|
В технической документации на любой светодиод указывается яркость его свечения при определенном номинальном токе. Также указывается номинальное прямое напряжение светодиода. Для получения необходимого номинального тока, и как следствие нормальной работы светодиода, последовательно со светодиодом подключается резистор. Но какой? Каково должно быть сопротивление и мощность этого резистора? И как их определить?
Изобразим схему подключения светодиода VD1 и резистора R1 к источнику напряжения Uпит.
Рисунок 1 – Схема подключения светодиода
Так как резистор и светодиод соединены последовательно, то через них будет протекать одинаковый ток Ivd. Этот ток должен быть равен номинальному току светодиода. Согласно второму закону Кирхгофа, напряжение источника питания Uпит разделится на напряжение на светодиоде Uvd и на напряжение на искомом сопротивлении Ur. Напряжение на светодиоде принимаем равным его номинальному напряжению. Тогда напряжение на сопротивлении будет равно тому что осталось от напряжения питания:
Ur = Uпит – Uvd. (1)
Теперь, зная необходимые значения напряжения на резисторе и тока протекающего через него, найдем его сопротивление.
Закон Ома для участка цепи гласит, что величина тока, протекающего через участок цепи прямопропорциональна приложенному к этому участку цепи напряжению и обратнопропорциональна сопротивлению этого участка. Либо так:
I= U/R. (2)
Подставим в формулу закона Ома необходимые значения тока и напряжения и выразим значение сопротивления:
R1 = Ur/Ivd = (Uпит – Uvd)/Ivd. (3)
Отметим, что для получения результата в омах, все значения должны быть переведены в единицы системы си. То есть, если ток будет выражен в амперах, напряжение - в вольтах, тогда результат получится выраженным в омах.
При выборе резистора необходимо обратить внимание на его мощность рассеивания. Если взять резистор, мощность которого меньше рассчитанной, то он будет греться, а в конечном итоге может выйти из строя. Это в лучшем случае, а в худшем – нагрев резистора может вывести из строя соседние элементы. Мощность резистора можно рассчитать по формуле:
P = U∙I = Ur∙Ivd. (4)
Вот и все, ничего сложного.
Попробуем ради примера рассчитать значение сопротивления при подключении светодиода BL-L102SRC к источнику питания напряжением Uпит = 5В.
Из технической документации
получаем необходимые параметры: Ivd = 20 мА = 0,02 А Uvd = 1,85 В.
Подставляем численные значения в формулу (3):
R1 = (5 - 1,85)/0,02 = 157,5 (Ом).
Получили 157,5 Ом. Но такого значения в ряде стандартных номиналов нет. Ближайшие номиналы это 150 Ом и 160 Ом. Выбираем большее из значений. При выборе меньшего из значений ток в цепи будет большим, чем номинальный, что сократит срок службы светодиода.
Рассчитаем мощность резистора по формуле (4):
P = Ur∙Ivd = (5 - 1,85)∙0,02 = 0,063 (Вт).
Необходимо использовать резистор мощностью 0,125 Вт.
| 
