Резистор для светодиода 3 вольта

Расчет резистора для светодиода, калькулятор

Светодиод имеет очень небольшое внутреннее сопротивление, если его подключить напрямую к блоку питания, то сила тока будет достаточной высокой, чтобы он сгорел. Медные или золотые нити, которыми кристалл подключается к внешним выводам, могут выдерживать небольшие скачки, но при сильном превышении перегорают и питание прекращает поступать на кристалл. Онлайн расчёт резистора для светодиода производится на основе его номинальной рабочей силы тока.

1. Онлайн калькулятор
2. Основные параметры
3. Особенности дешёвых ЛЕД

Теория

Математический расчет

Ниже представлена принципиальная электрическая схема в самом простом варианте. В ней светодиод и резистор образуют последовательный контур, по которому протекает одинаковый ток (I). Питается схема от источника ЭДС напряжением (U). В рабочем режиме на элементах цепи происходит падение напряжения: на резисторе (U_R) и на светодиоде (U_LED). Используя второе правило Кирхгофа, получается следующее равенство: или его интерпретация

В приведенных формулах R – это сопротивление рассчитываемого резистора (Ом), R_LED – дифференциальное сопротивление светодиода (Ом), U – напряжения (В).

Значение R_LED меняется при изменении условий работы полупроводникового прибора. В данном случае переменными величинами являются ток и напряжение, от соотношения которых зависит величина сопротивления. Наглядным объяснением сказанного служит ВАХ светодиода. На начальном участке характеристики (примерно до 2 вольт) происходит плавное нарастание тока, в результате чего R_LED имеет большое значение. Затем p-n-переход открывается, что сопровождается резким увеличением тока при незначительном росте прикладываемого напряжения.

Путём несложного преобразования первых двух формул можно определить сопротивление токоограничивающего резистора: U_LED является паспортной величиной для каждого отдельного типа светодиодов.

Графический расчет

Имея на руках ВАХ исследуемого светодиода, можно рассчитать резистор графическим способом. Конечно, такой способ не имеет широкого практического применения. Ведь зная ток нагрузки, из графика можно легко вычислить величину прямого напряжения. Для этого достаточно с оси ординат (I) провести прямую линию до пересечения с кривой, а затем опустить линию на ось абсцисс (U_LED). В итоге все данные для расчета сопротивления получены.

Тем не менее, вариант с использованием графика уникален и заслуживает определенного внимания.

Рассчитаем резистор для светодиода АЛ307 с номинальным током 20 мА, который необходимо подключить к источнику питания 5 В. Для этого из точки 20 мА проводим прямую линию до пересечения с кривой LED. Далее через точку 5 В и точку на графике проводим линию до пересечения с осью ординат и получаем максимальное значение тока (I_max), примерно равное 50 мА. Используя закон Ома, рассчитываем сопротивление: Чтобы схема была безопасной и надёжной нужно исключить перегрев резистора. Для этого следует найти его мощность рассеивания по формуле:

Аналогичным образом рассчитывается резистор, если в цепь последовательно включено несколько светодиодов на 3 вольта. В этом случае от общего напряжения вычитается сумма напряжений всех лампочек.

Все светодиоды для гирлянды из нескольких лампочек следует брать одинаковыми, чтобы через цепь проходил постоянный одинаковый ток.

Максимальное количество лампочек можно узнать, если разделить U сети на U одного светодиода и на коэффициент запаса 1,15.

К источнику в 12 вольт можно спокойно подключить 3 излучающих свет полупроводника с напряжением 3 вольта и получить яркое свечение каждого из них.

Мощность такой гирлянды довольно маленькая. В этом и заключается преимущество светодиодных лампочек. Даже большая гирлянда будет потреблять у вас минимум энергии. Этим с успехом пользуются дизайнеры, украшая интерьеры, делая подсветку мебели и техники.

На сегодняшний день выпускаются сверхяркие модели с напряжением 3 вольта и повышенным допустимым током. Мощность каждого из них достигает 1 Вт и более, и применение у таких моделей уже несколько иное. Светодиод, потребляющий 1-2 Вт, применяют в модулях для прожекторов, фонарей, фар и рабочего освещения помещений.

Примером может служить продукция компании CREE, которая предлагает светодиодные продукты мощностью 1 Вт, 3Вт и т. д. Они созданы по технологиям, которые открывают новые возможности в этой отрасли.

