محاسبه مقاومت دیودهای موازی محاسبه مقاومت برای LED، فرمول ها و ماشین حساب. فرمول محاسبه مقاومت ماشین حساب آنلاین مقاومت
در مدارهای دارای LED، آنها لزوما برای محدودیت استفاده می شوند. آنها در برابر فرسودگی و خرابی زودرس عناصر LED محافظت می کنند. مشکل اصلی در انتخاب دقیق پارامترهای لازم نهفته است، بنابراین، ماشین حساب برای محاسبه مقاومت برای LED ها در بین متخصصان بسیار محبوب است. برای به دست آوردن دقیق ترین نتایج، به داده هایی در مورد ولتاژ منبع تغذیه، ولتاژ پیشروی خود LED و جریان نامی آن، و همچنین نمودار اتصال و تعداد عناصر نیاز دارید.
نحوه محاسبه مقاومت مقاومت های محدود کننده جریان
در ساده ترین حالت، زمانی که داده های اولیه لازم در دسترس نیست، ولتاژ رو به جلو LED ها را می توان با دقت بالا توسط رنگ درخشش تعیین کرد. داده های معمول در مورد این پدیده فیزیکی در یک جدول خلاصه شده است.
بسیاری از LED ها دارای جریان نامی 20 میلی آمپر هستند. انواع دیگری از عناصر وجود دارد که در آنها این پارامتر می تواند به مقدار 150 میلی آمپر و بالاتر برسد. بنابراین، به منظور تعیین دقیق جریان نامی، داده ها در مشخصات فنیرهبری. اگر اطلاعات لازم به طور کامل وجود نداشته باشد، جریان اسمی عنصر به صورت مشروط 10 میلی آمپر در نظر گرفته می شود و ولتاژ پیشرو 1.5-2 ولت است.
تعداد مقاومت های محدود کننده جریان مستقیماً به طرح اتصال عناصر نیمه هادی بستگی دارد. به عنوان مثال، در صورت استفاده، می توان یک مقاومت را به طور کامل حذف کرد، زیرا قدرت فعلی در همه نقاط یکسان خواهد بود.
در مورد اتصال موازی، یک مقاومت خاموش کننده دیگر کافی نخواهد بود. این به این دلیل است که ویژگی های LED ها نمی توانند دقیقاً یکسان باشند. همه آنها مقاومت های خاص خود را دارند و جریان مصرفی متفاوتی دارند. یعنی عنصری با حداقل مقاومت جریان بیشتری مصرف می کند و ممکن است زودتر از موعد از کار بیفتد.
بنابراین، اگر حداقل یکی از LED های متصل به موازات خراب شود، این منجر به افزایش ولتاژ می شود، که بقیه عناصر برای آن طراحی نشده اند. در نتیجه آنها نیز کار خود را متوقف خواهند کرد. بنابراین، در صورت اتصال موازی، هر LED دارای مقاومت خاص خود است.
تمام این ویژگی ها در ماشین حساب آنلاین در نظر گرفته شده است. محاسبات بر اساس فرمول تعیین مقاومت است: R \u003d Uexting / ILED. به نوبه خود، Uextinguishing = Usupply - ULED.
نتیجه محاسبه خواهد شد ارزش دقیقمقدار مقاومت و مقدار معمولی مقدار کارخانه مقاومت نزدیک به آن.
LED ها به درستی مورد توجه رانندگان قرار گرفته اند، زیرا آنها شار درخشان قدرتمندی با مصرف کم (در مقایسه با لامپ های رشته ای معمولی خودرو) می دهند و همچنین انتخاب گسترده ای از رنگ ها و ابعاد درخشش را ارائه می دهند. اغلب، آماتورها در فرآیند تبدیل لامپ های رشته ای سوخته به لامپ های LED با این سوال مواجه می شوند: نحوه اتصال led به شبکه آنبرد ماشین(برای یک ماشین سواری 12 ولت، برای یک کامیون 24 ولت) یا یک موتور سیکلت (6-12 ولت)؟ گذشته از همه اینها با اتصال مستقیم بلافاصله آن را می سوزانید. در این مقاله خواهم گفت نحوه اتصال صحیح یک یا چند LED به منبع تغذیه. متوجه خواهید شد که چرا LED به مقاومت نیاز دارد و می توانید مقدار آن را با استفاده از ماشین حساب آنلاین ما محاسبه کنید.
نحوه اتصال صحیح LED به شبکه داخلی
برای اینکه LED به درستی کار کند، لازم است جریان عبوری از آن را محدود کنید. برای انجام این کار، LED به صورت سری با یک مقاومت محدود کننده جریان به شبکه روی برد متصل می شود. نیاز به محدود کردن جریان با وابستگی طول عمر LED به جریان عبوری توجیه می شود، هر چه بیشتر باشد، عمر مفید کمتر است. اما لازم به ذکر است که این وابستگی غیر خطی است و اگر از آستانه توصیه شده خاصی فراتر رود (به دیتاشیت مدل خود مراجعه کنید)، دیود از کار می افتد.
در شکل چندین گزینه برای روشن کردن LED ها با مقاومت نشان داده شده است و همچنین نشان می دهد که کدام یک از اجزاء بهینه هستند، کدام یک صحیح هستند اما از نظر مصرف برق کمتر بهینه هستند و کدام یک نادرست است و منجر به کاهش قابل توجهی در مصرف انرژی می شود. عمر ال ای دی ها ما در مورد گزینه مدار سوئیچینگ تصمیم گرفتیم، اکنون باید دریابیم که کدام مقاومت برای LED مورد نیاز است.
ماشین حساب آنلاین: "محاسبه مقاومت برای LED".
فرمول محاسبه مقاومت به صورت زیر است: R \u003d (Upit - (Upr.sv * N)) / I
کجا: Upit ولتاژ منبع تغذیه است Upr.sv ولتاژ مستقیم روی LED، N تعداد LEDها، I جریان عبوری از LED است. طبیعتا این سوال پیش می آید که این داده ها را از کجا باید دریافت کرد؟ برای کسانی که تصمیم می گیرند تسلیم شوند زیرا در مورد نام و منشا دیودهای استخراج شده چیزی نمی داند - من می گویم عجله نکنید، یک راه حل جهانی برای سوال شما در زیر ارائه خواهد شد.
بیایید برگه اطلاعات یک LED 3 میلی متری کینگبرایت را به عنوان مثال در نظر بگیریم.
در شکل زیر، اسکرین شات مشخصات LED با جریان 2 میلی آمپر در دمای 25 درجه سانتیگراد را نشان می دهد. از بین تمام ویژگی های ارائه شده، ما فقط به ولتاژ جلو علاقه مند هستیم - ولتاژ رو به جلو در LED.
- قدرت
- جریان ضربه ای
- جریان مستقیم مستقیم (DC Forward Current) این مقدار است که در این مورد به ما علاقه دارد اجازه عبور جریان بالاتر از 25 میلی آمپر را ندهید(در دمای 25 درجه سانتیگراد).
شکل آخر وابستگی ویژگی ها به شرایط استفاده را نشان می دهد:
- وابستگی ولتاژ رو به جلو به جریان عبوری
- وابستگی شدت شار نور به جریان عبوری
- وابستگی جریان عبوری به دما
- وابستگی شدت شار نوری به دما
بر اساس داده های به دست آمده در دیتاشیت، می توان نتیجه گرفت که مقدار جریان عبوری از 2 تا 10 میلی آمپر است، در حالی که مقدار معمولی ولتاژ پیشرو در پایانه های LED از 1.9 تا 2 ولت است.
مثال محاسبه شماره 1 اگر ولتاژ شبکه داخلی 12 (V)، مقدار جریان 2 (mA)، مقدار ولتاژ پیشرو 1.9 (V) را در ماشین حساب آنلاین وارد کنید، تعداد LED ها 1، مقدار محاسبه شده را دریافت می کنیم. مقاومت = 5050 اهم نزدیکترین مقدار تولید مقاومت 5100 اهم یا 5.1 کیلو اهم است.
مثال محاسبه شماره 2 اگر ولتاژ شبکه داخلی کامیون را 24 (V) وارد ماشین حساب کنید، مقدار فعلی 10 (mA) است، ما به طور کامل می تابیم :)، مقدار ولتاژ رو به جلو 2 (V) است. ) تعداد ال ای دی ها 3 عدد است (یک حلقه گل کوچک مشخص شد) مقدار محاسبه شده مقاومت = 1800 اهم نزدیک ترین مقدار تولید مقاومت 1800 اهم یا 1.8 کیلو اهم مارک مقاومت های خانگی است 1k8 مارک مقاومت smd 182
توصیه هایی برای اتصال LED با مشخصات ناشناخته:
مقدار فعلی 5-10 (mA)، مقدار ولتاژ مستقیم LED 1.5-2 (V) را در نظر بگیرید، ولتاژ شبکه داخلی خود را در ماشین حساب وارد کنید و محاسبه را انجام دهید. با احتمال 99 درصد، LED شما در این حالت بیش از یک سال دوام خواهد آورد. می توانید صحت محاسبه را با اندازه گیری جریان عبوری از دیود بررسی کنید، برای این امر آمپرمتر به صورت سری با زنجیره مقاومت و LED شما متصل می شود. اگر سوالی دارید در نظرات بپرسید.
ال ای دی در حال حاضر تقریباً در تمام زمینه های فعالیت انسان استفاده می شود. اما، با وجود این، برای اکثر مصرف کنندگان عادی کاملاً نامشخص است که چرا و چه قوانینی هنگام کار LED ها اعمال می شود. اگر چنین شخصی بخواهد روشنایی را از طریق چنین وسایلی ترتیب دهد، نمی توان از بسیاری از سوالات و جستجو برای راه حل های مشکلات اجتناب کرد. و سوال اصلی این خواهد بود - "این چه نوع چیزی است - مقاومت ها، و چرا LED ها به آنها نیاز دارند؟"
مقاومت است یکی از اجزای شبکه برق، با انفعال آن مشخص می شود و در بهترین حالت با نشانگر مقاومت در برابر جریان الکتریکی مشخص می شود. یعنی در هر زمانی برای چنین وسیله ای قانون اهم باید معتبر باشد.
هدف اصلی دستگاه ها توانایی مقاومت شدید در برابر جریان الکتریکی است. به لطف این کیفیت، مقاومت ها به طور گسترده ای استفاده می شونددر صورت لزوم، دستگاه های روشنایی مصنوعی، از جمله دستگاه هایی که از LED استفاده می کنند.
چرا استفاده از مقاومت در مورد روشنایی LED ضروری است؟
اکثر مصرف کنندگان می دانند که یک لامپ معمولی رشته ای زمانی نور می دهد که مستقیماً به نوعی منبع تغذیه متصل باشد. لامپ می تواند برای مدت طولانی کار کند و تنها زمانی می سوزد که به دلیل تامین ولتاژ بسیار بالا، رشته رشته ای بیش از حد گرم شود. در این حالت، لامپ به نوعی عملکرد مقاومت را اجرا می کند، زیرا عبور جریان الکتریکی از آن دشوار است، اما هرچه ولتاژ اعمال شده بیشتر باشد، غلبه بر مقاومت جریان برای جریان آسان تر است. لامپ روشنایی. البته نمی توان چنین قسمت نیمه هادی پیچیده ای را به عنوان یک LED و یک لامپ رشته ای معمولی در یک ردیف قرار داد.
مهم است بدانید که LED - این یک دستگاه الکتریکی است، برای عملکرد آن نه خود جریان، بلکه ولتاژ موجود در شبکه ترجیح داده می شود. به عنوان مثال، اگر ولتاژ 1.8 ولت برای چنین دستگاهی انتخاب شود و 2 ولت به آن بیاید، به احتمال زیاد می سوزد - اگر ولتاژ به موقع به سطح مورد نیاز دستگاه کاهش نیابد. دقیقاً برای این منظور است که یک مقاومت مورد نیاز است که از طریق آن تثبیت منبع تغذیه مورد استفاده انجام می شود تا ولتاژ تامین شده توسط آن دستگاه را غیرفعال نکند.
در این زمینه بسیار مهم است:
- تعیین نوع مقاومت مورد نیاز؛
- تعیین نیاز به استفاده از یک مقاومت فردی برای یک دستگاه خاص که نیاز به محاسبه دارد.
- نوع اتصال منابع نور را در نظر بگیرید.
- تعداد برنامه ریزی شده LED در سیستم روشنایی.
نمودارهای اتصال
با چیدمان سریال ال ای دی ها، زمانی که آنها یک به یک مرتب شوند، اگر بتوانید مقاومت آن را به درستی محاسبه کنید، معمولا یک مقاومت کافی است. این توسط توضیح داده شده است همین جریان در مدار الکتریکی وجود دارد، در هر مکانی که وسایل برقی نصب می شود.
اما در مورد اتصال موازی، هر LED به مقاومت خود نیاز دارد. اگر این الزام نادیده گرفته شود، تمام ولتاژ باید توسط یک ال ای دی به اصطلاح "محدود کننده" کشیده شود، یعنی ال ای دی که به کمترین ولتاژ نیاز دارد. او خیلی سریع خراب می شود، در حالی که ولتاژ به دستگاه بعدی در مدار اعمال می شود که به همین ترتیب می سوزد. چنین چرخشی غیرقابل قبول است، بنابراین، در صورت اتصال موازی هر تعداد LED، استفاده از همان تعداد مقاومت مورد نیاز است که ویژگی های آن با محاسبه انتخاب می شود.
محاسبه مقاومت برای LED
با درک صحیح از فیزیک فرآیند، محاسبه مقاومت و قدرت این دستگاه ها را نمی توان یک کار غیرممکن نامید که قابل انجام نیست. آدم عادی. برای محاسبه مقاومت مورد نیاز مقاومت ها باید به نکات زیر توجه کرد:
محاسبه مقاومت ها با استفاده از ماشین حساب مخصوص
معمولاً محاسبه مقاومت چنین دستگاه هایی که برای هر LED مورد نیاز است با استفاده از ماشین حساب هایی که مخصوص این منظور طراحی شده اند انجام می شود. چنین ماشین حساب هایی، راحت و بسیار کارآمد، نیازی به دانلود و نصب از جایی ندارند - محاسبه مقاومت به صورت آنلاین کاملاً امکان پذیر است.
ماشین حساب مقاومت اجازه می دهد تا دقت بالایی داشته باشدتوان مورد نیاز و مقدار مقاومت مقاومت نصب شده در مدار LED را تعیین کنید.
برای محاسبه مقاومت مورد نیاز، باید در خطوط مربوطه ماشین حساب آنلاین وارد کنید:
- ولتاژ منبع تغذیه LED؛
- ولتاژ نامی LED؛
پس از فشار دادن دکمه مربوطه، محاسبه انجام می شود و داده های محاسبه شده دریافتی روی صفحه نمایشگر نمایش داده می شود، که با کمک آن می توان روشنایی LED مصنوعی را در آینده بدون مشکل بسیار سازماندهی کرد.
