Ограничивающий резистор для светодиода: d0_ba_d0_be_d0_bd_d1_81_d0_bf_d0_b5_d0_ba_d1_82-arduino:d1_81_d0_b2_d0_b5_d1_82_d0_be_d0_b4_d0_b8_d0_be_d0_b4 [Амперка / Вики]

Категория: Свет -Добавлено от alexxlab

Содержание

Какие нужны резисторы для светодиодного освещения?

Смотрите также обзоры и статьи:

Резисторы для светодиодного освещения. Как выбрать и какие подходят?

Правильное подключение светодиодов бесспорно является важным вопросом. Многие задумываются над тем, чтобы собрать себе экономичный и не дорогой светильник, или же сделать эффектную интерьерную подсветку. Светодиоды отлично подходят для таких целей. Но мало кто знает, что их подключение может быть сопряжено с определенными трудностями. Нельзя просто так взять и включить светодиод в бытовую электросеть.

Необходимо помнить, что светодиоды имеют свой определенный ток питания, а также падение напряжения, которое зависите не только от типа светодиода, но и от его цвета. Для того, чтобы светодиод прослужил максимально долго, ему необходим специальный ограничивающий резистор. К вопросу, какие нужные резисторы для светодиодов и посвящена эта статья.

Теория, практика и примеры

Рассмотрим несколько небольших примеров подключения светодиодов.

Для первого примера будем подключать один светодиод к блоку питания 12 вольт.

Пример с одним светодиодом

И так, у нас есть красный светодиод в количестве одной штуки. Падение напряжения данного диода составляет 2 вольта, а его ток питания 20 мА. Если подключить светодиод напрямую к блоку питания он просто сгорит, так как напряжение будет значительно превышать рекомендуемое для светодиода. В таком случае нам необходимо отсечь 10 вольт излишнего напряжения, а для этого нам необходим ограничивающий резистор. А вот теперь перейдем напрямую к вопросу выбора резистора.

Нам необходимо отсечь 10 вольт напряжения. Для этого вспоминаем закон Ома и делим 10 вольт напряжения на ток, потребляемый резистором: R=U/I. Получаем значение сопротивления в 500 Ом.

Теперь необходимо рассчитать мощность резистора. Для этого вспоминаем формулу P=U*I. Получаем значение мощности 200 мВт.

У нас есть расчеты характеристик резистора — 500 Ом и 200 мВт. Резистора с такими характеристиками нет, а ближайший к нему по характеристикам имеет сопротивление 510 Ом и 0,25 Вт мощности.

Вот он то нам и нужен. Покупаем, подсоединяем к аноду или катоду (неважно к какому из контактов, можно выбрать любой) и все! Светодиод подключен.

Пример с несколькими светодиодами

Если нужно подключить несколько светодиодов, их нужно подключать последовательно. Допустим у нас 2 красных светодиода, как и в прошлом примере. В таком случае падение напряжения будет суммироваться — 2+2=4 вольта.

Проводим аналогичные расчеты и считаем сопротивление аналогично прошлому примеру — 8 делим на 20 мА и получаем значение сопротивления в 400 Ом. Считаем мощность — 8 вольт умножаем на 20 мА и получаем 160 мВт.

Делаем вывод, что нам необходим резистор на 400 Ом и 160 мВт. Ближайший по параметрам резистор имеет сопротивление 400 Ом и все те же 25 мВт мощности.

Пример параллельного подключения светодиодов

При параллельном подключении нельзя подключать к нескольким параллельным диодам один резистор. В таком случае один из светодиодов будет тянуть на себя больший ток и гореть ярче, из-за чего он быстрее выйдет из строя. Второй же светодиод будет гореть более тускло.

Важно помнить, что превышение рекомендуемых параметров питания приводит к ускоренной деградации кристалла, а при значительном превышении параметров светодиод просто сгорит в очень короткие сроки.

Ну вот собственно и все. Главное знать параметры светодиода, помнить школьный курс физики и провести минимальные расчеты. Кстати, у нес на сайте огромный выбор различных резисторов, а также собственно самих светодиодов!

Опубликовано: 2021-09-13 Обновлено: 2021-09-13

Автор: Магазин Electronoff

Поделиться в соцсетях

Управление светодиодом с резистором и без резистора.

Можно включать светодиоды без токоограничивающего резистора

Светодиод — это диод способный светится при протекании через него тока. По-английски светодиод называется light emitting diode, или LED.

Цвет свечения светодиода зависит от добавок добавленных в полупроводник. Так, например, примеси алюминия, гелия, индия, фосфора вызывают свечение от красного до желтого цвета. Индий, галлий, азот заставляет светодиод светится от голубого до зеленного цвета. При добавке люминофора в кристалл голубого свечения, светодиод будет светиться белым светом. В настоящее время промышленность выпускает светодиоды свечения всех цветов радуги, однако цвет зависит не от цвета корпуса светодиода, а именно от химических добавок в его кристалле. Светодиод любого цвета может иметь прозрачный корпус.

Первый светодиод был изготовлен в 1962 году в Университете Иллинойса. В начале 1990-ых годов на свет появились яркие светодиоды, а чуть позже сверх яркие.

Преимущество светодиодов перед лампочками накаливания не оспоримы, а именно:

* Низкое. ..

0 0

Светодиоды, или светоизлучающие диоды (СИД, в английском варианте LED — light emitting diode)- полупроводниковый прибор, излучающий некогерентный свет при пропускании через него электрического тока. Работа основана на физическом явлении возникновения светового излучения при прохождении электрического тока через p-n-переход. Цвет свечения (длина волны максимума спектра излучения) определяется типом используемых полупроводниковых материалов, образующих p-n-переход.

Достоинства:

1. Светодиоды не имеют никаких стеклянных колб и нитей накаливания, что обеспечивает высокую механическую прочность и надежность(ударная и вибрационная устойчивость)
2. Отсутствие разогрева и высоких напряжений гарантирует высокий уровень электро- и пожаробезопасности
3. Безынерционность делает светодиоды незаменимыми, когда требуется высокое быстродействие
4. Миниатюрность
5. Долгий срок службы (долговечность)
6. Высокий КПД,
7. Относительно низкие…

0 0

В продаже имеются выключатели с подсветкой, но заменять уже установленный и еще исправный, редко кто соберется. Нащупывать в темноте выключатель, тоже не весело.

Выключатели с подсветкой подключаются также как и обычные выключатели.

Потратив полчаса времени, желающий улучшить комфорт ночной жизни сможет дополнить выключатели в своей квартире подсветкой самостоятельно, даже не имея навыков электрика. Почитайте, как это сделать ниже, и у Вас все получится. Оборудовать выключатель подсветкой можно по трем простейшим схемам. Схемы отличается не только комплектацией, но и техническими характеристиками. Например, схема на светодиоде может не работать, если в светильнике установлены светодиодные лампы. А энергосберегающие лампы могут мерцать или слабо светиться в темноте. Рассмотрим подробно достоинства и недостатки каждой из схем.а

Схема подсветки выключателя на светодиоде и сопротивлении

В настоящее время в выключатели для подсветки устанавливаются, как. ..

0 0

0 0

4.1 Cветодиод с токоограничивающим резистором

Назад в коробку

4.1 Светодиод с токоограничивающим резистором

На практике требуется включать светодиоды в цепи с напряжением питания, превышающим прямое напряжение для светодиода. Одним из вариантов является последовательное включение токоограничивающего резистора по следующей схеме:

Для расчета номинала резистора можно воспользоваться формулой:
R=(Uпит-Uд)/I
где R — сопротивление резистора; Uпит — напряжение питания; Uд — прямое падение на диоде; I — номинальный рабочий ток диода.
Прямое падение и номинальный рабочий ток — справочные данные для конкретного типа.

Для тех кто не привык таскать формулы в голове. Добавочный резистор можно прикинуть следующим образом. Ваше напряжение питания в цепи состоит из двух частей: падения на резисторе и падения на диоде. Падение на диоде обычно в рабочем режиме известно из справочников. Мы вычисляем т.о. сколько приходится падения.

..

0 0

Инструкция

Определить номинальный ток светодиода опытным путем невозможно. Этот параметр прибора необходимо спросить у продавца при его покупке. Если известен тип диода, введите его в любую поисковую систему — есть вероятность, что на него найдутся справочные данные, в том числе и номинальный ток.

В случае, если никаких данных о светодиоде нет, можно считать, что у прибора в корпусе типа SMD номинальный ток равен 3 мА, у круглого диаметром 3 мм — 5 мА, у прямоугольного сечением 3 на 5 мм — 10 мА, у круглого диаметром 5 или 10 мм — 20 мА.

Падение напряжения на светодиоде зависит от его цвета. У инфракрасного оно составляет 1,2 В, у красного — 1,8, у зеленого — 2,2, у синего, белого и фиолетового — от 3 до 4.

Падение напряжения на токоограничительном резисторе определите по следующей формуле: Ur=Up-Ud, где:
Ur — падение напряжения на резисторе, В;
Up — напряжение источника питания, В;
Ud — падение напряжения на светодиоде, В.

0 0

Прошу посильной помощи всех форумчан для дополнения статьи.
В частности, необходимо написать следующие пункты:
— регулятор яркости подсветки панели для светодиодов
— практические примеры, как выглядят законченные устройства
Дополнения, замечания, пожелания.

*******************************

Лампочки медленно, но верно отживают свой век. Низкое КПД, маленький ресурс. Их удерживает только цена.
И у каждого, кто первый раз взял в руки простой светодиод возникает вопрос — «а как его подключить к машине, компьютеру, аккумулятору, там, где есть 12В?».
Здесь я буду выкладывать всю найденную полезную информацию.

Немного теории


Взято с сайта cxem.net

Так как светодиод является полупроводниковым прибором, то при включении в цепь необходимо соблюдать полярность. Светодиод имеет два вывода, один из которых катод («минус»), а другой — анод («плюс»).

Светодиод будет «гореть» только при…

0 0

светодиоды работают не от напряжения, а от тока! если не ограничивать ток — он умрет. а напряжение не обязательно какое-либо.

Итак, подбор сопротивления, с примером. это я в одном из обсуждений на драйве писал:

есть диапазон падения напряжения на переходе, и он зависит от тока, материалов, их состояния (температуры, деградации и прочего).
а сам с-диод токовый прибор и напряжение падения у разных экземпляров даже одной партии в некоторых пределах различаются, но яркость идет как функция от тока. а превышение тока — перегрев, сплавление перехода и диод в мусорку.
реально они и так даются в перекале. желательно от паспорта давать 0.7, 0.8 его непрерывного тока и обеспечивать ПАСПОРТНЫЙ или лучше ТЕПЛООТВОД, тогда они тебя будут долго радовать, а иначе… просто кусок пластика, металлов и полупроводников.

первичный подбор резистора токоограничения:
ограничивающий резистор ставишь в 1кОм, потом светодиод — замеряешь на нем падение напряжения (оно на…

0 0

Резисторы в паре со светоднодами

Чтобы ограничить ток на светодиоде, пользуются резисторами, как это и показано в схеме на рис. 4.9. Значение сопротивления резистора выбирается так, чтобы полученный ток был меньше максимального для данного светодиода. Расчет этого сопротивления предельно прост, и для большинства схем со стандартным 5 или 12-вольтовым питанием можно смело использовать резисторы примерно одних и тех же диапазонов номиналов

Эти примерные значения сопротивлений приведены в табл. 4.5; они даны для стандартных светодиодов.


Совет
В принципе, всегда можно выбрать и резистор с более высоким сопротивлением — в результате СИД просто будет светить менее ярко. Если же взять резистор с сопротивлением, которое меньше расчетного, то появляется риск спалить светодиод. Правда, благодаря тому, что сейчас светодиоды очень дешевы, можно себе позволить и поэкспериментировать с разными сопротивлениями, не грабя банки. Можно даже придумать интересную игру: как…

0 0

10

В предыдущих статьях были описаны различные вопросы подключения светодиодов. Но в одной статье всего не написать, поэтому придется эту тему продолжить. Здесь речь пойдет о различных способах включения светодиодов.

Как было сказано в упомянутых статьях, светодиод является прибором токовым, т.е. ток через него должен быть ограничен с помощью резистора. Как рассчитать этот резистор, было уже рассказано, повторяться здесь не будем, но формулу, на всякий случай, приведем еще раз.

Рисунок 1.

Здесь Uпит. – напряжение питания, Uпад. – падение напряжение на светодиоде, R – сопротивление ограничивающего резистора, I – ток через светодиод.

