Moderne LEDs, besonders leistungsstark, erfordern eine genaue Auswahl des Widerstands, um in einer Schaltung zu arbeiten. Widerstände werden benötigt, um den an die LED ankommenden Strom zu begrenzen, um Schäden an der LED und eine lange Lebensdauer zu vermeiden. In diesem Artikel werden wir Ihnen erklären, wie Sie den Widerstand für eine leistungsstarke LED richtig berechnen können.
Der erste Schritt ist, den maximalen Strom zu bestimmen, den die LED verbrauchen kann. Diese Informationen finden Sie in der technischen Beschreibung der LED oder auf der Website des Herstellers. Normalerweise wird der maximale Strom in Milliampere (mA) angegeben.
Als nächstes müssen Sie die Spannung berechnen, die auf der LED beim Anschluss an die Stromversorgung liegt. Die Spannung ist auch in der technischen Beschreibung oder auf der Website des Herstellers angegeben. Es liegt normalerweise zwischen 1,8 und 3,6 Volt.
Unter Verwendung des ohmschen Gesetzes (U = R * I) ist es möglich, den Widerstandswert zu berechnen. Es ist notwendig, die Spannung an der LED von der Versorgungsspannung abzuziehen und den resultierenden Wert durch den maximalen Strom der LED zu dividieren. Wenn zum Beispiel die Versorgungsspannung 5 Volt beträgt, die LED-Spannung 3 Volt beträgt und der maximale Strom 20 mA beträgt, erhalten wir die folgende Berechnung: (5 - 3) / 0,02 = 100 om.
Beschreibung von Widerständen und LEDs
Widerstände:
Widerstände sind elektronische Komponenten, die entwickelt wurden, um den Strom zu begrenzen oder den Widerstand in elektrischen Schaltungen zu ändern. Sie haben normalerweise die Form eines Zylinders mit zwei Anschlüssen, durch die sie in einen elektrischen Stromkreis angeschlossen werden.
Der Widerstand eines Widerstands wird in Ohm (Ohm) gemessen und mit Farbstreifen oder einem digitalen Wert darauf angezeigt. Widerstände können von verschiedenen Typen sein: Kohlenstoff-, Film-, Metallschichtwiderstände usw.
Kohlenstoffwiderstände - am billigsten und am häufigsten. Sie haben eine geringe Genauigkeit und können ihren Widerstand leicht ändern.
Filmwiderstände - präziser und stabiler als Kohlenstoff. Sie bestehen aus einer dünnen Schicht Metallfolie auf einer Keramik- oder Glasbasis.
Metallschichtwiderstand - sie haben eine hohe Präzision und Stabilität, daher werden sie häufig in Präzisionsinstrumenten und hochwertiger Elektronik verwendet.
Leuchtdioden:
Eine LED ist ein Halbleitergerät, mit dem Sie elektrische Energie in Licht umwandeln können. Es hat zwei Pins - eine Anode und eine Kathode, durch die es in den Stromkreis eingesteckt wird.
Die LEDs können in verschiedenen Farben wie Rot, Grün, Blau usw. erhältlich sein, abhängig von dem Material, das bei ihrer Herstellung verwendet wird.
Wenn die LEDs richtig angeschlossen sind, benötigen sie einen Begrenzungswiderstand, um einen übermäßigen Strom zu vermeiden, der sie beschädigen oder zerstören kann.
Ein an die LED angeschlossener Widerstand hilft, dem Stromfluss zu widerstehen, indem er die Helligkeit des Leuchtens der LED steuert und vor Beschädigungen schützt.
Die Notwendigkeit, einen Widerstand zu verwenden
Bei Verwendung einer Hochleistungs-LED im Schaltplan ist es notwendig, einen Widerstand zu verwenden, um die LED ordnungsgemäß zu betreiben und vor möglicher Überhitzung zu schützen.
Die Hauptaufgabe des Widerstands besteht in diesem Fall darin, den durch die LED strömenden Strom zu begrenzen. Eine leistungsstarke LED kann einen erheblichen Strom verbrauchen, und ohne einen Widerstand kann der Strom den empfohlenen Höchstwert überschreiten und zu einer Überhitzung der LED oder zu einem Ausfall der LED führen.
Die Auswahl des Widerstands hängt von der Versorgungsspannung, den Eigenschaften der LED und dem erforderlichen Strom ab. Die Versorgungsspannung muss berücksichtigt werden, damit der Widerstand einen Spannungsabfall an der LED erzeugt, der ausreicht, um richtig zu funktionieren. Der erforderliche Strom muss auch unter Berücksichtigung der Empfehlungen des LED-Herstellers und der in seinen Eigenschaften angegebenen Grenzwerte ermittelt werden.
Die richtige Wahl des Widerstands verhindert nicht nur eine Überhitzung der LED, sondern sorgt auch für einen stabilen und langlebigen Betrieb der LED. Der Widerstand schützt die LED zusätzlich vor Stromabfällen und hilft, ihren Betrieb unter verschiedenen Betriebsbedingungen zu stabilisieren.
Die Verwendung eines Widerstands ist erforderlich, wenn eine leistungsstarke LED angeschlossen wird, um sicherzustellen, dass sie sicher und effizient in der elektrischen Schaltung funktioniert.
Formel zur Berechnung des Widerstandswerts
Um den für den Anschluss einer Hochleistungs-LED erforderlichen Widerstandswert zu berechnen, wird die Formel verwendet:
R = (V - VLED) / I
- R - widerstandswert in Ohm
- V - versorgungsspannung der Schaltung, Volt
- VLED - led-Spannung, Volt
- I - strom fließt durch die LED, Ampere
Mit dieser Formel können Sie den erforderlichen Widerstand berechnen, um den durch die LED strömenden Strom zu begrenzen und ihn vor Überlast zu schützen.
Bevor Sie die Formel verwenden, müssen Sie die Werte für die Versorgungsspannung des Stromkreises kennen (V), die spannung der LED (VLED) und den erforderlichen Strom über die LED (I).
Wenn Sie diese Werte kennen, können Sie sie in eine Formel einfügen und den Widerstandswert berechnen (R) in Omaha. Beachten Sie, dass das Ergebnis der nächstgelegene Standardwert des Widerstands sein sollte, der Ihnen zur Verfügung steht.
Anmerkung: berücksichtigen Sie bei der Auswahl eines Widerstands auch seine Leistung, um eine Überhitzung zu vermeiden.
Beispiele für die Berechnung eines Widerstands für eine leistungsstarke LED
Um den Widerstand für eine leistungsstarke LED richtig zu berechnen, müssen seine Parameter und die Versorgungsspannung berücksichtigt werden. Im Folgenden sind Beispiele für Berechnungen für verschiedene Situationen aufgeführt:
- Beispiel 1: Wir haben eine leistungsstarke LED mit einer Übergangsspannung von 2.5V und einem Strom von 700 mA. Für die Berechnung verwenden wir das ohmsche Gesetz: U = I * R, wobei U die Spannung am Widerstand ist, I der Strom ist, R der Widerstand ist. Wir berechnen die Spannung am Widerstand: U = 5 V - 2.5V = 2.5 V. Dann verwenden wir die Formel: R = U / I = 2.5V / 0.7A = 3.57 Ohm. Der nächste verfügbare Widerstand ist 3.9Ohm. Dies ist der Widerstand, der an die LED angeschlossen werden muss.
- Beispiel 2: Wir haben eine leistungsstarke LED mit einer Übergangsspannung von 3.2V und einem Strom von 1 A. Die Versorgungsspannung beträgt 12 V. Wir berechnen die Spannung am Widerstand: U = 12 V - 3.2V = 8.8 V. Wir verwenden die Formel: R = U / I = 8.8 V / 1 A = 8.8 Ohm. Der nächste verfügbare Widerstand beträgt 10 Ohm. Es ist dieser Wert des Widerstands, den Sie wählen müssen.
- Beispiel 3: Wir haben leistungsstarke LEDs, die mehrere Stücke parallel angeschlossen werden müssen. Jede LED hat eine Übergangsspannung von 3 V und einen Strom von 500 mA. Die Versorgungsspannung beträgt 9 V. Wir berechnen den Gesamtstrom für alle LEDs: 500 mA * 2 (zwei LEDs) = 1 A. Wir berechnen die Spannung am Widerstand: U = 9 V - 3 V = 6 V. Wir verwenden die Formel: R = U / I = 6 V / 1 A = 6 Ohm. Der nächste verfügbare Widerstand beträgt 6.2 Ohm. Dies wird ein Widerstand sein, um zwei LEDs parallel zu verbinden.
Die obigen Beispiele veranschaulichen die grundlegenden Schritte zur Berechnung des Widerstands für eine leistungsstarke LED. Denken Sie daran, dass die richtige Wahl des Widerstands es der LED ermöglicht, innerhalb der zulässigen Strom- und Spannungsgrenzen zu arbeiten, was ihre Effizienz und Langlebigkeit erhöht.
Wichtige Faktoren bei der Auswahl eines Widerstands zu berücksichtigen
Bei der Auswahl eines Widerstands für eine leistungsstarke LED müssen mehrere wichtige Faktoren berücksichtigt werden, um die ordnungsgemäße Funktion und Sicherheit der Schaltung zu gewährleisten:
| 1. Versorgungsspannung der LED (VLED) | Der Wert der Versorgungsspannung der LED bestimmt die erforderliche Spannungsabnahme durch den Widerstand. Messen Sie die Spannung der LED mit einem Multimeter oder finden Sie diese Informationen in der Dokumentation der LED. |
| 2. LED-Direktversorgungsstrom (ILED) | Der direkte Versorgungsstrom der LED bestimmt, wie viel Strom durch den Widerstand fließen soll. Messen Sie den Strom mit einem Multimeter oder finden Sie diese Informationen in der Dokumentation der LED. |
| 3. Nennwiderstand des Widerstands (RNoah) | Berechnen Sie den Nennwiderstand des Widerstands unter Verwendung des ohmschen Gesetzes: RNoah = (Vpete - VLED) / ILED, wobei Vpete - versorgungsspannung der Schaltung. |
| 4. Zulässige Widerstandsleistung (Pzus.) | Stellen Sie sicher, dass der gewählte Widerstand in der Lage ist, die zulässige Leistung zu halten, die von dem durch ihn fließenden Strom und der durch ihn fließenden Spannung abhängt. Berechnen Sie die zulässige Leistung mit der Formel Pzus. = (Vpete - VLED) * ILED. |
| 5. Verfügbarkeit und Kosten | Stellen Sie sicher, dass der ausgewählte Widerstand zum Kauf verfügbar ist und die Kosten für den Kauf Ihren Anforderungen und Ihrem Budget entsprechen. |
Die richtige Wahl eines Widerstands für eine leistungsstarke LED wird seine Haltbarkeit beibehalten und die optimale Nutzung in Ihrer Schaltung ermöglichen.