همچنین در ماشین حساب های آنلاین مقداری پایگاه داده حاوی داده های LED و پارامترهای آنها وجود دارد. امکان محاسبه:
- نام دستگاه؛
- علامت گذاری رنگ؛
- جریان مصرف شده توسط مدار؛
- توان تلف شده
فردی که در برق و فیزیک چندان متبحر نیست، در بیشتر موارد قادر به محاسبه مستقل دستگاه های LED نخواهد بود. به همین دلیل، انجام محاسبات با استفاده از یک ماشین حساب آنلاین کاربردی و راحت است کمک بسیار ارزشمند برای مردم عادیکه روش شناسی محاسبات با استفاده از فرمول های فیزیکی را نمی دانند.
اکثر تولید کنندگان معروف LED ها و نوارها بر اساس آنها در وب سایت های رسمی خود ایجاد می کنند ماشین حساب آنلاین خود را ارسال کنندکه با استفاده از آن می توانید نه تنها مقاومت ها و ال ای دی های مورد نیاز را انتخاب کنید، بلکه پارامترهای دستگاه های فعلی مورد استفاده در حالت های مختلف عملکرد را در مقادیر متغیر جریان، دما، ولتاژ اعمال شده و غیره محاسبه کنید.
محاسبه مقاومت برای LED بسیار ساده است و حداقل زمان می برد. علاوه بر این، ماشین حساب های آنلاین زیادی وجود دارد که به انجام چنین محاسباتی کمک می کند. با این حال، من معتقدم که درک این موضوع، درک فیزیک فرآیندهای در حال انجام و انجام چنین محاسباتی با دستان خود بسیار مفیدتر است. این کاری است که در این مقاله انجام خواهیم داد.
LED ها دستگاه های همه کاره هستند. آنها می توانند به عنوان یک نشانه استفاده شوند، یا به سادگی می توانند وسایل روشنایی تمام عیار باشند.
مهندسان الکترونیک مبتدی که در حال تمرین هستند اغلب اوقات موقعیتی دارند که نیاز به تغذیه LED از منبع تغذیه دارند که ولتاژ آن بسیار بالاتر از ولتاژ نامی LED است ( برنج. یکی ). مثلا ولتاژ باتری 12 Vو LED روشن است 2 V (برنج. 2 ) اگر چنین ولتاژی به LED اعمال شود، به سادگی می سوزد. یا زمانی که از LED به عنوان نشانگر ولتاژ استفاده می شود 220 ولت. بدون استفاده از اقدامات خاص، در صورت اتصال مستقیم، آن نیز از کار خواهد افتاد.
برنج. 1 - طرح اتصال LED از طریق مقاومت
برنج. 2 - طرح اتصال مستقیم LED به منبع ولتاژ
برای کاهش ولتاژ روی LED و محدود کردن جریان در مدار آن، باید یک مقاومت را به صورت سری به آن وصل کنید ( برنج. 3 ). بیایید پارامترهای این مقاومت را محاسبه کنیم. این تکنیک برای هر LED در هر ولتاژ منبع تغذیه مناسب است.
برنج. 3 - اتصال مقاومت با LED
ما محاسبه را با استفاده از مثال LED نوع AL307 انجام خواهیم داد ( برنج. چهار ). ولتاژ نامی آن USD = 2 V، و جریان Isd \u003d 10 mA \u003d 0.01 A.ما LED را در مورد اول از Uip1 = 12 V، و در دوم - از Uip1 = 5 ولت، زیرا چنین مقادیر ولتاژی رایج ترین هستند. برای محاسبه مقاومت کافی است این سه پارامتر را بدانیم آربرای LED
برنج. 4 - ال ای دی AL307. ظاهر
بیایید داده های اولیه را بنویسیم.
Uip1 = 12 V;
Uip2 = 5 V;
USD = 2 V;
Isd \u003d 10 mA \u003d 0.01 A.
ابتدا ولتاژ را پیدا کنید ΔU R، که مقاومت باید خاموش کند، یعنی افت ولتاژ در مقاومت را پیدا می کنیم. برابر است با اختلاف ولتاژ بین منبع تغذیه و LED:
ΔUR = Uip – USD;
ΔUR = 12 - 2 = 10 ولت.
یعنی مقاومت باید خاموش شود 10 ولت. مقاومت مقاومت R برابر با نسبت افت ولتاژ در آن است ΔU Rبه جریان ( برنج. 5 ):
R = ΔUR/Isd.
R \u003d 10 / 0.01 \u003d 1000 اهم \u003d 1 کیلو اهم.
برنج. 5 - مقاومت مقاومت برای LED در Uip1 = 12 ولت
مقاومت LED را هنگام تغذیه با منبع ولتاژ تعیین کنید 5 V.
Uip = 5 ولت؛
USD = 2 V;
Isd \u003d 10 mA \u003d 0.01 A.
افت ولتاژ در مقاومت:
ΔU R = Uip - USD;
ΔU R \u003d 5 - 2 \u003d 3 V.
مقاومت ( برنج. 6 ):
R = ΔU R /Isd;
R \u003d 3 / 0.01 \u003d 300 اهم.
برنج. 6 - مقاومت مقاومت برای LED در Uip2 = 5 ولت
و بنابراین، ما مقاومت مقاومت ها را تعیین کردیم. با این حال، دانستن مقدار آن برای گنجاندن یک مقاومت در مدار کافی نیست. همچنین اتلاف توان بسیار زیاد است که به دلیل عبور جریان از مقاومت توسط مقاومت به صورت گرما آزاد می شود.
محاسبه قدرت مقاومت برای LED
موارد استاندارد وجود دارد. از نظر بصری، اتلاف توان یک مقاومت را می توان با اندازه ( برنج. 7، 8 ). هر چه مقاومت بزرگتر باشد، قدرت بیشتری می تواند تلف کند.
برنج. 7 - مقاومت با اتلاف توان 0.125 وات
برنج. 8 - مقاومت با اتلاف توان 1 وات
برای تصمیم گیری نهایی در مورد انتخاب مقاومت، اتلاف توان آن را محاسبه می کنیم پ، که برابر است با حاصل ضرب ولتاژ اعمال شده به مقاومت ΔU R، برای جریان Isdدر آن جریان دارد.
P \u003d UI \u003d U 2 / R \u003d I 2 R.
P1 = 0.01 2 300 = 0.03 W.
P2 = 0.01 2 1000 = 0.1 وات.
همانطور که می بینید، در هر دو حالت، یک مقاومت با قدرت اتلاف 0.125 وات یا بیشتر برای ما مناسب است.
بیایید الگوریتم محاسبه مقاومت برای LED را خلاصه کنیم.
- افت ولتاژ در مقاومت را تعیین کنید.
- مقاومت پیدا می کنیم.
- اتلاف توان را محاسبه می کنیم.
به عنوان یک دستگاه نیمه هادی، با یک مشخصه جریان-ولتاژ غیر خطی (CVC) مشخص می شود. وابستگی جریان به ولتاژ نمایی است. حتی کمی بیش از حد ولتاژ منبع تغذیه می تواند باعث ظاهر شدن جریانی شود که می تواند LED را غیرفعال کند (از این پس LED نامیده می شود).
بنابراین، برای محدود کردن جریان، از یک مقاومت معمولی به عنوان بالاست خاموش کننده استفاده می شود، عملکرد LED و عمر مفید آن به محاسبه صحیح مقاومت آن بستگی دارد.
با ولتاژ منبع تغذیه بیش از محدوده ولتاژ کاری، LED ممکن است به سادگی بسوزد، در حالی که یک ولتاژ کمتر برآورد شده، یا "نصف دل" می درخشد یا اصلا روشن نمی شود.
محاسبه یک LED بسیار ساده، سریع است و حاوی هیچ چیز "نظامی" نیست، فقط قانون اهم. اگرچه ماشین حساب های آنلاین زیادی در شبکه جهانی وب وجود دارد که به تعیین پارامترهای مختلف کمک می کند، اما، به نظر شخصی من، بهتر است خودتان آن را بفهمید و یک بار فیزیک این فرآیند را درک کنید تا اینکه کورکورانه از چنین ماشین حساب هایی استفاده کنید.
رایج ترین مثال، اتصال LED به یک منبع تغذیه 5 ولت، مانند پورت USB در رایانه است. مثال دوم اتصال به یک باتری خودرو با ولتاژ نامی 12 ولت است. اگر یک دستگاه نیمه هادی مستقیماً به چنین منبع برق وصل شود، دومی به سادگی تحت تأثیر جریانی که بیش از مقدار مجاز است از بین می رود. شکست حرارتی کریستال نیمه هادی رخ خواهد داد. بنابراین لازم است مقدار جریان را محدود کرد.
برای وضوح بهتر، ما دو نوع LED با رایج ترین ویژگی ها را انتخاب می کنیم:
ولتاژ:
U VD 1 = 2.2 V;
U VD 2 = 3.5 V;
جاری:
I VD 1 \u003d 0.01 A؛
I VD 2 \u003d 0.02 A.
محاسبه مقاومت برای LED
بیایید مقاومت R 1.5 را برای VD 1 در Uip = 5 V تعیین کنیم.
برای محاسبه مقدار مقاومت، طبق قانون اهم، باید جریان و ولتاژ را بدانید:
R=U/I.
مقدار جریان جریان در مدار، از جمله از طریق VD، از شرایط داده شده I VD 1 \u003d 0.01 A برای ما شناخته شده است، بنابراین، افت ولتاژ در R 1.5 باید تعیین شود. برابر است با تفاوت بین Uip جمع شده \u003d 5 V و افت ولتاژ در LED U VD 1 \u003d 2.2 V:
حالا R 1.5 را پیدا می کنیم
از سری استاندارد مقاومت ها، ما نزدیک ترین مورد را در جهت افزایش انتخاب می کنیم، بنابراین R 1.5 \u003d 300 اهم می گیریم.
به همین ترتیب، R را برای VD 2 محاسبه می کنیم:
ما محاسبات مشابهی را برای مقدار Uip = 12 V انجام خواهیم داد.
تایید کنید R 1.12 \u003d 1000 اهم \u003d 1 کیلو اهم.
ما R 2.12 = 430 اهم را می پذیریم.
برای راحتی، مقادیر به دست آمده مقاومت همه مقاومت ها را می نویسیم:
لازم به ذکر است که مقاومت انتخاب شده از محدوده استاندارد از مقدار محاسبه شده بیشتر است، بنابراین جریان در مدار بسیار کاهش می یابد. با این حال، این کاهش را می توان در قالب ارزش اندک آن نادیده گرفت.
محاسبه اتلاف نیرو
تعیین مقاومت تنها نیمی از نبرد است. مقاومت دیگری با یک پارامتر مهم مشخص می شود که به آن توان اتلاف P می گویند - این قدرتی است که می تواند تحمل کند. مدت زمان طولانیبدون گرم شدن بیش از حد در دمای معین. این به مجذور جریان بستگی دارد، زیرا جریان دوم در مدار باعث گرم شدن عناصر آن می شود.
P = I 2 R.
از نظر بصری، مقاومت یک P بالاتر بزرگ است. 
ال ای دی در حال حاضر تقریباً در تمام زمینه های فعالیت انسان استفاده می شود. اما، با وجود این، برای اکثر مصرف کنندگان عادی کاملاً نامشخص است که چرا و چه قوانینی هنگام کار LED ها اعمال می شود. اگر چنین شخصی بخواهد روشنایی را از طریق چنین وسایلی ترتیب دهد، نمی توان از بسیاری از سوالات و جستجو برای راه حل های مشکلات اجتناب کرد. و سوال اصلی این خواهد بود - "این چه نوع چیزی است - مقاومت ها، و چرا LED ها به آنها نیاز دارند؟"
مقاومت چیست و چه هدفی دارد؟
مقاومت است یکی از اجزای شبکه برق، با انفعال آن مشخص می شود و در بهترین حالت با نشانگر مقاومت در برابر جریان الکتریکی مشخص می شود. یعنی در هر زمانی برای چنین وسیله ای قانون اهم باید معتبر باشد.
هدف اصلی دستگاه ها توانایی مقاومت شدید است جریان الکتریسیته. به لطف این کیفیت، مقاومت ها به طور گسترده ای استفاده می شونددر صورت لزوم، وسایل روشنایی مصنوعی، از جمله استفاده از LED.
چرا استفاده از مقاومت در مورد روشنایی LED ضروری است؟
اکثر مصرف کنندگان می دانند که یک لامپ معمولی رشته ای زمانی نور می دهد که مستقیماً به نوعی منبع تغذیه متصل باشد. لامپ می تواند برای مدت طولانی کار کند و تنها زمانی می سوزد که به دلیل تامین ولتاژ بسیار بالا، رشته رشته ای بیش از حد گرم شود. در این حالت، لامپ به نوعی عملکرد مقاومت را اجرا می کند، زیرا عبور جریان الکتریکی از آن دشوار است، اما هرچه ولتاژ اعمال شده بیشتر باشد، غلبه بر مقاومت جریان برای جریان آسان تر است. لامپ روشنایی. البته نمی توان چنین قسمت نیمه هادی پیچیده ای را به عنوان یک LED و یک لامپ رشته ای معمولی در یک ردیف قرار داد.
مهم است بدانید که LED - این یک دستگاه الکتریکی است، برای عملکرد آن نه خود جریان، بلکه ولتاژ موجود در شبکه ترجیح داده می شود. به عنوان مثال، اگر ولتاژ 1.8 ولت برای چنین دستگاهی انتخاب شود و 2 ولت به آن بیاید، به احتمال زیاد می سوزد - اگر ولتاژ به موقع به سطح مورد نیاز دستگاه کاهش نیابد. دقیقاً برای این منظور است که یک مقاومت مورد نیاز است که از طریق آن تثبیت منبع تغذیه مورد استفاده انجام می شود تا ولتاژ تامین شده توسط آن دستگاه را غیرفعال نکند.
در این زمینه بسیار مهم است:
- تعیین نوع مقاومت مورد نیاز؛
- تعیین نیاز به استفاده از یک مقاومت فردی برای یک دستگاه خاص که نیاز به محاسبه دارد.
- نوع اتصال منابع نور را در نظر بگیرید.
- تعداد برنامه ریزی شده LED در سیستم روشنایی.
ویدئو: چرا به مقاومت نیاز است؟
نمودارهای اتصال
با چیدمان سریال ال ای دی ها، زمانی که آنها یک به یک مرتب شوند، اگر بتوانید مقاومت آن را به درستی محاسبه کنید، معمولا یک مقاومت کافی است. این توسط توضیح داده شده است همین جریان در مدار الکتریکی وجود دارد، در هر مکانی که وسایل برقی نصب می شود.
اما در مورد اتصال موازی، هر LED به مقاومت خود نیاز دارد. اگر این الزام نادیده گرفته شود، تمام ولتاژ باید توسط یک ال ای دی به اصطلاح "محدود کننده" کشیده شود، یعنی ال ای دی که به کمترین ولتاژ نیاز دارد. او خیلی سریع خراب می شود، در حالی که ولتاژ به دستگاه بعدی در مدار اعمال می شود که به همین ترتیب می سوزد. چنین چرخشی غیرقابل قبول است، بنابراین، در صورت اتصال موازی هر تعداد LED، استفاده از همان تعداد مقاومت مورد نیاز است که ویژگی های آن با محاسبه انتخاب می شود.
ویدئو: اتصال موازی LED ها
محاسبه مقاومت برای LED
با درک صحیح از فیزیک فرآیند، محاسبه مقاومت و قدرت این دستگاه ها را نمی توان یک کار غیر ممکن نامید که یک فرد معمولی نمی تواند با آن کنار بیاید. برای محاسبه مقاومت مورد نیاز مقاومت ها باید به نکات زیر توجه کرد:
ویدئو: انتخاب یک مقاومت برای یک LED
محاسبه مقاومت ها با استفاده از ماشین حساب مخصوص
معمولاً محاسبه مقاومت چنین دستگاه هایی که برای هر LED مورد نیاز است با استفاده از ماشین حساب هایی که مخصوص این منظور طراحی شده اند انجام می شود. چنین ماشین حساب هایی، راحت و بسیار کارآمد، نیازی به دانلود و نصب از جایی ندارند - محاسبه مقاومت به صورت آنلاین کاملاً امکان پذیر است.
ماشین حساب مقاومت اجازه می دهد تا دقت بالایی داشته باشدتوان مورد نیاز و مقدار مقاومت مقاومت نصب شده در مدار LED را تعیین کنید.
برای محاسبه مقاومت مورد نیاز، باید در خطوط مربوطه ماشین حساب آنلاین وارد کنید:
- ولتاژ منبع تغذیه LED؛
- ولتاژ نامی LED؛
- جریان نامی
در مرحله بعد، شما باید طرح اتصال مورد استفاده، و همچنین تعداد مورد نیاز LED را انتخاب کنید.
پس از فشار دادن دکمه مربوطه، محاسبه انجام می شود و داده های محاسبه شده دریافتی روی صفحه نمایشگر نمایش داده می شود، که با کمک آن می توان روشنایی LED مصنوعی را در آینده بدون مشکل بسیار سازماندهی کرد.
همچنین در ماشین حساب های آنلاین مقداری پایگاه داده حاوی داده های LED و پارامترهای آنها وجود دارد. امکان محاسبه:
- نام دستگاه؛
- علامت گذاری رنگ؛
- جریان مصرف شده توسط مدار؛
- توان تلف شده
فردی که در برق و فیزیک چندان متبحر نیست، در بیشتر موارد قادر به محاسبه مستقل دستگاه های LED نخواهد بود. به همین دلیل، انجام محاسبات با استفاده از یک ماشین حساب آنلاین کاربردی و راحت است کمک بسیار ارزشمند برای مردم عادیکه روش شناسی محاسبات با استفاده از فرمول های فیزیکی را نمی دانند.
اکثر تولید کنندگان معروف LED ها و نوارها بر اساس آنها در وب سایت های رسمی خود ایجاد می کنند ماشین حساب آنلاین خود را ارسال کنندکه با استفاده از آن می توانید نه تنها مقاومت ها و ال ای دی های مورد نیاز را انتخاب کنید، بلکه پارامترهای دستگاه های فعلی مورد استفاده در حالت های مختلف عملکرد را در مقادیر متغیر جریان، دما، ولتاژ اعمال شده و غیره محاسبه کنید.
روشنایی و نشانگر LED، با توجه به این دستگاه نیمه هادی، یکی از قابل اعتمادترین ها محسوب می شود. هنگام سازماندهی روشنایی لامپ های ال ای دیتولید شار نوری با کیفیت بالا، در حالی که منابع نوری سازگار با محیط زیست هستند که نیازی به دفع ندارند و برق زیادی مصرف نمی کنند. LED فقط با ولتاژ ثابت کار می کند و جریان را فقط در یک جهت مانند یک دیود معمولی عبور می دهد. 
دیود نور ساطع کننده دستگاهی است با جریان مشخص، به وضوح تنظیم شده، حداکثر و حداقل. اگر از حداکثر جریان مستقیم مجاز یا ولتاژ تأمین کننده آن تجاوز کنید، قطعاً از کار می افتد. به زبان ساده"سوزاندن". داده های LED را می توان یافت:
- در یک کتاب راهنما یا ادبیات فنی؛
- در صفحات اینترنتی؛
- هنگام خرید از دستیار فروش.
بدون دانستن ولتاژ کار و حداکثر جریان رو به جلو، انتخاب مقاومت مقاومت برای محدود کردن جریان نسبتاً مشکل ساز است. مگر اینکه دارای یک ترانسفورماتور خودکار یا یک مقاومت متغیر باشد. در این حالت، چندین عنصر نیمه هادی از این دست می توانند سوزانده شوند. این روش بیشتر تئوری است تا عملی و فقط در مواقع اضطراری قابل استفاده است. مقاومت یک عنصر غیرفعال است که در مدارهای الکتریکی استفاده می شود، دارای مقدار مقاومت مشخصی است. یک متغیر با یک دستگیره تنظیم یا یک مقاومت ثابت در دسترس است. مقاومت با مفهوم قدرت مشخص می شود که هنگام محاسبه آن در مدارهای الکتریکی نیز باید در نظر گرفته شود.
بنابراین، هر LED دارای ولتاژ کاری و جریان مستقیمی است که آن را عبور داده و روشن می کند. اگر U منبع تغذیه مثلاً 1.5 ولت باشد و طبق گذرنامه، دیود باید به چنین ولتاژی وصل شود، پس مقاومت محدود کننده لازم نیست. یا امکان اتصال سه LED با ولتاژ کاری 0.5 ولت به صورت سری با منبع تغذیه وجود دارد. علاوه بر این، تمام این عناصر نیمه هادی باید از یک نوع و مارک باشند. با این حال، این وضعیت بسیار نادر است، و اغلب منبع تغذیه بسیار بزرگتر از ولتاژ کاری یک LED است.
نحوه محاسبه مقاومت برای LED ها، که نه تنها جریان مدار را محدود می کند، بلکه افت ولتاژ نیز ایجاد می کند. مقاومت محدود کننده جریان برای LED بر اساس قانون شناخته شده اهم I \u003d U / R محاسبه می شود. از اینجا می توان مقدار مقاومت R=U/I را تخصیص داد. جایی که U ولتاژ است، I مقدار جریان مستقیم است.
در اینجا ساده ترین نمودار سیم کشی برای یک LED است. 
قدرت جریان در اتصال سریال یکسان خواهد بود و ولتاژ تغذیه LED باید مقدار مشخصی داشته باشد، اغلب بسیار کمتر از ولتاژ تامین کننده کل مدار است. بنابراین، مقاومت باید بخشی از ولتاژ را خاموش کند تا ال ای دی اعمال شده از قبل دارای مقدار مشخصی باشد که در پاسپورت آن به عنوان ولتاژ عملیاتی نشان داده شده است. یعنی I (جریان) در مدار مشخص است و برابر با I مصرف شده توسط دیود خواهد بود و U افت مقاومت برابر با اختلاف U منبع تغذیه و U LED خواهد بود. با دانستن U بر روی مقاومت و I که از آن عبور می کند، طبق همان قانون اهم، می توانید مقاومت آن را پیدا کنید. برای انجام این کار، افت ولتاژ در مقاومت را بر جریانی که از مدار می گذرد، تقسیم کنید.
پس از محاسبه مقاومت LED، هنوز باید با توان مطابقت داشته باشد، زیرا این U روی آن باید در I شناخته شده کل مدار ضرب شود. جریان در هر قسمت از مدار یکسان خواهد بود و بنابراین حداکثر جریان عبوری از LED از جریان عبوری از مقاومت محدود کننده تجاوز نخواهد کرد. در این مورد، توصیه می شود مقاومتی با مقدار کمی بالاتر از مقاومت کوچکتر انتخاب کنید، این هم برای مقاومت و هم قدرت آن صدق می کند. با دانستن قانون اهم، می توانید مقاومت را از طریق R LED نیز محاسبه کنید.
اگر مقاومت مناسبی با مقاومت لازم وجود نداشته باشد، می توان با اتصال چند تا از این عناصر به صورت سری یا موازی، آن را به دست آورد. در این حالت برای اتصال سریال، مقاومت کل تمام مقاومت ها برابر با مجموع تمام مقاومت های موجود در این مدار خواهد بود. 
و با موازی با این فرمول محاسبه می شود 
لازم به ذکر است که همه اینها بر اساس ولتاژ تغذیه محاسبه می شود، زیرا با افزایش آن، قدرت جریان در کل مدار نیز افزایش می یابد. بنابراین منبع تغذیه باید نه تنها یک ولتاژ اصلاح شده با کیفیت بالا، بلکه یک ولتاژ تثبیت شده نیز تولید کند.
شنت کردن یک LED با یک مقاومت
هنگامی که دو یا چند عنصر ساطع کننده نور به صورت سری متصل می شوند، ارزش بحث در مورد چنین اتصال یک LED و یک مقاومت را دارد. حتی با علامت گذاری و نوع یکسان، ویژگی های هر LED ممکن است کمی متفاوت باشد. اگر من از آن عبور کنم، R داخلی خود را دارد. علاوه بر این، در حالتی که شیر (دیود) آن را هدایت می کند و آن را هدایت نمی کند، مقاومت داخلی به طور قابل توجهی متفاوت خواهد بود. یعنی وقتی در این حالت دوباره شیر روشن شود، مقاومت به میزان قابل توجهی متفاوت خواهد بود. بر این اساس، ولتاژ معکوس نیز بسیار متفاوت خواهد بود که می تواند منجر به فرسودگی (خرابی) شود.
برای جلوگیری از چنین شرایطی، توصیه می شود LED را با یک مقاومت کم مصرف با R بزرگ چند صد اهم شنت کنید. چنین اتصالی یکسان سازی ولتاژ معکوس را در دستگاه های نیمه هادی متصل به یک مدار که شار نوری تولید می کنند، تضمین می کند.
ویدئوی محاسبه ال ای دی