Зашто би ЛЕД требао бити повезан преко отпорника
ЛЕД трака има отпорници, ПЦБ-и (где ЛЕД диоде служе као индикатори) имају отпорнике, чак и ЛЕД сијалице — а то су отпорници. У чему је проблем? Зашто је ЛЕД обично повезан преко отпорника? Шта је отпорник за ЛЕД?
У ствари, све је врло једноставно: ЛЕД-у је потребно врло мало једносмерног напона за рад и ако примените више ЛЕД ће прегорети. Чак и ако примените мало више, 0,2 волта више од номиналног, ЛЕД ресурс ће већ почети да се брзо смањује, а врло брзо ће живот овог полупроводничког извора светлости завршити сузама.
На пример, црвеној ЛЕД диоди је потребно тачно 2,0 волта за нормалан рад, док је његова тренутна потрошња 20 милиампера. А ако примените 2,2 волта, доћи ће до квара п-н споја.
За различите произвођаче ЛЕД диода, у зависности од коришћених полупроводника и ЛЕД технологије, радни напон се може незнатно разликовати у једном или другом правцу. Међутим, погледајте карактеристике струјног напона црвене СМД ЛЕД од познатог произвођача, на пример:
Овде можете видети да већ на 1,9 волти ЛЕД почиње да светли слабо, а када се на његове излазе примени тачно 2 волта, сјај ће се показати прилично светлим, ово је његов номинални режим. Ако сада повећамо напон на 2,1 волта, ЛЕД ће почети да се прегрева и брзо губи свој ресурс. А када се примени више од 2,1 волти, ЛЕД ће сагорети.
Сада да се подсетимо Омов закон за део кола: струја у делу кола је директно пропорционална напону на крајевима овог дела и обрнуто пропорционална његовом отпору:
Дакле, ако имамо струју кроз ЛЕД једнаку 20 мА са напоном на његовим терминалима од 2,0 В, која ЛЕД диода има отпор у акцији, на основу овог закона? Тачно: 2,0 / 0,020 = 100 ома. ЛЕД у радном стању је по својим карактеристикама еквивалентан отпорнику од 100 ома снаге 2 * 0,020 = 40 мВ.
Али шта ако на броду има само 5 или 12 волти? Како напајати ЛЕД са тако високим напоном да не изгори? Ево програмера свуда и одлучили су да је најпогодније користити додатно отпорник.
Зашто отпорник? Зато што је то најисплативији, најекономичнији, најјефтинији у смислу ресурса и расипање снаге, начин да се реши проблем ограничавања струје кроз ЛЕД.
Дакле, ако постоји 5 волти на располагању и треба да добијете 2 волта преко 100 ома «отпорника», онда морате да поделите тих 5 волти између нашег корисног отпорника за сјај од 100 ома (што је ова ЛЕД) и другог отпорника, номиналне вредности , од чега сада треба израчунати на основу онога што је доступно:
У овом колу струја је константна, а не променљива, сви елементи су линеарни у стационарном стању, тако да ће струја у целом колу бити исте вредности, у нашем примеру 20 мА - то је оно што ЛЕД треба. Стога ћемо изабрати отпорник Р1 са таквом вредношћу да ће струја кроз њега такође бити 20 мА, а напон на њему ће имати само 3 волта, који се мора негде ставити.
Дакле: према Охмовом закону И = У / Р, дакле Р = У / И = 3 / 0,02 = 150 Охма. А шта је са снагом? П = У2/ Р = 9/150 = 60 мВ. Отпорник од 0,125 В је у реду тако да се не загреје. Сада је свима јасно шта је отпорник за ЛЕД.
Такође видети: ЛЕД спецификације