проезжий

Учитывая простоту этой схемы, делитель напряжения, хотя и не идеальный, будет работать. Это связано только с тем, что потребляется низкий ток (3 мА, плюс еще 20 мА тока источника на выходе) датчика и транзистора, который я рекомендую. Желательно получить регулятор напряжения, например, обычный lm7805 (фиксированный 5v) или lm317 (регулируемый).

Таким образом, вам понадобятся два резистора для делителя напряжения. Когда оба резистора равны, напряжение будет наполовину. 5 кОм — это номинальное сопротивление, подойдет любой резистор аналогичного размера (лучше всего 1

Читать еще: Не идет ток на катушку зажигания

10 кОм, чтобы уменьшить утечку тока). Это приведет примерно к 4,5 В на Vin-контакт PIR датчика. Напряжение может варьироваться в зависимости от фактического напряжения батареи 9 В, но при этом также следует убедиться, что напряжение должно находиться в диапазоне от 3 до 6 В датчика PIR.

Следующая часть это транзистор. Во время розыгрыша мигающего светодиодного комплекта 8 мА с малым количеством соли, любой обычный маленький сигнальный транзистор все равно сможет без проблем справиться с несколькими сотнями миллиампер. Вам понадобится NPN-транзистор, такой как 2n3904, 2n2222, 2N4401. Резистор 1 кОм используется для ограничения тока базы, позволяя насыщать транзистор. Датчик Parallax PIR Rev B имеет встроенный транзистор с понижающим резистором для поддержания низкого уровня выходного контакта до момента обнаружения движения. После обнаружения движения этот транзистор активируется, и выходной сигнал становится высоким. Это активирует 2n3904, который переключит ваш светодиодный комплект на землю и включит его.

Я делаю предположение, что в Led Kit есть все необходимое для правильной работы (т.е. вы можете просто подключить 9v, и он будет работать).

Ключевые моменты: внешний транзистор существует по трем причинам. Хотя можно использовать внутренний транзистор, проблема заключается в том, что слишком большое потребление тока из делителя напряжения может вызвать проблемы. Внешний транзистор позволяет потреблять ток Led Kit напрямую от батареи 9 В, а не от делителя напряжения. Кроме того, внутренний PNP-транзистор 2n3906 подключен к V + ПИР (я полагаю, не уверен), что составляет 4,5 В. Я полагаю, этого будет недостаточно для набора Led. Наконец, Parallax указывает внутренний регулятор и транзистор на ИК-датчике как максимум 15-20 мА в зависимости от входного напряжения. Хотя он может, на основании вашего описания 8 мА, напрямую управлять комплектом светодиодов (проблема напряжения не выдерживает), то есть только в том случае, если он действительно потребляет 8 мА. Внешний транзистор просто делает вещи проще.

Если у вас есть PIR-датчик Rev A, это изменится. Пожалуйста, проверьте дважды.

Основные выводы

Приведенные выше формулы на практике необходимо корректировать. Даже в одной партии у светодиодов различные показатели. Чтобы получить точные результаты, в формулы желательно вставлять цифры, полученные при тестировании лед-лампочек.

Необходимо так же учесть температуру среды. Это значит, что для использования в помещениях расчеты проводятся не так, как для использования вне помещений. Если в схему включаются предохранители, учитывается так же их сопротивление. Ведь у любого электроприбора оно есть.

Эффективное подключение к одному ИП

Выше мы уже выяснили, что к одному источнику питания можно запитать неограниченное количество светодиодов. Главное, чтобы хватило мощности. Тем не менее, простое параллельное включение лампочек с резистором для каждой из них является неэффективным. Из предыдущего пункта мы увидели, что более 2/3 мощности рассеивается на токоограничивающем резисторе. Поэтому часто возникает вопрос, сколько всего светодиодов можно подключить к 12 в.

Наиболее эффективным подключением к 12 вольтам считается цепочки из трех последовательных светодиодов с одним резистором. По такой же схеме выпускаются все светодиодные ленты, работающие от блока питания на 12 В.

Расчет резистора при подключении нескольких светодиодов

Подключить несколько led можно двумя способами: последовательно и параллельно. Схемы включения показаны ниже. Не забудьте почитать более подробно про способы подключения светодиодов.

При последовательном соединении используется один резистор, задающий одинаковый ток всей цепочке led. При этом следует учитывать, что источник питания должен обеспечивать напряжение, превышающее общее падение напряжения на диодах. То есть при соединении 4 светодиодов с падением 2.5 В потребуется источник напряжением более 10 В. Ток при этом для всех будет одинаковым. Сопротивление резистора в этом случае можно рассчитать по формуле:

где — напряжение питания,

— сумма падений напряжения на светодиодах,

Так, 4 зеленых светодиода Kingbright L-132XGD напряжением 2.5 В и током 10 мА при питании 12 В потребуют резистора сопротивлением

При этом он должен рассеивать мощность

При параллельном подключении каждому светоизлучающему диоду ток ограничивает свой резистор. В таком случае можно использовать низковольтный источник питания, но ток потребления всей цепи будет складываться из токов, потребляемых каждым светодиодом. Например, 4 желтых светодиода BL-L513UYD фирмы Betlux Electronics с потреблением 20 мА каждый, потребуют от источника ток не менее 80 мА при параллельном включении. Здесь сопротивление и мощность резисторов для каждой пары «резистор – led» рассчитываются так же, как при подключении одиночного светодиода.

Читать еще: Скрежет при повороте руля на месте

Обратите внимание, что и при последовательном, и при параллельном соединении используются источники питания одинаковой мощности. Только в первом случае потребуется источник с большим напряжением, а во втором – с большим током.

Нельзя подключать параллельно несколько светодиодов к одному резистору, т.к. либо они все будут гореть очень тускло, либо один из них может открыться чуть раньше других, и через него пойдет очень большой ток, который выведет его из строя.

Калькулятор расчета сопротивления резистора для светодиода

Сразу приведу калькулятор для тех кто не хочет углубляться в теорию.
Для расчета сопротивления резистора для светодиода нам потребуются следующие данные:

Введите все данные и получите сопротивление резистора в Омах.(Если нужно ввести дробные величины, то нужно использовать десятичную точку, а не запятую.)

Для питания светодиодов обычно приспосабливают источники питания на 5В или 12В. В принципе это может быть любой источник питания, главное чтобы его выходное напряжение было больше чем напряжение которое должно быть на светодиоде минимум на 10-15%, чем больше разница между напряжением БП и светодиода, тем будет лучше стабильность тока, но будет хуже КПД схемы.
Максимальный ток блока питания тоже должен быть равен или больше чем ток необходимый для светодиода. Если ток окажется меньше то светодиод не будет гореть в полную силу.
Падение тока на светодиоде — справочная величина, чем короче длинная волны испускаемого света тем выше напряжение падения. Так для светодиодов красного и зеленого свечения, величина падения 1,5 — 2,5В, для синих, ультрафиолетовых и белых 3 — 3,5В.
Ток светодиода также справочный параметр, но вместо него может указываться мощность светодиода в Ваттах. И чтобы получить ток нужно будет поделить мощность на напряжение. Например светодиод на мощность 1Вт и напряжение 3,3В должен потреблять 0,3А или 300мА тока.

Когда все данные получены расчет резистора для светодиода не составит труда: сначала определяем падение напряжение на резисторе, для этого из напряжения питания вычитаем падение на светодиоде. А теперь по закону Ома делим это напряжение на ток, в результате и имеем сопротивление.
Если напряжения указаны в Вольтах, а токи в Амперах, то сопротивление получиться в Омах. Если использовать миллиАмперы, то сопротивление будет в килоОмах.

Светодиоды круглые 3 мм

Светодиоды круглые 3 мм – полупроводниковые источники света с рабочим напряжением от 1,8В до 3,4В и силой тока в 20мА. Сила света при этом в зависимости от номинала варьируется от 30мкд до 500мкд.

Широко распространены и другие названия светодиодов: индикаторные светодиоды, светоизлучающие индикаторы, DIP светодиоды (Dual In-line Package), DIL светодиоды (Dual In-Line – «в два ряда»), LED светодиоды (Light Emitting Diode).

Светодиоды представлены несколькими вариантами цветового свечения: красный, оранжевый, зелёный. Светодиоды серии 3 RG 300-500mcd 2-3,4v двухцветные – два катодных вывода и один общий анодный предоставляют возможность индикации красным или зелёным цветом.

Изготавливаются в пластмассовом корпусе с оптически прозрачным или диффузно-рассеивающим окрашенным компаундом. Вывода однонаправленные радиальные, гибкие, проволочного типа. Анодный вывод немного длиннее, иногда утолщенный, а катодный вывод может маркироваться небольшим срезом корпуса.

При подключении необходимо соблюдать полярность. Также запрещено напрямую подключать светодиоды к источнику питания. В качестве ограничительного стабилизатора тока необходимо использовать резисторы. При этом на каждую цепочку последовательно соединенных светодиодов подключается отдельный токоограничивающий резистор, что распространяется и на параллельное включение.

Монтаж осуществляется по THT-технологии (выводы монтируются непосредственно в сквозные отверстия печатной платы) на плату с помощью пайки. Угол свечения = 20°, направленного типа излучения. Срок службы не менее 15 000 ч.

Светодиоды круглые 3 мм применяются в качестве источников света и индикации в различных устройствах освещения или декоративно-красочной подсветки: индикаторы приборной панели, наружная реклама, автодорожные знаки, светофоры, интерьерное оформление зданий и многое другое.

Более подробные характеристики, расшифровка маркировки, структура и принцип работы светодиодов круглых 3 мм, а также калькулятор расчета токоограничивающего резистора указаны ниже.

Гарантийный срок работы поставляемых нашей компанией светодиодов круглых 3 мм составляет 2 года, что подкрепляется соответствующими документами по качеству.

Окончательная цена на светоизлучающие диоды круглые 3 мм зависит от количества, сроков поставки, производителя, страны происхождения и формы оплаты.

Светодиоды круглые 3 мм
Фото	Серия	Цена	Цвет	Сила света	Рабочее напряжение	Сила тока	Угол свечения
	3mm Green 30mсd 20	0,84 руб.

Маркировка круглых светодиодов 3 мм:

3mm

Red

30mсd

3mm	–	Диаметр светодиода: 3 мм.
Red	–	Цвет свечения светодиода: red — красный.
30mcd	–	Сила света светодиода: 30 мкд.
20	–	Угол рассеивания света: 20°.

Структура и принцип работы круглых 3 мм DIP светодиодов:

Светодиод состоит из таких основных частей:

Светоизлучающий кристалл.
Проводник.
Анод (+).
Катод (-).
Отражатель — для направления светового потока.
Пластиковая линза.

Свечение светоизлучающего диода возникает вследствие рекомбинации электронов в зоне контакта двух полупроводников с различными типами проводимости, именуемой P-N переходом, при прохождении через него электрического прямого тока.

Устройство
круглых DIP светодиодов

Схема подключения
круглых DIP светодиодов

Для обеспечения максимальной долговечности работы круглых DIP светодиодов 3 мм рекомендуется подключать их последовательно к номиналам сопротивлений. При этом стоит помнить, что максимально надёжной схема будет в том случае, если на каждую цепочку последовательно соединенных светодиодов выделено отдельное сопротивление (резистор).

Калькулятор расчета токоограничивающего резистора

При монтаже светодиодов нужно использовать токоограничивающий резистор для уменьшения тока, проходящего через светодиод, иначе он очень быстро выйдет из строя. Для подбора резистора рекомендуется использовать калькулятор.

Если нужно подключить несколько светодиодов сразу, то их монтаж осуществляется последовательно. При этом стоит иметь ввиду, что все светодиоды в цепи должны быть одного типа, а источник питания должен иметь достаточную мощность и обеспечивать напряжение, превышающее суммарное напряжение всех светодиодов.

Если нужно собрать схему с несколькими параллельными цепями последовательно соединенных диодов, рассчитанный номинал резистора нужно устанавливать для каждой из цепей.

Нельзя подключать несколько светодиодов в параллели с помощью одного резистора, так как светодиоды имеют разброс параметров и требуют различные прямые напряжения, что делает такое подключение практически нерабочим.

Калькулятор вычисляет минимальные сопротивление и мощность одного резистора. Подбирать резистор нужно ближайший по номиналу и с бóльшим сопротивлением и мощностью, чем рассчитанный.

Здесь Вы можете задать уточняющий вопрос о технических особенностях продукции или оставить отзыв о компании.

Также приглашаем Вас участвовать здесь в обсуждении вопросов по электротехнике и электронике, делиться своим опытом, знаниями, высказывать своё мнение, точку зрения.

Коммерческие запросы отправляйте через корзину или на электронную почту (не сюда).