Савремени извори светлости су добро прилагођени за дуготрајан рад у тешким условима. Међутим, за заштиту од струје користи се гранични отпор струје. Прецизан прорачун отпорника за ЛЕД ће вам помоћи да одаберете функционалне компоненте кола без грешака.
Употреба отпорника за ограничавање струје за ЛЕД
За декоративно уређење, обезбеђивање добре видљивости у затамњеном ходнику и решавање других практичних проблема, користе се ЛЕД. Они су много економичнији у поређењу са класичним сијалицама. Велика чврстоћа спречава загађење околине штетним хемијским једињењима, што није искључено након оштећења сијалице извора светлости са гасом.
С обзиром на једнострану проводљивост полуводичког споја, потреба за повезивањем ЛЕД-а на батерију, други једносмерни извор напајања, је разумљива. Напон стандардне мреже у домаћинству се исправља, смањује на номинални ниво. Отпор ограничава тренутну снагу.
Карактеристике рада и прорачуна
Упркос значајним предностима, пажљиви корисници препоручују да обрате пажњу на значајне недостатке ЛЕД уређаја:
- полуводичка технологија одређује нелинеарне карактеристике напона струје (ЦВЦ);
- пораст напона изнад одређеног прага прати деградација пн спојнице;
- на одређеном нивоу (са директним или обрнутим укључивањем), оштар пораст ампераже оштећује производ.
Од посебног значаја је његов мали отпор у режиму рада. Релативно мала промена главних параметара извора напајања може оштетити полуводички спој. Из тог разлога се у круг додаје отпорник који ограничава струју.
Додатни пасивни елемент повећава потрошњу енергије. Из тог разлога се препоручује коришћење таквих решења у комбинацији са светлећим диодама мале снаге или за прављење уређаја са малим радним циклусима.
Математички прорачун
У најједноставнијем кругу, отпорник који ограничава струју (Р) и ЛЕД су серијски повезани на извор константне струје (И) са одређеним напоном (У и) на излазним терминалима. Електрични отпор се може израчунати помоћу познате Охмове законске формуле (И = У / Р).
Други постулат Кирцххоффа је такође користан. У овом примеру она дефинише следећу једнакост: Уанд = Ур + Уцгде Ур (Уц) - напон преко отпорника (ЛЕД), респективно. Једноставном конверзијом ових израза можете добити основне зависности:
- Уи = И * Р + И * Рц;
- Р = (У и - Уц) / И.
Ево Рц означава диференцијални отпор полуводичког уређаја који варира нелинеарно у зависности од напона и струје. На полеђини дела карактеристике напона струје може се разликовати подручје закључавања. Значајно повећање Рц на овом месту спречава кретање електрона (Иобр = 0). Међутим, накнадним порастом напона на одређеном нивоу (Уребр-м), долази до прекида п-н спајања.
Будући да управљачки програм обезбеђује напајање са директном струјом, морате пажљиво проучити одговарајућу "директну" везу. Карактеристике ЦВЦ-а:
- на првој дионици до Ун отпор се постепено смањује и струја се у складу с тим повећава;
- од Ун пре него што Хм - радна површина (зрачење у светлосном опсегу);
- Даље - оштар пад отпорности изазива експоненцијално повећање јакости струје са последњим оштећењем производа.
ЛЕД се израчунавају на основу вредности радног напона Уц. Произвођачи наводе овај параметар у пратећој документацији. Да бисте израчунали електрични отпор одговарајућег отпорника који ограничава струју, користите формулу: Р = (У и - Уц) / И.
Графички прорачун
Ако узмете И - В карактеристику, можете да примените графичку технику. Оригиналне графичке и дигиталне информације преузимају се из пасоша или на службеној веб локацији произвођача. Алгоритам акција (пример):
- према изворима података номинална струја ЛЕД (Ин) је 25 мА;
- исцртана је испрекидана линија од одговарајуће тачке (1) на окомитој ординатној оси до пресека са кривуљом И - В (2);
- имајте на уму напон извора напајања (У и = 5,5 В) на оси апсцес (3);
- провући црту кроз тачке (2) и (3);
- пресјек са ординатном оси показат ће вриједност максималне дозвољене струје (Им = 60 мА).
Надаље, према класичној формули, није тешко израчунати који је отпорник потребан за ЛЕД у овом случају: Р = У и / Им = 5,5 / 0,06 ≈ 91,7. У серији морате одабрати најближу оцену са малом маржом од 100 охма. Ово решење ће мало смањити ефикасност. Али у штедљивом начину рада, функционалне компоненте ће се загревати мање. У складу с тим, оптерећење на полуводичком споју ће се смањити. Очекујте повећање животног века извора светлости.
За исправан избор отпорника, морате знати снагу (П). Стандардне вредности (В): 0,125; 0,25; 0,5; 1; 2; 5. Прорачуни се могу извршити било којим познатим параметрима користећи формуле: П = Им2 * Р = Ур2 / Р. Ако узмемо почетне податке разматраног примера: П = 0,06 * 0,06 * 100 = 0, 36 В. Узимајући у обзир типични опсег модела, потребно је одабрати отпорник са отпором 100 Охма са дисипационом снагом од 0,5 вата.
Толеранције на тачност електричног отпора отпорника су од 0,001 до 30% називне вриједности. Ознаке према међународним стандардима одговарајуће класе су означене латиничним словима (Д - 0,5%; Г - 2%; Ј - 5%).
Спајање ЛЕД-а преко отпорника
На основу представљених података може се извести неколико важних посредних закључака:
- отпорни заштитни кругови се користе при малој снази;
- не врше функције стабилизације;
- пасивни елемент није у стању да сузбије навале.
Прихватљиви индикатори перформанси могу се добити стварањем:
- сензори;
- индикатори;
- сигнални уређаји.
За мало осветљење локалног акварија погодно је такво решење. Међутим, дуготрајна потрошња великих количина енергије вјероватно неће бити прихватљива. Недостатак стабилизације очитује се приметном променом светлине са повећањем / опадањем напона.
Стручњаци препоручују да са укупном потрошњом већом од 1,5-2 В користите извор напајања поузданом стабилизацијом струје. Ови уређаји (диммери) се користе за повезивање група расветних уређаја и полупроводничких уређаја велике снаге.
Прорачун отпорника за ЛЕД
Потребне прорачуне можете извршити путем интернета помоћу специјализованог калкулатора. Потпуна употреба таквих програма нуди се бесплатно.
Међутим, приступ Интернету није увек доступан. Након проучавања прилично једноставне технике, свако може брзо одабрати отпорник за ЛЕД без тражења одговарајућег софтвера.
Да бисте демонстрирали алгоритам, морате размотрити повезивање заштитног отпора на струјни круг (5 В) одређеног ЛЕД-а (Епистар 1В ХП).
Техничке спецификације:
- расипање снаге, В - 1;
- струја, мА - 350;
- напред напона (типично / макс.), В - 2,35 / 2,6.
За ограничавање ЛЕД струје, узимајући у обзир препоруке произвођача, погодан је отпорник са електричним отпором Р = (5-2,35) /0,35 = 7,57 Охм. Према Е24 стандарду, најближе вредности су 7,5 и 8,2 Охма. Ако користите стандардна правила, морат ћете одабрати већу вриједност која се разликује од процијењене вриједности за готово 8,5%. Додатну грешку створиће 5% толеранција серијских јефтиних производа. Са таквим одступањем тешко је добити карактеристике круга прихватљиве у погледу заштитних функција и потрошње електричне енергије.
Први начин да се реши проблем је одабир неколико отпорника са нижим карактеристикама. Затим примените серијску, паралелну или комбиновану верзију везе да бисте добили потребан еквивалентни отпор круга. Друга метода је додавање подешавања отпорника.
Прорачун потрошње електричне енергије
У било којој од опција, при избору електричног отпора у кругу, треба подесити нешто нижу струју која ће продужити живот ЛЕД-а. За спречавање оштећења од врућине, производ се користи у препорученом температурном опсегу. За Епистар 1В ХП, -40 ° Ц до + 80 ° Ц. Ако је потребно, користите монтирање на специјализованом радијатору. Овај додатак повећава ефективну област расејања топлоте.
За тачан избор процењује се распршена снага отпорника: П = И2 * Р = (0,35) 2 * 7,57 = 0,1225 * 7,57 ≈0,93 В. Резерва за овај параметар није мања од 20-25%. Оцена од 1 В није довољна, па изаберите следећу оцену у стандардном реду - 2 В.
Ефикасност склопљеног круга проверава се односом Уц / Уи = 2,35 / 5 = 0,47 (47%). Коначни резултат показује да је више од половине електричне енергије у овом случају изгубљено. Заправо, индикатор је још гори, јер не троши сву ЛЕД енергију на зрачење у видљивом делу спектра. Значајан део чине електромагнетни таласи ИР распона.
Паралелна веза
У било којој тачки серијског круга, јачина струје је иста. Ово поједностављује израчун, спречава ванредне ситуације. Када један елемент не успе, све се ЛЕД диоде искључују. Због тога су оштећења од пренапона искључена. Наведени разлози објашњавају популарност употребе ове методе приликом прављења трачних лампи, других дизајна.
Коришћење паралелне везе пружа се и одређена предност. У овом аспекту, производ задржава делимичну оперативност када је оштећен један круг. Ово решење обезбеђује исти напон у тачкама спајања на извор напајања сваке гране.
Паралелно повезивање је погодно за организовање независних управљачких кругова. Ова технологија заснива се на принципима рада новогодишњих вијенаца. Одвојене гране повезане су са извором напајања према алгоритму који је програм одредио.
Не можете користити један отпорник за неколико паралелних диода. Пажљив избор отпора објашњава се потребом за прецизном контролом струје. У неким ситуацијама грешке од 0,1-0,5 А изазивају квар, радикално смањење ресурса.
Стварне техничке карактеристике ЛЕД-ова значајно се разликују чак и у истој пошиљци. Из тог разлога, сваки круг је заштићен посебним отпорником.
Карактеристике јефтиног ИЦЕ-а
Сама ниска цена није доказ лошег квалитета. Ширење обима производње и побољшање технолошких процеса смањују трошкове.Међутим, производи произвођача који заправо не одговарају декларисаним карактеристикама представљени су у одговарајућем тржишном сегменту.
Да бисте препознали могуће проблеме, обратите пажњу на следеће параметре:
- код јефтиних модела главни делови конструкције су од алуминија;
- аналози бакра су тежи, ефикасније уклањају топлоту, отпорни су на механичке напоне;
- у квалитетном производу величина кристала је у складу са стандардом (0,762 к 0,762 мм или други);
- недостаци су индиректно назначени изобличењем пропорција радне површине (правоугаоник уместо квадрата);
- Да би повећали поузданост, одговорни произвођачи повећавају број проводника, користе нити из племенитих метала.
Висококвалитетне ЛЕД диоде стварају светлосни ток од 150-220 лумена по 1 В потрошње. Превара - не више од 50-70 лм. Када су у недоумици, заштитне компоненте бирају се са посебном пажњом.
