Параметры светодиодов.
Все светодиоды (СД) обладают определенными параметрами характеризующими их рабочую среду. К ним относятся рабочий ток I(А)и рабочее напряжение U(В).
Сила тока может быть разной в зависимости от типа светодиода, но в среднем выходит 20-30 мА на кристалл (чип). Важно отметить, что сила тока - главный электрический параметр светодиода, соблюдение норм которого обеспечивает нормальную работу СД.
Напряжение (при обеспечении нормы по силе тока) может варьировать в пределах указанных производителем от партии к партии (а иногда и в масштабе горстки СД), но среднестатистически сложилось, что рабочее напряжение белых СД в быту принимается ~ 3,1В, а красных и желтых СД ~ 2В.
При разработке схемы подключения следует соблюдать параметры светодиодов указанные в нашем каталоге. Лучше даже с небольшим запасом. При неправильном подключении светодиод если не перегорит сразу, то выйдет из строя в течении непродолжительного времени.
Как подключать светодиоды?
Чтобы понять, как следует подключать СД, необходимо вспомнить типы соединений в электрических цепях, Закон Ома и Законы Кирхгофа.
Итак, подключение компонентов электрической цепи бывает двух типов: последовательное (a) и параллельное (b) (рис. 1).
Рисунок 1. Типы подключения компонентов электрической цепи
Закон Ома гласит - U = R * I, где
U – напряжение (В);
I – сила тока (А);
R – сопротивление (Ом).
В зависимости от подключения расчет этих параметров следующий (Законы Кирхгофа):
Рисунок 2. Расчет напряжения участка цепи
U = U1 + U2 + ... + Un - последовательное подключение
U = U1 = U2 = ... = Un - параллельное подключение
Рисунок 3. Расчет силы тока на участке цепи
I = I1 = I2 = ... = In - последовательное подключение
I = I1 + I2 + ... + In - параллельное подключение
Рисунок 4. Расчет сопротивления участка цепи
R = R1 + R2 + ... + Rn - последовательное подключение
R = 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn - параллельное подключение
Наиболее часто используемая схема подключения светодиодов представляет из себя серию параллельно соединенных цепочек, состоящих из последовательно подключенных светодиодов и токоограничительных резисторов (рис.5).
Рисунок 5. Наиболее часто используемая схема подключения светодиодов
Расчет токоограничительного резистора
Расчет токоограничительного резистора выглядит следующим образом:
Исходные данные:
- напряжение в бортовой сети авто - 14,5В;
- светодиоды HyperFlux 2 chip красные - 60мА, 2В;
- цепь состоит из четырех последовательно подключенных светодиодов и токоограничительного резистора (рис.6)
Рисунок 6. Участок цепи
Падение напряжения на резисторе Ur = U-U(LED1)-U(LED2)-U(LED3)-U(LED4) = 14.5В-4х2В = 6,5В. Следовательно, чтобы ограничить силу тока в цепи на необходимом уровне, резистор должен обладать сопротивлением R = Ur / I = 6,5В / 0,06А = 108,3Ом. Берем ближайший стандартный номинал резисторов с "округлением" в большую сторону - 110Ом (при этом I=0.059А).
При этом мощность рассеиваемая на резисторе будет равна P = Ur*I = 6,5В*0,059А = 0,38Вт. Отсюда следует, что можно использовать один резистор на 110 ом мощностью 0,5Вт, либо два последовательно включенных в цепь резистора по 56Ом (тоже стандартный номинал) мощностью 0,25Вт.
