Ηλεκτρονικός υπολογισμός της αντίστασης για το LED

Η τροφοδοσία των LED δεν είναι τόσο απλή ερώτηση όσο φαίνεται. Είναι εξαιρετικά ευαίσθητοι στον τρόπο με τον οποίο λειτουργούν και δεν ανέχονται υπερφόρτωση. Το πιο σημαντικό πράγμα που πρέπει να θυμάστε είναι ότι οι δίοδοι εκπομπής ημιαγωγών παρέχουν σταθερό ρεύμα και όχι τάση. Ακόμη και μια τέλεια σταθεροποιημένη τάση δεν θα παρέχει υποστήριξη για μια δεδομένη λειτουργία, αυτό είναι συνέπεια της εσωτερικής δομής και της αρχής λειτουργίας των ημιαγωγών. Ωστόσο, με μια κατάλληλη προσέγγιση, τα LED μπορούν να συνδεθούν στην τροφοδοσία μέσω περιορισμού ρεύματος ή πρόσθετης αντίστασης. Ο υπολογισμός του μειώνεται σε μια στοιχειώδη επιλογή μιας τέτοιας αντίστασης, στην οποία η περίσσεια Volts θα πέσει σε μια δεδομένη τρέχουσα τιμή. Ας δούμε πώς να υπολογίσουμε την ονομαστική του αξία χειροκίνητα ή να χρησιμοποιήσουμε μια ηλεκτρονική αριθμομηχανή

Αν και η κύρια παράμετρος για την τροφοδοσία του LED είναι τρέχουσα, υπάρχει επίσης όπως πτώση τάσης. Αυτή η τιμή είναι απαραίτητη για να ανάψει. Με βάση αυτό, υπολογίζεται μια περιοριστική αντίσταση.

Τυπικές τάσεις LED διαφορετικών τύπων:

Χρώμα	Τάση
Λευκό	2,8-3,2 για χαμηλή ισχύ, 3,0 και υψηλότερη για ισχυρή (πάνω από 0,5 W)
Κόκκινο	1.6-2.0
Πράσινο	1.9-4.0
Μπλε	2.8-3.2
Κίτρινο πορτοκαλί	2.0-2.2
IR	Έως 1,9
UV	3.1-4.4

Προσοχή! Εάν δεν μπορείτε να βρείτε την τεκμηρίωση για ένα υπάρχον στοιχείο - όταν χρησιμοποιείτε την ηλεκτρονική αριθμομηχανή, πάρτε τα δεδομένα από αυτόν τον πίνακα.

Για να μειώσουμε τη θεωρία, ας υπολογίσουμε αμέσως στην πράξη την αντίσταση για τη σύνδεση ενός λευκού LED στο ενσωματωμένο κύκλωμα ενός αυτοκινήτου 12V. Η πραγματική του τιμή με τον κινητήρα σε λειτουργία φτάνει τα 14,2 V, και μερικές φορές ακόμη μεγαλύτερη, πράγμα που σημαίνει ότι το παίρνουμε για υπολογισμούς.

Στη συνέχεια, ο υπολογισμός της αντίστασης για το LED πραγματοποιείται από Ο νόμος του Ωμ:

R = U / I

Στο LED, θα πρέπει να πέσουν κατά μέσο όρο 3 Volt, οπότε πρέπει να αντισταθμίσετε:

Ουρές = 14,2-3 = 11,2 V

Ένα τυπικό LED 5 mm έχει ονομαστικό ρεύμα 20 mA ή 0,02 A. Υπολογίζουμε την αντίσταση της αντίστασης, στην οποία 11,2 V πρέπει να πέσουν σε ένα δεδομένο ρεύμα:

R = 11,2 / 0,02 = 560 Ohms ή το πλησιέστερο

Προκειμένου να επιτευχθεί σταθερή παροχή ισχύος και φωτεινότητα, ένας σταθεροποιητής L7805 ή L7812 εγκαθίσταται επιπλέον στο κύκλωμα ισχύος και ο υπολογισμός πραγματοποιείται σε σχέση με την παροχή ισχύος 5 ή 12 Volts, αντίστοιχα.

Πώς να υπολογίσετε μια αντίσταση για τη σύνδεση ενός LED σε ένα δίκτυο 220 volt; Ένα τέτοιο ερώτημα προκύπτει όταν πρέπει να κάνετε κάποιο είδος ένδειξης ή ένα σήμα. Ο υπολογισμός της αντίστασης σε αυτήν την περίπτωση μοιάζει με τον εξής:

Urez = 220-3 = 217 V

R = 217 / 0,02 = 10850 Ohms

Εφόσον οποιαδήποτε δίοδος περνά ρεύμα σε μία κατεύθυνση, η αντίστροφη τάση θα οδηγήσει στο γεγονός ότι θα αποτύχει. Έτσι, παράλληλα με το LED, εγκαθιστούν μια άλλη ίδια ή μια κανονική δίοδο ανορθωτή χαμηλής ισχύος, για παράδειγμα, 1n4007.

Χρησιμοποιώντας την ηλεκτρονική αριθμομηχανή μας, μπορείτε να υπολογίσετε την αντίσταση για ένα ή περισσότερα παράλληλα LED που είναι συνδεδεμένα σε σειρά ή κύκλωμα:

Εάν υπάρχουν πολλά LED, τότε:

• Για μια σειριακή σύνδεση, η αντίσταση υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη το άθροισμα των σταγόνων σε κάθε στοιχείο.
• Για παράλληλη σύνδεση, η αντίσταση υπολογίζεται λαμβάνοντας υπόψη το άθροισμα των ρευμάτων κάθε δίοδος εκπομπής φωτός.

Επίσης, δεν πρέπει να ξεχνάμε την ισχύ της αντίστασης, για παράδειγμα, στο δεύτερο παράδειγμα με ένα κύκλωμα συνδεδεμένο σε ένα δίκτυο 220V, μια ισχύ ίση με αυτήν θα εκχωρηθεί σε αυτό:

P = 217 * 0,02 = 4,34 watt

Σε αυτήν την περίπτωση, θα είναι μια αρκετά μεγάλη αντίσταση. Για να μειώσετε αυτήν την ισχύ, μπορείτε να περιορίσετε περαιτέρω το ρεύμα, για παράδειγμα, σε 0,01A, το οποίο θα μειώσει αυτήν την ισχύ κατά δύο. Σε κάθε περίπτωση, η ονομαστική ισχύς αντίστασης πρέπει να είναι μεγαλύτερη από αυτήν που θα απελευθερωθεί κατά τη λειτουργία της.

Για μακρά και σταθερή λειτουργία του πομπού όταν είστε συνδεδεμένοι στο δίκτυο, χρησιμοποιήστε την τάση ελαφρώς υψηλότερη από την ονομαστική τάση, δηλαδή 230-240 V.

Εάν είναι δύσκολο για εσάς να υπολογίσετε ή δεν είστε σίγουροι για κάτι, τότε η ηλεκτρονική μας αριθμομηχανή για τον υπολογισμό της αντίστασης για το LED θα σας πει γρήγορα ποια αντίσταση από το τυπικό εύρος μεγεθών, καθώς και την ελάχιστη ισχύ της, απαιτείται.