Како одабрати отпорник за ограничавање струје за ЛЕД

Савремени ЛЕД извори светлости погодни су за дуготрајан рад у тешким условима. Међутим, за тренутну заштиту користи се ограничавајући електрични отпор. Тачан прорачун отпорника за ЛЕД ће помоћи да се без грешака одаберу функционалне компоненте кола.

Примена отпорника за ограничавање струје за ЛЕД

ЛЕД се користе за декоративну декорацију, пружајући добру видљивост у затамњеном ходнику и решавајући друге практичне проблеме. Они су много економичнији од класичних жаруља са жарном нити. Висока чврстоћа спречава загађење околине штетним хемијским једињењима, што је могуће након оштећења сијалице извора светлости који се гаси.

Узимајући у обзир једнострану проводљивост полупроводничког споја, разумљива је потреба за повезивањем ЛЕД-а са акумулаторском батеријом, другим извором једносмерне струје. Напон стандардне мреже за домаћинство је исправљен, сведен на номинални ниво. Отпор ограничава струју.

Карактеристике рада и прорачуна

Упркос значајним предностима, пажљиви корисници препоручују обраћање пажње на значајне недостатке ЛЕД уређаја:

• полупроводничке технологије одређују нелинеарне струјно-напонске карактеристике (ВАЦ);
• пораст напона изнад одређеног прага праћен је деградацијом пн споја;
• на одређеном нивоу (са директним или обрнутим пребацивањем), нагли пораст тренутне снаге оштећује производ.

Од посебне важности је мали унутрашњи отпор у режиму рада. Релативно мала промена основних параметара напајања може оштетити полупроводнички спој. Из тог разлога у круг се додаје отпорник који ограничава струју.

Додатни пасивни елемент повећава потрошњу енергије. Из тог разлога препоручује се употреба таквих решења у комбинацији са ЛЕД диодама мале снаге или за стварање уређаја са малим радним циклусима.

Математичко рачунање

У најједноставнијем колу, отпорник за ограничавање струје (Р) и ЛЕД повезани су серијски на извор константне струје (И) са одређеним напоном (Уи) на излазним стезаљкама. Електрични отпор можете израчунати помоћу добро познате формуле Омовог закона (И = У / Р).

Такође је користан и Кирцххофф-ов други постулат. У овом примеру дефинише следећу једнакост: Уи = Ур + Уцгде Ур (Уц) - напон на отпорнику (ЛЕД). Једноставном трансформацијом ових израза можете добити основне зависности:

• Уи = И * Р + И * Рц;
• Р = (Уи - Уц) / И.

Ево Рц означава диференцијални отпор полупроводничког уређаја који се нелинеарно мења у зависности од напона и струје. На обрнутом делу струје напона може се разликовати подручје блокирања. Значајно повећање Рц у овом подручју спречава кретање електрона (Иобр = 0). Међутим, са накнадним повећањем напона на одређеном нивоу (Урев-м), долази до слома п-н споја.

Пошто управљачки програм даје једносмерну струју, морате пажљиво проучити одговарајућу „директну“ везу. Карактеристике И - В карактеристике:

• на првом одељку до Ун отпор се глатко смањује и струја се у складу с тим повећава;
• од Ун пре него што Хм - радно подручје (зрачење у опсегу светлости);
• даље - нагло смањење отпора изазива експоненцијални пораст јачине струје са накнадним отказом производа.

ЛЕД се израчунавају на основу радног напона. Уц... Произвођачи наводе овај параметар у пратећој документацији. Да бисте израчунали електрични отпор одговарајућег отпорника за ограничавање струје, користите формулу: Р = (Уи - Уц) / И.

Графички прорачун

Ако узмете ЦВЦ, можете применити графичку технику. Почетне графичке и дигиталне информације преузете су из пасоша или са званичне веб странице произвођача. Алгоритам радњи (пример):

• према почетним подацима, номинална ЛЕД струја (Ин) је 25 мА;
• тачкана линија је повучена од одговарајуће тачке (1) на вертикалној оси ордината до пресека са И - В карактеристичном кривом (2);
• забележите напон напајања (Уи = 5,5 В) на оси апсцисе (3);
• повући линију кроз тачке (2) и (3);
• пресек са и-осом показаће највећу дозвољену струју (Им = 60 мА).

Даље, према класичној формули, није тешко израчунати који је отпор потребан за ЛЕД у овом случају: Р = Уи / Им = 5,5 / 0,06 ≈ 91,7... У серијској линији треба да изаберете најближи назив са малом маргином - 100 Охм. Ово решење ће мало смањити ефикасност. Али у нежном режиму, функционалне компоненте ће се мање загрејати. У складу с тим ће се смањити и оптерећење на полупроводничком споју. Очекујте да ћете продужити животни век извора светлости.

Да бисте изабрали исправан отпорник, морате знати снагу (П). Стандардне вредности (В): 0,125; 0,25; 0,5; једно; 2; 5. Прорачуни се могу извршити за било који познати параметар користећи формуле: П = Им2 * Р = Ур2 / Р... Ако узмемо почетне податке примера који се разматра: П = 0,06 * 0,06 * 100 = 0,36 В. Узимајући у обзир типичан опсег модела, потребно је одабрати отпор од 100 Охма снаге дисипације од 0,5 В.

Дозвољена одступања тачности електричног отпора отпорника су 0,001 до 30% од номиналне. У обележавању према међународним стандардима одговарајуће класе су означене латиничним словима (Д - 0,5%; Г - 2%; Ј - 5%).

Повезивање ЛЕД диоде кроз отпорник

Узимајући у обзир представљене податке, може се извући неколико важних посредних закључака:

• отпорни заштитни кругови се користе при малој снази;
• не врше функције стабилизације;
• пасивни елемент није способан да пригуши импулсне скокове напона.

Прихватљиви показатељи учинка могу се добити стварањем:

• сензори;
• индикатори;
• сигнални уређаји.

За мало осветљење локалног акваријума, ово решење је погодно. Међутим, дуготрајна потрошња велике количине енергије вероватно неће бити прихватљива. Недостатак стабилизације се манифестује приметном променом осветљености са повећањем / смањењем напона.

Стручњаци препоручују употребу напајања са поузданом стабилизацијом струје са укупном потрошњом већом од 1,5-2 В. Ови уређаји (затамњивачи) користе се за повезивање група расветних уређаја и полупроводничких уређаја велике снаге.

Прорачун отпорника за ЛЕД

Неопходне прорачуне можете извршити на мрежи помоћу специјализованог калкулатора. Пуна употреба таквих програма нуди се бесплатно.

Међутим, приступ Интернету није увек доступан.Након проучавања прилично једноставне технике, свако може брзо да одабере отпорник за ЛЕД не тражећи одговарајући софтвер.

За визуелну демонстрацију алгоритма требате размотрити повезивање заштитног отпорника на круг напајања (5 В) одређене ЛЕД (Епистар 1В ХП).

Техничке спецификације:

• снага расипања, В - 1;
• струја, мА - 350;
• предњи напон (типичан / макс.), В - 2,35 / 2,6.

Да би се ограничила ЛЕД струја, узимајући у обзир препоруке произвођача, погодан је отпорник са електричним отпором Р = (5-2,35) / 0,35 = 7,57 Охм. Према стандарду Е24, најближе вредности су 7,5 и 8,2 ома. Ако користите стандардна правила, мораћете да изаберете већу вредност која се од израчунате разликује за скоро 8,5%. Додатну грешку створиће толеранција од 5% за масовно произведене јефтине производе. Са таквим одступањем тешко је добити прихватљиве карактеристике кола у погледу заштитних функција и потрошње енергије.

Први начин за решавање проблема је одабир неколико доњих отпорника. Даље се користи серијска, паралелна или комбинована опција повезивања да би се добио потребан еквивалентни отпор секције кола. Друга метода је додавање тримера.

Прорачун расипања снаге

У било којој од опција, приликом избора електричног отпора кола, треба подесити нешто нижу струју како би се продужио век трајања ЛЕД диоде. Да би се спречило оштећење топлоте, производ се користи у препорученом температурном опсегу. За Епистар 1В ХП - од -40 ° Ц до + 80 ° Ц. Ако је потребно, користите инсталацију на специјализованом радијатору "звезда". Овај додатак повећава ефективно подручје одвођења топлоте.

За тачан одабир процењује се расипање снаге отпорника: П = И2 * Р = (0,35) 2 * 7,57 = 0,1225 * 7,57 ≈0,93 В. Резерва за овај параметар је најмање 20-25%. Снага од 1 В није довољна, па се бира следећа оцена у стандардном реду - 2В.

Ефикасност склопљеног кола проверава се односом Уц / Уи = 2,35 / 5 = 0,47 (47%). Коначни резултат показује да се више од половине електричне енергије у овом случају троши. У ствари, индикатор је још гори, јер ЛЕД не троши сву потрошну снагу за зрачење у видљивом делу спектра. Значајан део чине електромагнетни таласи у ИЦ опсегу.

Паралелна веза

У било којој тачки серијског кола струја је иста. Ово поједностављује прорачун, спречава хитне случајеве. Када један елемент откаже, све ЛЕД диоде се искључују. Стога су искључена оштећења услед повећања напона. Наведени разлози објашњавају популарност ове методе у стварању тракастих лампи и других дизајна.

Коришћење паралелне везе пружа одређене предности. У овој верзији производ задржава делимичну функционалност ако је једно коло оштећено. Ово решење обезбеђује исти напон на местима прикључења на извор напајања сваке гране.

Паралелна веза је погодна за организовање независних шема управљања. Принципи новогодишњих вијенаца заснивају се на овој технологији. Одвојене гране повезане су на извор напајања према алгоритму наведеном у програму.

Не можете користити један отпорник за неколико паралелних диода. Пажљив одабир отпора настаје због потребе за прецизном регулацијом струје. У неким ситуацијама грешке од 0,1-0,5 А узрокују кварове, радикално смањење ресурса.

Стварне техничке карактеристике ЛЕД-а значајно се разликују чак иу истој пошиљци. Из тог разлога је сваки круг заштићен посебним отпорником.

Карактеристике јефтиног ИЦЕ

Ниска цена сама по себи није доказ лошег квалитета. Повећањем производње и побољшањем технолошких процеса смањују се трошкови.Међутим, у одговарајућем сегменту тржишта постоје производи произвођача који заправо не одговарају декларисаним карактеристикама.

Да бисте утврдили могуће проблеме, обратите пажњу на следеће параметре:

• у јефтиним моделима, главни делови конструкције су направљени од алуминијума;
• аналози бакра су тежи, ефикасније уклањају топлоту и отпорни су на механичка напрезања;
• у квалитетном производу величина кристала одговара стандарду (0,762 к 0,762 мм или друго);
• недостаци се индиректно доказују изобличењем пропорција радне површине (правоугаоник уместо квадрата);
• да би повећали поузданост, одговорни произвођачи повећавају број проводника, користећи навоје од племенитих метала.

Квалитетне ЛЕД диоде стварају светлосни ток од 150-220 лумена по 1 В потрошње. Фалсификати - не више од 50-70 лумена. У случају сумње, заштитне компоненте треба бирати са посебном пажњом.