Основниятраметър, който влияе върху живота светодиода, е електрическият ток, чиято стойност е строго регламентирана за всеки тип светодиоден елемент. Един отзпространенитечини за ограничаванексималния ток е използването ограничителен резистор. Резисторът за светодиода може бъде изчислен без сложни изчисления въз основа закона Ом,то се използват техническите стойности диода ипрежението веригата.
Съдържание
Характеристики LED връзката
Работейки същия принципто токоизправителните диоди, светлоизлъчващите елементи всек имат отличителнирактеристики.й-важните от тях:
- Изключително отрицателна чувствителност къмпрежения с обратна полярност. Светодиод във верига, който не е с правилна полярност, ще се повреди почти незабавно.
- Тесен диапазон допустимияботен ток през p-n прехода.
- Зависимост съпротивлението прехода от температурата, която ерактерна за повечето полупроводникови елементи.
Последната точка трябва бъдезгледана по-подробно, тъйто тя е основна за изчисляването съпротивлениетосене. В документацията излъчващите елементи е посочен допустимият диапазон номиналния ток, при който те запазват своитерактеристики и осигуряват определените излъчващирактеристики. Подценяването стойността не етално, но ще доведе до известномаляване яркостта. При достигане определена гранична стойност протичането ток през съединението спира и няма има луминесценция.
Превишаването тока първоначално води до увеличаване светимостта, но времето живот драстичномалява. По-нататъшното увеличение води дозрушаване елемента. По тозичин изборът резистор за светодиод есочен към ограничаванексималния допустим ток прий-лоши условия.
Напрежението полупроводниковия преход е ограничено от физическите процеси в прехода и е в тесен диапазон от около 1-2 V. 12-волтовите светодиоди, с които често се оборудват автомобилите, могат съдържат верига от последователно свързани елементи или ограничителна верига, включена в конструкцията.
Защо ви е необходим резистор за светодиод?
Използването ограничителен резистор за включване светодиода не ей-ефективното, ной-лесното и евтино решение за ограничаване тока в допустимите граници. Схемните решения, които могат стабилизират тока в емитерната верига с висока точност, доста трудни за възпроизвеждане, а готовите решения много скъпи.
Използването резисторива възможност за вътрешно изпълнение осветлението и осветяването. Ключът е знаетек използвате измервателни уреди и имате минимални умения за запояване. Добре проектираният ограничител, отчитащ възможните толеранси и температурни колебания, щерантира, че светодиодите щеботят правилно през целия си посочен експлоатационен живот при минималнизходи.
Паралелно и последователно свързване светодиоди
За се съчетаятраметрите силовите вериги иботата светодиодите, е широкозпространено последователното иралелното свързване няколко елемента. Всеки тип връзка има предимства и недостатъци.
Паралелна връзка
Предимството този тип свързване е използванетомо един ограничител за всяка верига. Трябва се отбележи, че това предимство е единственото, поради коеторалелната връзка е почти нечувана, с изключение нискокачествени промишлени продукти. Недостатъците следните:
- Разсейваната мощност ограничителния елемент се увеличава пропорционално брояралелно свързаните светодиоди.
- Промяната враметрите елементите води до неравномернозпределение тока.
- Изгарянето един от излъчвателите води довинообразен отказ всички останали поради увеличениядпрежение върхуралелната група.
Връзката, при която токът през всеки излъчващ елемент се ограничава от отделен резистор, донякъде повишава ефективността. По-точно, това ералелна връзка отделни вериги, състоящи се от светодиоди с ограничителни резистори. Основното предимство е по-голяматадеждност, тъйто повредата един или повече елементи не се отразяваботата останалите.
Недостатъкът е, че яркостта отделните елементи можерира значително порадизликите в светодиодите и технологичния толеранс номиналното съпротивление.кава схема съдържа голям бройдиоелементи.
Паралелното свързване с отделни ограничители се използва във вериги с нископрежение,то се изхожда от минималендпрежение върху p-n прехода.
Свързване сериите
Серийното свързване излъчващите елементи ей-широко използваното, тъйто очевидното предимство серийната верига е абсолютнотовенство тока, протичащ през всеки елемент. Тъйто токът през единичния терминиращ резистор и през диода е един и същ,зсейваната мощност ще бъде минимална.
Съществен недостатък - повредата дори един елемент води до неработоспособност цялата верига. Серийното свързване изисква по-високопрежение, чиято минимална стойност се увеличава пропорционално броя свързаните елементи.
Смесен режим
Използването голям брой излъчватели е възможно чрез смесено свързване, използване няколкоралелни вериги и последователно свързване един ограничителен резистор и няколко светодиода.
Изгарянето един от елементите ще доведе до това, чемо една верига, в която е монтиран елементът, нямаботи. Останалите ще функционират правилно.
Формули за изчисляване резистори
Изчисляването съпротивлението резистора за светодиодите се основава закона Ом. Входнитераметри за изчисляване резистора за светодиод:
- напрежение веригата;
- работния ток светодиода;
- едътпрежение върху излъчващия диод (захранващотопрежение светодиода).
Стойността съпротивлението се определя от израза:
R = U/I,
където U едътпрежение върху резистора, а I е постоянният ток през светодиода.
Падътпрежение светодиода се определя от израза:
U = Upit - Usv,
където Upit епрежението веригата, а Uc е номиналниятдпрежение върху излъчващия диод.
Изчисляването светодиода заден резисторва стойност съпротивлението, която няма е в стандартния диапазон от стойности. Вземете резистора със съпротивление, което ей-близко до изчислената стойност от по-голямата страна. По тозичин се отчита евентуално повишаванепрежението. По-добре е вземете следващата стойност от редицата съпротивления. Това леко щемали тока през диода и щемали яркостта светене, но ще неутрализира всяка промяна в захранващотопрежение и съпротивлението диода (например поради промяна температурата).
Преди се избере стойността съпротивлението, трябва се оцени възможнотомаляване тока и яркостта в сравнение със зададената стойност,то се използва формулата:
(R - Rst)R-100%.
Ако получената стойност е по-малка от 5%, трябва вземете по-голямо съпротивление, ако е от 5 до 10%, можете се ограничите до по-малко.
Също толковаженраметър, който влияе върхудеждносттабота, езсейваната мощност токоограничаващия елемент. Токът, протичащ през секцията резистора, гора сегрява. Използва се формулата за определянезсейваната мощност:
P = U-U/R
Използва се ограничителен резистор, чиято допустимазсейвана мощност щедхвърли изчислената стойност.
Пример:
Светодиодът е сдпрежение 1,7 V и номинален ток 20 mA. Той трябва бъде свързан към верига спрежение 12 V.
Падътпрежение върху ограничителния резистор е:
U = 12 - 1,7 = 10,3 V
Съпротивление резистора:
R = 10,3/0,02 = 515 ома.
Най-близката по-висока стойност в стандартния диапазон е 560 Om. Призи стойност спадът тока спрямо еталона елко под 10%,ка че не е необходимо се използва по-висока стойност.
Разсейване мощност въвтове:
P = 10,3-10,3/560 = 0,19 W
Следователно зази схема може се използва елемент с допустимазсейвана мощност от 0,25 W.
Окабеляване LED ленти
LED лентите се предлагат сзлични захранващипрежения. Лентата има верига от последователно свързани диоди. Броят диодите и съпротивлението терминиращите резистори зависят от захранващотопрежение лентата.
Най-разпространените видове светодиодни ленти предназначени за свързване към верига спрежение 12 V. Тук е възможно и използването по-високопрежение забота. За се изчислят правилно резисторите, е необходимо се знае токът, протичащ през един участък от лентата.
Увеличаването дължината лентата води до пропорционално увеличаване тока, тъйто минималните участъци технологично свързаниралелно.пример, ако минималната дължина участъка е 50 cm, лента от 5 m с 10кива участъка ще има 10 пъти по-голяма консумация ток.
Свързани статии:
