Светоизлучающий диод подставляет собой полупроводниковое устройство, создающее оптическое излучение при прохождении через него электрического тока. Внешне он напоминает крошечную лампу.
Подключение таких лампочек к электрической сети должно осуществляться опосредованно – при помощи резистора либо специального драйвера.
Содержание
Подключение светодиодных ламп посредством резисторов
Резистор – это пассивный элемент электрической цепи, который обладает некоторым сопротивлением, необходимый для ограничения силы тока и напряжения, проходящего через светодиод. Он снижает параметры сети до номинальных характеристик диодного элементас целью того, чтобы последний не перегорел и исправно работал в штатном режиме в течение всего срока службы.
Светодиодные источники искусственного освещения, подключаемые к электрической сети при помощи токоограничивающих резисторов, могут быть соединены друг с другом двумя принципиально различными способами:
- последовательно;
- параллельно.
При последовательном включении светодиодных лампочек в сеть через каждый из них проходит ток одной и той же силы. С целью реализации такой схемы достаточно установить только односопротивленческое устройство перед самым первым из осветительных приборов.
В случае подключения параллельно соединенных диодных светильниковпосредством одного резисторного сопротивления всю токовую нагрузку возьмет на себя прибор, имеющий наименьшее номинальное напряжение.
Светодиоды
Ввиду повышенной нагрузки такой светодиодный источник освещения быстро выйдет из строя. Затем повышенная токовая нагрузка ляжет на тот осветительный прибор, напряжение которого теперь стало считаться наименьшим, и ситуация повторится. Таким образом, в скором времени все источники искусственного освещения утратят свою работоспособность.
Важно! При параллельном включении в сеть светоизлучающих диодных лампочек для каждой из них необходимо устанавливать своесопротивление.
Далее мы поговорим о том, как рассчитать резистор для светодиода, а также рассмотрим различные примеры вычислений и коммутаций.
Расчет сопротивления для одиночного светоизлучающего диода
Расчет сопротивления резисторов для светодиодов осуществляется в соответствии со следующей формулой:
R = (U1-U2)/I,
где U1 – напряжение источника питания, U2 –номинальное напряжение светодиодного элемента, I – номинальный токсветодиода.
В свою очередь, мощность такого резисторного устройства определяется по формуле:
P = (U1-U2)*I.
Пример расчета. Необходимо подобрать резисторное сопротивление для светодиодного осветительного устройствасо следующими техническими характеристиками: I = 20 миллиампер, U2 = 2 вольта, при этом источник электрической энергии выдает напряжение U1 = 12 вольт.
Подставив исходные данные в вышеуказанные формулы, получаем:
R = (12В -2В)/0,02A = 10В/0,02A = 500Ом;
P = (12В — 2В)*0,02A = 10В * 0,02A= 0,2Вт.
Ближайшее большее номинальное сопротивление резисторного устройства для данного случая составляет 560Ом. Таким образом, для стабильной работы в электрической сети с напряжением 12В светодиода с номинальными током и напряжением 20мА и 2В соответственно требуется его установка совместно с резисторным элементом, имеющим сопротивление R=560Ом и минимальную мощность P=0,2Вт.
Расчет резисторного устройства для последовательного соединения светодиодов
При последовательном включении светодиодных источников освещения в электрическую цепь следует учитывать напряженческую характеристику каждого из них. То есть вышеприведенные формулы для сопротивления и мощности резисторного устройства принимают следующий вид:
R = (U1-ΣU2)/I,
P = (U1-ΣU2)*I,
где ΣU2 – суммарное напряжение всех последовательно соединенных светодиодных элементов рассчитываемой цепи.
Пример расчета. Необходимо подобрать сопротивление для трех последовательно включенных в сеть светодиодов со следующими техническими характеристиками: I = 20 миллиампер, U2 = 2 вольта, при этом источник электрической энергии выдает напряжение U1 = 12 вольт.
В таком случае при подстановке исходных данных в соответствующие формулы, имеем:
R = (12В -3 * 2В)/0,02А = (12В – 6В)/0,02А = 6В/0,02A = 300Ом;
P = (12В — 3 * 2В)*0,02А = (12В – 6В) * 0,02А = 6В* 0,02A = 0,12Вт.
Выбираем стандартный резисторный элемент, имеющий номинальную сопротивленческую характеристику R=330Ом и минимальную мощность P=0,12Вт.
Расчет резистора для параллельного соединения светодиодов
Учитывая вышеизложенную информацию о необходимости подключения каждого из параллельно соединенных диодных светильников посредством своего отдельного сопротивленческого устройства, несложно сделать вывод о том, что в данном случае расчет будет производиться аналогично вычислениям, приведенным для одиночного светодиодного элемента, но осуществить его потребуется в отношении каждого светильника по отдельности.
Калькулятор для расчета резисторов
Самым простым и быстрым способом определения параметров резисторных устройств для светодиодных источников искусственного освещения является использование онлайн калькулятора, которых на просторах сети Интернет имеется великое множество.
Некоторые подобные онлайн калькуляторы учитывают различные схемы соединения элементов рассчитываемых цепей, а также отображают не только результаты вычислений, но и принципиальные схемы рассчитываемых подключений.
Таким образом, вам не придется долго ломать голову над тем, как подобрать резистор для светодиода. Немного теории и здравого смысла – и вы уже точно знаете, какие элементы и в какой последовательности необходимо подключать для качественной и надежной работы системы освещения посредством диодных лампочек.
Отзывы и комментарии