжения и тока переменного тока

У нас есть много способов индикации линии переменного тока.Во-первых, при подаче 230 В переменного тока загорается неоновая лампа в сборе L1. Другой способ, схема индикатора сетевого напряжения переменного тока со светодиодом. Это может быть лучший выбор. Если у вас есть более нормальные компоненты в вашем магазине. Это поможет вам сэкономить деньги.

1# Светодиодный индикатор сети переменного тока

Мне также нравится использовать светодиод для отображения линии питания переменного тока. Потому что это дешево и удобно всего с несколькими компонентами.

Одиночный светодиод на сеть переменного тока


Схема простейшего индикатора напряжения сети переменного тока

Как подключить светодиод к напряжению 230В переменного тока.

Мы хорошо знаем, что светодиод потребляет около 2 В только при 10 мА. Принимая его к сети переменного тока 230В. Это требует снижения напряжения и перехода на DCV. Впервые мы часто используем резистор для уменьшения тока в серии. Но он не подходит для высокого напряжения переменного тока. Почему?

Слишком высокое напряжение на резисторе, около 227В. Затем через него протекает ток 10 мА, как у этого светодиода. Таким образом, мощность резистора составляет около 227 В x 0,01 А = 2,27 Вт. Слишком жарко.

Конденсатор C1 является ключевым в цепи.Он не распространяет тепло. (в принципе)

Мы знаем, что когда конденсатор работает в переменном напряжении. Он похож на резистор. Сопротивление конденсатора называется емкостным реактивным сопротивлением и обозначается символом Xc.
Мне очень сложно объяснить функцию xc простым текстом. Я объясню вам позже.

Xc имеет связь между частотой и пропускной способностью. Если высокая мощность будет высокой Xc на той же частоте, 50 Гц линии переменного тока.

Конденсатор ограничивает ток через светодиод до безопасного значения.

R1 — ограничительный резистор для уменьшения тока. Кроме того, защита от короткого замыкания похожа на предохранитель.

Конденсатор C1 снижает ток. Это работает хорошо. При использовании от сети переменного тока. И редко бывают проблемы с жарой.

Диод D1 защищает LED1 от отрицательного скачка высокого напряжения или тока. Хотя LED1 не работает при обратном напряжении смещения. Но это высокое напряжение может убить его.

Важно! Вы должны выбрать конденсатор-C1 Конденсаторы должны иметь рабочее напряжение постоянного тока (WVDC) не менее 630В.

Внимание! Поскольку в этой цепи нет изолированного трансформатора, будьте осторожны при прямом подключении к цепи. Это приведет к поражению вас электрическим током. Линия переменного тока очень опасна. Это может убить нас. Лучше использовать крошечный изолированный трансформатор .

Я надеюсь, что вы довольны этим световым индикатором сети переменного тока 220 В переменного тока или монитором основного напряжения.

2# Цепь индикатора сети переменного тока

Если вы ищете светодиодный дисплей для отображения мощности сети переменного тока.Это схема светодиодного индикатора линии переменного тока, которая совместима с основным питанием переменного тока 115 В переменного тока или 230 В переменного тока. На принципиальной схеме есть 2 светодиода для индикации 2 состояний. Во-первых, он показывает сеть переменного тока или электросеть. Во-вторых, покажите, что нагрузка все еще держит питание или нет. Это хорошая схемная идея, потому что используется несколько деталей и она дешевая.

Работа схемы

Это простая схема. Так интересно узнать, как он работает. Это основной индикатор питания при ненажатом выключателе S1.Когда мы подаем 110V-AC к шнуру питания. Электрический ток протекает через R1, D1, LED1. Таким образом, светодиод LED1 загорается, отражая входную мощность.

Затем, когда мы нажмем переключатель S1, электрический ток потечет через R2, D2, LED2. Это заставляет LED2 загораться вместо LED1. В то же время часть тока течет на вывод смещения B транзистора Q1. Таким образом, Q1 работает, чтобы соединить весь ток LED1 с землей. Заставляет LED1 погаснуть.

