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.
