एलईडी रेझिस्टरची गणना कशी करावी - उदाहरणांसह सूत्रे + ऑनलाइन कॅल्क्युलेटर

रंगाच्या वेगवेगळ्या छटांच्या एलईडीमध्ये भिन्न डायरेक्ट ऑपरेटिंग व्होल्टेज असतात. ते LED चे वर्तमान-मर्यादित प्रतिरोध निवडून सेट केले जातात. लाइटिंग डिव्हाइसला नाममात्र मोडमध्ये आणण्यासाठी, तुम्हाला कार्यरत करंटसह p-n जंक्शन पॉवर करणे आवश्यक आहे. हे करण्यासाठी, LED साठी रेझिस्टरची गणना करा.

रंगावर अवलंबून एलईडी व्होल्टेज टेबल

LEDs चे ऑपरेटिंग व्होल्टेज वेगळे आहेत. ते अर्धसंवाहक p-n जंक्शनच्या सामग्रीवर अवलंबून असतात आणि प्रकाश उत्सर्जनाच्या तरंगलांबीशी संबंधित असतात, म्हणजे. चमक रंग सावली.

ओलसर प्रतिकार मोजण्यासाठी रंगाच्या विविध छटांच्या नाममात्र मोडची सारणी खाली दिली आहे.

हे टेबलवरून दिसून येते की 3 व्होल्ट सर्व प्रकारच्या ग्लोचे उत्सर्जक चालू करू शकतात, पांढर्‍या रंगाची छटा असलेली उपकरणे वगळता, अंशतः वायलेट आणि सर्व अल्ट्राव्हायोलेट. क्रिस्टलद्वारे विद्युत् प्रवाह मर्यादित करण्यासाठी आपल्याला वीज पुरवठा व्होल्टेजचा काही भाग "खर्च" करणे आवश्यक आहे या वस्तुस्थितीमुळे आहे.

5, 9 किंवा 12 V च्या वीज पुरवठ्यासह, तुम्ही सिंगल डायोड्स किंवा त्यांच्या 3 आणि 5-6 तुकड्यांच्या सीरीज चेनला पॉवर करू शकता.

सीरियल चेन त्या उपकरणांची विश्वासार्हता कमी करतात ज्यामध्ये ते LED च्या संख्येशी संबंधित घटकांद्वारे वापरले जातात. आणि समांतर कनेक्शन समान प्रमाणात विश्वसनीयता वाढवते: 2 चेन - 2 वेळा, 3 - 3 वेळा इ.

परंतु त्यांच्या ऑपरेशनचा कालावधी, प्रकाश स्रोतांसाठी अभूतपूर्व, 30-50 ते 130-150 हजार तासांपर्यंत, विश्वासार्हतेतील घट समायोजित करते, कारण. डिव्हाइसचे सेवा जीवन यावर अवलंबून असते. दिवसाचे 5 तास कामाचे 30-50 हजार तास देखील - दररोज संध्याकाळी 4 तास आणि सकाळी 1 तास हे 16-27 वर्षांचे काम आहे. या काळात, बहुतेक दिवे अप्रचलित होतील आणि त्यांची विल्हेवाट लावली जाईल. म्हणून, एलईडी डिव्हाइसेसच्या सर्व उत्पादकांद्वारे सीरियल कनेक्शन मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

LEDs ची गणना करण्यासाठी ऑनलाइन कॅल्क्युलेटर

स्वयंचलित गणनासाठी, आपल्याला खालील डेटाची आवश्यकता असेल:

• स्रोत किंवा वीज पुरवठा व्होल्टेज, V;
• डिव्हाइसचे रेट केलेले फॉरवर्ड व्होल्टेज, V;
• डायरेक्ट रेट केलेले ऑपरेटिंग वर्तमान, एमए;
• साखळीतील LED ची संख्या किंवा समांतर जोडलेली;
• एलईडी वायरिंग आकृती(s).

डायोडच्या पासपोर्टमधून प्रारंभिक डेटा घेतला जाऊ शकतो.

त्यांना कॅल्क्युलेटरच्या संबंधित विंडोमध्ये प्रविष्ट केल्यानंतर, "गणना करा" बटणावर क्लिक करा आणि रेझिस्टरचे नाममात्र मूल्य आणि त्याची शक्ती मिळवा.

रेझिस्टर-करंट लिमिटरच्या मूल्याची गणना

सराव मध्ये, दोन प्रकारची गणना वापरली जाते - ग्राफिकल, विशिष्ट डायोडच्या वर्तमान-व्होल्टेज वैशिष्ट्यानुसार आणि गणितीय - त्याच्या पासपोर्ट डेटानुसार.

एमिटरला उर्जा स्त्रोताशी जोडण्याचे योजनाबद्ध आकृती.

प्रतिमेवर:

• इ - आउटपुटवर ई च्या मूल्यासह उर्जा स्त्रोत;
• "+" / "-" - एलईडी कनेक्शनची ध्रुवीयता: "+" - एनोड, आकृत्यांवर त्रिकोण म्हणून दर्शविलेले, "-" - कॅथोड, आकृत्यांवर - एक ट्रान्सव्हर्स डॅश;
• आर - वर्तमान-मर्यादित प्रतिकार;
• यू_{एलईडी} - थेट, हे ऑपरेटिंग व्होल्टेज देखील आहे;
• आय - डिव्हाइसद्वारे ऑपरेटिंग वर्तमान;
• रेझिस्टरवरील व्होल्टेज U म्हणून दर्शविले जाते_आर.

मग गणना योजना फॉर्म घेईल:

रेझिस्टरची गणना करण्यासाठी योजना.

विद्युत् प्रवाह मर्यादित करण्यासाठी प्रतिकारांची गणना करा. विद्युतदाब यू याप्रमाणे साखळीत वितरीत केले:

U = U_आर + U_{एलईडी} किंवा यू_आर + I×R_{एलईडी}, व्होल्टमध्ये,

कुठे आर_{एलईडी}- p-n जंक्शनचा अंतर्गत विभेदक प्रतिकार.

गणितीय परिवर्तनाद्वारे, आम्हाला सूत्र मिळते:

R = (U-U_{एलईडी})/मी, ओम मध्ये.

किंमत यू_{एलईडी} पासपोर्ट मूल्यांमधून निवडले जाऊ शकते.

T6 बिन असलेल्या क्री LED मॉडेल क्री XM–L साठी करंट-लिमिटिंग रेझिस्टरचे मूल्य काढू.

त्याचा पासपोर्ट डेटा: ठराविक नाममात्र यू_{एलईडी} = 2.9 V कमाल यू_{एलईडी} = 3.5 V, ऑपरेटिंग वर्तमान आय_{एलईडी}\u003d ०.७ ए.

गणनासाठी आम्ही वापरतो यू_{एलईडी} = 2.9 व्ही.

R = (U-U_{एलईडी}) / I \u003d (5-2.9) / 0.7 \u003d 3 ओम.

गणना केलेले मूल्य 3 ohms आहे. आम्ही ± 5% च्या अचूकतेसह एक घटक निवडतो. ही अचूकता 700 mA वर ऑपरेटिंग पॉइंट सेट करण्यासाठी पुरेसे आहे.

प्रतिकार मूल्य पूर्ण करा. हे डायोडचा विद्युत् प्रवाह, प्रकाशमय प्रवाह कमी करेल आणि क्रिस्टलच्या अधिक सौम्य थर्मल शासनासह ऑपरेशनची विश्वासार्हता वाढवेल.

या रेझिस्टरसाठी आवश्यक पॉवर डिसिपेशनची गणना करा:

P = I² × R = 0.7² × 3 = 1.47 W

विश्वासार्हतेसाठी, आम्ही ते जवळच्या मोठ्या मूल्यापर्यंत गोल करतो - 2 वॅट्स.