Функции компонентов

  • R1,R3 ограничивают ток через LED1,LED2 до безопасного значения.
  • D1,D2 Выпрямитель переменного тока в постоянный для LED1,LED2
  • R2 уменьшить предварительный ток до смещения Q1

Что еще? Вы хотите удаленную нагрузку переменного тока?

Вид:

3# Простая схема светодиодного индикатора питания переменного тока

Это светодиодный индикатор цепи удаленных нагрузок переменного тока. При очень дешевой и мало используемой электронной части. В этой схеме используется дешёвый диодный выпрямитель, резистор и только светодиод. В результате сборка схемы показывает, что она легко течет от источника переменного тока в нагрузке.

Несмотря на то, что он предназначен для применения в офисном оборудовании с электросетью, мы можем изменить эту идею, чтобы ее можно было использовать с уровнем низкого напряжения, который не составит труда, пожалуйста.

Принципиальная схема светодиодного индикатора для удаленных нагрузок переменного тока

Изначально мы использовали способ проверки состояния нагрузки переменного тока по храмовому напряжению переменного тока. Но при использовании этой простой светодиодной схемы индикатора питания переменного тока. Вы можете проверить, может ли событие работать, проверив протекание переменного тока через нагрузку.

Эта схема проста в случае нагрузки и переключателя управления находится далеко от прилавка. Из-за пропусков зажигания стоит электрическая линия от нагрузки снова группы. В этой схеме легко используются электронные компоненты: обычный выпрямительный диод — 4 шт., резисторы — 1 шт., светодиод — 1 шт.

Это, таким образом, может знать, что уже есть текущая загрузка изменения, хотя. Эта схема подойдет для домашнего электроснабжения переменного тока, но эта идея все еще может быть реализована при использовании источника низкого напряжения высокого класса.При включении вольта всегда должно быть 1,5 В.

4# Светодиодный индикатор нагрузки переменного тока трансформатора тока

Это простая схема светодиодного индикатора нагрузки переменного тока трансформатора тока. Светодиод будет отображать переменный ток нагрузки, использующей трансформатор и светодиод в соответствии со схемой.

Иногда нам нужно обнаружить большой переменный ток. Один из способов – соединить светодиод с резисторами и диодом сети 1N4001. Но его недостаток в том, что на них будет слишком сильно падать напряжение.

Но лучше всего использовать трансформатор тока.Преимущество этого способа в том, что ток, который можно проверить, можно преобразовать в аккуратный инструмент. Кроме того, трансформатор помогает отделить измеряемый ток от измерительного прибора.

Очень полезны при измерении силы тока или высокого напряжения.

Для этого трансформатора можно использовать обычный трансформатор. С помощью более низкого напряжения катушка подключается к высокому току. Затем первичная катушка подключается к светодиоду или измерителю.

При выборе трансформатора.

Максимальный ток вторичной обмотки и максимальный ток светодиода определяется следующим образом.

Пример: Детектор тока 0,6А. Таким образом, нижняя катушка выдержит этот размер тока. Предполагая, что максимальный ток для измерения составляет 30 мА. Итак, следует выбрать трансформатор 220 вольт на 12 вольт. Чтобы получить точный коэффициент конверсии (600/30).

Падение напряжения на обмотке трансформатора очень мало. А ток утечки через обмотку трансформатора очень мал и от него можно отказаться.

Таким образом, потери напряжения, как и напряжение светодиода, делятся на коэффициент трансформатора.

Вторичная обмотка трансформатора должна быть постоянно подключена к нагрузке. Таким образом, у нас есть четыре диода в качестве моста для отображения как положительной, так и отрицательной формы волны. Если нет нагрузки, вторичная катушка будет обычной катушкой.

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь, чтобы электроника Обучение было легким .

Схема внутри светодиодной трубки |

Страница светодиодных трубок Chipshow дает некоторое представление о том, как выглядят светодиодные трубки.

Как видите, внутри светодиодной трубки находится множество светодиодов.Самый экономичный способ запуска таких светодиодов от сети — это соединить несколько светодиодов последовательно, а затем использовать некоторую схему ограничения тока, чтобы установить правильный ток возбуждения для этих светодиодов. Одна светодиодная трубка может содержать один или несколько таких наборов последовательно соединенных светодиодов.

