Trm-parking.ru

ТРМ Паркинг
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Почему светодиод нужно подключать через резистор

Почему светодиод нужно подключать через резистор

На светодиодной ленте есть резисторы, на печатных платах (где светодиоды служат индикаторами) есть резисторы, даже в светодиодных лампах — и то есть резисторы. В чем же дело? Почему светодиод обычно подключен через резистор? Для чего светодиоду резистор?

На самом деле все очень просто: светодиоду для работы необходимо очень маленькое постоянное напряжение, а если подать больше — светодиод перегорит. Если даже подать немного больше, на 0,2 вольта больше номинала — ресурс светодиода уже начнет стремительно уменьшаться, и очень скоро жизнь этого полупроводникового источника света закончится плачевно.

Например, красному светодиоду для нормальной работы нужно ровно 2,0 вольта, при этом ток его потребления составляет 20 миллиампер. А если подать 2,2 вольта — наступит пробой p-n-перехода.

У разных производителей светодиодов, в зависимости от применяемых полупроводников и технологии создания светодиодов, рабочее напряжение может чуть-чуть в ту или иную сторону отличаться. Однако, взгляните для примера на вольт-амперную характеристику красного SMD светодиода одного известного производителя:

Здесь видно, что уже при 1,9 вольта светодиод начинает слабо светиться, а при подаче на его выводы ровно 2 вольт, свечение получится достаточно ярким, это его номинальный режим. Если теперь увеличивать напряжение до 2,1 вольт — светодиод начнет перегреваться, и стремительно терять свой ресурс. А при подаче более 2,1 вольта — светодиод перегорит.

Теперь вспомним Закон Ома для участка цепи: сила тока в участке цепи прямопропорциональна напряжению на концах этого участка, и обратно пропорциональна его сопротивлению:

Следовательно, если у нас сила тока через светодиод равна 20 мА при напряжении на его выводах в 2,0 В, значит какое светодиод имеет сопротивление в рабочем состоянии, исходя из этого закона? Правильно: 2,0/0,020 = 100 Ом. Светодиод в рабочем состоянии по своим характеристикам эквивалентен резистору номиналом 100 Ом, мощностью 2*0,020 = 40 мВт.

А что если в наличии на плате имеется лишь напряжение 5 вольт или 12 вольт? Как питать светодиод таким высоким напряжением, и чтобы он при этом бы не перегорел? Вот разработчики всюду и решили, что удобнее всего применить дополнительный резистор.

Почему резистор? Потому что это — наиболее выгодный, наиболее экономичный, наименее затратный по ресурсам и рассеиваемой мощности, путь решения проблемы ограничения тока через светодиод.

Итак, если в наличии 5 вольт, а необходимо получить 2 вольта на «резисторе» в 100 Ом, значит необходимо разделить эти 5 вольт между нашим полезным светящимся резистором в 100 Ом (в роли которого выступает ДАННЫЙ светодиод), и другим резистором, номинал которого сейчас предстоит вычислить исходя из того, что имеется в распоряжении:

В данной цепи ток постоянный, не переменный, элементы все в установившемся режиме линейные, следовательно ток по всей цепи будет одной и той же величины, в нашем примере 20 мА — так нужно светодиоду. Следовательно выберем резистор R1 такой величины, чтобы ток через него составил бы тоже 20 мА, а напряжение бы на него пришлось как раз 3 вольта, которые нужно куда-то деть.

Итак: по закону Ома I=U/R, отсюда R=U/I = 3/0,02 = 150 Ом. А мощность? P=U 2 /R = 9/150 = 60 мВт. Подойдет резистор на 0,125 Вт, чтобы не сильно грелся. Теперь всем ясно, для чего светодиоду резистор.

Как выбрать светодиодную ленту

Доброго времени суток.

В этой статье мы попробуем разобраться как выбрать качественную светодиодную ленту, а именно на что стоит обратить внимание в первую очередь при покупке.

Сейчас на рынке очень много образцов ленты и не запутаться в этом многообразии действительно сложно.

Качество светодиодной ленты зависит от ее основания и комплектующих установленных на ней. Если производителя кристалла невозможно определить , то все остальное поддается сравнению.

Первое на что стоит обратить внимание — это внешний вид.

1. Насколько ровно спаяны между собой 50 см отрезки ленты.
2. Как ровно припаяны светодиоды и резисторы на основании ленты.

Как правило 50 см отрезки набираются и паяются на машине, а между собой они соединяются вручную и насколько квалифицированнее будет персонал тем лучше.

На втором этапе рассматриваем номиналы резисторов, ограничивающих ток светодиодов. От этого показателя зависит насколько ярко и долго будет светить данная светодиодная лента.

Например для трех кристаллов 12 V ленты сопротивление должно быть 150 Ом, а для шести светодиодов 24 V ленты соответственно 300 Ом.

Расшифровать надпись на резисторе очень просто — 151 = 15 + 1 ( третье число равно количеству нулей) = 15+0 = 150 = 150 Ом

Если на резисторе написано 152 значит его сопротивление равно 1500 Ом.

рис 1. Сопротивление резистора 150 Ом.

рис 2. Сопротивление резистора 300 Ом.

На рынке попадаются образцы с заниженными параметрами сопротивления. Возможно это подделка, но после такого недоразумения с этими лентами не хочется связываться.

рис 3. Сопротивление резистора 100 Ом.

На этой фотографии видно ,что сопротивление резистора явно занижено и равно
100 омам. Светить такая лента будет ярко , но насколько долго она прослужит можно только гадать.

Далее на что стоит обратить внимание, при выборе светодиодной ленты , это жесткость ее основания. Этот показатель напрямую связан с толщиной токоведущих дорожек и влияет на падение яркости светодиодов в конце ленты.

Кстати на фотографиях 1 и 2 четко просматривается разница в толщине медных дорожек — присмотритесь.

Последний показатель при выборе ленты — напряжение питания.

12 в лента имеет одно преимущество перед 24 в.
Оно появляется при монтаже, поскольку кратность реза ленты в два раза меньше чем у 24 в и ее более удобней монтировать.

К недостатком 12в ленты относятся — большой ток, малая расчетная мощность контроллера и усилителя, закольцовка.

1.Большой ток — расчетный ток может превышать 15А и это плохо сказывается на контактах выключателя.

2.Малая расчетная мощность контроллера и усилителя — на один контроллер можно подключите меньшее количество 12в ленты чем ленты рассчитанной на 24в

пример: 12в х 3А = 36ватт на канал 24в х3А = 72ватт на канал

3.Закольцовка — большинство 12в лент требуют подключения с двух сторон для равномерного свечения

Итак, на что стоит обратить внимание при выборе качественной светодиодной ленты.

1. Внешний вид

2. Сопротивление резисторов

3. Толщина токоведущих дорожек

4. Напряжение питания

5. Наличие номера на упаковке — BIN , этот показатель должен гарантировать одинаковые оттенки свечение светодиодной ленты в разных упаковках.

(актуален при использовании более 5 метров)

Вот и все тонкости выбора светодиодной ленты.

SMD резистор 151 для светодиодов

SMD резистор 151 для светодиодов.

Описание:

SMD резистор 151 предназначен для поверхстностного монтажа на светодиодных лентах, линейках, панелях. Так же данное сопротивление устанавливается в различные электронные микросхемы: телевизоры, ноутбуки, магнитолы, компьютеры и т.д. SMD резистор отличается небольшими размерами, всего 3,1мм в длину и 1,6 мм в ширину. Номинал данного резитора составляет 150 Ом.

Характеристики

  • Сопротивление: 150 Ом
  • Размеры: 3.1 x 1.6 мм

Комплектация

  • Количество в упаковке: 1 шт.
  • Цена указана за:1 шт.

Отзывы об этом товаре:

Оставить свой отзыв:

Купить за 1 клик

Укажите Ваш контактный номер телефона, и наш менеджер свяжется с Вами для подтверждения заказа!

Автомобильное оборудование

  • Светодиодные автолампы
  • Светодиодные автолампы для грузовых авто 24V
  • Дневные ходовые огни — Daytime Running Lights
  • Светодиодные автомобильные ленты
  • Гибкий неон EL
  • Светодиодные панели
  • Ксенон 12V
  • Ксенон 24V
  • Автомобильные лампы H.I.R
  • Газонаполненные автолампы
  • Галогенные автолампы
  • Оптика
  • Проекторы логотипа в дверь
  • Аксессуары для автомобиля
  • Светодиодные аксессуары для автомобиля

Профессиональное оборудование

  • Концертное световое оборудование
  • Cветодиодные экраны
  • Светодиодные модули
  • Светодиодные линейки
  • Светодиоды
  • SMD резисторы для светодиодов
  • Светодиодная лента
  • Профиля для светодиодных лент
  • Контроллеры
  • Блоки питания

Разное

  • Светодиодные фонарики
  • Светодиодные лампы
  • Уличные светильники
  • Светильники для дома
  • Профиля для светодиодов
  • Светодиоды на велосипед
  • Галогенные лампы
  • Люминесцентные лампы
  • Ленточный светодиодный неон
  • Гибкий светодиодный неон
  • Настольные лампы
  • Дюралайт
  • Гирлянды
  • Мебель
  • Комплектующие для светодиодного оборудования
  • Франшиза
  • Услуги по производству
  • Автоматы для установки SMD-компонентов
  • Радиаторы охлаждения
  • Товары для франшизы
  • Атракционы и Запчасти
  • Электроника

Для клиентов

  • Оптовая продажа
  • Оформление заказа
  • Техническая информация
  • Новости
  • Подбор светодиодной ленты
  • Форум «Devices Led»
  • Аренда оборудования
  • Софт для интернет-магазинов

Новости

  • 14.05.2021

Светодиодные автомобильные лампы DLED Серия Smart 4 поколение

Новинка 2021 светодиодные автомобильные лампы сирии Smart 4 от компании DLED получила продолжение в 3 версиях Smart 4 PRO, Smart 4 Standart и Smart 4S

Светодиодные автомобильные лампы DLED Серия Time

Новинка 2021 светодиодные автомобильные лампы сирии Time.

Инструкция по установке светодиодных ламп H7 DLED Mini в фары ближнего или дальнего света

Фото инструкция по установке светодиодной автомобильной лампы DLED Mini на примере лампы H7.

Инструкция по установке светодиодных ламп H7 DLED Sparkle 4s в фары ближнего или дальнего света

Фото инструкция по установке светодиодной автомобильной лампы DLED Sparkle 4S на примере лампы H7.

Автомобильные лампы хит 2019 года DLED Sparkle 3

Компания DLED анонсировала в 2019 года новинку — автомобильные лампы DLED Sparkle 3,
пришедшие на замену Sparkle-2 и Sparkle заслуживших отличную репутацию.
Эта серия ламп DLED Sparkle 3 вобрала в себя самые лучшие технические решения предшествующих поколений, объединив наиболее лучшие
идеи и надежные разработки предшественников, так что её уверенно можно назвать качественным автосветом нового поколения.

Какой резистор нужен для светодиода?

Светодиодное освещение стало неотъемлемой частью современной жизни и давно составляет существенную конкуренцию традиционным лампам накаливания. Преимущество данного типа осветительных устройств – это низкое потребление электричества, широкая цветовая гамма и достаточная яркость при минимальных размерах.

К недостатку светодиодов можно отнести высокие требования к стабильности параметров электрического тока. Даже незначительно превышение номинального напряжения приводит к увеличению силы тока (вспомним закон Ома – I=U/R), что в свою очередь является причиной перегрева источника света, сокращения срока службы или выходу его из строя. Для исключения этой проблемы, в электрических цепях, где используется светодиодные лампы, устанавливают дополнительное сопротивление. Для того, чтобы определить, какой резистор нужен для светодиода, необходимо учитывать особенности схемы подключения и характеристики самого источника света.

Какой резистор нужен для светодиодной ленты

Светодиодная лента представляет собой гибкое основание, на котором смонтированы источники света. Они объединены в группы, что позволяет ее разрезать на несколько частей в зависимости от требований монтажа. Особенностью данного типа освещения является то, что данную конструкцию нельзя подключать напрямую к сети 220 В. Как правило, необходим дополнительный блок питания, понижающий напряжение до 12 В, а также сопротивление ограничивающее силу тока. В зависимости от количества светодиодов размещенных на отрезке ленты и их характеристик, подбирают резистор, который обеспечит нормальную эксплуатацию осветительного устройства.

На начальном этапе монтажа светодиодного освещения необходимо определиться с током потребления всей ленты, вернее светодиодов размещенных на 1 погонном метре. Этот, и ряд других необходимых параметров могут указываться на поверхности ленты или их можно узнать из соответствующей справочной литературы.

Руководствуясь законом Ома, определяем, какой резистор нужен для данной светодиодной ленты. Исходными параметрами будут:

  • напряжение цепи;
  • рабочий ток отрезка ленты (погонного метра);
  • падение напряжения на этом отрезке (напряжение питания всех светодиодов).

Значение сопротивления резистора получаем из выражения: R = U/I,

где U – падение напряжения на участке, а I – прямой ток через отрезок ленты.

Падение напряжения на участке светодиодной ленты:

U = U питания – U ленты, где U питания – напряжение в цепи, а U ленты – паспортные данные падения напряжения для изделия соответствующей марки.

В том случае если необходимо использовать отрезок светодиодной ленты отличной от стандартного размера в 1 м, проводим соответствующие расчеты и получаем данные какой резистор необходимо применять в конкретном варианте. Необходимо помнить что, лента состоит из секций, в которых размещены несколько светодиодов, и разрезать ее можно только в соответствующих точках.

Какой резистор нужен для одиночного светодиода

Как отмечалось выше работа светодиодного источника света без ограничивающего ток сопротивления невозможна или по крайней мере будет непродолжительна. Какой резистор нужен для эксплуатации светодиодной ленты говорилось в предыдущем параграфе. А как быть когда освещение реализуется на схеме включающей одну светодиодную лампу?

В данной ситуации выбор резистора ничем не отличается от случая со светодиодной лентой. Определяющими параметрами для вычисления будут:

U питания – напряжение источника питания;

U падения – значение падения напряжения на светодиоде при нормальной работе;

I св – номинальный ток светодиода (по паспортным данным).

Так как ток при последовательной схеме подключения у нас будет постоянным, и одинаковым по величине на каждом элементе.

Следовательно, I рез (ток на резисторе)= I св. Т.к. I рез = U рез /R – по закону Ома, а U рез = U питания – U падения, то R = U рез/I рез = (U питания – U падения) /I св.

Рассмотрим на простом примере, какой резистор нужен для стабильной работы светодиода со следующими характеристиками:

  • номинальный ток 20 мА;
  • падение напряжения на светодиоде составляет 2,1 В;
  • сеть 12 В.

Используя вышеприведенные формулы, получаем искомое сопротивление резистора.

R = (12-2,1)/0,02 = 495 Ом

Из стандартного ряда сопротивлений подбирается резистор, соответствующий по сопротивлению данному значению. Допускается установка деталей с большими параметрами.

В заключение, можно упомянуть о маленькой хитрости, которая может пригодиться при организации освещения с использованием светодиодных ламп или лент – в качестве токоограничивающего резистора можно использовать его разновидность с плавной или ступенчатой регулировкой сопротивления. В этом случае можно самостоятельно задавать яркость свечения светодиодов. Естественно нижний предел должен быть не меньше расчетных параметров.

Светодиоды и ленты

Обычные светодиоды

Светодиод – простейший индикатор, который можно использовать для отладки кода: его можно включить при срабатывании условия или просто подмигнуть. Но для начала его нужно подключить.

Подключение светодиода

Светодиод – это устройство, которое питается током, а не напряжением. Как это понимать? Яркость светодиода зависит от тока, который через него проходит. Казалось бы, достаточно знания закона Ома из первого урока в разделе, но это не так!

  • Светодиод в цепи нельзя заменить “резистором”, потому что он ведёт себя иначе, нелинейно.
  • Светодиод полярен, то есть при неправильном подключении он светиться не будет.
  • Светодиод имеет характеристику максимального тока, на котором может работать. Для обычных 3 и 5 мм светодиодов это обычно 20 мА.
  • Светодиод имеет характеристику падение напряжения (Forward Voltage), величина этого падения зависит от излучаемого цвета. Цвет излучается кристаллом, состав которого и определяет цвет. У красных светодиодов падение составляет

2.5 вольта, у синих, зелёных и белых

3.5 вольта. Более точную информацию можно узнать из документации на конкретный светодиод. Если документации нет – можно пользоваться вот этой табличкой, тут даны минимальные значения:

Если питать светодиод напряжением ниже его напряжения падения, то яркость будет не максимальная, и здесь никаких драйверов не нужно. То есть красный светодиод можно без проблем питать от пальчиковой батарейки. В то же время кристалл может деградировать и напряжение уменьшится, что приведёт к росту тока. Но это редкий случай. Как только мы превышаем напряжение падения – нужно стабилизировать питание, а именно – ток. В простейшем случае для обычного светодиода ставят резистор, номинал которого нужно рассчитать по формуле: R = (Vcc — Vdo) / I , где Vcc это напряжение питания, Vdo – напряжение падения (зависит от светодиода), I – ток светодиода, а R – искомое сопротивление резистора. Посчитаем резистор для обычного 5 мм светодиода красного цвета при питании от 5 Вольт на максимальной яркости (2.5 В, 20 мА): (5-2.5)/0.02=125 Ом. Для синего и зелёного цветов получится 75 Ом. Яркость светодиода нелинейно зависит от тока, поэтому “на глаз” при 10 мА яркость будет такая же, как на 20 мА, и величину сопротивления можно увеличить. А вот уменьшать нельзя, как и подключать вообще без резистора. В большинстве уроков и проектов в целом для обычных светодиодов всех цветов ставят резистор номиналом 220 Ом. С резистором в 1 кОм светодиод тоже будет светиться, но уже заметно тусклее. Таким образом при помощи резистора можно аппаратно задать яркость светодиода. Как определить плюс (анод) и минус (катод) светодиода? Плюсовая нога длиннее, со стороны минусовой ноги бортик чуть срезан, а сам электрод внутри светодиода – крупнее:

Мигаем

Мигать светодиодом с Ардуино очень просто: подключаем катод к GND, а анод – к пину GPIO. Очень многие уверены в том, что “аналоговые” пины являются именно аналоговыми, но это не так: это обычные цифровые пины с возможностью оцифровки аналогового сигнала. На плате Nano пины A0-A5 являются цифровыми и аналоговыми одновременно, а вот A6 и A7 – именно аналоговыми, то есть могут только читать аналоговый сигнал. Так что подключимся к A1, настраиваем пин как выход и мигаем!

Как избавиться от delay() в любом коде я рассказывал вот в этом уроке. https://www.youtube.com/watch?v=uaiLcCd9Tnk

Мигаем плавно

Как насчёт плавного управления яркостью? Вспомним урок про ШИМ сигнал и подключим светодиод к одному из ШИМ пинов (на Nano это D3, D5, D6, D9, D10, D11). Сделаем пин как выход и сможем управлять яркостью при помощи ШИМ сигнала! Читай урок про ШИМ сигнал. Простой пример с несколькими уровнями яркости:

Подключим потенциометр на A0 и попробуем регулировать яркость с его помощью:

Как вы можете видеть, все очень просто. Сделаем ещё одну интересную вещь: попробуем плавно включать и выключать светодиод, для чего нам понадобится цикл из урока про циклы.

Плохой пример! Алгоритм плавного изменения яркости блокирует выполнение кода. Давайте сделаем его на таймере аптайма.

Теперь изменение яркости не блокирует выполнение основного цикла, но и остальной код должен быть написан таким же образом, чтобы не блокировать вызовы функции изменения яркости! Ещё одним вариантом может быть работа по прерыванию таймера, см. урок.