मालिका आणि समांतर योजना LEDs मोठ्या प्रमाणावर वापरले जातात आणि या प्रकारच्या कनेक्शनची वैशिष्ट्ये दर्शवतात. मालिकेतील समान घटकांना जोडल्याने स्त्रोत व्होल्टेज त्यांच्यामध्ये समान प्रमाणात विभाजित होते. वेगवेगळ्या अंतर्गत प्रतिकारांसह - प्रतिकारांच्या प्रमाणात. समांतर जोडलेले असताना, व्होल्टेज समान असते आणि वर्तमान घटकांच्या अंतर्गत प्रतिकारांच्या व्यस्त प्रमाणात असते.

मालिका LED मध्ये कनेक्ट केल्यावर

शृंखलामध्ये जोडलेले असताना, साखळीतील पहिला डायोड एनोडद्वारे उर्जा स्त्रोताच्या “+” शी आणि कॅथोडद्वारे दुसऱ्या डायोडच्या एनोडशी जोडला जातो. आणि असेच साखळीतील शेवटपर्यंत, ज्याचा कॅथोड "-" स्त्रोताशी जोडलेला असतो. मालिका सर्किटमधील विद्युत् प्रवाह त्याच्या सर्व घटकांमध्ये सारखाच असतो. त्या. कोणत्याही प्रकाश उपकरणाद्वारे ते समान परिमाणाचे असते. ओपनचा अंतर्गत प्रतिकार, म्हणजे. उत्सर्जित प्रकाश क्रिस्टल, दहापट किंवा शेकडो ओम आहे. जर 15-20 mA सर्किटमधून 100 ohms च्या प्रतिकाराने वाहते, तर प्रत्येक घटकामध्ये 1.5-2 V असेल. सर्व उपकरणांवरील व्होल्टेजची बेरीज उर्जा स्त्रोतापेक्षा कमी असावी. फरक सामान्यत: विशेष रेझिस्टरसह शांत केला जातो जो दोन कार्ये करतो:

• रेट केलेले ऑपरेटिंग वर्तमान मर्यादित करते;
• LED ला रेट केलेले फॉरवर्ड व्होल्टेज प्रदान करते.

हेही वाचा

LED ला 12 व्होल्टशी जोडत आहे

 

समांतर जोडलेले असताना

समांतर कनेक्शन दोन प्रकारे केले जाऊ शकते.

समांतर कनेक्शनचे इलेक्ट्रिक सर्किट.

वरचे चित्र कसे सक्षम करायचे ते दर्शविते की ते इष्ट नाही. या कनेक्शनसह, एक प्रतिकार केवळ आदर्श क्रिस्टल्स आणि लीड वायरच्या समान लांबीसह प्रवाहांची समानता सुनिश्चित करेल. परंतु उत्पादनादरम्यान सेमीकंडक्टर उपकरणांच्या पॅरामीटर्समधील फरक त्यांना समान बनविणे शक्य करत नाही. आणि त्याची निवड - नाटकीयरित्या किंमत वाढवते. फरक 50-70% किंवा त्याहून अधिक पोहोचू शकतो. रचना एकत्र केल्यावर, आपल्याला कमीतकमी 50-70% च्या चमकमध्ये फरक मिळेल. याव्यतिरिक्त, एका एमिटरच्या अपयशामुळे सर्वांचे ऑपरेशन बदलेल: जर सर्किट तुटले असेल तर एक बाहेर जाईल, बाकीचे 33% जास्त चमकतील आणि अधिक तापू लागतील. ओव्हरहाटिंगमुळे त्यांच्या अधोगतीला हातभार लागेल - ग्लोच्या सावलीत बदल आणि चमक कमी होणे.

क्रिस्टलच्या ओव्हरहाटिंग आणि ज्वलनच्या परिणामी शॉर्ट सर्किट झाल्यास, वर्तमान-मर्यादित प्रतिकार अयशस्वी होऊ शकतो.

खालचा पर्याय तुम्हाला कोणत्याही डायोडचा इच्छित ऑपरेटिंग पॉइंट सेट करण्याची परवानगी देतो, अगदी त्यांच्या वेगवेगळ्या रेट केलेल्या पॉवरसह.

डिव्हाइसेसच्या सीरियल-समांतर कनेक्शनची योजना.

4.5 V च्या व्होल्टेजसाठी, तीन LED घटक आणि एक वर्तमान-मर्यादित प्रतिरोध मालिकेत जोडलेले आहेत. परिणामी साखळ्या समांतर जोडल्या जातात. प्रत्येक डायोडमधून 20 mA वाहते, आणि 60 mA सर्व एकत्र वाहते. त्यापैकी प्रत्येकावर ते 1.5 व्ही पेक्षा कमी होते आणि सध्याच्या लिमिटरवर - 0.2-0.5 व्ही पेक्षा कमी नाही. विशेष म्हणजे, जर तुम्ही 4.5 व्ही पॉवर सप्लाय वापरत असाल, तर केवळ इन्फ्रारेड डायोड त्याच्या फॉरवर्ड व्होल्टेजसह कार्य करू शकतात. 1.5 V पेक्षा कमी, किंवा तुम्हाला किमान 5 V पर्यंत पुरवठा वाढवणे आवश्यक आहे.

30-50% किंवा त्याहून अधिक पॅरामीटर स्प्रेडमुळे एलईडी घटकांचे (सर्किटचा वरचा भाग) थेट समांतर कनेक्शनची शिफारस केलेली नाही.प्रत्येक डायोड (खालच्या भागासाठी) वैयक्तिक प्रतिकारांसह सर्किट वापरा आणि आधीपासून डायोड-रेझिस्टरच्या जोड्या समांतर कनेक्ट करा.

जेव्हा एक एलईडी

सिंगल एलईडीसाठी रेझिस्टर ते फक्त 50-100 मेगावॅट पर्यंत त्यांच्या शक्तीवर वापरले जाते. उच्च पॉवर मूल्यांवर, पॉवर सर्किटची कार्यक्षमता लक्षणीय घटते.

जर डायोडचा फॉरवर्ड वर्किंग व्होल्टेज पॉवर सप्लाय व्होल्टेजपेक्षा लक्षणीयरीत्या कमी असेल, तर मर्यादित रेझिस्टरचा वापर केल्याने मोठे नुकसान होते. उच्च गुणवत्तेची आणि स्थिरतेची शक्ती, काळजीपूर्वक फिल्टर केलेल्या तरंगांसह, वीज पुरवठ्याच्या 3-5 प्रकारच्या संरक्षणाद्वारे प्रदान केलेली शक्ती प्रकाशात रूपांतरित केली जात नाही, परंतु उष्णतेच्या स्वरूपात निष्क्रियपणे विसर्जित केली जाते.

उच्च अधिकारांवर ते जातात चालक - नाममात्र मूल्याचे वर्तमान स्टॅबिलायझर्स.

ऑपरेटिंग सेट करण्यासाठी वर्तमान-मर्यादित प्रतिरोधक वापरणे एलईडी वैशिष्ट्ये त्याचे इष्टतम ऑपरेशन सुनिश्चित करण्याचा एक सोपा आणि विश्वासार्ह मार्ग आहे.

प्रतिकाराच्या सोप्या गणनेची व्हिडिओ उदाहरणे.

परंतु शंभर मिलीवॅट्सपेक्षा जास्त डायोड पॉवरसह, वर्तमान स्थिरीकरण किंवा ड्रायव्हर्सचे स्वायत्त किंवा अंगभूत स्त्रोत वापरणे आवश्यक आहे.