Однако, несмотря на всю теорию, китайская промышленность выпускает всевозможные сувениры, брелоки, зажигалки, в которых светодиод включен без ограничительного резистора: просто две-три дисковых батарейки и один светодиод. В этом случае ток ограничивается внутренним сопротивлением батареи, мощности которой просто не хватает,…

0 0

11

Подсветка сетевого выключателя своими руками или как запитать светодиод от сети.

На написание этой статьи меня сподвигла просьба товарища соорудить подсветку для выключателя удлинителя, чтобы при использовании его визуально было видно есть ли напряжения на розетках. Казалось бы элементарная задача для реализации своими руками, и неоднократно описанная в интернете, но поскольку еще возникают вопросы, может описание ее решение именно в этом блоге окажется для кого-то наиболее доходчиво.

Подобную схему можно применить и для подсветки обычного настенного выключателя. Такие простые схемы включения светодиодов часто применяются в бытовой технике для индикации их состояния и облегчения поиска в темноте.

В статье будут приведены как конкретные примеры, так и методы расчета нескольких вариантов подключения одного или нескольких светодиодов к сети переменного тока 220в, чтобы каждый мог либо выбрать либо рассчитать под свои условия подходящий для себя вариант. Только…

0 0

12

Данная статья призвана немного прояснить принципы использования светодиодов на практике.
Светодиоды обладают многими достоинствами, так то: долговечность,виброустойчивость,экономичность,малые габариты. Эти несомненные плюсы привлекают,но зачастую не реализуются на практике в виду не совсем полного понимания работы этих устройств.

Светодиод-в первую очередь необходимо рассматривать как нелинейный полупроводниковый прибор,а не как обычный аналог лампы накаливания.

Полупроводниковые диоды имеют нелинейную зависимость прямого тока от напряжения на его выводах. До достижения порогового напряжения на его выводах-ток через прибор минимален, диод закрыт.но по достижению порогового напряжения диод открывается, ток резко возрастает.

Для наглядности приведены вольт-амперные характеристики (ВАХ) обычного кремниевого диода и светодиодов

Эта характеристика даёт понять нам,что светодиод имеет малое дифференциальное сопротивление в диапазоне рабочих токов….

0 0

13

Прежде чем купить и установить светодиодные лампы, вам необходимо рассчитать их мощность и световые характеристики. То же самое нужно сделать при самостоятельном изготовлении ламп. Справочные данные таблицы помогут ознакомиться с техническими характеристиками SMD светодиодов. Эти расчеты окажут помощь при определении параметров светодиодной ленты, если на ней отсутствует маркировка.

ЭКСПЕРИМЕНТ 4 Последовательные схемы

Цели

После проведения данного эксперимента Вы сможете рассчитывать общее сопротивление нескольких включенных последовательно резисторов и использовать закон Кирхгофа для напряжений, чтобы осуществлять расчеты и измерения для последовательных схем.

Необходимые принадлежности

* Цифровой мультиметр

* Макетная панель

* Источник постоянного напряжения * Резисторы — 1/4 Вт, 5%:

один резистор 470 Ом,

один резистор 680 Ом,

один резистор 2, 2 кОм,

один резистор 4, 7 кОм,

один светоизлучающий диод (LED).

ВВОДНАЯ ЧАСТЬ

Имеется два основных способа подключения электронных компонентов к источнику питания. При последовательном включении все компоненты подключаются концами друг к другу, образуя простую цепочку, которая соединяется с источником питания. При параллельном включении (экс перимент 5) каждый из отдельных компонентов подключается непосредственно к источнику питания. Естественно, имеются более сложные схемы, в которых используются те или иные комбинации последовательных и параллельных соединений (эксперимент 6). В данном эксперименте Вы узнаете, как выполнять последовательное включение компонентов и осуществлять различные расчеты и измерения.

Сначала познакомимся с тем, как вычислять общее сопротивление последовательной схемы. Если два или более резисторов включены последовательно, общее сопротивление комбинации равно простой сумме отдельных сопротивлений.

Типичная последовательная схема показана на рисунке 4-1. Общее сопротивление Rт равно сумме отдельных сопротивлений, то есть:

Rт=R1+ R2+ R3

При показанных значениях сопротивлений резисторов общее сопротивление равно:

Rт= 50+ 75+ 30 = 1550м

Три отдельных резистора могут быть заменены единственным резистором с номиналом 155 Ом, при этом никаких изменений в токе схемы не будет.

Падение напряжения

Когда ток протекает через последовательную схему, на каждом сопротивлении происходит падение напряжения. Па рисунке 4-1 показана последовательная схема с напряжениями, указанными для каждого сопротивления. Заметьте полярность падения напряжения на каждом резисторе.

Рис. 4-1.

Конечно, напряжение, падающее на каждом резисторе, может определяться на основании закона Ома. В данном случае общин ток схемы умножается на величину сопротивления каждого резистора для получения соответствующего падения напряжения. Например, напряжение на R2:

V2 = IR2

Исключительно важной характеристикой последовательной схемы, что надо хорошо запомнить,

является то, что сумма отдельных падений напряжения равна напряжению источника. Заметьте на рисунке 4-1, что сумма, полученная сложением напряжений на резисторах R1, R2, и R3 такая же, как и общее приложенное напряжение.

Vs= V1 + V2 + V3

Это основное соотношение известно как закон Кирхгофа для напряжений. Закон этот чрезвычайно полезен при осуществлении расчетов для последовательных схем. При использовании данного соотношения различными способами можно легко выполнять анализ и разработку последовательных схем.

Токоограничивающие резисторы

Примером использования закона Кирхгофа является расчет последовательных гасящих резисторов. Последовательный гасящий резистор — это просто резистор, соединенный последовательно с некоторым устройством с той целью, чтобы понизить напряжение, прилагаемое к данному устройству. Такой резистор называется также токоограничивающим резистором. Часто оказывается необходимым, например, включать лампу накаливания от источника высокого напряжения. Чтобы избежать повреждения устройства при перенапряжении, резистор включается последовательно с устройством, чтобы погасить излишнюю величину напряжения (см. рис. 4-2). Кроме того, может оказаться необходимым включить трехвольтовую лампочку от батареи питания 12 В. Если приложить все напряжение 12 В к лампочке, последняя перегорит. Однако при включении последовательно с лампочкой резистора с правильно выбранным

сопротивлением на резисторе создастся падение излишнего напряжения 9 вольт, тогда как для лампочки останется только 3 вольта необходимого ей напряжения. Короче говоря, резистор выбирается для ограничения тока через лампочку до максимально безопасной величины.


Рис. 4-2.

Краткое содержание

В данном эксперименте Вы убедитесь, что общее сопротивление последовательной схемы равно сумме отдельных сопротивлений включенных последовательно резисторов. Затем Вы проверите справедливость закона Кирхгофа для напряжении. Наконец, Вы рассчитаете последовательный гасящий резистор для светоизлучающего диода.

Рис. 4-3.

ПРОЦЕДУРА

1. Используя значения, указанные на рис. 4-3, рассчитайте общее сопротивление схемы.

Rт= _____Ом (вычисленное значение)

2. Соберите схему, показанную на рисунке 4-3.

3. Используя Ваш мультиметр, измерьте общее сопротивление схемы.

Rт= ______Ом (измеренное значение)

4. Сравните Ваши вычисленное и измеренное значения и объясните возможную разницу.


Рис. 4-4.

5. Подключите источник питания 9 В к схеме (см. рис. 4-4).

6. Используя значение общего сопротивления, которое Вы подсчитали ранее, рассчитайте и запищите ожидаемый ток в цепи при приложенном напряжении 9 В. I =_____мА

7. Теперь, используя закон Ома, вычислите и запишите напряжение, падающее на каждом резисторе.

V1= _______ В

V2 = _______ В

V3= _______ В

8. Теперь вычислите и запишите сумму отдельных падений напряжения.

Vs=v1+v2+v3___В

9. Используя Ваш мультиметр, измерьте падение напряжения на каждом резисторе. Не забывайте, что Вы измеряете напряжения постоянного тока, и Вам следует прикасаться испытательными выводами мультиметра к выводам резистора в корректном направлении, чтобы получить правильные в отношении полярности показания. Заметьте полярности для падений напряжения в схеме на рисунке 4-4. Запишите Ваши измеренные падения напряжения, а затем вычислите их сумму.

V1=_____В

V2=______В

V3= ____в

Vs= ______В

10. Сравните Ваши измеренные и расчетные значения для падений напряжения и общего на пряжения. Равна ли сумма падений ли напряжения напряжению источника? 11. Обратитесь к рисунку 4-5. Здесь показан светоизлучающий диод, который должен запитываться от источника питания 9 В. Ваша задача определить сопротивление последовательного гасящего резистора R1. В проводящем состоянии светоизлучающего диода на нем падает напряжение приблизительно 2 В. Ток величиной 15 мА требуется для обеспечения умеренной яркости. Рассчитайте сопротивление потребного последовательного гасящего резистора. Запишите это значение сопротивления. R1= ________ Ом


Рис. 4. 5.

12. Среди имеющихся в Вашей лаборатории резисторов выберите резистор с сопротивлением, ближайшим по величине к найденному Вами. Затем соберите схему, показанную на рисунке 4-5. Обеспечьте соблюдение полярности как для подключения батареи, так и для выводов светоизлучающего диода. При этом отрицательный вывод источника питания должен быть подключен к катодному выводу светодиода (этот вывод идентифицируется плоской стороной на корпусе диода). В символе светодиода стрелка является анодом, тогда как прямая черта соответствует катоду.

13. Если Вы рассчитали и выбрали корректное сопротивление резистора, должен загореться светоизлучающий диод. Измерьте падения напряжения на резисторе R1 и на светоизлучающем диоде (LED).

V1=______В

Vled=_____В

Vs=_______В

14. Равна ли сумма падений напряжения напряжению источника питания? Сравните измеренные и рассчитанные значения. Имеются ли какие-либо отличия? Объясните разницу, если таковая имеется.

ОБЗОРНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Два резистора (R1 и R2) соединены последовательно. Сопротивление R1 = 68 Ом. Общее сопротивление R = 150 Ом. Каково значение сопротивления R2?

а) 28 Ом,

б) 82 Ом,

в) 86 Ом,

г) 218 Ом.

2. В последовательной схеме падения напряжений на резисторах равны V1 = 2.5 В, V2, = 1,8 В, V3 = 3,4 В и V4 = 6, 9 В. Каково напряжение источника питания?

а) 10, 3 В,

б) 12, 1 В,

в) 12, 8 В,

г) 14, 6 В.

3. Справедливо ли высказывание: «Ток через все последовательно соединенные резисторы в схеме одинаков»?

а) да,

б) нет.

4. Лампочка напряжением 6 В потребляет ток 0, 15 А. Чтобы подключить ее к источнику питания 15В, Вам требуется последовательный гасящий резистор:

а) 33 Ом,

б) 50 Ом,

в) 60 Ом,

г) 120 Ом.

5. В последовательную цепь включены резисторы 180 Ом, 2, 7 кОм, 5, 6 кОм и 6, 8 кОм. На каком из резисторов будет наименьшее падение напряжения?

а) 180 Ом,

б) 2, 7 кОм,

в) 5, 6 кОм,

Если к резистору приложить определенное напряжение, ток через него можно вычислить по формуле: I = R/V Пример: I = 100 Ом / 5 В = 20 мА Очевидно, что эта формула неприменима к светодиодам, потому что они являются линейным сопротивлением. Если посмотреть на приведенный выше график, то становится ясным, что повышение напряжения от 0 до 1,6 В не приводит к заметному увеличению тока. Если приложить еще немного больше напряжения, ток увеличится, и светодиод начнет светиться. Мы достигли открывающего потенциала для pn-перехода. Открывающий потенциал для типичного красного светодиода находится в диапазоне от 1,7 до 2,2 В. Небольшие изменения напряжения приводят к сильным изменениям прямого тока.

В документации обычно указывается абсолютное максимальное значение прямого тока, например, 25 мА. Если приложить напряжение, приводящее к большему току, светодиод выйдет из строя. Так что жизненно важно оставаться в рамках предельно допустимых параметров. Если подсоединить светодиод напрямую к 5 В источнику питания, он тут же сгорит. Сильный ток разрушит pn-переход. С этого момента появляется ограничивающий резистор. Предположим, что у нас имеется красный светодиод с максимальным прямым током 25 мА и открывающим потенциалом 2,1 В. Если мы хотим использовать 5 В источник питания, чтобы на нем упало оставшиеся 2,9 В. Для резистора получим: R = V / I = (5 В — 2.1 В) / 25 мА = 116 Ом. Для безопасности светодиода используйте резистор номиналом 120 Ом или лучше 150 Ом.