Ещё один момент: если подключить светодиод наоборот, к VCC, то яркость его будет инвертирована: 255 выключит светодиод, а 0 – включит, потому что ток потечет в другую сторону:

Светодиодные ленты

Светодиодная лента представляет собой цепь соединённых светодиодов. Соединены они не просто так, например обычная 12V лента состоит из сегментов по 3 светодиода в каждом. Сегменты соединены между собой параллельно, то есть на каждый приходят общие 12 Вольт. Внутри сегмента светодиоды соединены последовательно, а ток на них ограничивается общим резистором (могут стоять два для более эффективного теплоотвода): Таким образом достаточно просто подать 12V от источника напряжения на ленту и она будет светиться. За простоту и удобство приходится платить эффективностью. Простая математика: три белых светодиода, каждому нужно по

3.2V, суммарно это 9.6V. Подключаем ленту к 12V и понимаем, что 2.5V у нас просто уходят в тепло на резисторах. И это в лучшем случае, если резистор подобран так, чтобы светодиод горел на полную яркость.

Подключаем к Arduino

Здесь всё очень просто: смотрите предыдущий урок по управлению нагрузкой постоянного тока. Управлять можно через реле, транзистор или твердотельное реле. Нас больше всего интересует плавное управление яркостью, поэтому продублирую схему с полевым транзистором: Конечно же, можно воспользоваться китайским мосфет-модулем! Пин VCC кстати можно не подключать, он никуда не подведён на плате.

Управление

Подключенная через транзистор лента управляется точно так же, как светодиод в предыдущей главе, то есть все примеры кода с миганием, плавным миганием и управление потенциометром подходят к этой схеме. Про RGB и адресные светодиодные ленты мы поговорим в отдельных уроках.

Питание и мощность

Светодиодная лента потребляет немаленький ток, поэтому нужно убедиться в том, что выбранный блок питания, модуль или аккумулятор справится с задачей. Но сначала обязательно прочитайте урок по закону Ома! Потребляемая мощность светодиодной ленты зависит от нескольких факторов:

  • Яркость. Максимальная мощность будет потребляться на максимальной яркости.
  • Напряжение питания (чаще всего 12V). Также бывают 5, 24 и 220V ленты.
  • Качество, тип и цвет светодиодов: одинаковые на вид светодиоды могут потреблять разный ток и светить с разной яркостью.
  • Длина ленты. Чем длиннее лента, тем больший ток она будет потреблять.
  • Плотность ленты, измеряется в количестве светодиодов на метр. Бывает от 30 до 120 штук, чем плотнее – тем больший ток будет потреблять при той же длине и ярче светить.

Лента всегда имеет характеристику мощности на погонный метр (Ватт/м), указывается именно максимальная мощность ленты при питании от номинального напряжения. Китайские ленты в основном имеют чуть меньшую фактическую мощность (в районе 80%, бывает лучше, бывает хуже). Блок питания нужно подбирать так, чтобы его мощность была больше мощности ленты, т.е. с запасом как минимум на 20%.

    Пример 1: нужно подключить 4 метра ленты с мощностью 14 Ватт на метр, лента может работать на максимальной яркости. 14*4 == 56W, с запасом 20% это будет 56*1.2

70W, ближайший блок питания в продаже будет скорее всего на 100W.

  • Пример 2: берём ту же ленту, но точно знаем, что яркость во время работы не будет больше половины. Тогда можно взять блок на 70 / 2 == 35W.
  • Важные моменты по току и подключению:

    • Подключение: допустим, у нас подключено ленты на 100W. При 12 Вольтах это будет 8 Ампер – весьма немаленький ток! Ленту нужно располагать как можно ближе к блоку питания и подключать толстыми (2.5 кв. мм и толще) проводами. Также при создании освещения есть смысл перейти на 24V ленты, потому что ток в цепи будет меньше и можно взять более тонкие провода: если бы лента из прошлого примера была 24-Вольтовой, ток был бы около 4 Ампер, что уже не так “горячо”.
    • Дублирование питания: лента сама по себе является гибкой печатной платой, то есть ток идёт по тонкому слою меди. При подключении большой длины ленты ток будет теряться на сопротивлении самой ленты, и чем дальше от точки подключения – тем слабее она будет светить. Если требуется максимальная яркость на большой длине, нужно дублировать питание от блока питания дополнительными проводами, или ставить дополнительные блоки питания вдоль ленты. Дублировать питание рекомендуется каждые 2 метра, потому что на такой длине просадка яркости становится заметной уже почти на всех лентах.
    • Охлаждение: светодиоды имеют не 100% КПД, плюс ток в них ограничивается резистором, и как результат – лента неслабо греется. Рекомендуется приклеивать яркую и мощную ленту на теплоотвод (алюминиевый профиль). Так она не будет отклеиваться и вообще проживёт гораздо дольше.

    Видео


    Как правильно измерять мощность светодиодной ленты

    Часто в интернете поднимается вопрос о несоответствии мощности светодиодной ленты указанным на упаковке характеристикам.

    В этом материале мы подробно объясним, как проводятся замеры мощности ленты, с чем связано падение мощности на 5 метрах, и почему мы указываем мощность для 1 метра.

    Формула расчета потребляемой мощности ленты (Вт)

    Потребляемая мощность (Вт) — это произведение силы тока (А) на напряжение питания (В). Обе эти характеристики мы можем измерить в домашних условиях с помощью обычного мультиметра.

    Для вычисления потребляемой мощности (Вт) мы будем использовать формулу P(Вт) = U(В) * I(А), где U — напряжение в Вольтах, I — сила тока в Амперах.

    Необходимое оборудование

    — Блок питания 12 В
    — Светодиодная лента 5 м (12 В)
    — Ножницы
    — Отвертка крестовая
    — Мультиметр
    — Переходники (коннекторы)

    Какие замеры нужно произвести?

    • Замер напряжения питания (В) на начальном и конечном участках ленты. Для нахождения частичной потери напряжения питания на конечном участке ленты.
    • Замер потребляемого тока (А). Для дальнейшего вычисления потребляемой мощности.

    Проведение измерений

    5 метров ленты

    Для начала необходимо подключить светодиодную ленту 5 м к блоку питания.

    Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).

    Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 5 м.

    Провести замер напряжения питания (В) в конце ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 5 м.

    Сравнить полученные результаты.

    Объяснение полученных результатов:
    Падение напряжения питания в конце ленты вызвано сопротивлением медной подложки, а также ограничением понижающих резисторов, участвующих в электрической схеме.

    Произвести замер показания тока (А) на ленте 5 м.

    Для этого:
    Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 5 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 5 м.

    Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.

    Отрезать от катушки 5 м отрезок 1 м.

    Необходимо подключить светодиодную ленту 1 м к блоку питания. Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).

    Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 1 м.

    Сравнить полученные результаты.

    Объяснение полученных результатов:
    Падение напряжения питания на конце ленты присутствует, но гораздо меньше, чем на 5 метрах. Так как отрезок ленты короче – меньше и падение напряжения.

    Произвести замер показания тока (А) на ленте 1 м.

    Для этого:
    Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 1 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 1 м.

    Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.

    0,5 метра ленты

    Отрезать от катушки 5 м отрезок 0,5 м или разрезать пополам 1 м.

    Необходимо подключить светодиодную ленту 0,5 м к блоку питания. Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).

    Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты.

    Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.

    Провести замер напряжения питания (В) в конце ленты.
    Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.

    Сравнить полученные результаты.

    Объяснение полученных результатов:

    Падение напряжения питания на конце ленты присутствует, но гораздо меньше, чем на 5 метрах, и не существенно меньше, чем на 1 метре. Так как отрезок ленты короче – меньше и падение напряжения.

    Произвести замер показания тока (А) на ленте 0,5 м.

    Для этого:
    Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 0,5 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 0,5 м.

    Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.

    Результаты замера

    При замерах выходное напряжение питания с блока питания (в начале ленты) было стабильным 12 В.

    При замере напряжения питания на конечном участке 5 метров мы получили падение напряжения на 2-2,5В. Как говорилось ранее, это связано с сопротивлением медной подложки, а также ограничением понижающих резисторов, участвующих в электрической схеме.

    При замере 1 метра в начале и конце отрезка получили, что падение напряжения практически отсутствует. Показания замера стабильны.

    При замере 0,5 метра в начале и конце отрезка получили, что падение напряжения практически отсутствует. Показания замера стабильны.

    Теперь рассмотрим полученные измерения силы тока.

    Мы видим, что для светодиодной ленты с указанной потребляемой мощностью (Вт/м) -14,4 Вт/м она имеет следующие значения:

    — для 5 метров — 5,4А
    — для 1 метра — 1,2А
    — для 0,5 метра — 1А

    В последнем случае (для отрезка 0,5 м) полученное значение силы тока превышает все ранее измеренные. Здесь стоит учитывать тот факт, что использование светодиодной ленты менее 0,5 м не рекомендуется из-за того, что в самом начале светодиодной ленты получается максимальное значение силы тока, что вызывает повышенный нагрев начального участка и приводит к быстрой деградации светодиодов.

    Произведем подсчет потребляемой мощности на замеренных участках.

    Для 5 метров — P(Вт) = 12В * 5,4А = 64,8 Вт
    Для 1 метра — P(Вт) = 12В * 1,2А = 14,4 Вт
    Для 0,5 метра — P(Вт) = 12В * 1А = 12 Вт

    На самом стабильном участке ленты в 1 метр мы получаем потребляемую мощность, указываемую в характеристиках.

    Рассмотрим, как получают потребляемую мощность (Вт) на ленте в 5 м.

    Для этого берут значение потребляемой мощности с 1 метра и умножают его на 5 м. Полученное значение считается максимальным значением потребляемой мощности.

    Т.е. мы не указываем значение — P(Вт) = 12В * 5,4А = 64,8 Вт,
    а в характеристиках указывается — 14,4Вт/м * 5 м. = 72 Вт.
    Максимально потребляемая мощность с 5 метров — 72 Вт.

    Еще раз хотим акцентировать ваше внимание, что это прежде всего необходимо для правильного расчета потребляемой мощности (Вт) источника питания — блока питания.

    В процессе создания световых решений возникает необходимость использования отрезков различной длины, и расчет необходимой потребляемой мощности блока питания может вызвать ряд затруднений.

    Но, зная показания со стабильного общепринятого участка в 1 м, мы можем с уверенностью проектировать и воплощать в жизнь самые требовательные световые проекты.

    Неисправности светодиодных лент и методы их ремонта

    Светодиодные ленты широко используются в декоративной подсветке и функциональном освещении, но периодически они выходят из строя полностью или частично, в связи с этим возникает необходимость их ремонта или замены. Часто можно обойтись лишь заменой небольшого её участка, что сократит расходы на ремонт. В статье мы рассмотрим типовые проблемы с Led-лентой.

    Содержание статьи

    Прежде чем приступить к рассмотрению отмечу, что основной акцент будет сделан на распространённых лентах с питанием 12В, ленты на 24В аналогичны по конструкции, а в конце будут рассмотрены особенности ремонта сетевых (220В) лент.

    Конструкция

    Прежде чем рассмотреть неисправности нужно разобраться из чего состоит светодиодная лента и почему она гибкая. Led-ленту можно разбить на две части:

    Гибкая печатная плата;

    Светодиоды и токоограничительные резисторы.

    С одной из сторон гибкая печатная плата покрыта клейким составом.

    На второй стороне нанесен металлизированный слой — токопроводящие дорожки. Они выполнены в виде тонких медных полос. SMD-светодиоды и токоограничительные резисторы припаяны на токопроводящие дорожки.

    Лицевая сторона может быть окрашена белым цветом, тогда дорожки не видны, их можно рассмотреть при близком изучении структуры ленты.

    Если вести речь о белых светодиодах, то для их свечения необходимо напряжение около 3В, а лента питается от 12, как это сделано? Лента состоит из сегментов по три последовательно соединённых светодиода и 1 или больше резисторов.

    Для работы трёх последовательно соединённых светодиодов нужно 8.5-9.5В, резисторы подбираются таким образом, чтобы обеспечить номинальный ток светодиодов и сжечь лишние пару вольт. Каждый такой сегмент работает от напряжения 12В.

    В ленте такие сегменты по три светодиода подключены параллельно. Поэтому её можно резать в специально отмеченных местах на любую длину. Место разреза — это место соединения двух сегментов.

    К бытовой электросети напряжением 220В переменного тока такая лента подключается с помощью блока питания, обычно импульсного с выходным напряжением 12В постоянки.

    Теперь, когда вы знаете о том, из чего состоит светодиодная лента, перейдем к поиску неисправностей.

    Неисправность #1 — не горит вся лента

    Если при включении питания выяснилось, что лента вообще не светится, то нужно в первую очередь убедиться: включён ли блок питания в розетку? Затем проверить есть ли в розетке напряжение, лучше это делать контрольной лампой или мультиметром.

    Если проверять индикаторной отверткой, то максимум, что получится выяснить — это наличие фазы, а ноля может не быть. Ещё один вариант — проверка двухпроводным индикатором напряжения.

    Если розетка исправна, проверяем, цел ли провод, по которому на блок питания подают 220В. Для этого измерьте напряжения или проверьте его наличие контрольной лампой на клеммах блока питания, к которым он подсоединен, обычно эти клеммы обозначены буквами L (line) и N (neutral), или знаком «

    Если напряжение есть, значит, проверяем напряжение 12V на выходе блока питания, опять-таки мультиметром или контрольной лампой на 12В, например, от габаритных огней автомобиля, как вариант — отрезком заведомо исправной светодиодной ленты.

    Если напряжения нет, то нужно заменить или отремонтировать блок питания для светодиодной ленты, процедура его диагностики и ремонта была описана в статье ранее.

    Если напряжение есть, нужно проверить исправность провода и есть ли напряжение на ленте. Если напряжения нет на контактах, где провод подключается к ленте, то, вероятно поврежден провод, нужно либо заменить его, либо найти повреждение и восстановить его целостность.

    Если же напряжение приходит на ленту, нужно проверить качество контакта между проводом и контактной площадки ленты. Провод может быть припаян, тогда проверьте качество пайки, лучше ещё раз пропаять, так как при видимой целостности пайки, контакта может не быть.

    А может быть использован клеммник для подключения светодиодной ленты, тогда нужно проверить, есть ли контакт между подпружиненной пластиной и контактной площадкой, возможно, она окислилась, тогда её нужно зачистить от окисла и конструкция должна заработать.

    Если это не помогло проблема в ленте, вернее в гибкой печатной плате. Так как не светится лента полностью, то логичным будет вывод, что перегорела дорожка в первом сегменте. Чтобы это проверить, можно подать питание на выводы второго или третьего сегментов ленты и так далее пока она не за светится. Для этого можно выбрать один из вариантов:

    1. Подать питание перемкнув металлическим пинцетом плюсовые контактные площадки от тех, к которым подключен провод питания на те которые находятся на стыке сегментов первого и последующих. Скорее всего, сгорела одна дорожка — плюсовая или минусовая, вряд ли могли сгореть обе одновременно.

    2. Припаять перемычку или сами провода питания к последующим сегментам.

    3. Подать питание от 12В аккумулятора, подойдут от источника бесперебойного питания или авто-мото техники.

    Если на ленте есть силикиновое защитное покрытие, чтобы подать питание к контактным площадкам – покрытие нужно срезать или проткнуть иглой.

    Локализировав выгоревшую область её нужно заменить, состыковав новый отрезок ленты с оставшимся.

    Интересно:

    Дорожки могли не сгореть, а порваться. У светодиодной ленты, как и у кабельной продукции, есть такой параметр, как минимальный радиус сгиба, обусловленный классом гибкости. Обычно около 5см. Это особенно важно, если лента смонтирована так, что обвивает тонкую трубу.

    Неисправность #1.2 — лента горит до середины

    Это частный случай описанной выше ситуации. Причина аналогична — в одном из сегментов перегорела дорожка. Способы диагностики и ремонта светодиодной ленты такие же — подавать питание на участки ленты расположенные после того места которое вышло из строя.

    Неисправность #2 — мерцает вся лента или её часть

    Причиной мерцания всей ленты может быть:

    1. Проблемы с блоком питания. Нужно убедиться в его исправности либо подключив ленту к заведомо исправному источнику напряжения, либо к аккумулятору. Либо можно наоборот подключить заведомо исправную ленту или лампочку к блоку питания.

    2. Если блок питания оказался в норме, то нужно убедиться в качестве контакта между его клеммами и проводами 12В питания LED-подсветки. После чего проверить соединение питающих проводов и самой ленты.

    3. Если и это оказалось в норме, тогда проверьте исправность ленты, подав питание на другие контактные площадки, как было описано выше. Если удалось найти проблемный участок его нужно заменить.

    4. Возможно, просто вышел срок службы светодиодов из-за их старения, перегрева или неправильного питания. Тогда всю ленту нужно заменить.

    Неисправность #3 — не горит или мерцает один или несколько кусков светодиодной ленты

    Отдельные сегменты могут плохо светить, мерцать или вовсе потухнуть. Это может произойти из-за того что резистор или один из светодиодов в соединенной последовательно цепи сгорел или поврежден. По той же причине может наблюдаться и повышенная яркость отдельного участка. Возможно элементы в норме, а проблемы, опять же, с гибкими печатными дорожками платы.

    Такой участок лучше всего незамедлительно вырезать и заменить исправным.

    220В лента — три основных отличия

    С лентой, предназначенной для питания от сети все аналогично за исключением нескольких факторов:

    1. Кратность отреза ленты отличается – 50, 100 см.

    2. Так как вся Led-техника работает от постоянного тока, то для питания сетевой ленты используется двухполупериодный выпрямитель сетевого напряжения — диодный мост, обычно установленный около вилки в небольшой коробочке. Он тоже может выйти из строя — для замены подойдёт любой, рассчитанный на напряжение более 400 В.

    3. Выпрямленное напряжение достигает 310 Вольт, не лезьте голыми руками к ленте, включённой в сеть.

    Заключение — три главным проблемы: качество, монтаж и блоки питания

    Ленты или их фрагменты сгорают часто, не дорабатывая заявленный ресурс. Хотя и светодиоды могут светить по 30000 тысяч часов, но это число значительно снижается при несоблюдении правил работы с ними. Подведем итоги:

    1. В дешёвых лентах — дешёвые светодиоды, они хуже светят, сильнее греются и быстрее гаснут. Кстати светодиоды катастрофически боятся превышения максимально допустимой рабочей температуры, лучше чтобы она не выходила за пределы 50-60 градусов.

    2. Неправильный монтаж приводит к перегреву светодиодов и повреждению дорожек. Слишком плотная поклейка ленты приводит к тому, что вся конструкция сильнее греется. Нужно оставлять небольшой зазор между близлежащими полосами ленты, хотя бы в 1-3 её ширины.

    Также не следует забывать о том, что нельзя допускать изгиб ленты радиусом менее 5см. Тем более избегайте переломов под прямым углом и острее. Лучше разрезать ленту, приклеить к поверхностям, а на их углу выполнить соединение либо пайкой, либо зажимом.

    3. Не превышайте номинальное напряжение питания. Лучше наоборот опустить его с 12 до 11.5 — 11.7В. Это можно сделать, вращая подстроечный резистор, обычно он установлен около клемм для подключения проводов. Повышенное напряжение влечёт за собой и повышенный ток, который разогреет светодиоды, последствия, описаны выше.

    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

    Онлайн калькулятор

    Предварительно составьте схему подключения, чтобы избежать ошибок в расчётах. Онлайн калькулятор покажет вам точное сопротивление в Омах. Как правило окажется, что резисторы с таким номиналом не выпускаются, и вам будет показан ближайший стандартный номинал. Если не удаётся сделать точный подбор сопротивления, то используйте больший номинал. Подходящий номинал можно сделать подключая сопротивление параллельно или последовательно. Расчет сопротивления для светодиода можно не делать, если использовать мощный переменный или подстроечный резистор. Наиболее распространены типа 3296 на 0,5W. При использовании питания на 12В, последовательно можно подключить до 3 LED.

    Резисторы бывают разного класса точности, 10%, 5%, 1%. То есть их сопротивление может погрешность в этих пределах в положительную или отрицательную сторону.

    Не забываем учитывать и мощность токоограничивающего резистора, это его способность рассеивать определенное количество тепла. Если она будет мала, то он перегреется и выйдет из строя, тем самым разорвав электрическую цепь.

    Чтобы определить полярность можно подать небольшое напряжение или использовать функцию проверки диодов на мультиметре. Отличается от режима измерения сопротивления, обычно подаётся от 2В до 3В.

    Основные параметры

    Отличие характеристик кристаллов для дешевых ЛЕД

    Так же при расчёте светодиодов следует учитывать разброс параметров, для дешевых они будут максимальны, для дорогих они будут более одинаковыми. Чтобы проверить этот параметр, необходимо включить их в равных условиях, то есть последовательно. Уменьшая тока или напряжение снизить яркость до слегка светящихся точек. Визуально вы сможете оценить, некоторые будут светится ярче, другие тускло. Чем равномернее они горят, тем меньше разброс. Калькулятор расчёта резистора для светодиода подразумевает, что характеристики светодиодных чипов идеальные, то есть отличие равно нулю.

    Напряжение падения для распространенных моделей маломощных до 10W может быть от 2В до 12В. С ростом мощности увеличивается количество кристаллов в COB диоде, на каждом есть падение. Кристаллы включаются цепочками последовательно, затем они объединяются в параллельные цепи. На мощностях от 10W до 100W снижение растёт с 12В до 36В.

    Этот параметр должен быть указан в технических характеристиках LED чипа и зависит от назначения:

    • цвета синий, красный, зелёный, желтый;
    • трёхцветный RGB;
    • четырёхцветный RGBW;
    • двухцветный, теплый и холодный белый.

    Особенности дешёвых ЛЕД

    Прежде чем подобрать резистор для светодиода на онлайн калькуляторе, следует убедится в параметрах диодов. Китайцы на Aliexpress продают множество led, выдавая их за фирменные. Наиболее популярны модели SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Всё самое плохое обычно делается под брендом Epistar.

    Например, чаще всего китайцы обманывают на SMD5630 и SMD5730. Цифры в маркировке обозначают лишь размер корпуса 5,6мм на 3,0мм. В фирменных такой большой корпус используется для установки мощных кристаллов на 0,5W , поэтому у покупателей диодов СМД5630 напрямую ассоциируется с мощностью 0,5W. Хитрый китаец этим пользуется, и в корпус 5630 устанавливает дешевый и слабенький кристалл в среднем на 0,1W , при этом указывая потребление энергии 0,5W.

    Китайские светодиодные лампы кукурузы

    Наглядным примером будут автомобильные лампы и светодиодные кукурузы, в которых поставлено большое количество слабеньких и некачественных ЛЕД чипов. Обычный покупатель считает, чем больше светодиодов чем лучше светит и выше мощность.

    Автомобильные лампы на самых слабых лед 0,1W

    Чтобы сэкономить денежку, мои светодиодные коллеги ищут приличные ЛЕД на Aliexpress. Ищут хорошего продавца, который обещает определённые параметры, заказывают , ждут доставку месяц. После тестов оказывается, что китайский продавец обманул, продал барахло. Повезёт, если на седьмой раз придут приличные диоды, а не барахло. Обычно сделают 5 заказов, и не добившись результата и идут делать заказ в отечественный магазин, который может сделать обмен.

    Здравствуйте!
    Товарищ подарил COB светодиод хорошей китайской марки, мощностью 50 ватт. На сайте производителя указано: 50 ватт, 1700 мА, прямое напряжение — 12-36 вольт. Странно, конечно, что такой разброс по напряжению при постоянном токе. Есть советский потенциометр (проволочный) 5 ватт, 230 ом (на самом деле разные в ящике в гараже и много, из СССР еще, можно повыбирать), и есть блок питания для лент со стабилизацией напряжения 12 вольт, мощностью 160 ватт макс. Есть также мультиметр )). И есть старый светильник в виде подводной лодки, который хочу вернуть к жизни. Нет необходимости в 50-ти ваттах отдачи (можно и в половину), но предполагаю сделать регулируемую (без ШИМ) подсветку, путем включения всего последовательно. Плюс радиатор с кулером. Как Вы считаете, можно так сделать? Или еще постоянный резистор добавить? Просто путаница какая-то у меня — производители пишут одно, а по закону ома по другому. Если потенциометр 5 ватт при падении на нём 1-3 вольта, должно же хватить этой мощности?
    Спасибо!

    У светодиода должно быть указано точное падение напряжения, в вашем случае это примерно 30-36 вольт. Силу тока можно регулировать хот резистором, хоть микросхемой. Настраиваемый драйвер у китайцев стоит 150-200 руб, регулируется напряжение и сила тока. Есть повышающие драйверы, которые с 12 вольт на входе будут давать 36 на выходе. В разделе «питание» у меня всё подробно расписано.

    Добрый день. Очень полезные и информативные статьи, спасибо большое — я с нуля разобрался что к чему.
    Остался только вопрос: я же правильно понимаю, что если я хочу использовать сомнительные китайские диоды, то я могу просто мультиметром проверить реальную мощность и по результатам подобрать нужное сопротивление?

    Чтобы узнать примерную мощность светодиода надо измерить вольт-амперную характеристику светодиода. Рабочий ток и мощность должны быть указаны в параметрах.

    А у меня все хорошо! 🙂 Благодаря Вашей статье, Сергей, все стало понятно, как нас надувают хитрые китайцы 🙂 Всегда думал, что лучше купить подороже у нас, чем подешевле у них. Но и покупая у нас, тоже нужно голову иметь 🙂 еще раз спасибо за статью!

    В светодиодной светотехнике много обмана у нас и у китайцев, лучше всего покупать что-нибудь проверенное.

    Здравствуйте, Сергей! Приобрел две светодиодные автолампы в ПТФ (как дневные ходовые огни). Месяца через 3 в обеих лампах сгорели резисторы. Решил вместо сгоревших поставить нагрузку прямо в цепь, но не понял, как ее расчитать. Не понятно, как подключены светодиоды: последовательно или параллельно. Их по 13 шт. на каждой лампе. Что посоветуете?
    P.S. Каждая лампа стоит рублей 800. Каждые 3 месяца покупать новые — «жаба душит». )))

    Если шаба душит, то купите хорошие со стабилизатором и радиатором. Ваш цоколь не знаю, точную модель не посоветую.