Схема цепи светодиодной трубки дает довольно простую принципиальную схему для светодиодной трубки с питанием от сети 230 В:

Схема выглядит довольно просто. Недостатком такой конструкции являются потери мощности на токоограничивающем резисторе и тот факт, что световой поток мерцает с частотой 100 Гц.Я также ожидал бы плохого регулирования колебаний напряжения сети (при изменении напряжения сети светоотдача меняется довольно сильно). Я не пробовал эту конкретную конструкцию, но это нормальные проблемы для таких простых светодиодных схем.

В статье

LED TUBE LIGHT (AC) рассказывается, как сделать светодиодную трубку. Этот вид ламп представляет собой ряд светодиодов, работающих от сети переменного тока 110 или 220 вольт, как обычные люминесцентные лампы. Следующая принципиальная схема предназначена для работы на 110 В (в статье есть инструкция по модификации для работы на 220 В).

На этой принципиальной схеме для ограничения тока используется конденсатор+резистор и всего 30 последовательно соединенных светодиодов. Может быть, немного лучше (меньшие потери), чем решение только с резистором.

Идеальным решением для управления этими светодиодами был бы подходящий источник питания постоянного тока. Например, это может быть построено из сетевого выпрямителя + фильтрующего конденсатора, за которым следует источник постоянного тока с малыми потерями (импульсный источник питания, подключенный к режиму постоянного тока).

Короткое замыкание светодиодов, такая статья о лампе, посвященная ситуации, содержит некоторую информацию о том, как обнаружить поврежденные светодиоды в цепи светодиодной трубки, прежде чем они вызовут более серьезные проблемы.Вышеуказанные цепи не имеют такой защиты, поэтому поврежденный короткозамкнутый светодиод (или более одного) может вызвать опасность перегрузки цепи (перегрев резистора, слишком большой ток на другие светодиоды и т. д.). По крайней мере, потенциальные опасности.

Информационный бюллетень National Semiconductor: несколько светодиодных цепочек. Один драйвер светодиодов (присланный мне по электронной почте) говорит:
Когда дизайнеры освещения размещают серию светодиодных цепочек в таких приложениях, как уличные или промышленные фонари (и это относится к светодиодным трубкам, построенным таким же образом), каждая цепочка должна быть управляемый постоянным током от отдельного светодиодного драйвера.Однако выходное напряжение часто варьируется из-за различий в производстве светодиодов. Чтобы компенсировать это, драйверы светодиодов обеспечивают более высокое, чем необходимо, напряжение для обеспечения правильной работы каждой цепочки светодиодов. Однако слишком высокое напряжение может привести к потере энергии.

В информационном бюллетене National Semiconductor

говорится, что их светодиодные драйверы с динамическим управлением запасом (DHC), такие как LM3464, контролируют выходное напряжение светодиодных цепочек и динамически регулируют напряжение для получения максимальной эффективности на выходе.LM3464 управляет четырьмя цепочками до 80 В на канал для приложений с интенсивным использованием светодиодов, таких как промышленное, наружное и автомобильное освещение.

И в качестве бонуса для тех, кто работает с низковольтными лампами: на веб-странице LED Ideas представлен дизайн светодиодной трубчатой ​​лампы, работающей от источника постоянного тока 12 В. Есть хорошие фотографии механической конструкции схемы внутри лампы и даже того, как сделать эти двухштырьковые контакты люминесцентной лампы своими руками.

Светодиодная проводка 220В на чайнике | Разговор о домашнем пивоваре

Я знаю, что этот форум не относится к теории цепей 101, но конденсатор слева на диаграмме на самом деле представляет собой импеданс, на котором падает напряжение.Это, безусловно, сработает, но я не вижу никаких преимуществ в этом. Резистора будет достаточно. Второй конденсатор снижает пульсации, но в нем нет необходимости, так как светодиод будет мерцать (пульсировать) с частотой 120 импульсов в секунду, что намного выше, чем может воспринимать ваш глаз.

Как отмечалось выше, падение напряжения или, если хотите, ограничение тока осуществляется реактивным сопротивлением конденсатора. Верхний резистор действительно 470K, который, если бы он был токоограничивающим элементом, ограничил бы ток примерно до половины мА. Его функция заключается в сбросе остаточного заряда, оставшегося на конденсаторе после того, как цепь обесточена.Неплохая идея с точки зрения безопасности, но ненужная, если ограничение тока выполняется с помощью резистора, а не колпачка. Другой резистор 470 Ом. и там, чтобы ограничить бросок тока, когда вещь включена. Опять ненужно. Он боится, что выключатель панели сработает?

Стравливающий резистор на крышке будет воспринимать практически все 220 В и рассеивать 220*220/470000 = 0,1 Вт. Подойдет резистор на четверть ватта. Пусковой ограничительный резистор, если бы ток светодиода был 20 мА, рассеивал бы 0.2 Вт. Подойдет резистор на полватта. Факт подключения к хотсу здесь не актуален. Ток, протекающий через резисторы и их сопротивления, определяет рассеиваемую мощность. Двадцать мА через 470Ω рассеивает такую ​​же мощность при 1 В, как и при 220 В.

Неоновые лампы довольно тусклые. Традиционный размер резистора для них составляет 470 К, поэтому ток составляет полмили, как указано выше. Вы можете легко нажать 10 или более раз через светодиоды (или цепочку светодиодов, как показано на схеме).Или вы можете поставить пару светодиодов спина к спине (параллельно) и, при условии, что они имеют необходимый PIV, устранить мост.

В этом вчерашнем посте обсуждалось, как рассчитать размер резисторов в цепи, в которой используются светодиоды с высоким напряжением.

Как работают электрические цепи | Основы освещения

Основные схемы

Электрическая цепь представляет собой непрерывный путь, по которому существует и/или может протекать электрический ток. Простая электрическая схема состоит из источника питания, двух токопроводящих проводов (один конец каждого из которых присоединен к каждой клемме ячейки) и небольшой лампы для к которым присоединены свободные концы проводов, идущих от ячейки.

Если соединения выполнены правильно, цепь «замкнется», и через нее потечет ток, который зажжет лампу.

Простая электрическая схема

После того, как один из проводов отсоединен от источника питания или в потоке сделан «разрыв», цепь становится «разомкнутой» и лампа больше не загорится.

На практике цепи «размыкаются» такими устройствами, как выключатели, предохранители и автоматические выключатели. Две общие схемы классификация бывает последовательной и параллельной.

Элементы последовательной цепи соединены встык; один и тот же ток течет через его части одну за другой.

Цепи серии

В последовательной цепи ток через все компоненты одинаков, а напряжение на компонентах представляет собой сумму напряжений по каждому компоненту.

Пример последовательной цепи

Параллельные цепи

В параллельной цепи напряжение на каждом из компонентов одинаково, а общий ток равен сумме токов через каждый компонент.

Если два или более компонента соединены параллельно, они имеют одинаковую разность потенциалов ( напряжение) на их концах. Потенциальные различия между компоненты одинаковы по величине и имеют одинаковую полярность. Одно и то же напряжение применимо ко всем цепям компоненты, соединенные параллельно.

Если каждая лампочка подключена к аккумулятору отдельным контуром, говорят, что лампочки подключены параллельно.

Пример параллельного контура.

Пример цепи

Рассмотрим очень простую схему, состоящую из четырех лампочек и одной на 6 В. батарея. Если провод соединяет батарею с одной лампочкой, со второй лампочкой, с третьей лампочкой, а затем обратно с батареей в одну непрерывную петлю, говорят, что лампочки включены последовательно. Если три лампочки соединены последовательно, то через все на них, а падение напряжения составляет 1,5 В на каждой лампочке, и этого может быть недостаточно, чтобы заставить их светиться.

Если лампочки соединены параллельно, ток, протекающий через лампочки, объединяется, образуя ток течет в аккумуляторе, при этом падение напряжения составляет 6,0 В на каждой лампочке и все они светятся.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *