LED je poluvodički element koji se koristi za osvjetljenje. Koristi se u svjetiljkama, svjetiljkama, svjetiljkama i drugim rasvjetnim uređajima. Načelo njegova djelovanja je da kad struja teče kroz diodu koja emitira svjetlost, fotoni se oslobađaju s površine materijala poluvodiča, a dioda počinje svijetliti.
Proračun otpornika za LED
Pouzdan rad LED-a ovisi o struji koja prolazi kroz njega. Na niskim vrijednostima jednostavno neće zasjati, a ako se premaši trenutna vrijednost, karakteristike elementa će se pogoršati, sve do uništenja. U isto vrijeme kažu - LED je izgorio. Kako bi se isključila mogućnost kvara ovog poluvodiča, potrebno je odabrati otpornik u krugu s otpornikom koji je u njemu uključen. Ograničit će struju u krugu na optimalne vrijednosti.
Proračun ocjena otpora
Za rad radio elementa potrebno mu je napajanje. Prema Ohmovom zakonu, što je veći otpor jednog dijela kruga, to manje struje prolazi kroz njega. Opasna situacija se događa ako u krugu teče veća struja od očekivane, jer svaki element ne podnosi veće strujno opterećenje.
Otpornost LED-a je nelinearna. To znači da kad se napon koji se napaja od ovog elementa promijeni, struja koja prolazi kroz njega mijenjat će se nelinearno. To možete provjeriti ako pronađete volt-amperske karakteristike bilo koje diode, uključujući odašiljač svjetla. Kad se napaja ispod napona otvaranja p - n spajanja, struja kroz LED je mala, a element ne radi. Čim se prekorači ovaj prag, struja kroz element se brzo povećava i počinje svijetliti.
Ako je napajanje priključeno izravno na LED, dioda će uspjeti, jer nije dizajnirana za takvo opterećenje. Da biste to izbjegli, morate ograničiti struju koja teče kroz LED s balastnim otporom ili smanjiti napon na važnom poluvodiču za nas.
Razmotrite najjednostavniji dijagram veze (slika 1). Izvor istosmjerne struje priključen je serijski preko otpornika na željenu LED, čije karakteristike moraju biti poznate. To možete učiniti na Internetu preuzimanjem opisa (informativnog lista) na određeni model ili pronalaženjem željenog modela u imenicima. Ako nije moguće pronaći opis, možete približno odrediti pad napona na LED-u po njegovoj boji:
- Infracrveno - do 1, 9 V.
- Crvena - od 1, 6 do 2, 03 V.
- Narančasta - od 2, 03 do 2, 1 V.
- Žuta - od 2, 1 do 2, 2 V.
- Zelena - od 2, 2 do 3, 5 V.
- Plava - od 2, 5 do 3, 7 V.
- Ljubičasta - 2, 8 do 4 V.
- Ultraljubičasto - od 3, 1 do 4, 4 V.
- Bijela - od 3 do 3, 7 V.
Slika 1 - LED dijagram veze
Struja u krugu može se usporediti s kretanjem tekućine kroz cijev. Ako postoji samo jedan put protoka, tada će snaga struje (brzina protoka) u cijelom krugu biti jednaka. Upravo se to događa u krugu na slici 1. Prema Kirchhoffovom zakonu, zbroj padova napona na svim elementima uključenim u strujni krug za protok jedne struje jednak je EMF-u ovog kruga (naznačeno slovkom 1 slovom E). Iz ovoga možemo zaključiti da napon koji pada na otporniku koji ograničava struju treba biti jednak razlici između napona napajanja i njegovog pada na LED.
Budući da struja u krugu mora biti ista, tada kroz otpornik i kroz LED, struja je ista. Za stabilan rad poluvodičkog elementa, povećanje njegovih pokazatelja pouzdanosti i trajnosti, struja kroz njega mora biti određene vrijednosti navedene u njegovom opisu. Ako se ne može pronaći opis, može se uzeti približna trenutna vrijednost od 10 miliampera. Nakon određivanja tih podataka, već je moguće izračunati vrijednost otpora otpornika za LED. Određuje ga Ohmov zakon. Otpor otpornika jednak je omjeru pada napona preko njega i struji u krugu. Ili u simboličnom obliku:
R = U (R) / I,
gdje je U (R) pad napona preko otpornika
I - struja u krugu
Proračun U (R) na otporniku:
U (R) = E - U (Led)
gdje je U (Led) pad napona preko LED elementa.
Pomoću ovih formula dobivate točnu vrijednost otpora otpornika. Međutim, industrija proizvodi samo standardne vrijednosti otpora, takozvane serije ocjena. Stoga će nakon izračuna morati izvršiti odabir postojeće vrijednosti otpora. Morate odabrati malo veći otpornik nego što se pokazalo u proračunu, čime ćete dobiti zaštitu od slučajnog viška napona u mreži. Ako je teško odabrati element vrijedan blizak, možete pokušati spojiti dva otpornika u nizu ili paralelno.
Odabir snage otpornika
Ako u krugu pokupite otpor manje snage nego što je potrebno, jednostavno neće uspjeti. Izračun snage otpornika prilično je jednostavan, na njemu trebate umnožiti pad napona s strujom koja teče u ovom krugu. Tada morate odabrati otpor snagom koja nije manja od izračunate.
Primjer izračuna
Imamo napajanje od 12 V, zeleni LED. Potrebno je izračunati otpor i snagu otpornika koji ograničava struju. Pad napona na zelenom LED koji nam treba je 2, 4 V, nazivna struja je 20 mA. Odatle izračunavamo incident napona na balastu.
U (R) = E - U (Led) = 12 V - 2, 4 V = 9, 6 V.
Vrijednost otpora:
R = U (R) / I = 9, 6 V / 0, 02A = 480 Ohma.
Vrijednost snage:
P = U (R) ⋅ I = 9, 6 V ⋅ 0, 02A = 0, 192 W
Iz serije standardnih otpora odabiremo 487 Ohma (serija E96), a snaga se može odabrati 0, 25 W. Takav otpornik se mora naručiti.
U slučaju da trebate spojiti nekoliko LED-ova u nizu, možete ih povezati i na izvor napajanja pomoću samo jednog otpornika, koji će apsorbirati višak napona. Izračunava se prema gornjim formulama, međutim, umjesto jednog izravnog napona U (Led), morate uzeti zbroj izravnih napona potrebnih LED-ova.
Ako želite povezati nekoliko svjetlosnih elemenata paralelno, za svaki od njih morate izračunati vlastiti otpornik, jer svaki od poluvodiča može imati vlastiti napon naprijed. Izračuni za svaki krug u ovom su slučaju slični izračunavanju jednog otpornika, jer su svi povezani paralelno na isti izvor napajanja, a njegova vrijednost za proračun svakog kruga je ista.
Koraci izračuna
Da biste napravili ispravne izračune, morate učiniti sljedeće:
- Pojašnjenje izravnog napona i struje LED-a.
- Izračun pada napona na željenom otporniku.
- Proračun otpora otpornika.
- Odabir otpora iz standardnog raspona.
- Proračun i izbor snage.
Online LED Kalkulator
Ovaj jednostavan izračun možete napraviti sami, ali lakše je i učinkovitije vremenom upotrijebiti kalkulator za izračunavanje otpornika za LED. Ako takav upit upišete u tražilicu, postoje mnoge web stranice koje nude automatsko brojanje. Sve potrebne formule u ovom alatu su već ugrađene i rade odmah. Neke usluge također nude izbor elemenata. Trebat će samo odabrati najprikladniji kalkulator za izračunavanje LED-a i tako uštedjeti vaše vrijeme.
Mrežni LED kalkulator nije jedini način za uštedu vremena u računanju. Proračun tranzistora, kondenzatora i drugih elemenata za različite sklopove odavno je automatiziran na Internetu. Ostaje samo kompetentno koristiti tražilicu za rješavanje ovih problema.
LED su optimalno rješenje za mnoge rasvjetne zadatke u kući, uredu i proizvodnji. Obratite pažnju na Ledz čvora. Ovo je najbolji omjer cijene i kvalitete rasvjetnih proizvoda, koristeći ih, ne morate sami vršiti proračune i sastaviti rasvjetnu opremu.
# s3gt_translate_tooltip_mini (prikaz: nijedan! važan; )