Paano pumili ng isang kasalukuyang naglilimita ng risistor para sa isang LED

Ang mga modernong pinagmumulan ng ilaw na LED ay angkop para sa pangmatagalang operasyon sa mga mahirap na kundisyon. Gayunpaman, para sa kasalukuyang proteksyon, isang limitasyon sa paglaban sa kuryente ang ginagamit. Ang tumpak na pagkalkula ng risistor para sa LED ay makakatulong upang piliin ang mga gumaganang bahagi ng circuit nang walang mga error.

Application ng isang kasalukuyang nililimitahan risistor para sa isang LED

Ginagamit ang mga LED para sa pandekorasyon na dekorasyon, upang matiyak ang mahusay na kakayahang makita sa isang madilim na koridor at upang malutas ang iba pang mga praktikal na problema. Ang mga ito ay mas matipid kaysa sa mga klasikong bombilya. Pinipigilan ng mataas na lakas ang kontaminasyon ng kapaligiran ng mga nakakapinsalang compound ng kemikal, na posible pagkatapos ng pinsala sa bombilya ng pinagmulan ng ilaw na gas-debit.

Isinasaalang-alang ang isang panig na kondaktibiti ng semiconductor junction, ang pangangailangan na ikonekta ang LED sa isang imbakan na baterya, isa pang mapagkukunan ng kuryente ng DC, ay malinaw. Ang boltahe ng isang karaniwang network ng sambahayan ay naitama, nabawasan sa isang antas ng nominal. Ginagamit ang risistor upang limitahan ang kasalukuyang.

Mga tampok ng trabaho at mga kalkulasyon

Sa kabila ng mga makabuluhang kalamangan, inirerekumenda ng mga matulungin na gumagamit ang pagbibigay pansin sa mga makabuluhang kawalan ng mga aparatong LED:

• tinutukoy ng mga teknolohiya ng semiconductor ang mga hindi linear na kasalukuyang-boltahe na katangian (VAC);
• isang pagtaas ng boltahe sa itaas ng isang tiyak na threshold ay sinamahan ng pagkasira ng p-n junction;
• sa isang tiyak na antas (na may direkta o pabalik na koneksyon), isang matalim na pagtaas sa kasalukuyang lakas ay nakakapinsala sa produkto.

Ang partikular na kahalagahan ay ang mababang paglaban ng intrinsic sa operating mode. Ang isang medyo maliit na pagbabago sa mga pangunahing parameter ng supply ng kuryente ay maaaring makapinsala sa semiconductor junction. Para sa kadahilanang ito, isang kasalukuyang pumipigil sa risistor ay idinagdag sa circuit.

Ang isang karagdagang elemento ng passive ay nagdaragdag ng pagkonsumo ng enerhiya. Para sa kadahilanang ito, inirerekumenda na gumamit ng mga naturang solusyon sa kumbinasyon ng mga mababang LED power, o upang lumikha ng mga aparato na may maliit na cycle ng tungkulin.

Pagkalkula sa matematika

Sa pinakasimpleng circuit, isang kasalukuyang naglilimita ng risistor (R) at isang LED ay konektado sa serye sa isang pare-pareho na kasalukuyang mapagkukunan (I) na may isang tiyak na boltahe (Ui) sa mga output terminal. Maaari mong kalkulahin ang paglaban ng elektrisidad gamit ang kilalang pormula ng batas ng Ohm (I = U / R).

Ang pangalawang postulate ni Kirchhoff ay kapaki-pakinabang din. Sa halimbawang ito, tinutukoy nito ang sumusunod na pagkakapantay-pantay: Ui = Ur + Uckung saan Ur (Uc) - Boltahe sa kabuuan ng risistor (LED), ayon sa pagkakabanggit. Sa pamamagitan lamang ng pagbabago ng mga expression na ito, maaari mong makuha ang pangunahing mga dependency:

• Ui = I * R + I * Rc;
• R = (Ui - Uc) / I.

Dito Rc nagsasaad ng pagkakaiba-iba ng paglaban ng isang aparato na semiconductor, na nagbabago nang hindi linearly depende sa boltahe at kasalukuyang. Sa baligtad na bahagi ng kasalukuyang boltahe na katangian, ang lugar ng pagharang ay maaaring makilala. Makabuluhang pagtaas Rc sa lugar na ito pinipigilan ang paggalaw ng mga electron (Iobr = 0). Gayunpaman, sa isang kasunod na pagtaas ng boltahe sa isang tiyak na antas (Urev-m), isang pagkasira ng p-n junction ay nangyayari.

Dahil ang driver ay nagbibigay ng DC power, kailangan mong maingat na pag-aralan ang kaukulang "direktang" koneksyon. Mga tampok ng katangiang I - V:

• sa unang seksyon upang Uн ang resistensya ay bumababa nang maayos at kasalukuyang tumataas nang naaayon;
• mula sa Uн dati pa Um - lugar ng pagtatrabaho (radiation sa saklaw ng ilaw);
• karagdagang - isang matalim pagbaba ng paglaban provokes isang exponential pagtaas sa kasalukuyang lakas sa kasunod na pagkabigo ng produkto.

Ang mga LED ay kinakalkula batay sa boltahe ng pagpapatakbo. Uc... Ipinapahiwatig ng mga tagagawa ang parameter na ito sa kasamang dokumentasyon. Upang makalkula ang elektrikal na paglaban ng isang angkop na kasalukuyang naglilimita sa risistor, gamitin ang formula: R = (Ui - Uc) / I.

Pagkalkula ng grapiko

Kung kukuha ka ng CVC, maaari kang maglapat ng isang grapikong pamamaraan. Ang orihinal na graphic at digital na impormasyon ay kinuha mula sa pasaporte, o sa opisyal na website ng tagagawa. Algorithm ng mga aksyon (halimbawa):

• ayon sa paunang data, ang kasalukuyang na-rate ng LED (In) ay 25 mA;
• ang isang may tuldok na linya ay iginuhit mula sa kaukulang punto (1) sa patayong axis ng mga ordinate sa interseksyon ng liko ng katangian ng I - V (2);
• tandaan ang boltahe ng supply ng kuryente (Ui = 5.5 V) sa axis ng abscissa (3);
• gumuhit ng isang linya sa pamamagitan ng mga puntos (2) at (3);
• ang intersection na may y-axis ay magpapakita ng maximum na pinapayagan na kasalukuyang (Im = 60 mA).

Dagdag dito, ayon sa klasikal na pormula, hindi mahirap makalkula kung aling risistor ang kinakailangan para sa LED sa kasong ito: R = Ui / Im = 5.5 / 0.06 ≈ 91.7... Sa serial line, kailangan mong piliin ang pinakamalapit na denominasyon na may isang maliit na margin - 100 Ohm. Ang solusyon na ito ay bahagyang mabawasan ang kahusayan. Ngunit sa isang banayad na mode, ang mga sangkap na gumagana ay mas mababa ang pag-init. Ang pagkarga sa semiconductor junction ay mababawasan nang naaayon. Inaasahan na taasan ang buhay ng mapagkukunan ng ilaw.

Upang mapili ang wastong risistor, kailangan mong malaman ang lakas (P). Mga pamantayang halaga (W): 0.125; 0.25; 0.5; isa; 2; 5. Maaaring gawin ang mga pagkalkula para sa anumang kilalang mga parameter gamit ang mga formula: P = Im2 * R = Ur2 / R... Kung kukuha kami ng paunang data ng halimbawa na isinasaalang-alang: P = 0.06 * 0.06 * 100 = 0.36 W. Isinasaalang-alang ang tipikal na saklaw ng modelo, kinakailangan upang pumili ng isang resistor na 100 Ohm na may lakas na pagdidilig ng 0.5 W.

Ang mga pagpapaubaya para sa kawastuhan ng paglaban ng elektrikal ng mga resistors ay mula sa 0.001 hanggang 30% ng nominal. Sa pagmamarka alinsunod sa mga pamantayang pang-internasyonal, ang mga kaukulang klase ay itinalaga sa mga titik na Latin (D - 0.5%; G - 2%; J - 5%).

Pagkonekta ng isang LED sa pamamagitan ng isang risistor

Isinasaalang-alang ang ipinakita na data, maraming mahahalagang konklusyong konklusyon ang maaaring makuha:

• ang resistive proteksiyon na mga circuit ay ginagamit sa mababang lakas;
• hindi sila nagsasagawa ng mga pagpapaandar sa pagpapatatag;
• ang passive element ay hindi kaya ng pamamasa ng boltahe na salpok.

Ang mga katanggap-tanggap na tagapagpahiwatig ng pagganap ay maaaring makuha sa pamamagitan ng paglikha ng:

• mga sensor;
• tagapagpahiwatig;
• mga aparato sa pag-sign.

Para sa isang maliit na lokal na ilaw ng aquarium, angkop ang solusyon na ito. Gayunpaman, ang matagal na pagkonsumo ng malaking halaga ng enerhiya ay malamang na hindi katanggap-tanggap. Ang kakulangan ng pagpapapanatag ay ipinakita ng isang kapansin-pansing pagbabago sa ningning na may pagtaas / pagbawas ng boltahe.

Inirerekumenda ng mga eksperto ang paggamit ng mga power supply na may maaasahang kasalukuyang pagpapatatag na may kabuuang pagkonsumo ng higit sa 1.5-2 W. Ang mga aparatong ito (dimmers) ay ginagamit upang ikonekta ang mga pangkat ng mga aparato sa pag-iilaw at mga aparatong semiconductor ng mataas na lakas.

Pagkalkula ng resistor para sa LED

Maaari mong gawin ang mga kinakailangang kalkulasyon sa online gamit ang isang dalubhasang calculator. Ang buong paggamit ng mga nasabing programa ay inaalok nang walang bayad.

Gayunpaman, ang pag-access sa Internet ay hindi laging magagamit.Matapos pag-aralan ang isang medyo simpleng pamamaraan, ang sinuman ay maaaring mabilis na pumili ng isang risistor para sa isang LED nang hindi hinahanap ang naaangkop na software.

Para sa isang visual na pagpapakita ng algorithm, kailangan mong isaalang-alang ang pagkonekta ng isang proteksiyon na risistor sa circuit ng suplay ng kuryente (5 V) ng isang tukoy na LED (Epistar 1W HP).

Teknikal na mga detalye:

• kapangyarihan ng pagwawaldas, W - 1;
• kasalukuyang, mA - 350;
• pasulong na boltahe (tipikal / max.), V - 2.35 / 2.6.

Upang limitahan ang kasalukuyang LED, isinasaalang-alang ang mga rekomendasyon ng gumawa, isang risistor na may de-koryenteng paglaban R = (5-2.35) / 0.35 = 7.57 Ohm ay angkop. Ayon sa pamantayang E24, ang pinakamalapit na halaga ay 7.5 at 8.2 ohms. Kung gagamitin mo ang mga karaniwang panuntunan, pipiliin mo ang isang mas malaking halaga, na naiiba sa kinakalkula ng halos 8.5%. Ang isang karagdagang margin ng error ay malilikha ng isang 5% pagpapaubaya para sa mga produktong murang gawa ng masa. Sa gayong paglihis, mahirap makakuha ng katanggap-tanggap na mga katangian ng circuit sa mga tuntunin ng proteksiyon na pag-andar at pagkonsumo ng kuryente.

Ang unang paraan upang malutas ang problema ay ang pumili ng maraming mas mababang resistors. Susunod, isang serye, kahanay o pinagsamang pagpipilian ng koneksyon ay ginagamit upang makuha ang kinakailangang katumbas na paglaban ng seksyon ng circuit. Ang pangalawang pamamaraan ay upang magdagdag ng isang trimmer.

Pagkalkula ng kuryente

Sa alinman sa mga pagpipilian, kapag pumipili ng de-koryenteng paglaban ng circuit, dapat itakda ang isang bahagyang mas mababang kasalukuyang upang mapalawak ang buhay ng LED. Upang maiwasan ang pinsala sa init, ang produkto ay ginagamit sa loob ng inirekumendang saklaw ng temperatura. Para sa Epistar 1W HP - mula -40 ° C hanggang + 80 ° C. Kung kinakailangan, gamitin ang pag-install sa isang dalubhasang "bituin" radiator. Ang pagdaragdag na ito ay nagdaragdag ng mabisang lugar ng pagwawaldas ng init.

Para sa tumpak na pagpili, ang pagwawaldas ng kuryente ng risistor ay tinatayang: P = I2 * R = (0.35) 2 * 7.57 = 0.1225 * 7.57 ≈0.93 W. Ang reserba para sa parameter na ito ay ginawa hindi bababa sa 20-25%. Ang 1 W na rating ay hindi sapat, kaya't ang susunod na rating sa karaniwang hilera ay pinili - 2W.

