РЕЗИСТОР ДЛЯ СВЕТОДИОДА

Перед тем как перейти непосредственно к формуле для расчета сопротивления токоограничивающего или гасящего резистора для светодиода (LED – Light emitting diode) обратим внимание на две характеристики последнего, без которых выполнить расчет невозможно.

Номинальный прямой (рабочий) ток – I_led*

*Я буду использовать индекс led, хоть это не является общепринятым, но удобно для написания и понимания формул (в данном случае). Сразу видно, что параметр относится к светодиоду.

Это ток, при протекании которого через светодиод обеспечивается его нормальный рабочий режим:

яркость свечения;
мощность;
наработка на отказ и пр.

Значение это паспортное, а значит для каждого LED элемента имеет свое конкретное значение. То есть расчет сопротивления производится для конкретного типа светодиода.

Прямое падение напряжения – U_led

По большому счету оно вторично и определяется рабочим током, но эти две величины связаны между собой вольт амперной характеристикой (ВАХ).

Тоже величина паспортная и без нее расчет выполнить не удастся.

Зачем при подключении светодиода нужен резистор.

Поскольку напряжение источника питания U_пит к которому подключается светодиод может быть больше U_led излишки нужно "погасить".

Для этих целей лучше всего подходит резистор. Одновременно, кстати, он является токоограничивающим элементом, что станет ясно из дальнейших пояснений.

РАСЧЕТ РЕЗИСТОРА ДЛЯ СВЕТОДИОДА

Для наших целей (обеспечение рабочих электрических режимов) потребуется расчет двух параметров резистора:

сопротивления;
мощности.

Начнем с первого.

На схеме (рис.1) приведена классическая схема подключения светодиода.

Мы имеем последовательную цепь R-VD. По закону Кирхгофа ток через каждый элемент будет одинаков.

Нам требуется обеспечить его значение на уровне I_led. Используем для этого закон Ома:

I=U/R, а поскольку нам нужен расчет резистора, то преобразуем это формулу в вид:

R=U/I.

Нас интересует сопротивление резистора, поэтому напряжение берем на нем U_R.

Поскольку в последовательной цепи падения напряжения на всех элементах суммируются, то

U_R=U_пит-U_led.

В результате итоговая формула для расчета сопротивления принимает вид:

R=(U_пит-U_led)/I_led.

Пример.

Имеем светодиод с номинальным током 10мА, падением напряжения в рабочем режиме 2 В и блок питания 5В.

R=(5-2)/10=0,3 кОм

Напомню, если мы берем напряжение в Вольтах, а ток в миллиамперах, то сопротивление резистора получаем в килоомах.

Расчет мощности резистора для светодиода.

Здесь все еще проще:

P=U*I.

Для нашего примера мощность резистора должна быть не меньше:

P=U_R*I_led= 3*10=30 мВт или 0,03 Ватта. Из стандартного ряда значений выбираем номинал 0,125 Вт.

В принципе, это основное, что касается расчета резистора для светодиода.

Рекомендуемые материалы: