Схема підключення світлодіодів

Схема підключення світлодіода дуже проста. Однак, для того щоб правильно підключити світлодіод необхідно провести деякі розрахунки.

Схема підключення світлодіода Як видно з наведеної схеми світлодіод (VD) підключається послідовно c резистором (R), утворюючи з ним дільник напруги. Також резистор можна розглядати як елемент, що забезпечує номінальний робочий струм світлодіода. Для розрахунку величини його опору нам необхідно знати:

  • падіння напруги на світлодіоді (Uvd),
  • вже згаданий його робочий струм (Iраб).

Якщо підходити строго, то ці значення слід брати з паспорта світлодіода, але для подальших прикладів я прийму їх за 2 Вольта (В) і 15 міліампер (мА) відповідно. Це досить реальні величини.

Далі беремо закон Ома і на його підставі пишемо формулу:

R = U / I = (Uпит-Uvd) / Iраб = (Uпит-2) / 15

Зауважте, я вказав ток в мА, тому опір вийде в кілоомах (кОм). Для невеликих струмів так зручніше. Залишається визначитися з напругою живлення. Для 12 Вольт опір резистора буде:

R = (12-2) / 15 = 0,666 кОм. Найближче по ряду, якщо не помиляюся, 0,68 кОм або 680 ом. Округляти треба в більшу сторону.

Крім того, треба визначити потужність, що розсіюється резистором:

P = I * U = I2 * R = 152 * 0,68 = 153. Струм беремо в мА, опір в кОм, потужність отримуємо в міліватт (мВт). Найближча по ряду, округлена в більшу сторону потужність резистора становить 0,250 Вт.

Звернули увагу не деяку некоректність? Розрахункове значення опору ми округлили в більшу сторону, значить струм в ланцюзі буде менше, тобто ми отримали завищене значення потужності. Бажаючі можуть порахувати точно, але різниця буде незначна.

Приймемо цю схему за базову і на її основі розглянемо варіанти підключення декількох світлодіодів:

Паралельне підключення светодіодовПараллельное підключення світлодіодів (рис.2) більшістю фахівців не рекомендується за такими основними об’єктивних причин:

через розкиду параметрів струми, що протікають через світлодіоди, будуть різні, що може привести до виходу з ладу того світлодіода, де виявиться перевищеним максимально допустиме значення струму,
при несправності будь-якого світлодіода (обрив) його ток поділиться між рештою, далі за сценарієм попереднього пункту. Потім ланцюгова реакція і вся лінійка виходить з ладу.
струм споживання такої схеми дорівнює сумі струмів всіх світлодіодів, тобто при їх значній кількості має досить велике значення.
Негативні наслідки такого підключення можна частково уникнути, якщо зменшити робочий струм відсотків на 30% від номінального, правда яскравість перетину світлодіодів при цьому знизиться.

Якщо сказане Вас не лякає можете розрахувати опір і потужність резистора з поступовим зниженням раніше методикою за умови що Iраб = Ivd1 + … + Ivdn або просто помножте ток будь-якого світлодіода на їх кількість. Чому? Тому, що для цих двох випадків світлодіоди повинні мати максимально близькі параметри, тобто бути однотипними, крім того, бажано з однієї партії.

Послідовне підключення светодіодовПоследовательное підключення світлодіодів (рис.3) коректніше, недоліком може з’явитися різна яскравість їх світіння (знову ж через розкиду параметрів).

До речі, таке з’єднання використовується в світлодіодним стрічці.

Для розрахунку цієї схеми слід взяти Uvd = Uvd1 + … + Uvdn

Ще одне, спільне для всіх схем підключення обмеження, Uvd має бути менше Uпит на величину, що дозволяє встановити струмообмежуючі резистор.

Наприклад, для схеми на рис.3 при напрузі живлення 12В і падінні напруги на світлодіоді 2В можна взяти п’ять світлодіодів, сумарним падінням напруги 10В. Якщо їх буде 6 штук, то Ur = 0, що означає відсутність резистора, а такого бути не повинно.

Змішане підключення світлодіодів Останнє, як бути, якщо при послідовному з’єднанні не вдається дотриматися зазначена умова?

Вихід – використовувати змішане підключення (рис.4). Розрахунок схеми в цьому випадку проводиться для кожної послідовної ланцюга підключення, а при однаковій кількості світлодіодів і їх типів в кожному ланцюзі розрахунок можна зробити один раз для будь-якої послідовної групи світлодіодів.

Нагадую – все світлодіоди повинні бути однотипні, по крайней мере, для загальної послідовної ланцюга.

...
ПОДІЛИТИСЯ: