Светодиоды: полярность, расчет сопротивления Январь 31, 2014
Что такое светодиод знает каждый, но, оказывается, некоторые путаются в его полярности, не знают, как рассчитать номинал резисторов для его подключения, а некоторых интересует его устройство.
Что ж, это будет небольшой ликбез по светодиодам, чтобы заполнить сей пробел. Полярность же светодиода будет вам ясна просто из картинки, которую можно сохранить для напоминания себе в дальнейшем.
Полярность светодиода
Вот вам картиночка, как было обещано в анонсе. Из нее сразу всё становится понятным, где анод и где катод у светодиода, а также где они располагаются на схеме.
Самое главное определение полярности светодиода — по контактам внутри прозрачного корпуса: меньший по размеру — плюс (анод), больший — минус (катод). Еще дополнительными определителями полюсовки могут служить срез на корпусе со стороны катода, а также различная длина контактов: более длинный — анод, более короткий — катод. Но мне попадались светодиоды и без таких внешних признаков: без среза и с одинаковой длиной контактов, наверное какие-то левые разработки.
Честно говоря, я в своей практике при подключении светодиодов никогда не парился насчет их полярности: так не светится, а так светится — о, правильно!
Расчет сопротивления для светодиода
А вот расчет номинала резистора, его сопротивления в цепи светодиода — дело более нужное. Тут вступает в свои права банальный принцип по закону известного всем господина Ома на предмет того, что для участка цепи сила тока и сопротивление есть вещи обратно пропорциональные.
Для вычисления сопротивления резистора, подключаемого последовательно в цепь светодиоду, требуется знать: рабочий ток, на который он рассчитан, напряжение данного участка цепи, а также Uпр — это напряжение на светодиоде при его работе. В диодах его еще называют напряжением падения. Смотрите на рисунок слева.
То есть при большом напряжении падение напряжения на самом светодиоде можно и не учитывать. Например, если запитывается один светодиод от сети или от напряжения 36 Вольт. А вот при 6 Вольтах, как в примере, это уже будет существенно.
Светодиоды, как правило имеют это самое напряжение падения (оно же Uпр.) около 2-3 Вольт в зависимости от марки. Здесь я загрузил таблицу с параметрами отечественных светодиодов. По ней можно видеть, что Uпр. светодиода АЛ307Б ровно 2 Вольта.
Для примера расчета сопротивления возьмем светодиод АЛ307В, у которого рабочий ток 20 мА, напряжение падения на нем 2,8 Вольт. Будем считать для примера имеющееся напряжение питания за 5,6 Вольт.
Тут вам и формула, и пример вычисления необходимого резистора с нужным сопротивлением для данного светодиода при указанном исходном напряжении.
То есть по простому, это напряжения питания отнять напряжение падения на светодиоде (Uпр) и поделить это на требуемый данному светодиоду ток (ток при расчетах берется в Амперах).
Для вычисления для гирлянды диодов при последовательном их включении, как можно догадаться, для подсчета остаточного напряжения нужно сложить напряжения всех элементов. Фактически можно умножить на количество светодиодов в гирлянде, поскольку включать последовательно можно только светодиоды одного типа, имеющие одинаковое падение напряжения. Даже при включении одного типа светодиодов последовательно может наблюдаться ощутимая разность в их свечении из-за небольшого разброса падения напряжения в каждом экземпляре.
Именно по причине разброса падения напряжения на каждом светодиоде, для идентичности свечения каждого, предпочтительней включать их параллельно, что и делается в большинстве случаев. Но ТОЛЬКО при этом последовательно каждому в цепь включается резистор как на схеме слева.
При параллельном включении без резистора небольшой разброс прямых напряжений проявится очень сильно, при этом некоторые светодиоды могут просто не светиться (не откроются), как следствие, через остальные побежит оставшийся лишний ток, после чего один из них может от этого пробиться, и вся эта параллельная цепь погаснет, поскольку пробившийся светодиод (как и любой диод) будет работать как проводник.
10 околонаучных экспериментов
Нашли ошибку в тексте?  Выделите ошибочный текст мышкой и нажмите Ctrl + EnterСпасибо за помощь! |
