Какой резистор нужен для светодиода на 5 вольт: Расчет резистора для светодиода, калькулятор расчёта сопротивления
Расчет резистора для светодиода, калькулятор расчёта сопротивления
Светодиод имеет очень небольшое внутреннее сопротивление, если его подключить напрямую к блоку питания, то сила тока будет достаточной высокой, чтобы он сгорел. Медные или золотые нити, которыми кристалл подключается к внешним выводам, могут выдерживать небольшие скачки, но при сильном превышении перегорают и питание прекращает поступать на кристалл. Онлайн расчёт резистора для светодиода производится на основе его номинальной рабочей силы тока.
Содержание
- 1. Онлайн калькулятор
- 2. Основные параметры
- 3. Особенности дешёвых ЛЕД
Онлайн калькулятор
Предварительно составьте схему подключения, чтобы избежать ошибок в расчётах. Онлайн калькулятор покажет вам точное сопротивление в Омах. Как правило окажется, что резисторы с таким номиналом не выпускаются, и вам будет показан ближайший стандартный номинал. Если не удаётся сделать точный подбор сопротивления, то используйте больший номинал.
Подходящий номинал можно сделать подключая сопротивление параллельно или последовательно. Расчет сопротивления для светодиода можно не делать, если использовать мощный переменный или подстроечный резистор. Наиболее распространены типа 3296 на 0,5W. При использовании питания на 12В, последовательно можно подключить до 3 LED.
Резисторы бывают разного класса точности, 10%, 5%, 1%. То есть их сопротивление может погрешность в этих пределах в положительную или отрицательную сторону.
Не забываем учитывать и мощность токоограничивающего резистора, это его способность рассеивать определенное количество тепла. Если она будет мала, то он перегреется и выйдет из строя, тем самым разорвав электрическую цепь.
Чтобы определить полярность можно подать небольшое напряжение или использовать функцию проверки диодов на мультиметре. Отличается от режима измерения сопротивления, обычно подаётся от 2В до 3В.
Основные параметры
Отличие характеристик кристаллов для дешевых ЛЕД
Так же при расчёте светодиодов следует учитывать разброс параметров, для дешевых они будут максимальны, для дорогих они будут более одинаковыми.
Чтобы проверить этот параметр, необходимо включить их в равных условиях, то есть последовательно. Уменьшая тока или напряжение снизить яркость до слегка светящихся точек. Визуально вы сможете оценить, некоторые будут светится ярче, другие тускло. Чем равномернее они горят, тем меньше разброс. Калькулятор расчёта резистора для светодиода подразумевает, что характеристики светодиодных чипов идеальные, то есть отличие равно нулю.
Напряжение падения для распространенных моделей маломощных до 10W может быть от 2В до 12В. С ростом мощности увеличивается количество кристаллов в COB диоде, на каждом есть падение. Кристаллы включаются цепочками последовательно, затем они объединяются в параллельные цепи. На мощностях от 10W до 100W снижение растёт с 12В до 36В.
Этот параметр должен быть указан в технических характеристиках LED чипа и зависит от назначения:
- цвета синий, красный, зелёный, желтый;
- трёхцветный RGB;
- четырёхцветный RGBW;
- двухцветный, теплый и холодный белый.
Особенности дешёвых ЛЕД
Прежде чем подобрать резистор для светодиода на онлайн калькуляторе, следует убедится в параметрах диодов. Китайцы на Aliexpress продают множество led, выдавая их за фирменные. Наиболее популярны модели SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Всё самое плохое обычно делается под брендом Epistar.
Например, чаще всего китайцы обманывают на SMD5630 и SMD5730. Цифры в маркировке обозначают лишь размер корпуса 5,6мм на 3,0мм. В фирменных такой большой корпус используется для установки мощных кристаллов на 0,5W , поэтому у покупателей диодов СМД5630 напрямую ассоциируется с мощностью 0,5W. Хитрый китаец этим пользуется, и в корпус 5630 устанавливает дешевый и слабенький кристалл в среднем на 0,1W , при этом указывая потребление энергии 0,5W.
Китайские светодиодные лампы кукурузы
Наглядным примером будут автомобильные лампы и светодиодные кукурузы, в которых поставлено большое количество слабеньких и некачественных ЛЕД чипов.
Обычный покупатель считает, чем больше светодиодов чем лучше светит и выше мощность.
