Online kalkulačka pro výpočet odporu LED diod. Pojďme zjistit, jak vypočítat rezistory pro LED diody

Online kalkulačka pro výpočet odporu LED diod. Pojďme zjistit, jak vypočítat rezistory pro LED diody

Sdílet na Facebooku Sdílet
Sdílet na Twitteru Tweetnout
Sdílet na Google Plus Sdílet
Sdílet na Pinterestu Sdílet
Odeslat e-mail Pošta

Výpočet odporů pro LED diody je velmi důležitá operace, kterou je nutné provést před připojením ke zdroji napájení. Na tom bude záviset výkon samotné diody i celého obvodu. Rezistor musí být zapojen sériově s LED diodou. Tento prvek je navržen tak, aby omezil proud protékající diodou. Pokud má odpor nižší jmenovitý odpor, než je požadováno, LED dioda selže (vyhoří), a pokud je hodnota tohoto indikátoru vyšší, než je požadováno, světlo z polovodičového prvku bude příliš slabé.

Výpočet rezistorů pro LED diody by se měl provádět podle následujícího vzorce R = (US – UL)/I, kde:

• US — napájecí napětí;
• UL — napájecí napětí diody (obvykle 2 a 4 volty);
• I — proud diody.

Je nutné se ujistit, že zvolená hodnota elektrického proudu bude menší než maximální hodnota proudu polovodičového prvku. Před zahájením výpočtu je nutné tuto hodnotu převést na ampéry. Obvykle se uvádí v miliampérech. Výsledkem výpočtů je tedy hodnota v ohmech. Pokud se získaná hodnota neshoduje se standardním odporem, měla by se zvolit větší, nejbližší jmenovitá hodnota. Nebo můžete sériově zapojit několik prvků s menším jmenovitým odporem tak, aby celkový odpor odpovídal vypočítanému.

Například takto se počítají rezistory pro LED diody. Předpokládejme, že máme zdroj napájení s výstupním napětím 12 voltů a jednu LED diodu (UL = 4 V). Požadovaný proud je 20 mA. Převedeme ho na ampéry a dostaneme 0,02 A. Nyní můžeme začít počítat R = (12 – 4)/0,02 = 400 Ohmů.

Nyní se podívejme na to, jak provádět výpočty při sériovém zapojení několika polovodičových prvků. To je obzvláště důležité při práci s , což snižuje spotřebu energie a umožňuje zapojit velký počet prvků současně. Je však třeba poznamenat, že všechny sériově zapojené LED diody musí být stejného typu a napájecí zdroj musí být dostatečně výkonný. Takto byste měli vypočítat rezistory pro LED diody při sériovém zapojení. Předpokládejme, že v obvodu máme 3 prvky (napětí každého z nich je 4 volty) a 15voltový napájecí zdroj. Určíme napětí UL. K tomu je třeba sečíst indikátory každé z diod 4 + 4 + 4 = 12 voltů. Jmenovitá hodnota proudu LED je 0,02 A, vypočítáme R = (15-12) / 0,02 = 150 Ohmů.

Je velmi důležité si uvědomit, že paralelní zapojení LED diod je, mírně řečeno, špatný nápad. Problém je v tom, že tyto prvky mají řadu parametrů a každý z nich vyžaduje jiné napětí. To vede k tomu, že výpočet LED diody je zbytečný úkol. Při takovém zapojení bude každý prvek svítit svým vlastním jasem. Situaci může zachránit pouze omezující odpor pro každou diodu zvlášť.

Závěrem dodáme, že všechny LED sestavy, včetně LED lamp, se počítají podle tohoto principu. Pokud si chcete takovou konstrukci sestavit sami, budou pro vás tyto výpočty relevantní.

Protože je velmi žádoucí, aby světelná dioda (LED) byla napájena stabilním proudem, nevyplatí se ji připojovat přímo ke zdroji napětí. Je nutné stabilizovat nebo alespoň omezit proud protékající LED diodou. Složité pulzní stabilizátory proudu s vysokou účinností necháme nakonec, pro začátek se vydáme nejjednodušší cestou: použijeme jeden omezující rezistor a vypočítáme odpor rezistoru pro LED diodu.

V pracovní části voltampérové charakteristiky LED se při malé změně napětí může proud několikrát změnit, tj. LED se chová jako stabilizátor napětí. Malou změnu úbytku napětí na LED zanedbáme a budeme ji považovat za konstantní.

Kalkulačka rezistorů LED

Pro ty, co se nechtějí zabývat teorií, vám hned dám kalkulačku.
Pro výpočet odporu rezistoru pro LED potřebujeme následující údaje:

Zadejte všechna data a získejte odpor rezistoru v ohmech. (Pokud potřebujete zadat zlomkové hodnoty, použijte desetinnou čárku, nikoli čárku.)

Pro napájení LED diod se obvykle používají napájecí zdroje 5V nebo 12V. V zásadě se může jednat o jakýkoli napájecí zdroj, hlavní je, aby jeho výstupní napětí bylo alespoň o 10-15% větší než napětí, které by mělo být na LED, čím větší je rozdíl mezi napětím napájecího zdroje a LED, tím lepší bude stabilita proudu, ale účinnost obvodu bude horší.
Maximální proud napájecího zdroje musí být také stejný nebo větší než proud potřebný pro LED. Pokud je proud menší, LED nebude svítit na plný výkon.
Úbytek proudu na LED diodě je referenční hodnota, čím kratší je vlnová délka vyzařovaného světla, tím vyšší je úbytek napětí. Takže pro červené a zelené LED diody je úbytek 1,5 – 2,5 V, pro modré, ultrafialové a bílé 3 – 3,5 V.
Proud LED diody je také referenčním parametrem, ale místo toho lze uvést výkon LED diody ve wattech. A pro získání proudu budete muset výkon vydělit napětím. Například LED dioda s výkonem 1 W a napětím 3,3 V by měla spotřebovat 0,3 A neboli 300 mA proudu.

Když jsou získána všechna data, je výpočet odporu pro LED snadný: nejprve určíme úbytek napětí na odporu, k tomu odečteme úbytek na LED od napájecího napětí. Nyní podle Ohmova zákona vydělíme toto napětí proudem a výsledkem je odpor.
Pokud jsou napětí udávána ve voltech a proudy v ampérech, pak bude odpor v ohmech. Pokud se použijí miliampéry, pak bude odpor v kiloohmech.

Příklad výpočtu odporu rezistoru pro LED.

Například vezměme si LED diodu, kterou jsme již zvažovali, a připojíme ji ke zdroji napájení 5 V: (5 V – 3,3 V) / 0,3 A = 5,67 Ohmu. Protože nejbližší hodnota rezistoru, který se nám dostane, je 5,6 Ohmu, použijeme ji.
Nyní, když známe odpor rezistoru LED, vypočítáme jeho výkon. Nejjednodušší způsob je umocnit proud protékající rezistorem na druhou stranu a vynásobit ho odporem.

Příklad výpočtu výkonu rezistoru pro LED.

Pokračujeme v příkladu: 0,3A * 0,3A * 5,6 Ohm = 0,5 W.
V zásadě si můžete pro takový výkon koupit rezistor, můžete také nainstalovat rezistor pro vyšší výkon, ale často se ukáže, že výkon je vysoký, pak nám pomůže skupinové zapojení rezistorů, ale to je téma na jiný článek.

Zapnutí více LED diod

V různých lampách nebo systémech podsvícení je často nutné použít několik identických LED diod, takže zapojením několika LED diod a jednoho rezistoru do série můžete výrazně ušetřit na rezistorech. Cena rezistoru je samozřejmě malá, ale skutečnost, že jeden rezistor bude vyžadovat méně místa, bude velkým plusem.
U takového schématu zapojení se odpor rezistoru vypočítává podobně, pouze místo úbytku napětí na jedné LED diodě je třeba nahradit součet úbytků napětí na všech LED diodách zapojených do série.

Například při použití 12V zdroje napájení můžete zapojit tři 3,3V LED diody sériově; další 2V bude třeba zhasnout na rezistoru. Pokud použijeme 1W LED diody, dostaneme odpor 2V/0,3A=6,67 Ohmu. Nejbližší jmenovitý odpor je 6,8 Ohmu.

Zapojení LED diod není složitý úkol. Pro správné zapojení stačí znát školní kurz fyziky a dodržovat řadu pravidel.

Hlavním parametrem jakékoli LED diody je proud, nikoli napětí, jak si mnoho lidí myslí. LED dioda musí být napájena stabilizovaným proudem, jehož hodnotu vždy uvádí výrobce na obalu nebo v datovém listu.

Proud na LED diodách je omezen rezistorem – to je nejlevnější možnost. Existuje však i „pokročilejší“ – použití . Ve skutečnosti je používání rezistorů pozůstatkem minulosti, protože dnes existuje spousta ovladačů pro každý vkus a barvu a za nejatraktivnější cenu. Například nejlevnější mohou být . Ovladače poskytují stabilní proud na LED diodách bez ohledu na změnu napětí na jejich vstupu.

Správné připojení LED k ovladači je následující: nejprve je třeba připojit LED k ovladači a teprve poté ovladač zapnout.

