Sådan beregnes korrekt og vælges en modstand til en LED

Hver af os har set lysdiode. En almindelig lille LED ligner en plastisk kegleobjektiv på ledende ben, hvori der er en katode og anode. I diagrammet er LED afbildet som en almindelig diode, hvorfra pilene viser det udsendte lys. Så LED bruges til at modtage lys, når elektroner bevæger sig fra katoden til anoden - pn-kryds synligt lys udsendes.

Opfindelsen af ​​LED fandt sted i de fjerne 1970'ere, da glødelamper blev brugt til at opnå lys i alt. Men i dag, i begyndelsen af ​​det 21. århundrede, indtog lysdioder endelig stedet for de mest effektive kilder til elektrisk lys.

Hvor er plustegnet for LED, og ​​hvor er minustegnet?

For at tilslutte LED'en korrekt til strømkilden, skal du først overholde polariteten. LED-anoden er forbundet til plusskilden “+” i strømkilden, og katoden til minus “-”. Katoden, der er forbundet til minus, har en kort udgang, henholdsvis anoden er lang - LED'ets lange ben er på pluskilden “+” for strømkilden.

Se inden i LED'en: den store elektrode er katoden, den er til minus, den lille elektrode, der ligner lige slutningen af ​​benet, er plus. Og ved siden af ​​katoden har LED-objektivet et fladt snit.

Hold ikke loddejernet i lang tid

LED-ledningerne skal loddes pænt og hurtigt, fordi halvlederforbindelsen er meget bange for overskydende varme, så du er nødt til at røre loddejernet med korte slag af loddejernet og derefter tage loddejernet ud af vejen. Det er bedre at holde det loddede LED-ben med en pincet under lodningsprocessen for at sikre, at varme fjernes fra benet, bare i tilfælde af.

Modstand krævet, når LED kontrolleres

Vi kommer til den vigtigste ting - hvordan man tilslutter LED'en til en strømkilde. Hvis du vil Kontroller lysdioden for ydelse, tilslut derefter ikke det direkte til batteriet eller strømforsyningen. Hvis din strømforsyning er 12 volt, skal du bruge en 1 kOhm modstand i serie med LED'en under test for sikkerheds skyld.

Glem ikke polaritet - en lang ledning til et plus, en ledning fra en stor intern elektrode til et minus. Hvis du ikke bruger en modstand, vil LED hurtigt brænde ud, hvis du ved en fejltagelse overskrider den nominelle spænding, vil en stor strøm strømme gennem p-n-krydset, og LED'en vil næsten øjeblikkeligt svigte.

LED farve

LED'er findes i forskellige farver, men glødens farve bestemmes ikke altid af farven på LED-objektivet. Hvid, rød, blå, orange, grøn eller gul - linsen kan være gennemsigtig, og hvis du tænder for den, vil den vise sig at være rød eller blå. Blå og hvide LED'er er den dyreste. Generelt påvirker sammensætningen af ​​en halvleder primært farven på en LED-glød og linsens farve som en sekundær faktor.

RGB LEDs i flere farver indeholder i et tilfælde flere lysemitterende pn-kryds, som hver giver sin egen glødefarve. Ved at kombinere komponenternes lysstyrke med strømme eller frekvenser af strømimpulser (for røde, grønne og blå krystaller), kan du få enhver skygge. Her er det selvfølgelig nødvendigt med afbalanceringsmodstande for hver farvekanal.

Find modstandsværdien for LED

Modstanden er serieforbundet med LED. Modstandens funktion er at begrænse strømmen, gøre den tæt på LED's nominelle værdi, så LED'en ikke øjeblikkeligt brænder ud og fungerer i normal nominel tilstand. Vi tager højde for følgende indledende data:

• Vps er strømkildens spænding;

• Vdf - direkte spændingsfald på LED'en i normal tilstand;

• Hvis er den nominelle strøm for LED i normal lystilstand.

Nu inden du finder det værdien af ​​den krævede modstand R, bemærk, at strømmen i seriekredsløbet vil være konstant, den samme i hvert element: strømmen Hvis gennem LED'en vil være lig med strømmen Ir gennem den begrænsende modstand.

Derfor Ir = Hvis. Men Ir = Ur / R - ifølge Ohms lov. Og Ur = Vps-Vdf. Således er R = Ur / Ir = (Vps-Vdf) / If.

Det vil sige, at kende spændingen i strømkilden, spændingsfaldet på LED og dens nominelle strøm, kan du nemt vælge den passende begrænsningsmodstand.

Hvis den fundne modstandsværdi ikke kan vælges fra standardserien af ​​modstandsvurderinger, tages en modstand med en lidt større værdi, for eksempel i stedet for de fundne 460 Ohms, tages 470 Ohms, som altid er lette at finde. Lysstyrken på LED'en falder meget lidt.

Eksempel på valg af modstand:

Antag, at der er en 12 volt strømforsyning, og en LED, der har brug for 1,5 volt og 10 mA for en normal glød. Vi vælger en slukkende modstand. 12-1,5 = 10,5 volt skulle falde på modstanden, og strømmen i seriekredsløbet (strømkilde, modstand, LED) skal være 10 mA, derfor fra Ohms lov: R = U / I = 10.5 / 0.010 = 1050 ohm. Vi vælger 1,1 kOhm.

Hvilken magt skal modstanden være? Hvis R = 1100 ohm, og strømmen er 0,01 A, frigøres der ifølge Joule-Lenz-loven termisk energi Q = I * I * R = 0,11 J hvert sekund på modstanden, hvilket svarer til 0,11 W. En 0,125 W modstand gør, selv en margen vil forblive.

LED-serieforbindelse

Hvis du har et mål om at forbinde flere LED'er til en enkelt lyskilde, er det bedst at udføre forbindelsen i serie. Dette er nødvendigt for ikke at klæbe din modstand til hver LED for at undgå unødvendige energitab. LED'er af samme type fra samme batch er mest velegnede til seriel forbindelse.

Antag, at du konstant skal kombinere 8 lysdioder på 1,4 volt med en strøm på 0,02 A for at forbinde til en 12 volt strømkilde. Det er klart, at den samlede strøm vil være 0,02 A, men den totale spænding vil være 11,2 volt, derfor bør 0,8 volt ved en strøm på 0,02 A spredes på modstanden. R = U / I = 0,8 / 0,02 = 40 Ohm. Vælg en modstand ved mindst 43 ohm effekt.

Parallel tilslutning af LED-strenge er ikke den bedste mulighed

Hvis du har et valg, er det bedst at tilslutte LED'er i serier, ikke parallelt. Hvis du tilslutter flere lysdioder parallelt gennem en fælles modstand, vil hver af dem på grund af spredningen i parametre for lysdioderne ikke være på lige fod med de andre, nogle vil lysere lysere, tage mere strøm, og nogle vil dæmpe. Som et resultat vil enhver af LED'erne brænde tidligere på grund af den hurtige nedbrydning af krystallen. Det er bedre for parallel tilslutning af LED'er, hvis der ikke er noget alternativ, skal du anvende en begrænsende modstand på hvert kredsløb.

Se også: Enkle LED-tilslutningsdiagrammer