Автомобильные лампы на самых слабых лед 0,1W
Чтобы сэкономить денежку, мои светодиодные коллеги ищут приличные ЛЕД на Aliexpress. Ищут хорошего продавца, который обещает определённые параметры, заказывают , ждут доставку месяц. После тестов оказывается, что китайский продавец обманул, продал барахло. Повезёт, если на седьмой раз придут приличные диоды, а не барахло. Обычно сделают 5 заказов, и не добившись результата и идут делать заказ в отечественный магазин, который может сделать обмен.
Онлайн расчет резистора для светодиода
Питание светодиодов не такой простой вопрос, как может показаться. Они крайне чувствительны к режиму, в котором работают и не терпят перегрузок. Самое главное, что нужно запомнить – полупроводниковые излучающие диоды питают стабильным током, а не напряжением. Даже идеально стабилизированное напряжение не обеспечит поддержки заданного режима, это следствие внутренней структуры и принципа действия полупроводников.
Хоть и главным параметром для питания светодиода является ток, но есть и такой, как падение напряжения. Это величина необходимая для того, чтобы он зажегся. Отталкиваясь от нее проводят вычисления ограничительного резистора.
Типовые напряжения LED разных типов:
| Цвет | Напряжение, В |
| Белый | 2.8-3.2 для маломощных, 3.0 и выше для мощных (более 0.5 Вт) |
| Красный | 1.6-2.0 |
| Зеленый | 1.9-4.0 |
| Синий | 2.8-3.2 |
| Желтый, оранжевый | 2.0-2.2 |
| ИК | До 1.9 |
| УФ | 3. 1-4.4 |
Внимание! Если вы не можете найти документацию на имеющийся элемент – при использовании онлайн калькулятора возьмите данные из этой таблицы.
Чтобы сократить теорию, давайте сразу на практике рассчитаем сопротивление для подключения белого светодиода к бортовой цепи автомобиля 12В. Её фактическое значение при заведенном двигателе доходит до 14,2 В, а иногда и выше, значит его и берем для расчетов.
Тогда расчёт сопротивления для светодиода выполняют по закону Ома:
R=U/I
На светодиоде должно упасть усреднено 3 Вольта, значит нужно компенсировать:
Uрез=14,2-3=11,2 В
У обычного 5 мм светодиода номинальный ток равен 20 мА или 0,02 А. Рассчитываем сопротивление резистора, на котором должно упасть 11,2 В при заданном токе:
R=11,2/0,02=560 Ом или ближайший в большую сторону
Чтобы добиться стабильного питания и яркости в цепь питания дополнительно устанавливают стабилизатор L7805 или L7812 и проводят расчет относительно питающих 5 или 12 Вольт соответственно.
Как рассчитать резистор для подключения светодиода к сети 220 Вольт? Такой вопрос возникает, когда нужно сделать какую-то индикацию или маячок. Расчёт сопротивления в этом случае выглядит так:
Uрез=220-3=217 В
R=217/0,02=10850 Ом
Так как любой диод пропускает ток в одном направлении, то обратное напряжение приведет к тому, что он выйдет из строя. Значит параллельно светодиоду устанавливают еще один такой же или шунтирующий обычный маломощный выпрямительный диод, например, 1n4007.
С помощью нашего онлайн калькулятора можно рассчитать сопротивление для одного или нескольких соединенных последовательно или цепи параллельных светодиодов:
| Тип соединения: | Один светодиод Последовательное соединение Параллельное соединение | |
| Напряжение питания: | Вольт | |
| Прямое напряжение светодиода: | Вольт | |
| Ток через светодиод: | Милиампер | |
| Количество светодиодов: | шт. | |
| Результаты: | ||
| Точное значение резистора: | Ом | |
| Стандартное значение резистора: | Ом | |
| Минимальная мощность резистора: | Ватт | |
| Общая потребляемая мощность: | Ватт | |
- Для последовательного соединения резистор рассчитывают с учетом суммы падений на каждом элементе.
- Для параллельного соединения сопротивление рассчитывают с учетом суммы токов каждого светоизлучающего диода.
Также нельзя забывать о мощности резистора, например, во втором примере с подключением цепи к сети 220В на нем будет выделяться мощность равная:
P=217*0,02=4,34 Вт
В данном случае это будет довольно крупный резистор. Чтобы уменьшить эту мощность, можно еще сильнее ограничить ток, например, в 0,01А, что снизит эту мощность в двое.
В любом случае номинальная мощность сопротивления должна быть больше той, которая будет выделяться в процессе его работы.
Для долгой и стабильной работы излучателя при подключении к сети используйте в расчетах напряжение слегка выше номинального, то есть 230-240 В.
Если вам сложно посчитать или вы не уверены в чем-то, тогда наш онлайн калькулятор для расчета резистора для светодиода быстро подскажет вам, какой нужен резистор из стандартного размерного ряда, а также его минимальную мощность.
Опубликовано 21.08.2018 Обновлено 21.08.2018 Пользователем Александр (администратор)
расчет красного светодиодного резистора arduino
Короткий ответ: да 135R может быть в порядке при 23 мА +- 30% или более
- или в той же партии +/-1% мА, что бы это ни было.
Полный ответ
Но НИКОГДА не превышайте абсолютный максимум 30 мА (за исключением экспериментальных целей, как описано ниже) 220 Ом подходит для 5 В с законом Ома для ограничения тока R.
Но не забывайте, что внутренние R драйвера и источника также имеют некоторые R, а также некоторые виды использования имеют допуск 5 В от 2% до 10% …
- для КРАСНОГО Vf = ~ 1,8 В + If*ESR
- , где ESR для 5-мм светодиодов мощностью 65 мВт составляет 15 Ом номинально при 20 мА или 10-20 Ом в типичном диапазоне,
- таким образом, изменения Vf являются результатом внутреннего ESR, а ESR слегка падает с повышением If
- , в то время как Vf слегка падает ~ -1 мВ/°C с ростом Tj,
- Таким образом, при 20 мА, Vth= 1,8 — это просто низкий порог тока (например, 10%), а Vf — номинальное прямое напряжение при номинальном токе для RED AlInGaAs (не старый GaAs RED)
Для 5 мм , 20 мА соответствует высокой температуре окружающей среды, а 30 мА является абсолютным максимумом, когда температура соединения может быстро создать внутреннее давление паров влаги. (превышает 100°C)
Также вы вычитаете Vf из Vcc, чтобы вычислить падение напряжения и ограничение тока R (не 5V/220R), скорее (Vcc(max)-Vf)/20mA, например красный, (5.
Если вы превысите абсолютный максимум, он может или может не прослужить очень долго, но будет очень ярким. Рекомендуется для производства с рейтингом «Если текущий».
Учитывая, что вы можете получить 5 мм 10 Candella @ 20 мА 30 градусов, это ослепительно ярко для индикаторов дальнего действия, поэтому 25 мА может быть излишним для индикаторов ближнего действия, но в остальном «ультраяркий».
Повышение температуры перехода составляет ~0,9°C/мВт и, например, 35 мА*3,1 В~110 мВт для 5-мм детали мощностью 65 мВт или повышение температуры перехода ~100°C, что может испарить любую влагу, абсорбированную в открытом пакете аккумулируют и выталкивают молекулы давления паров и сдвигают 1 микрозолотую проволочную связь на аноде.
Светодиоды из прозрачной эпоксидной смолы имеют низкий класс защиты от влаги, в отличие от черной эпоксидной смолы. Этот риск связан только с абсорбцией при хранении и резким повышением температуры выше точки кипения или ниже точки замерзания, например, при пайке и в морозно-влажную погоду.
Ваши расчеты и все онлайн-калькуляторы достаточно близки, но технически их можно улучшить.
Все диоды соответствуют номинальной мощности ESR, которая является довольно постоянной. Мое эмпирическое правило: ESR = x/Pd для рейтинга корпуса, Pd и x = 1 тип, и всего 0,5 в лучших конструкциях эпивафель.
Одна из причин заключается в том, что все драйверы также имеют внутреннее объемное сопротивление, которое немного увеличивает внешнее R.
- 25-300 Ом для 74ALCxxx при 3,3 В до CD4xxx при 15 В тип. Другие и я могут знать это по многолетнему опыту.
ESR или внутреннее сопротивление драйвера всех CMOS связано с технологией напряжения и значениями RdsOn, используемыми для предотвращения чрезмерных сквозных токов на Vss во время перехода, когда оба драйвера включены.
Мое эмпирическое правило для портов Arduino, использующих логику 5 В, похоже на новое ~74HCxxx семейство ~50 Ом не совпадает с логикой ARM 3,3 В ~74ALCxxx семейство ~25 Ом,
- вычислено (Vce-Voh)/Ioh~ESR (высокая сторона)
- это зависит от допустимого отклонения питания и используемого Vss, что приводит к диапазону 5V 33-66R, но я использую номинал 45-50 Ом для CMOS @ 5V с Arduino типа 74HCxxx
- Чем ниже максимальное значение Vcc для CMOS, тем шире выбор драйверов RdsOn для более быстрого Tr.
Для личного использования это может быть не критично, но при крупносерийном производстве необходимо учитывать наихудшие допуски из всех источников.
Поэтому рекомендуемые расчетные значения 20 мА имеют много причин, и онлайн-калькуляторы часто не учитывают все переменные.
ток — Могу ли я использовать два светодиода последовательно без резистора?
спросил
Изменено 2 года, 9 месяцев назад
Просмотрено 347 раз
\$\начало группы\$
Мне нужно разместить на печатной плате довольно много светодиодов, и я хочу уменьшить количество компонентов.
Я хочу использовать светодиод NCD0603G1 с прямым напряжением от 2,6 В до 3,6 В (задокументировано).
У меня есть источник питания 5 В.
У меня есть несколько вопросов по этому поводу:
- Поскольку напряжение 2XLED составляет ~ 5 В, могу ли я использовать его без резистора (я проверил это, и светодиоды загорелись.)
- Я проверил прямое напряжение, используя функцию напряжения диода мультиметра, которая показывает напряжение 2,3 В, почему оно отличается от данных в таблице? Это обычное дело?
- Если последовательное соединение без резистора не является хорошей идеей, не могли бы вы предложить рекомендуемый метод?
Я новичок в электронике, пожалуйста, дайте мне знать, если что-то не так в самом вопросе.
- светодиод
- ток
- резисторы
- закон Ом
\$\конечная группа\$
9
\$\начало группы\$
Поскольку напряжение 2XLED составляет ~ 5 В, могу ли я использовать его без резистора (я проверял это и светодиоды загорелись).
Многие светодиоды имеют отрицательный температурный коэффициент прямого падения напряжения в зависимости от температуры, и, если устройство нагревается, оно может потреблять непропорционально больше тока и нагреваться все больше и больше, пока светодиод не выйдет из строя. Вы должны убедиться, что этого не происходит, и я не могу найти никакой информации в таблице данных, чтобы указать, что такое tempco, поэтому немного сложно угадать. Я бы использовал столько сопротивления, сколько мог себе позволить.
Я проверил прямое напряжение, используя функцию напряжения диода в мультиметре, что показывает напряжение 2,3 В, почему оно отличается от даташита? Это обычное дело?
Посмотрите на график типичного прямого напряжения: —
При 10 мА прямое напряжение (типичное) составляет 3,0 вольта, но ваш мультиметр, вероятно, будет использовать что-то вроде 1,0 мА в качестве тока проверки диода, так что будет типичным прямое падение напряжения тогда? Я оцениваю по графику, что это будет 2,625 вольт или около 88% падения напряжения при 10 мА.
Теперь, если выбранное вами устройство имело типичное прямое напряжение, скажем, 2,7 вольта при 10 мА, то на вашем измерителе оно может регистрироваться только как 2,36 вольта.
Таким образом, значение, которое вы измеряете своим измерителем, зависит от нескольких факторов.
Если последовательное соединение без резистора не является хорошей идеей, можете ли вы пожалуйста, предложите рекомендуемый метод?
Многие люди используют цепи постоянного тока.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
В дополнение к ответу Энди Ака, я бы сказал, что если вы хотите обезопасить себя, вам следует последовательно поставить 3 или даже 4 SMD-светодиода. Не только два. Потому что два просто теоретически нормально без всякого запаса, например в случае жары. На самом деле это не «уменьшение количества компонентов».
Поскольку это светодиод 0604 SMD, я думаю, вы захотите использовать его в качестве индикатора.
Если это так, у вас наверняка есть резисторы SMD от 500 Ом до 22 кОм в другом месте вашей схемы. Не так ли? Используйте тот же резистор для светодиода. Например, 4,7К или 10К, если у вас нет 1К. Если вы боитесь, что светоотдача будет слишком маленькой, используйте зеленые светодиоды.
Так вы не увеличите количество различных компонентов.
(Абсолютное количество компонентов останется тем же при 1 светодиоде + 1 резисторе и при 2 светодиодах.)
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
более 2 последовательно не загорится достаточно, чтобы увидеть в этом приложении.
Причина использования резисторов заключается в том, что: а) напряжение питания 5 В будет меняться в зависимости от времени и температуры; b) прямое напряжение светодиода, необходимое для получения определенной яркости, будет значительно изменяться в зависимости от температуры (уменьшается примерно на 2 мВ/градус C).