Как посчитать сопротивление лампочки?

Расчет сопротивления резистора для светодиодов: онлайн-калькулятор

Светодиоды пришли на смену традиционным системам освещения – лампам накаливания и энергосберегающим лампам. Чтобы диод работал правильно и не перегорел, его нельзя подключать напрямую в питающую сеть. Дело в том, что он имеет низкое внутреннее сопротивление, потому если подключить его напрямую, то сила тока окажется высокой, и он перегорит. Ограничить силу тока можно резисторами. Но нужно подобрать правильный резистор для светодиода. Для этого проводятся специальные расчеты.

Расчет резистора для светодиода

Чтобы компенсировать сопротивление светодиода, нужно прежде всего подобрать резистор с более высоким сопротивлением. Такой расчет не составит труда для тех, кто знает, что такое закон Ома.

Математический расчет

Исходя из закона Ома, рассчитываем по такой формуле:

где Un – напряжение сети; Uvd – напряжение, на которое рассчитана работа светодиода; Ivd – ток.

Допустим, у нас светодиод с характеристиками:

2,1 -3, 4 вольт – рабочее напряжение (Uvd). Возьмем среднее значение 2, 8 вольт.

20 ампер – рабочий ток (Ivd)

220 вольт – напряжение сети (Un)

В таком случае мы получаем величину сопротивления R = 10, 86. Однако этих расчетов недостаточно. Резистор может перегреваться. Для предотвращения перегрева нужно учитывать при выборе его мощность, которая рассчитывается по следующей формуле:

Для наглядности рекомендуем посмотреть видео:

Графический расчет

Графический способ – менее популярный для расчета резистора на светодиод, но может быть даже более удобный. Зная напряжение и ток диода (их называют еще вольтамперными характеристиками – ВАХ), вы можете узнать сопротивление нужного резистора по графику, представленному ниже:

Тут изображен расчет для диода с номинальным током 20мА и напряжением источника питания 5 вольт. Проводя пунктирную линию от 20 мА до пересечения с «кривой led» (синий цвет), чертим пересекающую линию от прямой Uled до прямой и получаем максимальное значение тока около 50 мА. Далее рассчитываем сопротивление по формуле:

Получаем значение 100 Ом для резистора. Находим для него мощность рассеивания (Силу тока берем из Imax):

Онлайн-калькулятор расчета сопротивления

Задача усложняется, если вы хотите подключить не один, а несколько диодов.

Для облегчения самостоятельных расчетов мы подготовили онлайн-калькулятор расчета сопротивления резисторов. Если подключать несколько светодиодов, то нужно будет выбрать между параллельным и последовательным соединениями между ними. И для этих схем нужны дополнительные расчеты для источника питания. Можно их легко найти в интернете, но мы советуем воспользоваться нашим калькулятором.

Вам понадобится знать:

1. Напряжение источника питания.
2. Характеристику напряжения диода.
3. Характеристику тока диода.
4. Количество диодов.

А также нужно выбрать параллельную или последовательную схему подключения. Рекомендуем ознакомиться с разницей между соединениями в главах, которые мы подготовили ниже.

В каких случаях допускается подключение светодиода через резистор

Никакие диоды, в том числе светодиоды, нельзя включать без ограничения проходящего тока. Резисторы в таком случае просто необходимы. Даже небольшое изменения напряжения вызывают очень сильное изменение тока и, следовательно, перегрев диода.

Параллельное соединение

Для тех, кто уже сталкивался на практике со схемами подключения светодиодного освещения, вопрос о выборе между параллельным и последовательным соединением обычно не стоит. Чаще всего выбирают схему последовательного соединения. У параллельного соединения для светодиодов есть один важный недостаток – это удорожание и усложнение конструкции, потому что для каждого диода нужен отдельный резистор. Но такая схема имеет и большой плюс – если сгорела одна линия, то перестанет светить только один диод, остальные продолжат работу.

Почему нельзя использовать один резистор для нескольких параллельных диодов

Объясняется достаточно просто: если перегорит один светодиод, то на другой (-ие) может попасть больший ток и начнется перегрев. Потому при параллельной схеме подключения каждому диоду нужен отдельный резистор.

Последовательное соединение светодиодов

Именно такое соединение пользуется популярностью. Объясняется такой частый выбор простым примером. Представьте, что в елочной гирлянде для каждого светодиода подобран резистор. А в гирлянде этих лампочек бывает более сотни! Параллельное соединение в данном случае невыгодно и трудоемко.

Можно ли обойтись без резисторов

В бюджетных или просто старых приборах используются резисторы. Также они используются для подключения всего только нескольких светодиодов.

Но есть более современный способ – это понижение тока через светодиодный драйвер. Так, в светильниках в 90% встречаются именно драйверы. Это специальные блоки, которые через схему преобразуют характеристики тока и напряжения питающей сети. Главное их достоинство – они обеспечивают стабильную силу тока при изменении/колебании входного напряжения.

Сегодня можно подобрать драйвер под любое количество светодиодов. Но рекомендуем не брать китайские аналоги! Кроме того, что они быстрей изнашиваются, ещё могут выдавать не те характеристики в работе, которые заявлены на упаковке.

Если светодиодов не так много, подойдут и резисторы вместо достаточно высокого по цене драйвера.

Интересное видео по теме:

В заключение

Пишите комментарии и делитесь статьей в социальных сетях! Если возникли вопросы, можно найти в интернете дополнительные видео для расчета сопротивления резистора и на другие близкие темы.

Как посчитать сопротивление лампочки?

Причиной написания данной статьи явилась не сложность этих формул, а то, что в ходе проектирования и разработки каких-либо схем часто приходится перебирать ряд значений чтобы выйти на требуемые параметры или сбалансировать схему. Данная статья и калькулятор в ней позволит упростить этот подбор и ускорить процесс реализации задуманного. Также в конце статьи приведу несколько методик для запоминания основной формулы закона Ома. Эта информация будет полезна начинающим. Формула хоть и простая, но иногда есть замешательство, где и какой параметр должен стоять, особенно это бывает поначалу.

В радиоэлектронике и электротехнике закон Ома и формула расчёта мощности используются чаше чем какие-либо из всех остальных формул. Они определяют жесткую взаимосвязь между четырьмя самыми ходовыми электрическими величинами: током, напряжением, сопротивлением и мощностью.

Закон Ома. Эту взаимосвязь выявил и доказал Георг Симон Ом в 1826 году. Для участка цепи она звучит так: сила тока прямо пропорциональна напряжению, и обратно пропорциональна сопротивлению

Так записывается основная формула:

Путем преобразования основной формулы можно найти и другие две величины:

Мощность. Её определение звучит так: мощностью называется произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-либо участке электрической цепи.

Формула мгновенной электрической мощности:

Ниже приведён онлайн калькулятор для расчёта закона Ома и Мощности. Данный калькулятор позволяет определить взаимосвязь между четырьмя электрическими величинами: током, напряжением, сопротивлением и мощностью. Для этого достаточно ввести любые две величины. Стрелками «вверх-вниз» можно с шагом в единицу менять введённое значение. Размерность величин тоже можно выбрать. Также для удобства подбора параметров, калькулятор позволяет фиксировать до десяти ранее выполненных расчётов с теми размерностями с которыми выполнялись сами расчёты.

Когда мы учились в радиотехническом техникуме, то приходилось запоминать очень много всякой всячины. И чтобы проще было запомнить, для закона Ома есть три шпаргалки. Вот какими методиками мы пользовались.

Первая — мнемоническое правило. Если из формулы закона Ома выразить сопротивление, то R = рюмка.

Вторая — метод треугольника. Его ещё называют магический треугольник закона Ома.

Если оторвать величину, которую требуется найти, то в оставшейся части мы получим формулу для её нахождения.

Третья. Она больше является шпаргалкой, в которой объединены все основные формулы для четырёх электрических величин.

Пользоваться ею также просто, как и треугольником. Выбираем тот параметр, который хотим рассчитать, он находиться в малом кругу в центре и получаем по три формулы для его расчёта. Далее выбираем нужную.

Этот круг также, как и треугольник можно назвать магическим.

Сопротивление нити лампы накаливания

Решил я как-то проверить закон Ома. Применительно к лампе накаливания. Измерил сопротивление лампочки Лисма 230 В 60 Вт, оно оказалось равным 59 Ом. Я было удивился, но потом вспомнил слово, которое всё объясняло — бареттер.

Дело в том, что сопротивление вольфрамовой нити лампы накаливания сильно зависит от температуры (следствие протекания тока). В моем случае, если это бы был не вольфрам, а обычный резистор, его рассеиваемая мощность при напряжении 230 Вольт была бы P = U2/R = 896. Почти 900 Ватт!

Как же измерить рабочее сопротивление нити лампы накаливания? А никак. Его можно только определить косвенным путем, из закона знаменитого Ома. (Строго говоря, все омметры используют тот же закон — прикладывают напряжение и меряют ток). И мультиметром тут не обойдешься.

Используя косвенный метод и лампочку Лисма 24 В с мощностью 40 Вт, я составил вот такую табличку:

Зависимость сопротивления нити накаливания от напряжения

Напряжение	2	4	6	8	10	12	14	16
% напряжения	8.3	16.7	25.0	33.3	41.7	50.0	58.3	66.7
Ток	0.55	0.7	0.84	0.97	1.08	1.19	1.29	1.38
Сопротивление	3.6	5.7	7.1	8.2	9.3	10.1	10.9	11.6
Мощность	1.1	2.8	5.04	7.76	10.8	14.28	18.06	22.08

(продолжение таблицы) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push(<>);

Напряжение	18	20	22	24	26	28	30	32
% напряжения	75.0	83.3	91.7	100.0	108.3	116.7	125.0	133.3
Ток	1.47	1.55	1.63	1.7	1.77	1.84	1.92	2
Сопротивление	12.2	12.9	13.5	14.1	14.7	15.2	15.6	16.0
Мощность	26.46	31	35.86	40.8	46.02	51.52	57.6	64

(Номинальные параметры выделены)

Как видно из таблицы, зависимость сопротивления от напряжения нелинейная. Это может проиллюстрировать график, приведенный ниже. Рабочая точка на графике выделена.

Сопротивление нити лампы накаливания в зависимости от напряжения

Кстати, сопротивление подопытной лампочки, измеренное с помощью цифрового мультиметра — около 1 Ома. Предел измерения — 200 Ом, при этом выходное напряжение вольтметра — 0,5 В. Эти данные также укладываются в полученные ранее.

Зависимость мощности от напряжения:

Зависимость мощности от напряжения

Для ламп на напряжение 230 В на основании экспериментальных данных была составлена вот такая табличка:

Мощность, Вт	25	40	60	75	100
R холодной нити,Ом	150	90-100	60-65	45-50	37-40
R горячей нити, Ом	1930	1200	805	650	490
Rгор./Rхол.	12	12	13	13	12

Из этой таблицы видно, что сопротивление нити лампы накаливания в холодном и горячем состоянии отличается в 12-13 раз. А это значит, что во столько же раз увеличивается потребляемая мощность в первоначальный момент.

Стоит отметить, что сопротивление в холодном состоянии измерялось мультиметром на пределе 200 Ом при выходном напряжении мультиметра 0,5 В. При измерении сопротивления на пределе 2000 Ом (выходное напряжение 2 В) показания сопротивления увеличиваются более чем в полтора раза, что опять же укладывается в идею статьи.

«Горячее» сопротивление измерялось косвенным методом.

UPD:

Сопротивление нити накаливания люминесцентных ламп

Дополнение к статье, чтобы получился ещё более полный материал.

Лампы с цоколем Т8, сопротивление спирали в зависимости от мощности :

Сопротивление измерялось омметром на пределе 200 Ом.

Сопротивление лампочки 12 вольт 5 ватт

Фланцевые, галогенные:

– «Н1 12В 55 Вт»: стандартная лампа ближнего или дальнего света, цоколь Н1, питание 12 вольт, мощность 55 ватт. Имеет диодный аналог, но он не применяется из за слабого потока света и невозможности правильной регулировки пучка света;

– « Н3 12В 55Вт»: стандартная лампа противотуманных фар, цоколь Н3, питание 12 вольт, мощность 55 ватт. Тоже имеет диодный аналог, и может использоваться в точечных «туманках»;

– «Н4 12В 55/60Вт»: стандартная, двухнитевая лампа дальнего и ближнего света, цоколь Н4, питание 12 вольт, мощность: ближний- 55 Вт, дальний 60Вт. Использование диодного аналога не имеет смысла;

– «Н7 12В 55Вт»: стандартная лампа ближнего или дальнего света, используется там, где имеет место разделение света в блок-фаре, цоколь Н7, питание 12 вольт, мощность 55 ватт. Диодные аналоги, как правило, не устанавливаются;

Существуют еще несколько типов и видов, таких как: R2, HR2, H2, H8, H9, H10, H11, H12,

H13 ,H15, H27/1, H27/2, HB1, HB2,HB3, HB3A3, НB4, HB5, PG13, PGJ13, но все они либо устарели, либо подходят только на определенную модель автомобиля, и не являются универсальными.

BMW E38 CLUB

Всем привет! Ну или доброго времени суток На форуме неоднократно поднимался вопрос про светодиодные лампы вместо штатных ламп, плюсов как и минусов очень много, да и тема это считаю больная, так как каждый пытается навязать свое мнение т.е. один говорит круто, другой говорит что колхоз! Но речь пойдет не об этом, так как каждому свое. Если интересно то мое мнение остается таковым: штатное есть штатное и нах туда лезть Но раз уж полезли то, делать нужно аккуратно, правильно и самое главное грамотно! Итак будем избавляться от следующих минусов «светодиодов» : 1. Ругается БК на «сгоревшую» лампочку; 2. Моргание светодиодов; 3. Раскроем правду об обманках которые продают в магазине; 4. Поворотники сойдут с ума от частого мерцания; Заменив штатные лампы (нить накаливания) на светодиодные лампы, получите этот букет скажем так неудобств

Рассмотрим блок задних фонарей! В нем стоят лампы с вот таким вот номиналом: 1. фонарь стоп-сигнала: 12 В 21 Вт 2. указатель поворота: 12 В 21 Вт 3. задний фонарь: до 09/1998: 12 В 5 Вт, с 09/1998: 12 В 5/21 Вт 4. задний противотуманный фонарь: 12 В 21 Вт 5. фонарь заднего хода: 12 В 21 Вт 6. 3-й фонарь стоп-сигнала: 12 В 21 Вт

Меняем все лампы с нитью накаливания на светодиодные. Красиво и тут началось, поворотники моргают быстрее, при включении зажигания появились мерцания, 6 ошибок в БК и т.д. Если купите «обманки» светодиоды станут святить тускней или вообще не будут святить. Деньги потрачены, результат ноль Чтобы этого не произошло делаем следующие:

Вариант 1 (легкий, но не все побочные явления уйдут)обращаемся к диагностике и отключаем проверку ламп на исправность!

Вариант 2. Начинаем Для этого понадобится: 1. сопротивление; 2. Реле 12В; 3. монтажная плата; (или что нибудь на чем собрать схему) 4. Контактные разъемы; 5. термоусадка; (или изолента) 6. предохранитель 7. провода

1. Подбираем номинал сопротивления! Тут все просто! Закон Ома рулит пример расчета сопротивления для лампы: имеем в наличии лампу 12В 21Вт итак: 1. 21Вт делим на 12В получаем 1,75А(U/V=A) получаем силу тока для лампы в цепи 12В 2. Теперь 12В делим на 1.75А получаем сопротивление лампы 6,8Ом (V/A=R)

Получаем: 1. фонарь стоп-сигнала: 6.8Ом 21Вт 2. указатель поворота: 6.8Ом 21Вт 3. задний фонарь: до 09/1998: 28.5Ом 5Вт, с 09/1998: 28.5Ом 5Вт/6.8Ом 21Вт 4. задний противотуманный фонарь: 6.8Ом 21Вт 5. фонарь заднего хода: 6.8Ом 21Вт 6. 3-й фонарь стоп-сигнала: 6.8Ом 21Вт

Покупаем сопротивления с номиналом 6.8Ом 21Вт х 10шт. 28.5Ом 5Вт х 2шт. При покупке обязательно обратите внимание на мощность сопротивления! У нас в сети 21Вт и 5Вт минимальное значение 20Вт и 4 Вт НЕ МЕНЬШЕ! Или будет дико греться, в последствие выйдет из строя!

Номинал может кол[мат]ся в пределах 2-3Ом, в противном случае БК может продолжать писать ошибки или моргания светодиодов не исчезнет! Все это из за того что, нить накаливания в холодном состояние дает иное сопротивление, от нагретого состояния! (именно из за этого и горят лампочки чаще всего при их включении).

Подойдет как реле с 4выходами так и с пятью! Принцип работы реле простой, при подачи тока одни контакты размыкаются другие замыкаются! Нам это нужно для того чтобы светодиоды святили ярко и при подключении в цепь сопротивления (обманки) мощность не падала и оставался яркий и красивый свет У меня в наличии было реле с пяти выходами, вот его распиновка ну или схема работы: 1. +12В сигнальный; (включатель света, лягушка стоп сигнала, включатель поворотника и т.д.) 2. +12В аккумулятор прямой через предохранитель (я взял на 7.5А) 3. масса «-» 4. нормально зомкнутый контакт (он нам не нужен) 5. нормально разомкнутый контакт (+12В Выход на светодиодную лампу)

Ну вроде с контактами разобрались! Теперь собираем схему, а вот и она:

вот что получилось у меня:

P/S старался объяснить все доступно, поэтому не судите строго если где то, что то написано не грамотно или с ошибками

‹ Поиск: Губа ALPINA Непонятный стук в движке ›

Вспомогательные, штифтовые:

– «Н6W»: габаритная лампа, мощностью 6 ватт, имеет отличный светодиодный аналог;

– «Т4W»: лампа подсветки панели приборов, мощность 4 ватта, есть диодный аналог;

– « P21W», «PY21W»: лампа поворотов, 21 ватт мощности, Y- оранжевой окраски, для сигнализаторов поворота белого или прозрачного цвета;

– « P215W»: двухконтакная лампа габаритов и тормозов, 21 ватт тормоза, 5 ватт- габарит;

– « R5W»: лампа габаритов или подсветки приборов, 5 ватт, есть диодный аналог.

Лампы накаливания

Давайте посчитаем сколько электроэнергии расходует обычные лампочки разной мощности, наиболее популярных в быту.

Потребляемая мощность: Мощность 60Вт — энергопотребление составит 60 Вт или 0,06 киловатт за 1 час Мощность 95Вт — потребляет электричества 95 Вт 0,095 киловатт за 1 час Мощность 100Вт — израсходует 100 или 0,1 киловатт Вт электроэнергии за 1 час.

Для перевода электроэнергии из ватт в киловатты нужно отсчитать справа налево 3 цифры и поставить перед ним запятую, если цифры всего две или 1 то перед это цифрой ставим еще 1 или 2 ноля. Например 75Вт = 0,075 кВт так как цифры 2 чтобы передвинуть на 3 знака добавили 0. 7 Вт = 0,007 кВт, для 155Вт = 0,155 кВт.

Давайте посчитаем сколько мы заплатим за использование света, если у нас к примеру 3 сотки (зал, кухня, спальня) и 3 на 60 Вт (прихожая, туалет, ванная).

Сколько электроэнергии тратим

Возьмем к примеру 3 на 100Вт горят 5 часов вечером и 1 час с утра в итоге 6 часов в день, получаем 3 штуки за час наматывают 300 Вт за 6 часов 1800Вт или 1,8 кВт. еще 3 на 60Вт предположим что горят каждая по 1 часу в день, итого получаем в общем 3*60 Вт = 180 Вт или 0,18 кВт. Итого в день около 2 киловатт.

Потребление электроэнергии ферм для майнинга

При использовании ламп накаливания расходы электроэнергии будут следующими: Итого за 1 день будут равны 1,8 кВт + 0,18 кВт

2 кВт Итого за 1 месяц намотают 2 кВт * 30 дней = 60 кВт

Сколько придется заплатить?

Возьмем стоимость за 1 киловатт = 4 руб. Тогда за 1 час лампы 60Вт мы заплатим 0,06 * 4 р = 24 коп. за 1 час лампы 95 или 100Вт = 0,1 * 4 р = 40 коп.

При использовании 6 лампочек 3 — 100Вт 6ч/день и 3-60Вт 1ч 180 ватт/день считаем: Расходы за 1 день получаем 2 кВт * 4 р = 8 руб в день за 1 месяц 60 кВт * 4 р = 240 руб. за 1 месяц

Перед тем как переходить к подсчетам энергопотребления следующих видов лам следует учесть что при той же мощности освещения, потребляемая мощность будет в разы отличаться. Поэтому для дальнейших расчетов будем брать лампочки равные мощностью свечения с обычными лампами накаливания.

Представляем таблицу соответствия потребляемых мощностей лампочек с одинаковым световым потоком. Т.е каждый столбик таблицы это одинаковая мощность свечения. Первая строчка — мощность энергосберегающей лампы, вторая строчка мощность лампы накаливания с соответствующим световым потоком.

Из 1 го столбика мы видим что энергосберегающая лампа в 6 Ватт светит так же как лампа накаливания в 30Вт.

Следующая табличка из 2 строк показывает отношение светодиодных к лампам накаливания.

Вспомогательные, софитные:

– «С5W», «С10W»: лампы подсветки салона, мощностью 5 или 10 ватт, отлично подходят светодиодные аналоги.

– «C21W»: лампы подсветки номерного знака или указателя поворота, в некоторых автомобилях. Мощность 21 ватт, есть диодный аналог, который отлично подходит для данной цели.

Люминесцентные лампы (энергосберегающие)

Тогда чтобы в доме оставалось так же светло как с обычными лампочками нужно поставить соответствующие им по свечению, т.е для вместо 60 ватт ставим энергосберегающую на 12Вт, вместо сотки ставим энергосберегающую на 20Вт, таким образом мы сократим энергопотребление и заплатим в 5 раз меньше.

Потребление электроэнергии вытяжкой

Сколько электроэнергии тратим

Итак давайте считать сколько у нас израсходуют электричества люминесцентные лампы, для этого берем тот же пример 6 лампочек, 3 как сотки т.е 20Вт и 3 как 60 т.е 12 ватт. Получаем: 3 лампочки, каждая по 6 часов в день, каждая лампочка расходует 20 Вт в час, тогда получаем 360Вт. + 3 лампочки по часу в день по 12 ватт/час = 36Вт. Итого за 1 день: 360 Вт + 36 Вт = 396 Вт = 0,4 киловатта Итого за 1 месяц: 0,4 * 30 = 12 киловатт

Сколько придется заплатить?

Итого за месяц сумма к оплате за чисто за освещение выйдет следующей: Итого в рублях за 1 месяц: 12 кВт * 4 р = 48 руб.

В итоге при использовании энергосберегающих ламп, вместо 240 руб в месяц мы заплатим 48 руб. А если смотреть экономию за 1 год, то получаем вместо 2880 руб мы заплатим 576 руб.

Выгода очевидна, энергопотребление сокращается в 5 раз. А можно ли сэкономить еще больше на потребление электроэнергии приборами освещения?

Переходим еще более интересному и экономичному осветительному прибору.

Расчет резистора для светодиода: как правильно рассчиатть и подобрать сопротивление для светодиода в сети на 12 вольт, какая нужна формула, пример расчета ограничительного резистора

Светодиоды для индикации и освещения используются с целью снизить затраты на электроэнергию.

Чтобы создать схему подключения к любому источнику питания, требуется расчет ограничивающего резистора для светодиодов.

Мощность и сопротивления рассчитываются при помощи несложных формул с учетом цвета лампочек и вида схемы.

Особенности подключения светодиода

Светодиод – это полупроводник, кристалл кремня, который способен проводить напряжение и ток лишь в одном направлении. У лед-лампы (как и у диода) 2 вывода – анод («+») и катод («-»), при подключении важно соблюдать полярность – ток должен проходить от анода к катоду. На аноде должно быть положительное напряжение, на катоде – отрицательное.

Основное отличие от других источников света – невозможность прямого подключения к источнику питания. Это обусловлено другой особенностью – потрeблением всего объема мощности, которая передается. Поэтому требуется последовательное подключение к схеме токоограничивающего устройства (резистора), использующего излишки напряжения и электротока.

Светодиод подключается к источнику питания и резистору:

• последовательно;
• параллельно;
• комбинированно.

Для подключения к бытовой электросети существуют специально разработанные схемы и формулы для расчетов.

Важно! Идеальный для лед-ламп источник питания – драйвер, изготовленный промышленным способом. Если он стоит дороже, чем лампа, покупать нецелесообразно. Гораздо выгоднее подобрать другой источник питания в комбинации с ограничивающим элементом.

Разработку схемы и расчеты затрудняет еще одно обстоятельство. Ни один производитель не может указать точные параметры для каждого диода, поэтому определяет средний показатель напряжения при оптимальном уровне электротока для выпущенной партии. Это значит, в процессе разработки схемы и при расчетах по формулам лучше всего при помощи мультиметра определить точные значения.

Существует целый ряд правил, которые обязательно соблюдаются при сборке схемы:

• цепочка собирается из ламп одного производителя с одинаковыми параметрами;
• если диодов много, для них требуется радиатор;
• на входе напряжение не должно превышать 35 В;
• для пайки необходимо использовать пинцет и качественный маломощный паяльник с максимальной температурой до 260ос;
• ножки нельзя гнуть под большим углом (у основания они не должны менять положение);
• требуется плата из оргстекла или другого диэлектрика (предварительно высверливаются отверстия, соответствующие диаметру ламп);
• в цепочку желательно включать пpeдoxpaнители.

Важно! На параметры электротока влияет температура окружающей среды, поэтому при расчетах оптимальный показатель нужно определять на 2-3 вольта ниже. Яркость при этом пpaктически не теряется, срок эксплуатации продлевается.

Параллельное и последовательное включение светодиодов

Лед-лампочки подключаются к электросети 220 В или источнику питания с постоянным напряжением (током), значение которого может быть разным (не обязательно на 12 вольт, может быть 3, 4,5 или 5 В).

Последовательное подключение – это цепочка, в которой катоды диодов спаиваются с анодами. Электроток по всем проходит одинаковый, напряжение – сумма падения вольтажа на лампочках. Количество диодов ограничивается падением напряжения. Например, если аккумулятор на 12 В, к нему можно последовательно подключить только 4 диода с падением напряжения 3 В.

При последовательном подключении цепочка перестает функционировать, если вышла из строя одна лед-лампочка. При желании создать цепочку из большого количества сравнительно мощных источников света, требуется мощный блок питания.

При параллельном подключении ситуация меняется – напряжение на лампочках одинаковое, меняется ток. Это значит, что требуется отдельное сопротивление для каждого светодиода. Если резистор один, каждый диод получает различный ток. Если он ниже оптимального, лампочка тусклая, если больше – диод выгорает. Еще хуже, если одна лампа вышла из строя. Остальные получают больше тока и сгорают.

В чистом виде последовательное и параллельное подключение пpaктически не используется, если лампочек больше 2-х или 3-х. Оптимальный вариант – смешанная схема, в которой диоды делятся на группы, соединенные последовательно, группы соединяются параллельно.

Интересно! Схемы соединения и формулы для расчетов не меняются в зависимости от мощности ламп. Если они по 1-5 ватт, в цепочку дополнительно подключается стабилизатор напряжения (для защиты от колебаний электросети).

Формулы расчета резистора для светодиода

Рассчитать резистор на светодиод – это вычислить напряжение и мощность.

Напряжение зависит от цвета лампочек:

• 2 В (на пpaктике 1,8-2,4 В) – желтые и красные;
• 3 В (на пpaктике 3-3,5 В) – синие, зеленые, белые.

По закону Ома (U = R*I) формула для расчета сопротивления ограничителя при последовательном подключении: R = U/I, где:

• U –вольтаж источника питания;
• I – ток одной лампочки.

Внимание! Чаще всего полученное значение не соответствует показателям резисторов, предлагаемых торговой сетью, выбирать следует деталь с ближайшим большим номиналом.

Цель расчета рассеиваемой мощности – определение объема выделяемого сопротивлением тепла и оптимальной нагрузки (вольтажа).

Формула расчета мощности: P = U*I.

Эти формулы дают возможность определить, какой резистор нужен для конкретного светодиода (или схемы).

При параллельном подключении показатели ограничительных резисторов рассчитываются отдельно для каждой лампочки.

Примеры расчета резистора для светодиода

Как рассчитать показатели для имеющихся светодиодов, чтобы осуществить подбор ограничителя (или нескольких)?

Пример: имеется блок питания 12 В и небольшая партия лампочек на 0,02А.

Расчет сопротивления ограничителя (для одного диода): R = U/I = 12/0,02=600 Ом.

Расчет оптимальной нагрузки на гасящий резистор: P = U*I = 12*0,02 = 0,24 В.

Это значит, что у продавца нужно попросить резистор на 600 Ом с мощность 0,5 В (чтобы был запас).

С повышением мощности увеличиваются размеры детали.

При параллельном подключении 3-х диодов с U=2 В и I=0,03А сила электротока будет равна сумме тока всех лампочек, то есть I=0,09А.

Пример: имеются 3 цепочки по 3 диода на 0,03 А и источник питания 12 В, нужно подключить цепочки параллельно.

Необходимо рассчитать не только параметры 4-х резисторов (на каждой цепочке и общий для схемы), но и параметры лампочек.

Сопротивление светодиода – это соотношение вольтажа к току: Rд = U/I = 2/0,03 = 66,7 (берется 70) Ом.

В последовательной цепочке сопротивление ограничителя: R1=R2=R3= U/I=12/0,03=400 Ом.

Мощность: P= U*I=12*0,03=0,36 В.

К сопротивлению резисторов плюсуется сопротивление лампочек, чтобы получить сопротивление одной цепочки: 400+70+70+70 = 610 Ом.

Сопротивление общего ограничителя схемы: 1/R = 1/R1+1/R2+1/R3 = 3/R1 или R= R1/3=610/3=23,33 Ом.

Входной ток: 3*0,03=0,09 В.

Мощность входного ограничителя: P = U*I=12*0,09=1,08 В.

Нужно купить детали на 400 Ом и 0,5 В, одну – на 24 Ом и 1,5 В.

Основные выводы

Приведенные выше формулы на пpaктике необходимо корректировать. Даже в одной партии у светодиодов различные показатели. Чтобы получить точные результаты, в формулы желательно вставлять цифры, полученные при тестировании лед-лампочек.

Необходимо так же учесть температуру среды. Это значит, что для использования в помещениях расчеты проводятся не так, как для использования вне помещений. Если в схему включаются пpeдoxpaнители, учитывается так же их сопротивление. Ведь у любого электроприбора оно есть.