Existuje několik typů:

Připomeňme si Ohmův zákon:

R — odpor — měřeno v ohmech

U — napětí- měřeno ve voltech (V)

Já — proud- měřeno v ampérech (A)

Příklad výpočtu rezistoru pro LED:

Řekněme, že napájecí zdroj má výstupní napětí 12 V: Vs=12 V

V odporu (10-12) se rozptýlí 2 V

Vypočítáme odporový výkon:

Potřebný rezistor je R=500 Ohm a P=0,2 W.

Výpočet odporu pro LED při sériovém zapojení LED diod

Mínus LED diody je připojen k kladnému pólu další. Takto lze zapojovat donekonečna. Úbytek napětí na LED diodě se vynásobí počtem diod v obvodu. Tedy, pokud máme 5 LED diod s jmenovitým proudem 700 mA a úbytkem napětí 3,4 V, pak potřebujeme ovladač pro 700 mA. 3,4 * 5 = 17 V

Nyní jsme se podívali na to, jaké ovladače lze vybrat, a nyní se vrátíme přímo k tomu, jak vypočítat odpor pro LED s takovým zapojením.

Výše jsme uvažovali výpočet rezistoru pro LED (jednu). V případě sériového zapojení je výpočet podobný, ale je nutné vzít v úvahu, že úbytek napětí na rezistoru je menší. Pokud „na prstech“, pak se celkový úbytek napětí na LED diodách odečte od zdroje napájení Vl = 3 * 2 = 6V. Za předpokladu, že náš zdroj produkuje 12V, pak 12-6 = 6V.

To znamená, že potřebujeme rezistor 300 Ohmů a 0,125 W.

Charakteristiky LED a napájecího zdroje jsou podobné jako v předchozím příkladu.

Výpočet odporu pro paralelní zapojení LED diody

Pokud je kladný pól jedné LED diody připojen k kladnému pólu druhé a záporný k zápornému. Při takovém zapojení se proud sčítá a úbytek zůstává nezměněn. To znamená, že pokud máme 3 LED diody 700 mA a úbytek 3,4 V, pak 0,7 * 3 = 2,1 A, pak budeme potřebovat ovladač s parametry 4-7 V a ne méně než 2,1 A.

Výpočet rezistoru pro LED je v tomto případě podobný jako v prvním případě.

Výpočet odporu pro LED v sériovo-paralelním zapojení

Zajímavé zapojení. Při tomto uspořádání diod je paralelně zapojeno několik sériových řetězců. Je nutné vědět, že počet LED diod v řetězcích musí být stejný. Driver se volí s ohledem na úbytek napětí na jednom řetězci a součin proudu a počtu řetězců. To znamená, že paralelně jsou zapojeny 3 sériové řetězce s parametry 12V a 350 mA, napětí zůstává 12V a proud 350 * 3 = 1,05A. Pro dlouhodobý provoz čipů potřebujeme LED driver s 12-15V a proudem 1050 mA.

Výpočet rezistoru pro LED v tomto případě bude následující:

Rezistor je podobný při sériovém zapojení, je však třeba zvážit, že spotřeba ze zdroje energie se zvýší třikrát (0,2 + 0,2 + 0,2 = 0,06 A).

Při připojování LED diod přes rezistor je potřeba stabilizovaný zdroj energie, protože při změně napětí se změní i proud protékající diodou.

Existuje i jiný způsob zapojení LED diod – paralelní sériové zapojení s křížovým zapojením. Ale ve výpočtech je to poměrně složité téma, takže ho zde nebudu zveřejňovat. V případě potřeby to samozřejmě popíšu, ale myslím, že je to nutné pouze pro úzký okruh odborníků.

Na internetu najdete mnoho online kalkulaček, které vám ihned vypočítají odpory. Neměli byste jim ale slepě důvěřovat, ale raději si to dvakrát zkontrolujte podle rčení: „Chceš-li, aby to bylo hotové správně, udělej si to sám.“

Chcete-li vypočítat hodnotu odporu pro připojení LED, zadejte data do formuláře online kalkulačky a klikněte na tlačítko „vypočítat“.

Výsledkem výpočtu bude přesná hodnota hodnoty odporu a typická hodnota tovární hodnoty rezistoru jemu blízké.
LED si právem vysloužily uznání automobilových nadšenců, protože poskytují silný světelný tok s mizivou spotřebou (ve srovnání s běžnými automobilovými žárovkami) a také široký výběr barev a rozměrů žhavení. Milovníci domácích automobilů pro automobily v procesu přeměny vyhořelých žárovek na LED často čelí otázce: jak připojit LED do palubní sítě auta (pro auto 12V, pro náklaďák 24V) nebo motocykl (6-12V)? Přímým připojením to totiž okamžitě vypálíte. V tomto článku vám řeknu, jak správně připojit jednu nebo více LED ke zdroji napájení. Zjistíte, proč LED potřebuje rezistor a můžete si jeho hodnotu vypočítat pomocí naší online kalkulačky.

Jak správně zapojit LED do palubní sítě.

Pro správnou funkci LED je nutné omezit proud, který jí protéká. K tomu je LED připojena k palubní síti sériově s odporem omezujícím proud. Nutnost omezení proudu je odůvodněna závislostí životnosti LED na procházejícím proudu, čím je vyšší, tím je životnost kratší; Je však třeba poznamenat, že tato závislost je nelineární a pokud je překročena určitá doporučená prahová hodnota (viz datový list pro váš model), dioda selže.

Obrázek ukazuje několik možností pro zapnutí LED s odpory a také ukazuje, které z inkluzí jsou optimální, které jsou správné, ale méně optimální z hlediska spotřeby energie, a které jsou nesprávné a povedou k výraznému snížení životnosti zařízení. LED diody. Rozhodli jsme se pro možnost spínacího obvodu, nyní musíme zjistit, jaký odpor je potřeba pro LED.

Online kalkulačka: „Výpočet rezistoru pro LED.“

Vzorec pro výpočet rezistoru je následující: R= (Upit – (Upr.sv* N))/I
Kde: Upit je napětí napájecího zdroje Uptr.sv je stejnosměrné napětí na LED, N je počet LED, I je proud procházející LED. Přirozeně se nabízí otázka: kde tato data získat? Pro ty, kteří se rozhodli vzdát, protože. neví nic o názvu a původu těžených diod, – řeknu, nespěchejte, univerzální řešení vaší otázky bude uvedeno níže.

Podívejme se jako příklad na datový list pro 3mm LED od kingbright.
Obrázek níže je snímek obrazovky znázorňující charakteristiky LED s procházejícím proudem 2 mA při teplotě 25C. Ze všech prezentovaných charakteristik nás zajímá pouze Forward Voltage – propustné napětí na LED.

Podívejme se dále, výrobce poskytuje informace o maximálních přípustných hodnotách:

• Napájení
• pulzní proud
• stejnosměrný proud (DC Forward Current), právě tato hodnota nás v tomto případě zajímá, nesmí být povolen průchod proudu nad 25 miliampérů (při teplotě 25 stupňů Celsia).

Poslední obrázek ilustruje závislost vlastností na podmínkách použití:

• závislost propustného napětí na procházejícím proudu
• závislost intenzity světelného toku na procházejícím proudu
• závislost procházejícího proudu na teplotě
• závislost intenzity světelného toku na teplotě

Na základě údajů získaných v Datasheetu můžeme usoudit, že optimální hodnota procházejícího proudu je od 2 do 10 miliampérů, zatímco typická hodnota propustného napětí na svorkách LED je od 1,9 do 2 Voltů.

Příklad výpočtu č. 1 Zadáte-li do online kalkulátoru napětí palubní sítě 12 (V), hodnotu proudu 2 (mA), hodnotu propustného napětí 1,9 (V), počet LED diod 1, dostaneme vypočtenou hodnotu odporu = 5050 Ohm Nejbližší výrobní hodnota rezistoru je 5100 Ohm nebo 5,1 kOhm označení domácích rezistorů 5k1 označení odporu smd 512

Příklad výpočtu č. 2 Zadáte-li do kalkulátoru napětí palubní sítě kamionu 24 (V), aktuální hodnota je 10 (mA) svítíme naplno:), propustná hodnota napětí 2 (V) číslo LED diod 3 (ukázala se malá girlanda) vypočtená hodnota rezistoru = 1800 Ohm Nejbližší výrobní hodnota rezistoru je 1800 Ohm nebo 1,8 kOhm označení domácích rezistorů Označení 1k8 rezistoru smd 182

Doporučení pro připojení LED s neznámými vlastnostmi:

Vezměte aktuální hodnotu jako 5-10 (mA), hodnotu propustného napětí na LED jako 1,5-2 (V), zadejte napětí vaší palubní sítě do kalkulátoru a proveďte výpočet. S 99% pravděpodobností vaše LED v tomto režimu vydrží déle než jeden rok. Přesnost výpočtu můžete zkontrolovat měřením proudu procházejícího diodou, k tomu je ampérmetr zapojen do série s vaším řetězcem rezistoru a LED. Pokud máte dotazy, ptejte se v komentářích.

• O autorovi
• Nedávné publikace

Žiji ve Světě DIY, postuji články zaslané čtenáři. Občas píšu na témata: užitečné domácí výrobky pro domácnost a domácí výrobky pro radioamatéry.

Samodelkin nedávno publikoval (zobrazit vše)

• DIY: dřevěná rukojeť na řadicí páku – 6. ledna 2019
• Skříň na nářadí pro kutily – 2. listopadu 2018
• DIY noční světlo na budík – 1. listopadu 2018