Расчет схем светодиода

Светодиод является разновидностью полупроводникового диода, который при приложенном к его выводам прямом напряжении генерирует световой поток. У светодиодов, два внешних вывода – анод (плюс) и катод (минус). В данном теоретическом разделе рассмотрим расчет элементов схем для подключения светодиода от самых простейших до достаточно сложных.

$Радиоконструкторы на любой вкус$

Расчет простейшей схемы светодиода

В простейшем варианте на рисунке выше показано подключение светодиода через токоограничительный резистор. Действительно, правильно подобрав его номинал можно без серьезных последствий для светоизлучающего полупроводника включить в схему, как постоянного так и переменного напряжения 220В. Главное условие к питанию – ограничение силы тока идущей по схеме. Как мы уже знаем, сила тока измеряемая в амперах – электротехнический параметр, описывающий плотность потока свободных электронов. Поэтому при превышении этого параметра, полупроводниковый кристалл сгорит почти мгновенно из-за выделения тепла на нем.

Расчет токоограничительного резистора светодиода

Исходя из закона Ома для полной цепи получим формулу расчета номинала токоограничительного сопротивления:

Пример расчета резистора светодиода

Имеем блок питания питания на 12 вольт, напряжение питания светодиода допустим 2 вольта (справочная величина), рабочий ток - 30 мА. Схема включения показана на рисунке ниже:

Итак, в соответствии с формулой выше:

R=12-2 / 0.03 = 333

Получается, что резистор для включения LED должно быть номиналом 333 Ом. Т.к точное значение из номинального ряда сопротивлений подобрать достаточно сложно, то возьмем ближайшее большее. В нашем примере это будет сопротивление на 360 Ом (номинальный ряд E24).

Онлайн калькулятор для расчета резистора для светодиодав соответствии с этой схемой:

В самом простейшем случае ограничить ток можно и одним резистором. А вот для того чтобы предотвратить пробой от случайно поданного обратного напряжения нужен еще и диод. В принципе расчет такой схемы в первом приближении полностью аналогичен.

Расчет светодиода при включение в цепь переменного тока на 220 Вольт

Это иногда может быть нужно, когда требуется сделать простую индикацию или маячок на наличие сетевого напряжения. Расчет приблизительного сопротивления для LED в этом примере для случая слева, выглядит следующим образом:

U_схемы=220-3=217 Вольт

3 Вольта усредненное падение напряжение на одном светодиоде

R=217/0,02=21700 Ом

Предположим у нашего LED номинальный ток 10 мА или 0,01А, резистор лучше взять с небольшим запасом на 24 кОма.

Так как любой диод пропускает ток в одном направлении, то обратное напряжение при отрицательной полуволне приведет к тому, что LED выйдет из строя, для защиты от этого используют блокирующий диод рассчитан на напряжение от 300 вольт.