Так мы не доведем светодиод до предельно допустимого тока. R = V / I = (5 В — 2 В) / 20 мА = 150 Ом. Для сохранения резистора обратим внимание на рассеиваемую мощность. Она вычисляется следующим образом: P = V * I = 3 В * 20 мА = 60 мВт. Так что проще всего взять резистор 150 Ом, 0,25 Вт. Итак, это все об обычном использовании светодиода с ограничивающим резистором. Светодиод без токоограничивающего резистора Во-первых, почему мы хотим избавиться от резистора? Есть две причины. Для начала, он рассеивает энергию. Превращает электричество в тепло. А мы хотим получить свет от светодиода. Нехорошо. Еще, вы можете уменьшить количество компонентов. Устройство будет экономичнее и на печатной плате останется больше места. Есть два способа обойтись без резистора. Один из них — понизить входное напряжение.

Если все ваше устройство может работать при напряжении, равном открывающему напряжению светодиода, это замечательно. Резистор не нужен. Другим способом является использование широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Это означает, что мы включаем и выключаем светодиод. Если это происходит достаточно быстро, человеческий глаз не замечает разницы. Он интегрирует яркость за определенный промежуток времени, как говорят. Часто в документации указывается пиковый прямой ток. Например: IF(peak) = 160 mA (пиковый прямой ток = 160 мА) Condition: Pulse Width

Смотря на график, можно оценить его уровень около 3 — 3,2 В, но автор не проверял этого. Оба метода были использованы автором для 64-пиксельной светодиодной матрицы, где светодиоды были подключены к микроконтроллеру без токоограничивающих резисторов.


Входное напряжение было 3 В, если использовать 2 батареи типа АА или около 2,4 В с использованием аккумуляторов. Это позволяет получить открывающий потенциал светодиодов. Матрица позволяет адресацию одной строки целиком в данный момент времени. Вы можете выбирать ячейки только на выбранной строке, устанавливая биты столбцов. В следующий момент времени первая строка отключается, подключается вторая, и т.д. Так вы переключаете в цикле все строки. Это делается так быстро, что видеть мигание невозможно. Каждая строка обновляется с частотой примерно 2 кГц и заполнением импульса 1/8 (потому что строк 8).


Если для управления светодиодом или светодиодной матрицей вы используете микроконтроллер, нужно обратить внимание на предельно допустимый ток для микроконтроллера. Каждый I/O вывод может быть источником или поглотителем определенного тока.

В документации к ATtiny2313 на странице 181 написано: Absolute Maximum Ratings (абсолютные максимальные параметры):

* DC Current per I/O pin: 40.0 mA (постоянный ток — 40 мА на вывод) И на странице 182 есть замечание: 4. Although each I/O port can sink more than the test conditions (10 mA at VCC = 5V, 5 mA at VCC = 3V) under steady state conditions (non-transient), the following must be observed: 1] The sum of all IOL, for all ports, should not exceed 60 mA. If IOL exceeds the test condition, VOL may exceed the related specification. Pins are not guaranteed to sink current greater than the listed test condition.

(4. не смотря на то, что I/O ток при тестировании составляет 10 мА при питании 5 В и 5 мА при питании 3 В, в отсутствие переходных процессов должно наблюдаться: 1] Сумма всех втекающих в процессор токов для всех портов не должна превышать 60 мА. Если втекающий ток превышает тестовые условия, то напряжение логического нуля может превышать номинальные значения. Не гарантируется, что выводы будут проводить ток, больший чем указано в тестовых условиях.)

Как можно понять, если вы пытаетесь получить ток более 10 мА, высокий или низкий уровень выходного напряжения может выйти за рамки гарантированные производителем. Взгляд на следующие два графика из документации может прояснить эту вещь.


Этот график показывает как выходное напряжение вывода просаживается при увеличении тока для питания 2,7 В. 2,7 В это не те 3 В, которые могут обеспечить 2 батареи АА типа, но на данный момент это довольно близко. Как видно, если потребляется больше тока, выходное напряжение падает. При 5 мА мы имеем напряжение 2,5 В, а при 15 мА напряжение падает до 2,1 В.


Этот график показывает как выходное напряжение вывода зависит от втекающего в вывод тока. В этом случае при потреблении большего тока выходное напряжение увеличивается. При 5 мА напряжение равно 0,15 В, и при 15 мА оно возрастает до 0,5 В. Чтобы проверить, можно ли в данной схеме использовать ATtiny2313, нужно провести некоторые вычисления. Для матрицы у нас нет документации с красивыми графиками, но есть некоторые цифры. Forward Voltage: 1.80 — 2.20 V (Прямое напряжение: 1,8 — 2,2 В) Maximum Rating: Forward Current: 25 mA (Предельный ток: 25 мА) Предположим, что светодиод работает при 1,8 В и 5 мА.

Это выглядит разумным, если посмотреть на другую документацию. Теперь, если проанализировать показанные выше 2 графика при токе 5 мА, получим 2,5 В для вывода — источника и 0,15 В для вывода — стока. 2.5 В — 0.15 В = 2.35 В Таким образом, мы получаем 2,35 В для светодиода. Это больше, чем мы предполагали (1,8 В). Большее напряжение для светодиода означает больший ток. Теперь посчитаем для 10 мА. Анализируя снова, получим 2,3 В для вывода — источника и 0,3 В для вывода — стока. 2.3 В — 0.3 В = 2.0 В Как видно, если напряжение на светодиоде повышается, ток также увеличивается. Увеличение тока приводит к уменьшению/увеличению выходного напряжения на выводе — источнике/стоке. А это означает уменьшение тока.

Т.е. на каком-то уровне ток стабилизируется. Похоже, 2,0 В при 10 мА подходит для светодиода и микроконтроллера. Это справедливо для светодиода на двух выводах. А что, если мы хотим управлять всей линейкой из 8 светодиодов? В этом случае мы имеем 8 выводов — источников, 8 светодиодов и один вывод — сток. Из вышеприведенного примера следует, что 10 мА на каждый светодиод соответствует 80 мА (!). Это много. На графике это даже не показано. Предположим, что в сумме мы имеем только 25 мА, тогда получается 3,125 мА на светодиод.

Это дает 2,6 В на каждом источнике и 1,0 В на стоке. 2.6 В — 1.0 В = 1.6 В Это означает, что для каждого светодиода остается 1,6 В, что немного меньше открывающего потенциала. Светодиоды будут затемнены. Опять же, если светодиоды потребляют больше тока, микроконтроллер даст им меньшее выходное напряжение. В таком случае яркость строк будет зависеть от числа подключенных ячеек: строки с меньшим количеством горящих диодов будут ярче. Все эти подсчеты и изучение соответствующей документации помогут понять в каких случаях нужно, а в каких не нужно использовать токоограничивающий резистор.

| |

Резистор – элемент электрической цепи, применяемый с целью сопротивления электрическому току на отдельном участке цепи.

Сопротивление является главной характеристикой резистора, Ω (Om, Ом) – его единица измерения. Определенная часть тока проходящего через резистор преобразовывается в тепло. Чем больше величина сопротивления, тем большее количество тока рассеивается в тепло.

Общее сопротивление резисторов при последовательном соединении рассчитывается по формуле: R общ = R 1 + R 2 . При параллельном соединении резисторов общее сопротивление рассчитывается по данной формуле: R общ = R 1 * R 2 / (R1 + R 2). Данным способом можно выходить из ситуации складывающейся при отсутствии резисторов необходимого сопротивления.


Не маловажной характеристикой является мощность резисторов , она показывает максимальную нагрузку, которую в состоянии пропустить через себя резистор. На данный момент выпускают резисторы мощностью 0,125 Watt; 0,25 Watt; 0,5 Watt; 1 Watt; 2 Watt; 5 Вт, но используются в радиолюбительской технике (исключая специализированную) – 0,25 Watt; 0,5 Watt; 1 Watt. На главном изображении поста приведен внешний вид резисторов разной мощности. Нагрузку, действующую на резистор можно посчитать по формуле: P = I 2 *R = I * U = U 2 / R, где R – сопротивление, U – напряжение, а I – сила тока.

При превышении максимально допустимой нагрузки, резистор будет нагреваться, и вносить помехи в стоящие рядом радио детали (подверженные тепловым изменениям), а при большом превышении нагрузки резистор перегорает (в буквальном смысле этого слова).

Благодаря закону Ома , зная величину силы тока (I) и напряжения (U тоже, что и V) можно определить сопротивление (R) по следующей формуле: R = U / I.

На практике резисторы выполняют три назначения и служат:
— делителями напряжения;
— токоограничивающими резисторами;
— подтягивающими и стягивающими резисторами.

Делитель напряжения необходим для того, чтобы получать всего его часть, например из 12v получить 9v. Про делители напряжения будет отдельная большая статья с примерами, по окончанию ее написания ссылку размещу в комментариях к данному посту.

Токоограничивающий резистор применяют в случае, когда какая-либо деталь не рассчитана на работу при определенно высоком уровне тока, и его необходимо уменьшить. В данной ситуации резистор устанавливается последовательно между положительным контактом источника питания участка цепи (детали) и самим участком цепи (деталью) на котором уровень тока необходимо уменьшить.

Подтягивающий и стягивающий резистор необходим только для работы с логическими компонентами, для которых важно присутствие нуля и единицы на контакте (отсутствие или присутствие напряжения). Без подтягивающих и стягивающих резисторов возможны сбои в работе системы из-за неверного истолкования шумов, улавливаемых контактами логики, как присутствие нуля или единицы.

Рассмотрим примеры с использованием микроконтроллера и кнопки. Один контакт кнопки подключен к входу микроконтроллера, а другой к источнику сигнала.

Для гарантирования правильного считывания положительного сигнала используют стягивающий резистор , установленный одним концом в промежуток между кнопкой и контактом микроконтроллера, а другим соединенным с землей (GND). В этом случае все возможные шумы, способные дать неверный сигнал на микроконтроллер, будут уходить в землю. В роли стягивающего резистора применяют сопротивления более 10 kOm, чтобы при нажатии кнопки не происходило короткое замыкание. Когда кнопка нажата, цепь замыкается, ток из-за большого сопротивления резистора не уходит весь в землю и сигнал поступает на контакт микроконтроллера.


Подтягивающий резистор подобен токоограничивающему и аналогичен стягивающему. Он поддерживает на контакте микроконтроллера логическую единицу до тех пор, пока цепь разомкнута. Сопротивление для подтягивающего резистора необходимо брать также не менее 10 kOm, это предотвращает короткое замыкание и сводит к минимуму потери энергии при нажатии кнопки.

Разновидность резисторов, применяемая в радиоаппаратуре: варисторы – сопротивление меняется от приложенного напряжения; фоторезисторы – от освещения, терморезисторы – от температуры, магниторезисторы – от величины магнитного поля, тензорезисторы – от деформации корпуса резистора.

Калькулятор расчета величины сопротивления резистора по цветам (цветовой маркировке) можно найти .

Простой способ выяснить Vf светодиода, чтобы выбрать подходящий резистор

Вы неправильно понимаете, как работает светодиод, так как Vf — это не напряжение, которое вы кладете на светодиод, чтобы он работал, а напряжение, которое появляется (падает) на светодиод, когда через него протекает ток.

Если вы посмотрите на соответствующий лист данных, вы увидите Vf (мин), Vf и Vf (макс. ), заданные для определенного тока, и это означает, что если вы пропустите указанный ток через светодиод, вы может ожидать, что Vf упадет где-нибудь между Vf (мин) и Vf (макс.), причем Vf является типичным значением.

Итак, ответ на ваш вопрос:

Источником питания является любой источник переменного напряжения, R обеспечивает балласт для светодиода, снижая его чувствительность к изменениям источника питания.

Это не даст светодиоду испускать свой волшебный дым, если вы по неосторожности проворачиваете источник слишком далеко, и его значение [R] не критично, в разумных пределах. Р>

Например, если вы используете резистор 1000 Ом и пытаетесь протолкнуть 20 мА через светодиод, эти 20 мА также должны пройти через R, поэтому R будет падать:

$$ \ text {E = IR} = 0.02A \ times 1000 \ Omega = \ text {20 вольт,} $$

и вам понадобится запас для светодиодов.

«A» — это амперметр, используемый для измерения тока через светодиод, а «V» — вольтметр, используемый для измерения напряжения на светодиоде.

При использовании, то, что вы должны сделать, это запустить источник питания с нуля вольт, а затем запустить его до тех пор, пока амперметр не покажет 20 миллиампер, тогда напряжение, отображаемое на вольтметре, будет Vf для этого конкретного диода в данном конкретном диоде. текущая и температура окружающей среды.

Возвращаясь к вашему вопросу, способ определить, какое значение последовательного сопротивления является «правильным» для вашего светодиода, — сначала определить его Vf при требуемом прямом токе (If), а затем использовать закон Ома для определения значения сопротивление, как это:

$$ \ text {R =} \ frac {Vs — Vf} {If} $$

Если предположить, что Vs (напряжение питания) равно 12 вольтам, Vf равно 2 вольтам и если If равно 20 мА, мы получим

$$ \ text {R =} \ frac {12 В — 2 В} {0.02A} = \ text {500 Ом} $$

Затем, чтобы определить мощность, которую рассеивает резистор, мы можем написать:

$$ \ text {Pd = (Vs — Vf)} \ times \ text {If} \ = \ \ text {10V} \ times \ text {0. 02A} = \ text {0.2 Вт} $$

510 Ом — это самое близкое значение E24 (+/- 5%), которое будет сохраняться, если на консервативной стороне 20 мА, и резистор 1/4 Вт должен быть в порядке.

Утиный суп, а? 😉 Р>     

Токоограничивающий резистор: Светодиод накаливания от 230 В переменного тока

Токоограничивающий резистор

для Свечение светодиода от переменного тока: Светодиод (светоизлучающий диод) Рабочее напряжение светодиода очень низкое.

Рабочее напряжение составляет от 1,5 до 3 В постоянного тока. В общем, мы видели, что в нашем доме на настенном распределительном щите есть все индикаторы неоновой лампочки. который имеет небольшие размеры и подключен последовательно с резистором 68k .

Это руководство поможет вам сделать индикатор, который светится очень красиво и выглядит с помощью светодиодов.сделать светодиодный индикатор легко.

Светодиодные индикаторы

долговечны по сравнению с другими. Я обсуждаю схему светодиодного индикатора, которую можно использовать с 230 вольт переменного тока.

Светодиодная лампа светится ярче и красивее, чем другие лампы. Но есть проблема со светодиодами, они работают только с постоянным током, а не с переменным током.

Если подключить светодиод напрямую к источнику переменного тока без использования резисторов, он загорится или взорвется.

Какой резистор использовать со светодиодом

Для избегайте этого отказа светодиода , мы используем с использованием резистора на 68 кОм или 100 кОм.

Это означает, что резистор подключается к фазной линии для уменьшения напряжения, подходящего для светодиода.

после резистора, выпрямительный диод должен быть подключен последовательно с резистором, чтобы преобразовать сигнал переменного тока в постоянный, а затем он подключает положительную клемму светодиода.

  • Свечение светодиода от 230 В переменного тока

Отрицательный вывод светодиода напрямую соединяется с землей переменного тока.

, если вы хотите, чтобы светодиоды светились больше, тогда резистор 50 кОм подключается вместо резистора 100 кОм.используйте эти токоограничивающие резисторы в соответствии с вашими потребностями.

, пожалуйста, очень внимательно выполните эту работу и очень осторожно подключите резистор и диод в соответствии со схемой.

Светоизлучающий диод, имеющий собственный ток и напряжение для правильной работы. поэтому мы подбираем резисторы в соответствии с напряжением и амперой входного напряжения.

, если у вас есть сомнения по поводу подключения светодиода к источнику переменного тока, дайте мне знать в комментариях.

Батарея и светодиод без резистора

Рисунок 1. Во многих дешевых крошечных светодиодных лампах используются кнопочные элементы (или батарейки) и светодиод без каких-либо признаков токоограничивающего резистора. Но есть одно — внутреннее сопротивление батареи. Типичный брелок-лампа имеет батарейку или батарейку (видна через корпус), замыкающий переключатель и светодиод.

Тот факт, что многие дешевые фонари для брелоков используют кнопочную ячейку и светодиод без каких-либо признаков последовательного резистора или какого-либо ограничения тока, часто вызывает некоторую путаницу.Если светодиод в этом случае не перегорает при подключении к батарее 3 В, то что вообще за токоограничивающие и последовательные резисторы?

Ответ состоит в том, что есть последовательный резистор; мы просто этого не видим! Все элементы и батареи имеют внутреннее сопротивление. Обычно мы моделируем батареи как идеальный источник постоянного напряжения с последовательным сопротивлением.

Рис. 2. Измерение напряжения холостого хода и напряжения нагруженного элемента позволяет нам измерить внутреннее сопротивление ячейки.
  • На рисунке 2a мы измеряем напряжение холостого хода батареи и получаем 3 В.
  • На рисунке 2b мы снова измеряем напряжение при подключенном светодиоде. Находим, что это 2,2 В.
  • (c) Переключаем измеритель на мА и подключаем его последовательно со светодиодом. Замеряем 30 мА.

С помощью этих трех измерений мы можем рассчитать внутреннее сопротивление ячейки. Падение напряжения составляет 3 — 2,2 = 0,8 В при 30 мА, поэтому, используя закон Ома, мы можем рассчитать внутреннее сопротивление как

. \ (R = \ frac {V} {I} = \ frac {0.8} {0,03} = 26,7 Ом \)

Обратите внимание, что внутреннее сопротивление может быть непостоянным, так как оно происходит из-за сложного химического и физического воздействия внутри элемента. Если вы повторите измерения с двумя параллельно включенными светодиодами, вы получите другое, но близкое значение. Если вы закоротите ячейку с помощью амперметра, вы снова получите другое значение и, как правило, выше, поскольку вы потребляете гораздо более высокий ток.

Урок?

Тот факт, что он работает с кнопочным аккумулятором, не означает, что его можно использовать с другими источниками питания. Повторение теста с батареей с более низким внутренним сопротивлением повысит ток и может вывести из строя светодиод. Если подключить светодиод к регулируемому источнику питания 3 В, светодиод обязательно перейдет в разряд. Смотрите страницу кривых IV для более подробной информации.

Другое чтение

Для расчета мощности, рассеиваемой на внутреннем сопротивлении, см. Статью о расчете мощности.

Как спроектировать токоограничивающий резистор для 7-сегментного светодиодного дисплея?

Светодиод — хрупкое устройство.Подача чрезмерного напряжения и тока на светодиод может вызвать перегорание. Простой и эффективный способ предотвратить выгорание — это подключить резистор правильного номинала. В этой статье мы объясним, как последовательно подключить резистор для наиболее часто используемой конфигурации светодиодного дисплея.

Две из наиболее часто используемых конфигураций 7-сегментного светодиодного дисплея

Для минимизации внешнего соединения 7-сегментного дисплея, два типа конфигурации 7-сегментного дисплея, общий анод и общий катод , показанные ниже в качестве примера.

LED Basic

Определения светодиода от Викимедиа были:

… Светоизлучающий диод ( LED ) — это полупроводниковый источник света, который излучает свет, когда через него течет ток. Электроны в полупроводнике рекомбинируют с электронными дырками, высвобождая энергию в виде фотонов. Цвет света (соответствующий энергии фотонов) определяется энергией, необходимой электронам для пересечения запрещенной зоны полупроводника. [5] ….

Wikimedia -LED

Светодиод — это устройство с двумя выводами, через которое ток течет от положительного вывода к отрицательному. На рисунке ниже показана обычная светодиодная лампа с четким объяснением ее компонентов.

Описание изображения ： ▲ Схема объяснения светодиодной лампы взята из Wikimedia

Объяснение конфигурации 7-сегментного дисплея с общим анодом и общим катодом

Для светодиодного приложения обычно используется более одного светодиода. Например, минимальное количество 7-сегментного светодиодного дисплея составляет 7 светодиодов. Для такого модуля, как 7-сегментный светодиодный дисплей, технология монтажа модуля и количество выходных контактов влияют на физический размер габаритного размера. Используйте конфигурацию с общим анодом и общим катодом, чтобы минимизировать выходной контакт модуля, а также минимизировать габаритные размеры.

Мы сравним принципиальную схему этого условия:

  • [A] 7-сегментный светодиодный дисплей, не использующий конфигурацию общего анода и общего катода
  • [B] 7-сегментный светодиодный дисплей с общей конфигурацией анода OPD-S3010LA -BW
  • [C] 7-сегментный светодиодный дисплей с общей конфигурацией катода OPD-S3011A-BW

Мы обсудим эти схемы, чтобы прояснить общие различия между этими конфигурациями.

Описание изображения ： ▲ сравнение конфигураций общего анода и общего катода. OPD-S3010LA-BW / OPD-S3010LA-BW

Исходя из этих принципиальных схем, конфигурация с общим анодом и общим катодом может уменьшить выходной сигнал модуля с 16 контактов [A] до 10 контактов [B] / [ C].

В чем разница между конфигурацией обычного анода и обычного катода?

Если вам нужно включить только светодиоды, конфигурация общего анода и общего катода не имеет разницы.Для дизайнера продукта два варианта конфигурации дают им свободу спроектировать светодиодный модуль там, где это необходимо.

Рекомендуемая конфигурация для токоограничивающего резистора на 7-сегментном дисплее

Токоограничивающий резистор должен размещаться в месте, где только один резистор и светодиод для каждого пути тока. Рекомендуемая конфигурация для токоограничивающего резистора в 7 сегментный дисплей, показанный ниже. На каждом пути тока светодиода должен быть один токоограничивающий резистор.Эта конфигурация гарантирует, что ток течет в светодиод независимо от других светодиодов.

Описание изображения ： ▲ Рекомендуемая конфигурация токоограничивающего резистора на 7-сегментном индикаторе с общим катодом.

Чтобы включить светодиод, VP должно быть больше, чем VF, а ток через светодиоды будет определяться резистором ограничения тока и VP.

Как сконструировать токоограничивающий резистор для управления током светодиода?

Используйте электрические параметры из таблицы OPD-S3010LA-BW в качестве примера для расчета тока светодиода.

Описание изображения ： ▲ OPD-S3011LA-BW datasheet

Прежде всего, вам необходимо проверить все электрические характеристики, такие как доминирующая длина волны, сила света, рассеиваемая мощность на кристалле, подходящие для вашего приложения. спроектировать ток семисегментного дисплея, который не может быть обсужден их все. Мы рассчитываем наш ток, исходя из передаваемого напряжения и силы света. Например, если вам не нужна сила света 40 (мкд), возможно, вы можете разработать ток 10 (мА) для каждого светодиода.Для включения светодиода значение VP должно быть больше VF. Выберите VF = 2.3V, VP = 3.2V, мы можем записать уравнение для пути тока L.

Описание изображения ： ▲ общий анод 7-сегментный дисплей Расчет резистора ограничения тока _part 1 Описание изображения ： ▲ common 7-сегментный дисплей анода Расчет резистора ограничения тока _part2

Решив уравнение L, можно получить R4 = 120 Ом.

Используйте Arduino для подсветки 7-сегментного дисплея

Существует так много устройств, которые могут быть разработаны для управления 7-сегментным дисплеем для отображения чисел или цифр.Например, Arduino, Raspberry Pi, микроконтроллер, такой как 8051, FPGA (программируемая вентильная матрица) или микросхема общего назначения с правильным кодированием (например: 74hc14 (драйвер) / 74HC47 (декодер BCD на 7 сегментов), Arduino может быть самый популярный из-за дружественного пользовательского интерфейса, многочисленного сообщества с открытым исходным кодом и обучающих ресурсов. Правило включения 7-сегментного дисплея такое же, как и включение одноцветной светодиодной лампы погружного типа.

Описание изображения ： ▲ Светодиодная лампа OPTO PLUS DIP TYPE LAMP Страница продукта

Выбор резистора ограничения тока светодиода в Arduino — довольно простая задача.Резистор на 220 Ом является обычным выбором для системы Arduino с питанием 5 В. если вы хотите понять, почему 220 Ом — хороший выбор. пожалуйста, посмотрите видео, сделанное Lazytomato LAB, с простым и понятным объяснением (с английской подписью).
OPTO PLUS предоставит еще один пример статьи для инженеров о других устройствах. Пожалуйста, не переключайтесь!!

Описание видео ： ▲ Arduino # 6 — LED 與 電阻 的 必 學 之 術 Светодиод и резисторы 101! by LazyTomato Lab 懶 番茄 工作室

Рекомендуем прочитать:

Токоограничивающий резистор Led | Поиск страниц входа

Результаты листинга Токоограничивающий резистор Led

Когда и зачем светодиодам нужны токоограничивающие резисторы