Ang kahusayan ng pinagsamang circuit ay nasuri ng ratio na Uc / Ui = 2.35 / 5 = 0.47 (47%). Ipinapakita ng huling resulta na higit sa kalahati ng kuryente sa kasong ito ang nasayang. Sa katunayan, ang tagapagpahiwatig ay mas masahol pa, dahil hindi lahat ng lakas ng pagkonsumo ay natupok ng LED para sa radiation sa nakikitang bahagi ng spectrum. Ang isang makabuluhang bahagi ay mga electromagnetic na alon sa saklaw ng IR.

Parallel na koneksyon

Sa anumang punto sa serye ng circuit, pareho ang kasalukuyang. Pinapasimple nito ang pagkalkula, pinipigilan ang mga emerhensiya. Kapag nabigo ang isang elemento, naka-off ang lahat ng mga LED. Samakatuwid ang pinsala dahil sa pagtaas ng boltahe ay hindi kasama. Ang mga nabanggit na dahilan ay nagpapaliwanag ng katanyagan ng pamamaraang ito sa paglikha ng mga strip lamp at iba pang mga disenyo.

Ang paggamit ng isang parallel na koneksyon ay nagbibigay ng ilang mga pakinabang. Sa bersyon na ito, pinapanatili ng produkto ang bahagyang pag-andar kung ang isang circuit ay nasira. Tinitiyak ng solusyon na ito ang parehong boltahe sa mga punto ng koneksyon sa pinagmulan ng kuryente ng bawat sangay.

Ang magkatulad na koneksyon ay angkop para sa pag-aayos ng mga independyenteng scheme ng kontrol. Ang mga prinsipyo ng mga garland ng Bagong Taon ay batay sa teknolohiyang ito. Ang mga magkakahiwalay na sangay ay konektado sa pinagmulan ng kuryente alinsunod sa algorithm na tinukoy ng programa.

Hindi ka maaaring gumamit ng isang risistor para sa maraming mga parallel diode. Ang maingat na pagpili ng paglaban ay dahil sa pangangailangan para sa tumpak na kasalukuyang regulasyon. Sa ilang mga sitwasyon, mga error ng 0.1-0.5 Isang sanhi ng mga pagkasira, isang radikal na pagbawas sa mapagkukunan.

Ang aktwal na mga teknikal na katangian ng mga LED ay magkakaiba-iba nang malaki sa parehong kargamento. Para sa kadahilanang ito, ang bawat circuit ay protektado ng isang hiwalay na risistor.

Mga tampok ng murang ICE

Ang mababang gastos lamang ay hindi patunay ng hindi magandang kalidad. Ang pagtaas ng produksyon at pagpapabuti ng mga teknolohikal na proseso ay binabawasan ang mga gastos.Gayunpaman, sa kaukulang segment ng merkado, may mga produkto mula sa mga tagagawa na hindi talaga tumutugma sa ipinahayag na mga katangian.

Upang matukoy ang mga posibleng problema, bigyang pansin ang mga sumusunod na parameter:

• sa murang mga modelo, ang mga pangunahing bahagi ng istraktura ay gawa sa aluminyo;
• ang mga katapat na tanso ay mas mabigat, tinatanggal nang mas mahusay ang init, at lumalaban sa mekanikal na pagkapagod;
• sa isang kalidad na produkto, ang sukat ng kristal ay tumutugma sa pamantayan (0.762 x 0.762 mm o iba pa);
• ang mga kawalan ay hindi direktang pinatunayan ng pagbaluktot ng mga proporsyon ng lugar ng pagtatrabaho (rektanggulo sa halip na parisukat);
• upang madagdagan ang pagiging maaasahan, ang mga responsableng tagagawa ay nagdaragdag ng bilang ng mga conductor, gamit ang mga thread na gawa sa marangal na riles.

Ang mga de-kalidad na LEDs ay lumilikha ng isang maliwanag na pagkilos ng bagay na 150-220 lumens bawat 1 W ng pagkonsumo. Mga counter - hindi lalampas sa 50-70 lumens. Kapag may pag-aalinlangan, ang mga bahagi ng proteksyon ay dapat mapili nang may partikular na pangangalaga.