Схема включения светодиода через резисторЕсли напряжение блока питания выше, чем напряжение светодиода, то напрямую подключить к нему LED нельзя. Необходимо использовать, как минимум схему в которую последовательно с светодиодом включен LED резистор. Данное сопротивление ограничивает протекающей по цепит ток и создает нужный для правильной работы сброс нагрузки. Для нахождения правильной величины резистора можно использовать закон Ома:
На катод LED элемента всегда подается «минус» от источника питания (обозначен он на рисунке выше прямой линией у вершины треугольника. Обычно на катоде расположен светоизлучающий кристалл полупроводника, он больше анода, к которому подсоединен один из двух выводов сопротивления. В сверхъярких светоизлучающих компонентах полярность обычно указывают на корпусе или контактах. Если на выводах маркировка отсутствует, то ножка с более широким основанием считается катодом (минусом). В простейшем варианте можно осуществить подключение через токоограничительное сопротивление. Действительно, правильно подобрав резистор или индуктивность с активным сопротивлением, можно подключить светоизлучающий полупроводниковый компонент, рассчитанный на типовое питающее напряжение в 3 вольта, даже к обычной сети переменного тока напряжением 220В. Главное условие к источнику питания – ограничение тока протекающего по схеме. Так сила тока, измеряемая в амперах – параметр, физически описывающий плотность потока свободных электронов по проводнику, то при превышении тока, просто выведет из строя полупроводниковый кристалл мгновенно из-за значительного выделения тепла на нем. Как рассчитать токоограничительный резистор для включения светодиодаДля нахождения точной величины номинала резистора можно применить, так хорошо знакомый нам, закон Ома: R =U/I
Исходя из его варианта для участка цепи получим формулу расчета сопротивления резистора: 
R — сопротивление ограничительного резистора в Ом;
Uпад — напряжение питания светодиода Uпит — напряжение блока питания в вольтах I — номинальный ток светодиода в амперах, смотри справочные данные на конкретный элемент Не забываем при этом учитывать и мощность рассеивания. Так если мощность сопротивления будет существенно ниже необходимой, резистор достаточно быстро перегорит вследствие температурного перегрева. Расчет допустимой мощности резистора для схемы включения светодиода, можно выполнить по следующей формуле: 
Например LED подключаем к блоку питания с напряжением в 12 Вольт. Прямое напряжение выбранного элемента - 3В и номинальны ток - 20 mA, тогда расчетное сопротивление будет 600 Ом, выбираем по ближайшему номинальному ряду радиокомпонентов - берем резистор с сопротивлением 560 Ом. А т.к расчетная мощность 0,1575 Ватта выбираем активный радиоэлемент мощностью 0,25 Ватта. Пример расчета резистора светодиода Итак у нас имеестся блок питания питания на 12 вольт, напряжение используемого светодиода - 2 вольта, рабочий ток - 30 мА. Схема включения показана на рисунке ниже: 
Итак, рассчитаем токоограничивающий резистор, используя формулу выше: R=12-2 / 0.03 = 333
Получается, что сопротивление должно быть номиналом 333 Ом. Обычно точное значение из номинального ряда сопротивлений подобрать не реально, то надо выбрать ближайшее большее сопротивление. В нашем случае это будет резистор на 360 Ом (номинальный ряд сопротивлений E24). Онлайн калькулятор расчета резистора для светодиода по схеме подключения выше:
Практический пример, досталось мне тут по случаю шесть ярких диода с номинальным напряжением – 3,5В и током – 140 мА, мощностью 1Вт. В роли источника питания решил использовать старое зарядное устройство от телефона Нокия на 3,7 Вольта и 300 мА. Прикинув параметры, решил включить их вот по такой схеме: 
Чуть позже появилось желание сделать подсветку и в другом месте, с диодами проблем найти не было, а вот блока питания подходящего под параметры 6-ти светодиодов не оказалось, решил и в этом случае использовать ограничительный резистор с блоком питания - 5В 1А. Вот такая простая схема получилась в этом случае: 
На по следок рекомендую посмотреть отличное видео руководство по этой теме найденное на просторах трубы в свободном доступе:
Параллельное соединение светодиодов категорически не рекомендуется. Даже у одинаковых диодов характеристики номинального тока и другие параметры могут отличаться на 10-20%. В такой цепи элемент с более низким номинальным током будет постоянно перегреваться, что сильно сократит срок его бытовой эксплуатации. При последовательном включении светодиодов максимальное количество последовательных полупроводниковых элементов расчитывается по следующей формуле: N = (Uпит × 0,75) / Uсд
Расчет сопротивления для схемы из нескольких последовательно соединенных диодов будет: R = (Uпит — N × Uсд) / I × 0.75
Пример схемы включения последовательных диодов: 
Для подключения светодиода к сети переменного тока 220В в схеме применяют специализированные блоки питания, которые называются светодиодными драйверами. Его основными техническими параметрами считаются сила тока и мощность. Для правильного подключения через драйвер может быть использован фиксированный ток на выходе или регулируемый. Если вы проектируете Лед освещение, то с регулятором будет намного удобней. Обычно лед чипы подсоединяются к драйверу последовательно, что позволяет получить практически одинаковый ток через каждый компонент схемы. Главным минусом такой цепочки будет выход из строя всей цепи, если хотя бы один светодиод перегорит. Конструкция драйвера может быть различной, от простой конструкции на гасящем конденсаторе до продвинутой с практически нулевым коэффициентом пульсации.
Как известно, подключить на прямую светодиод к 1,5 вольтовой батарейки или ниже, просто не возможно. Это происходит из-за того, падение напряжения на светодиоде, как правило превышает эту величину.
|
   |