    Здравствуйте! Ставлю в фонарик светодиоды»соломенная шляпка» (3 вольта, 20 миллиампер) . Питание будет от DC-DC 5 вольт. Можно ли использовать в качестве гасящих резисторов smd на 100 ом 1 ватт? Или искать резисторы меньшей мощности?

    Мощность резастора должна быть больше минимально допустимой, больше лучше.

    Здравствуйте.Подбираю светодиоды к промышленной ЦМП Радуга-led,цвета-красный,желтый,зеленый,синий,выход до195в,постоянка.Протестировал некоторые автодиоды и 3v мощные,они диммируются max от50%,т.к выбор в моем городе невелик,остановился на 12v .прозрачных диам.5и10мм-димируются от 2.5V.Т.к при покупке известны как правило только U,замерил токи при 12в- от8 до26ма,в зависимости от цвета и диам.При попытке подобрать гасящий резистор потенциометром Сп-1(22,47,100к) до195в,диоды перегорают т.к удается выставить только меньшее значение I или U(на много).И так вопросы: почему не удается выставить оптимальные параметры пер. резистором,правильно ли я замеряю токи для расчета на вашем калькуляторе,можно ли при последовательном соединении суммировать I и U,подставив значения как для одного диода.

    Это всё у меня описано на сайте. Лучше возьмите лампочки на 12 вольт. Или можно лампы или прожекторы на 220В с линейным стабилизатором.

    Как рассчитать резистор для светодиода

    При подключении светодиодов небольшой мощности чаще всего используется гасящий резистор. Это наиболее простая схема подключения, которая позволяет получить требуемую яркость без использования дорогостоящих драйверов. Однако, при всей ее простоте, для обеспечения оптимального режима работы необходимо провести расчет резистора для светодиода.

    1. Светодиод как нелинейный элемент
    2. Как подобрать резистор для одиночного светодиода
    3. Расчет резистора при подключении нескольких светодиодов
    4. Программы для расчета сопротивления
    5. Заключение

    Светодиод как нелинейный элемент

    Рассмотрим семейство вольт-амперных характеристик (ВАХ) для светодиодов различных цветов:

    Эта характеристика показывает зависимость тока, проходящего через светоизлучающий диод, от напряжения, приложенного к нему.

    Как видно на рисунке, характеристики имеют нелинейный характер. Это означает, что даже при небольшом изменении напряжения на несколько десятых долей вольта, ток может измениться в несколько раз.

    Однако при работе со светодиодами обычно используют наиболее линейный участок (т.н. рабочую область) ВАХ, где ток изменяется не так резко. Чаще всего производители указывают в характеристиках светодиода положение рабочей точки, то есть значения напряжения и тока, при которых достигается заявленная яркость свечения.

    На рисунке показаны типовые значения рабочих точек для красных, зеленых, белых и голубых светодиодов при токе 20 мА. Здесь можно заметить, что led разных цветов при одинаковом токе имеют разное падение напряжения в рабочей области. Эту особенность следует учитывать при проектировании схем.

    Представленные выше характеристики были получены для светоизлучающих диодов, включенных в прямом направлении. То есть отрицательный полюс питания подключен к катоду, а положительный – к аноду, как показано на картинке справа:

    Полная же ВАХ выглядит следующим образом:

    Здесь видно, что обратное включение бессмысленно, поскольку светодиод не будет излучать, а при превышении некоторого порога обратного напряжения выйдет из строя в результате пробоя. Излучение же происходит только при включении в прямом направлении, причем интенсивность свечения зависит от тока, проходящего через led. Если этот ток ничем не ограничивать, то led перейдет в область пробоя и перегорит. Если нужно установить рабочий светодиод или нет, то Вам будет полезна статья подробно раскрывающая все способы проверки led.

    Как подобрать резистор для одиночного светодиода

    Для ограничения тока светоизлучающего диода можно использовать резистор, включенный таким образом:

    Теперь определяем, какой резистор нужен. Для расчета сопротивления используется формула:

    где U пит — напряжение питания,

    U пад- падение напряжения на светодиоде,

    I — требуемый ток светодиода.

    При этом мощность, рассеиваемая на резисторе, будет пропорциональна квадрату тока:

    Например, для красного светодиода Cree C503B-RAS типовое падение напряжения составляет 2.1 В при токе 20 мА. При напряжении питания 12 В сопротивление резистора будет составлять

    Из стандартного ряда сопротивлений Е24 подбираем наиболее близкое значение номинала – 510 Ом. Тогда мощность, рассеиваемая на резисторе, составит

    Таким образом, потребуется гасящий резистор номиналом 510 Ом и мощностью рассеивания 0.25 Вт.

    Может сложиться впечатление, что при низких напряжениях питания можно подключать led без резистора. На этом видео наглядно показано, что произойдет со светоизлучающим диодом, включенного таким образом, при напряжении всего 5 В:

    Светодиод сначала будет работать, но через несколько минут просто перегорит. Это вызвано нелинейным характером его ВАХ, о чем говорилось в начале статьи.

    Никогда не подключайте светодиод без гасящего резистора даже при низком напряжении питания. Это ведет к его выгоранию и, в лучшем случае, к обрыву цепи, а в худшем – к короткому замыканию.

    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.

    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.

    Программы для расчета сопротивления

    При большом количестве подключаемых led, особенно если они включены и последовательно, и параллельно, рассчитывать сопротивление каждого резистора вручную может быть проблематичным.

    Проще всего в таком случае воспользоваться одной из многочисленных программ расчета сопротивления. Очень удобным в этом плане является онлайн калькулятор на сайте cxem.net:

    Он включает в себя небольшую базу данных самых распространенных светодиодов, поэтому необязательно вручную набирать значения падения напряжения и тока, достаточно указать напряжение питания и выбрать из списка нужный светоизлучающий диод. Программа рассчитает сопротивление и мощность резисторов, а также нарисует схему подключения или принципиальную схему.

    Например, с помощью этого калькулятора был рассчитан резистор для трех светодиодов CREE XLamp MX3 при напряжении питания 12 В:

    Также программа обладает очень полезной функцией: она подскажет цветовую маркировку требуемого резистора.

    Еще одна простая программа для расчета сопротивления разработана Сергеем Войтевичем. Скачать программу можно по этой ссылке.

    Здесь уже вручную выбирается способ подключения светодиодов, напряжение и ток. Программа не требует установки, достаточно распаковать ее в любую директорию.

    Заключение

    Гасящий резистор – самый простой ограничитель тока для светодиодной цепи. От его подбора зависит ток, а значит, интенсивность свечения и долговечность led. Однако следует помнить, что при больших токах на резисторе будет выделяться значительная мощность, поэтому для питания мощных светодиодов лучше применять драйверы.

    0 0 голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector