Шунтирующий резистор для светодиодных ламп

Подключение светодиода через резистор и его расчет

Светодиодное освещение и индикация, за счёт этого полупроводникового прибора считается одной из самых надёжных. При организации освещения светодиодные светильники производят качественный световой поток, при этом являются экологически чистыми источниками света не требующими утилизацию и не потребляющими много электроэнергии. Светодиод работает только от постоянного напряжения и пропускает ток только в одном направлении, как и обыкновенный диод.

Диод излучающий свет является прибором с определённым, чётко регламентированным, протекающим током как максимальным, так и минимальным. Если превысить максимальный допускаемый прямой ток или подводящее к нему напряжение, то он обязательно выйдет из строя, простыми словами «сгорит». Данные о светодиоде можно найти:

1. В справочнике или технической литературе;
2. На страницах интернета;
3. При покупке у продавца-консультанта.

Не зная рабочего напряжения и максимального прямого тока подобрать сопротивление резистора для ограничения тока достаточно проблематично. Разве что имея ли автотрансформатор, или переменный резистор. При этом можно спалить несколько таких полупроводниковых элементов.

Этот способ скорее теоретический, чем практический, и применяется он может только в экстренных ситуациях. Резистор — это пассивный элемент, применяющийся в электрических цепях, он обладает определённым значением сопротивления. Выпускается переменный, с регулировочной ручкой, или постоянный резистор.

Для резистора характерно понятие мощности, которое тоже стоит учитывать при его расчете в электрических цепях.

Итак, каждый светодиод имеет рабочее напряжение и прямой проходящий и засвечивающий его ток. Если U источника питания, допустим, 1,5 вольта, и по паспорту диод должен подключаться именно к такому напряжению, то ограничивающий резистор не требуется. Или же есть возможность подключить три светодиода с рабочим напряжением 0,5 вольта, последовательно источнику питания. При этом все эти полупроводниковые элементы должны быть одинакового типа и марки. Однако такая ситуация случается крайне редко, а зачастую величина питания значительно больше, чем рабочее напряжение одного светодиода.

Вот простейшая схема подключения одного светодиода.

Сила тока при последовательном соединении будет одинакова, а напряжение питания светодиода должно быть определённой величины, зачастую оно значительно ниже питающего всю цепь. Поэтому резистор должен погасить часть напряжения, чтобы приложенное к светодиоду уже было определённого значения, указанного в его паспорте как рабочее напряжение.

То, есть I (ток) в цепи известна и будет равна I, потребляющему диодом, а U падения на сопротивлении будет равно разности U питания и U светодиода. Зная U на резисторе и I, который через него проходит, согласно тому же закону Ома можно найти его сопротивление. Для этого напряжение падения на резисторе разделить на протекающий по цепи ток.

После расчета резистора светодиода, он ещё должен соответствовать мощности, для этого U на нём нужно умножить на известный I всей цепи. Ток в любом участке цепи будет одинаковым и поэтому максимальная сила тока, проходящая через светодиод, не будет превышать проходящий через ограничивающий резистор. При этом рекомендуется подбирать резистор с немного большим номиналом, нежели с меньшим, это касается и сопротивления, и его мощности. Зная закон Ома можно также рассчитать сопротивление через R светодиода.

Если нет подходящего резистора с нужным сопротивлением его можно получить подключив несколько таких элементов последовательно или параллельно. При этом для последовательного соединения, всеобщее сопротивление всех резисторов будет равно сумме всех входящих в эту цепь.

А при параллельном рассчитывается по такой вот формуле

Нужно учесть, что всё это рассчитывается исходя из напряжения питания, так как при его увеличении увеличится и сила тока во всей цепи. Так что источник питания, должен выдавать не только качественно выпрямленное, но и стабилизированное напряжение.

Шунтирование светодиода резистором

О таком подключении светодиода и резистора стоит рассуждать при последовательном соединении двух и более излучающих свет элементов. Даже с одинаковой маркировкой и типом характеристики каждого светодиода могут немножко отличаться. Если через него протекает I, то он имеет своё внутреннее R. При этом в режиме когда вентиль (диод) проводит его, и не проводит, сопротивление внутреннее будет значительно отличаться. То есть при обратном включении вентиля именно в таком режиме сопротивление будет отличаться уже значительно. Соответственно и обратное напряжение тоже будет очень разниться, что может привести к перегоранию (пробою).

Для предотвращения таких ситуаций рекомендуется шунтировать светодиод маломощным резистором с большим R в несколько сотен Ом. Такое подключение обеспечит выравнивание обратного напряжения на соединенных в одну цепь полупроводниковых приборах выдающих световой поток.

расчета светодиода

Подключение счетчика через трансформаторы тока

Источник: https://amperof.ru/osveshenie/podkluchenie/svetodioda-cherez-rezistor-i-ego-raschet.html

Почему моргает светодиодная лампочка при выключенном свете

Распространённая ситуация — купили экономичную светодиодную лампочку, подобрали и мощность, и цветовую температуру, работает отлично. Но появилась другая проблема — при отключении питания она мигает. Разобраться, почему моргает led-лампа при выключенном свете, довольно просто.

Из чего состоит светодиодная лампочка

Светодиод — полупроводниковый элемент, который преобразует электрический ток в видимое световое излучение. Отличается односторонней проводимостью, поэтому для подключения к бытовой сети переменного тока требует отдельного блока питания или встроенного в светодиодную лампу драйвера, играющего роль преобразователя.

Стандартная конструкция светодиодной лампочки выглядит следующим образом:

Конструкция светодиодной лампы

Причины и способы их устранения

Причины мерцания светодиодных лампочек и как их устранить.

Причина 1

Если установлены недорогие светодиодные лампы, в первую очередь ищите проблему в ней. Такие изделия, особенно неизвестного происхождения, сделаны с применением некачественных комплектующих. По этой причине возможно накопление заряда и мерцание даже при отключённом питании.

Чтобы убедиться, что проблема кроется в невысоком качестве лампы, то попробуйте поменяйте её. В 25% случаев мигание прекращается. Но меняйте не на такую же, купленную из одной партии, а попробуйте поставить лампу другого производителя.

Причина 2

Если замена лампы не помогла, проверьте правильность подключения к сети выключателя, особенно если электромонтаж был выполнен самостоятельно, а не профессиональным электриком.

Стандартная схема подключения предполагает, что фазный провод идёт на выключатель и разрывается им. Когда фаза подключена непосредственно к светодиодной лампе, то она в половине случаев будет мигать при выключенном питании.

Для устранения проблемы возьмите обычный пробник для определения фазы, который напоминает обычную отвёртку с металлическим колпачком на рукоятке. Прикоснитесь рабочей частью индикатора к контакту выключателя и пальцем коснитесь колпачка. Если провод фазный, то внутри пробника загорится индикаторная лампочка. При необходимости переключите провода, так чтобы на включение света шла фаза, то есть выключатель должен разрывать фазу.

Также читайте:  Методы защиты от электромагнитного излученияПравильное подключение выключателя

Обращаем внимание — при использовании пробника-индикатора беритесь только за рукоятку, касание к рабочей части станет причиной удара током.

Причина 3

Если первые два способа не помогли устранить проблему, проверьте расположенную рядом проводку. В отдельных случаях она становится причиной появления устойчивого электрического поля, которое даёт наводку на часть цепи, идущей к светодиодной лампе. В результате этого и происходит периодическое вспыхивание отключённого осветительного прибора. Такой же эффект может быть и при нахождении рядом источник излучения, например, плохо экранированной микроволновой печи.

Для устранения проблемы уберите от лампы возможные источники электрического или электромагнитного поля. Поочерёдно отключите участки проводки в распределительной коробке. Если найден участок, при отсоединении которого светодиодная лампа перестала мигать, задумайтесь о замене провода в этой зоне квартирной сети.

Причина 4

Подобное мерцание может возникнуть и при плохом контакте в патроне или разъёме, при помощи которого подключена светодиодная лампа. Выкрутите её, проверьте состояние этой детали. При наличии окислов создаются условия для появления утечек тока, которые и становятся причиной кратковременного включения. Обычная зачистка контактов в большинстве случаев позволяет решить проблему.

Обращаем внимание — такие работы необходимо выполнять только при выкрученных пробках или отключённом автомате.

Основная причина 5

Но в основном с проблемой моргания светодиодной лампочки сталкиваются тогда, когда она подключается через выключатель с подсветкой. Причина заключается в следующем:

• Для сглаживания пульсации электрического тока после выпрямления на диодном мосте в драйверах применяется конденсатор. Отказаться от него нельзя, так как это вызовет увеличение показателя пульсации самого светодиода, что и встречается в дешёвых моделях led-лампочек.
• Установленная в выключателе подсветка обеспечивает наличие постоянного, хоть и минимального тока в цепи.
• В результате зарядившийся конденсатор активирует процесс включения светодиода, но его энергии хватает только для краткосрочной подачи необходимого напряжения на лампу.

Именно это и становится причиной периодического мигания светодиодной лампы. Причём такая проблема характерна и для люминесцентных экономок. Периодичность кратковременного включения лампочки зависит именно от ёмкости конденсатора драйвера.

Также читайте:  Технические характеристики кабеля — КГН

Проблему можно решить несколькими способами. Но обращаем внимание — работы должен выполнять электрик. Самостоятельная реализация любого решения без опыта электромонтажных может стать причиной короткого замыкания.

Установка шунтирующего резистора

Принцип этого решения заключается в установке сопротивления, через которое будет замыкаться основная цепь. В результате это предотвратит зарядку конденсатора драйвера и предотвратит подачу напряжения на светодиод.

Установка шунтирующего резистора

Единственный минус такого способа — шунтирующий резистор будет постоянно находиться под нагрузкой, то есть, возрастёт расход электроэнергии. Пусть он будет и минимальным, но часть экономии он просто съест. Кроме того, определённую опасность представляет и то, что резистор будет греться. Поэтому особое внимание требуется уделять подбору номинала этой детали. Подойдут резисторы на 1 МОм, мощностью не менее 0,5–2 Вт.

Существует два лёгких способа подключения:

• В распределительной коробке к фазному и нулевому проводам, идущим непосредственно к светильнику. Когда в коробке стоят зажимы типа Wago, то можно обойтись без пайки. Ножки резистора хорошо фиксируются в таких разъёмах без потери плотности контакта.Первый способ установкиВторой способ установки
• Если доступ к распределительной коробке отсутствует, можно припаять сопротивление непосредственно перед патроном в месте подсоединения светильника или люстры к сети.

Обращаем внимание — повысить безопасность применения шунтирующего резистора можно, заизолировав его при помощи термоусадки или простого кембрика, подходящего по диаметру.

Применение дополнительного конденсатора

По своей сути конденсатор является реактивным сопротивлением. Поэтому его применение позволит получить результат, аналогичный установке шунтирующего резистора. С той лишь разницей, что конденсатор не потребляет активную энергию, поэтому никакой реакции электросчётчика на такое решение не последует.

Устанавливают ёмкость по тому же принципу, что и резисторы — в распредкоробку или перед патроном. Но при выборе элемента следует обратить внимание на его параметры:

• Предельно допустимое напряжение должно быть не менее двукратного значения в сети, то есть — 440 В. Для этих целей подходят конденсаторы на 630 В.
• Если такого не удалось найти, подойдёт и ёмкость на 400 В, но её следует включать по схеме с одним последовательным и дополнительным шунтирующим сопротивлением в соответствии со следующей схемой.

Схема подключения конденсатора с сопротивлениями

Обращаем внимание — хватит ёмкости на 0,33 мкФ, но используйте не электролитические конденсаторы, а керамические или бумажные элементы. Электролиты могут потечь или даже взорваться при неправильном подборе и аварийных режимах работы.

Подключение отдельного нулевого провода

Если к выключателю подведены и нулевой, и фазный провода, то проблем решается ещё проще. Потребуется подключить подсветку к обоим этим проводам. При такой жёсткой схеме подсоединения индикатор будет гореть постоянно, но основная светодиодная лампа моргать перестанет.

Схема с подключением отдельного нулевого провода

Комбинация светодиодных и простых ламп накаливания

Когда речь идёт о мигании ламп в люстре, то проблему можно устранить ещё проще. Для этого в один патрон вкручивают обычную лампочку накаливания. В этом случае она будет играть роль шунта и мерцание светодиодного источника света прекратится.

Следует понимать, что в этом случае экономия электроэнергии будет меньше, что связано с расходом на обычную лампу.

Применение проходного выключателя

Этот способ применяется крайне редко. Если собрались менять выключатель, то сразу ставьте обычный без галогенной или светодиодной подсветки, проблема гарантированно будет устранена. Но если наличие подсветки важно и в кладовой нашёлся проходной выключатель, то устранить мерцание лампы можно с его помощью.

Для этого подключите выключатель проходного типа по следующей схеме:

Подключение светодиодной лампы через проходной выключатель

А самым кардинальным способом считается демонтаж лампочки, отвечающей за подсветку, из выключателя. Её просто выкусывают бокорезами или выпаивают.

Если говорить об общем алгоритме определения причин моргания лампочки, то электрики рекомендуют следующую схему действий:

• Если светодиодная лампа подключена через выключатель с подсветкой, сразу выбирайте один из описанных способов.
• Когда подключение сделано через выключатель без подсветки, двигайтесь от простых способов к сложным. То есть, в первую очередь поменяйте лампу или прочистите контакты, не стоит сразу браться за поиск электромагнитного излучения, которое создаёт наводку.

А лучше вызвать квалифицированного электрика, который найдёт причину и быстро устранит мерцание светодиодной лампы.

Источник: https://OFaze.ru/teoriya/morgaet-svetodiodnaya-lampa-pri-vyklyuchennom-svete

Расчет резистора для светодиода – как правильно рассчитать, примеры и формулы

Любой светодиод имеет маленькое сопротивление. Если его подключить прямо к блоку питания, он немедленно перегорит, так как сила тока будет слишком высока. Провода, которыми он подключается к внешним выводам сделаны из меди или золота и не могут выдержать скачка тока. Именно поэтому важно правильно произвести расчет резистора для светодиода.

От правильности произведенного расчета зависит сколько долго будет работать данный светодиод. Если резистор имеет недостаточное сопротивление, светодиод может перегореть, если же наоборот, сила тока будет меньше номинальной, лампочка будет иметь тусклый свет. Для того чтобы провести расчеты, существуют специальные формулы и сделать это не сложно. Кроме того, существуют специальные программы, которые автоматически произведут все необходимые расчеты на основании введенных данных.

В данной статье будут рассмотрены все аспекты и тонкости произведения подобных расчетов. Также в качестве бонуса в статье присутствует видеоролик на данную тему и научная статья, которою можно скачать.

Расчет сопротивления светодиода.

Результат расчёта

Как правило окажется, что резисторы с таким номиналом не выпускаются, и вам будет показан ближайший стандартный номинал. Если не удаётся сделать точный подбор сопротивления, то используйте больший номинал. Подходящий номинал можно сделать подключая сопротивление параллельно или последовательно. Расчет сопротивления для светодиода можно не делать, если использовать мощный переменный или подстроечный резистор. Наиболее распространены типа 3296 на 0,5W. При использовании питания на 12В, последовательно можно подключить до 3 LED.

Резисторы бывают разного класса точности, 10%, 5%, 1%. То есть их сопротивление может погрешность в этих пределах в положительную или отрицательную сторону. Не забываем учитывать и мощность токоограничивающего резистора, это его способность рассеивать определенное количество тепла. Если она будет мала, то он перегреется и выйдет из строя, тем самым разорвав электрическую цепь. Чтобы определить полярность можно подать небольшое напряжение или использовать функцию проверки диодов на мультиметре. Отличается от режима измерения сопротивления, обычно подаётся от 2В до 3В.

Таблица зависимости рабочего напряжения светодиода от его цвета.

Так же при расчёте светодиодов следует учитывать разброс параметров, для дешевых они будут максимальны, для дорогих они будут более одинаковыми. Чтобы проверить этот параметр, необходимо включить их в равных условиях, то есть последовательно.

Уменьшая тока или напряжение снизить яркость до слегка светящихся точек. Визуально вы сможете оценить, некоторые будут светится ярче, другие тускло. Чем равномернее они горят, тем меньше разброс. Калькулятор расчёта резистора для светодиода подразумевает, что характеристики светодиодных чипов идеальные, то есть отличие равно нулю.

Напряжение падения для распространенных моделей маломощных до 10W может быть от 2В до 12В. С ростом мощности увеличивается количество кристаллов в COB диоде, на каждом есть падение. Кристаллы включаются цепочками последовательно, затем они объединяются в параллельные цепи. На мощностях от 10W до 100W снижение растёт с 12В до 36В. Этот параметр должен быть указан в технических характеристиках LED чипа и зависит от назначения цвета:

• синий;
• красный;
• зелёный;
• желтый;
• трёхцветный RGB;
• четырёхцветный RGBW;
• двухцветный;
• теплый и холодный белый.

Прежде чем подобрать резистор для светодиода на онлайн калькуляторе, следует убедится в параметрах диодов. Китайцы на Aliexpress продают множество led, выдавая их за фирменные. Наиболее популярны модели SMD3014, SMD 3528, SMD2835, SMD 5050, SMD5630, SMD5730. Например, чаще всего китайцы обманывают на SMD5630 и SMD5730. Цифры в маркировке обозначают лишь размер корпуса 5,6мм на 3,0мм.

Наглядным примером будут автомобильные лампы и светодиодные кукурузы, в которых поставлено большое количество слабеньких и некачественных ЛЕД чипов. Обычный покупатель считает, чем больше светодиодов чем лучше светит и выше мощность. Автомобильные лампы на самых слабых лед 0,1W Чтобы сэкономить денежку, мои светодиодные коллеги ищут приличные ЛЕД на Aliexpress.

Ищут хорошего продавца, который обещает определённые параметры, заказывают , ждут доставку месяц. После тестов оказывается, что китайский продавец обманул, продал барахло. Повезёт, если на седьмой раз придут приличные диоды, а не барахло. Обычно сделают 5 заказов, и не добившись результата и идут делать заказ в отечественный магазин, который может сделать обмен.

Материал в тему: как устроен тороидальный трансформатор и в чем его преимущества.

Вычисление светодиодного резистора с использованием Закон Ома

Закон Ома гласит, что сопротивление резистора R = V / I, где V = напряжение через резистор (V = S – V L в данном случае),  I = ток через резистор.  Итак R = (V S – V L) / I. Если вы хотите подключить несколько светодиодов сразу – это можно сделать последовательно. Это сокращает потребление энергии и позволяет подключать большое количество диодов одновременно, например в качестве какой-то гирлянды. Все светодиоды, которые соединены последовательно, долдны быть одного типа. Блок питания должен иметь достаточную мощность и обеспечить соответствующее напряжение.

Будет интересно➡  SMD резисторы: что это такое и для чего используются?

Пример расчета: Красный, желтый и зеленый диоды – при последовательном соединении необходимо напряжение питания – не менее 8V, так 9-вольтовая батарея будет практически идеальным источником.  V L = 2V + 2V + 2V = 6V (три диода, их напряжения суммируются).  Если напряжение питания V S 9 В и ток диода = 0.015A, Резистором R = (V S – V L) / I = (9 – 6) /0,015 = 200 Ом. Берём резистор 220 Ом (ближайшего стандартного значения, которое больше).

Светодиод как нелинейный элемент

Рассмотрим семейство вольт-амперных характеристик (ВАХ) для светодиодов различных цветов. Эта характеристика показывает зависимость тока, проходящего через светоизлучающий диод, от напряжения, приложенного к нему. Как видно на рисунке, характеристики имеют нелинейный характер.

Это означает, что даже при небольшом изменении напряжения на несколько десятых долей вольта, ток может измениться в несколько раз. Однако при работе со светодиодами обычно используют наиболее линейный участок (т.н. рабочую область) ВАХ, где ток изменяется не так резко. Чаще всего производители указывают в характеристиках светодиода положение рабочей точки, то есть значения напряжения и тока, при которых достигается заявленная яркость свечения.

Представленные выше характеристики были получены для светоизлучающих диодов, включенных в прямом направлении. То есть отрицательный полюс питания подключен к катоду, а положительный – к аноду

Расчёт резистора для светодиода

Расчёт резистора для светодиода – очень важный момент перед подключением светодиода к источнику питания. Ведь от этого зависит то, как будет работать светодиод. Если резистор будет иметь слишком маленькое сопротивление, то светодиод может выйти из строя (перегореть), а если сопротивление будет слишком велико, то светодиод будет излучать свет слабо. Расчёт резистора для светодиода производится по следующей формуле:

• R = (VS – VL) / I
• VS – напряжение источника питания (В).
• VL – напряжение питания светодиода (обычно 2 вольта и 4 вольта для голубых и белых светодиодов).
• I – ток светодиода (например 10 мА = 0.01 А или 20 мА = 0.02 А)

Впрочем, Вы можете изначально захотеть выбрать несколько большее сопротивление, для экономии электричества например. Но надо помнить, что излучение светодиода в этом случае будет менее ярким. Если напряжение источника питания = 9 Вольт и у Вас красный светодиод (VL = 2V), требуемый ток I = 20 мА = 0.02A, R = (9V – 2V) / 0.02A = 350 Ом. Необходимо выбрать резистор сопротивлением 390 Ом (ближайшее большее значение).

Расчёт резистора для светодиода.

 Мигающие светодиоды

Мигающие светодиоды выглядят как обычные светодиоды, они могут мигать самостоятельно потому, что содержат встроенную интегральную схему. Светодиод мигает на низких частотах, как правило 2-3 вспышки в секунду. Такие безделушки делают для автомобильных сигнализаций, разнообразных индикаторов или детских игрушек. Светодиодные цифробуквенные индикаторы сейчас применяются очень редко, они сложнее и дороже жидкокристаллических. Раньше, это было практически единственным и самым продвинутым средством индикации, их ставили даже на сотовые телефоны.

Будет интересно➡  Что такое терморезистор?

При последовательном соединении надо учитывать падение напряжения на каждом диоде, эту сумму сложить и из напряжения питания вычесть вышеозначенную сумму и уже для неё посчитать ток, еа который рассчитан один светодиод. При параллельном несколько сложнее, когда ставишь в параллель второй диод, резистор, необходимый для одного, делишь пополам, а когда три – тогда номинал резистора для двух диодов надо умножить на 0.7, когда четыре диода – номинал для трёх умножаешь на 0.69, для пяти – номинал для четырёх умножаешь на 0.68 и т.д.

При последовательном соединении мощность резистора как для одного диода, независимо от количества, а при параллельном, при каждом добавлении диода, мощность надо пропорционально увеличивать. Только в параллельном и последовательном соединении должны быть диоды одного типа. Но я всегда ставлю на каждый диод свой резистор, потому как диоды имеют довольно большой разброс параметров. И, как показывает практика, обязательно находится слабое звено.

Материал в тему: как устроен тороидальный трансформатор и в чем его преимущества.

Расчет гасящего резистора для светодиода

Первым делом разберемся как выполнить расчет сопротивления гасящего резистора, от чего оно зависит и какой мощности должен быть резистор для питания светодиода от источника питания. Ток (I) через резистор и светодиод протекает один и от же. Напряжение на резисторе равно разнице напряжений питания и напряжения на светодиоде (VS-VL). Здесь нам нужно рассчитать сопротивление резистора (R), при котором через цепь будет протекать напряжение I, а на светодиоде будет напряжение VL.

Допустим что мы будем питать светодиод от батареи напряжением 5В, как правило такое питающее напряжение используется при питании микроконтроллерных схем и другой цифровой техники. Вычислим значение напряжения на гасящем резисторе, для этого нам нужно знать падение напряжения на светодиоде, это можно выяснить по справочнику для конкретного светодиода.

Будет интересно➡  Как прочитать обозначение (маркировку) резисторов

Примерные значения падения напряжения для светодиодов (АЛ307 и другие маломощные в подобном корпусе):

• красный – 1,8…2В;
• зеленый и желтый – 2…2,4В;
• белые и синие – 3…3,5В.

Допустим что мы будем использовать синий светодиод, падение напряжения на нем – 3В. Производим расчет напряжения на гасящем резисторе – Uгрез = Uпит – Uсвет = 5В – 3В = 2В. Для расчета сопротивления гасящего резистора нам нужно знать ток через светодиод. Номинальный ток конкретного типа светодиода можно узнать по справочнику. У большинства маломощных светодиодов (наподобии АЛ307) номинальный ток находится в пределах 10-25мА.

Допустим что для нашего светодиода номинальный ток для его достаточно яркого свечения составляет 20мА (0,02А). Получается что на резисторе будет гаситься напряжение 2В и проходить ток 20мА. Выполним расчет по формуле закона Ома:

R = U / I = 2В / 0,02А = 100 Ом.

В большинстве случаев подойдет маломощный резистор с мощностью 0,125-0,25Вт (МЛТ-0,125 и МЛТ-0,25). Если же ток и напряжение падения на резисторе будет очень отличаться то не помешает произвести расчет мощности резистора:

P = U * I = 2В * 0,02А = 0,04 Вт.

Таким образом, 0,04 Вт явно меньше номинальной мощности даже для самого маломощного резистора МЛТ-0,125 (0,125 Вт). Произведем расчет для красного светодиода (напряжение 2В, ток 15мА).

• Uгрез = Uпит – Uсвет = 5В – 2В = 3В.
• R = U / I = 3В / 0,015А = 200 Ом.
• P = U * I = 3В * 0,015А = 0,045 Вт.

При подключении светодиодов не нужно забывать что они имеют полярность. Для определения полярности светодиода можно использовать мультиметр в режиме прозвонки или же омметр. Использование гасящих резисторов оправдано для питания маломощных светодиодов, при питании мощных светодиодов нужно использовать специальные LED-драйверы и стабилизаторы.

Расчет гасящего резистора для светодиода.

Программы для расчета сопротивления

При большом количестве подключаемых led, особенно если они включены и последовательно, и параллельно, рассчитывать сопротивление каждого резистора вручную может быть проблематичным. Проще всего в таком случае воспользоваться одной из многочисленных программ расчета сопротивления.

Он включает в себя небольшую базу данных самых распространенных светодиодов, поэтому необязательно вручную набирать значения падения напряжения и тока, достаточно указать напряжение питания и выбрать из списка нужный светоизлучающий диод. Программа рассчитает сопротивление и мощность резисторов, а также нарисует схему подключения или принципиальную схему.

В данной статье были рассмотрены основные вопросы расчета подключения светодиодов посредством резистора. По ссылке можно скачать статью “Как рассчитать резистор для подключения светодиодов”.

Источник: https://ElectroInfo.net/radiodetali/rezistory/kak-rasschitat-rezistor-dlja-svetodioda.html

Расчет конденсатора для светодиодов

Необходимость подключить светодиод к сети – частая ситуация. Это и индикатор включения приборов, и выключатель с подсветкой, и даже диодная лампа.

Существует множество схем подключения маломощных индикаторных LED через резисторный ограничитель тока, но такая схема подключения имеет определённые недостатки. При необходимости подключить диод, с номинальным током 100-150мА, потребуется очень мощный резистор, размеры которого будут значительно больше самого диода.

Вот так бы выглядела схема подключения настольной светодиодной лампы. А мощные десяти ваттные резисторы при низкой температуре в помещении можно было бы использовать в качестве дополнительного источника отопления.

Применение в качестве ограничителя тока конде-ров позволяет значительно уменьшить габариты такой схемы. Так выглядит блок питания диодной лампы мощностью 10-15 Вт.

Принцип работы схем на балластном конденсаторе

В этой схеме конде-р является фильтром тока. Напряжение на нагрузку поступает только до момента полного заряда конде-ра, время которого зависит от его ёмкости. При этом никакого тепловыделения не происходит, что снимает ограничения с мощности нагрузки.

Чтобы понять, как работает эта схема и принцип подбора балластного элемента для LED, напомню, что напряжение – скорость движения электронов по проводнику, сила тока – плотность электронов.

В то же время при напряжении несколько вольт и силе тока десятки ампер плотность потока электронов значительно превысит пропускную способность матрицы диода, преобразовав излишки в тепловую энергию, и наш LED элемент попросту испарится в облачке дыма.

Расчет гасящего конденсатора для светодиода

Разберем подробный расчет, ниже сможете найти форму онлайн калькулятора.

Расчет емкости конденсатора для светодиода:

С(мкФ) = 3200 * Iсд) / √(Uвх² — Uвых²)

С мкФ – ёмкость конде-ра. Он должен быть рассчитан на 400-500В;
Iсд – номинальный ток диода (смотрим в паспортных данных);
Uвх – амплитудное напряжение сети  — 320В;
Uвых – номинальное напряжение питания LED.

Можно встретить еще такую формулу:

C = (4,45 * I) / (U — Uд)

Она используется для маломощных нагрузок до 100 мА и до 5В.

Расчет конденсатора для светодиода (калькулятор онлайн):

Для наглядности проведём расчёт нескольких схем подключения.

Подключение одного светодиода

Для расчета емкости конде-ра нам понадобится:

• Максимальный ток диода – 0,15А;
• напряжение питания диода – 3,5В;
• амплитудное напряжение сети  — 320В.

Для таких условий параметры конде-ра: 1,5мкФ, 400В.

Подключение нескольких светодиодов

При расчете конденсатора для светодиодной лампы необходимо учитывать, что диоды в ней соединены группами.

• Напряжение питания для последовательной цепочки – Uсд * количество LED в цепи;
• сила тока – Iсд * количество параллельных цепочек.

Для примера возьмём модель с шестью параллельными линиями из четырёх последовательных диодов.

Напряжение питания – 4 * 3,5В = 14В;
Сила тока цепи – 0,15А * 6 = 0,9А;

Для этой схемы параметры конде-ра: 9мкФ, 400В.

Простая схема блока питания светодиодов с конденсатором

Разберём устройство без трансформаторного блока питания для светодиодов на примере фабричного драйвера LED ламы.

• R1 – резистор на 1Вт, который уменьшает значимость перепадов напряжения в сети;
• R2,C2 – конде-р служит в качестве токоограничителя, а резистор для его разрядки после отключения от сети;
• C3 – сглаживающий конде-р, для уменьшения пульсации света;
• R3 – служит для ограничения перепадов напряжения после преобразования, но более целесообразно вместо него установить стабилитрон.

Какой конденсатор можно использовать для балласта?

В качестве гасящих конденсаторов для светодиодов используются керамические элементы рассчитанные на 400-500В. Использование электролитических (полярных) конденсаторов недопустимо.

Меры предосторожности

Безтрансформаторные схемы не имеют гальванической развязки. Сила тока цепи при появлении дополнительного сопротивления, например прикосновение рукой с  оголённому контакту в цепи, может значительно увеличится, став причиной электротравмы.

Оцените, пожалуйста, статью. Мы старались:) (14 4,79 из 5)
Загрузка…

Источник: https://SvetodiodInfo.ru/texnicheskie-momenty/raschet-kondensatora-dlya-svetodioda.html

Расчет резистора для светодиода при различных соединениях

Подключать светодиоды — дело не из сложных. Для правильного подключения достаточно знать школьный курс физики и соблюсти ряд правил.

Сегодня рассмотрим как правильно рассчитать резистор для светодиода и подключить его, чтобы он горел долго и на радость потребителю.

Главный параметр у любого светодиода — ток, а не напряжение, как считают многие. Светодиод необходимо питать стабилизированным током, величина которого всегда указана производителем на упаковке или в datasheet.

Ток на светодиодах ограничивается резистором — это самый дешевый вариант. Но есть и более «продвинутый» — использовать светодиодный драйвер. По факту, использование резисторов — пережиток прошлого, ведь на сегодняшний день драйверов на любой вкус и цвет полным-полно и по самой привлекательной цене. К примеру, самые дешевые можно приобрести тут. Драйверы обеспечивают стабильный ток на светодиодах независимо от изменения напряжения на его входе.

Правильное подключение светодиода к драйверу следует так: сперва необходимо подключить светодиод к драйверу, только после этого включаем драйвер.

Существует несколько типов подключения светодиодов:

к оглавлению ↑

Расчет резистора для светодиода

Вспомним закон Ома:

U=I*R

R=U/I где,

R — сопротивление — измеряется в Омах

U — напряжение-  измеряется в вольтах (В)

I — ток- измеряется в амперах (А)

Пример расчета резистора для светодиода:

Допустим, источник питания выдает 12 В: Vs=12 В

Светодиод — 2 В и 20 мА

Чтобы рассчитать резистор нам необходимо преобразовать миллиамперы в амперы:

20 мА=0,02 А.

R=10/0.02=500 Ом

На сопротивление рассеивается 10 В (12-2)

Посчитаем мощность сопротивления:

P=U*I

P=10*0.02 A=0.2 Вт

Необходимый резистор — R=500 Ом и Р=0,2 Вт

к оглавлению ↑

Расчет резистора для светодиода при последовательном соединение светодиодов

Минус светодиода подключается с плюсом последующего. Так соединить можно до бесконечности. При таком соединении падение напряжения на светодиоде умножается на количество диодов в цепи. Т.е. если у нас 5 светодиодов с номинальным током 700 мА и падением напряжения 3,4 Вольта, то и драйвер нам необходим на 700 мА 3,4*5=17В

Это мы рассмотрели какие можно подбирать драйверы, а теперь вернемся непосредственно к тому, как произвести расчет резистора для светодиода при таких соединениях.

Выше мы рассмотрели расчет резистора для светодиода (одного). Пр последовательном соединении расчет аналогичный, но необходимо учитывать, что падение напряжения на резисторе меньше. Если «на пальцах», то от источника питания Мы отнимается суммарное падение напряжения на светодиодах Vl=3*2=6В. При условии, что у нас источник выдает 12В, то 12-6=6В.

R=6/0.02=300 Ом.

Р=6*0,02=0,12Вт

Т.е. нам нужен резистор на 300 Ом и 0,125 Вт.

Характеристики светодиода и источника питания аналогичные предыдущему примеру.

к оглавлению ↑

Расчет резистора для светодиода при параллельном соединении

При таком соединении плюс светодиода соединяется с плюсом другого, минус с минусом. При таком соединении ток суммируется, а падение остается неизменным. Т.е. если мы имеем 3 светодиода 700 мА и падением 3,4 В, то 0,7*3=2,1А, то нам потребуется драйвер с параметрами 4-7 В и не менее 2,1А.

Расчет резистора для светодиода в этом случае аналогичен первому случаю.

к оглавлению ↑

Расчет резистора для светодиода при последовательно-параллельное соединении

Интересное соединение. При таком расположении диодов несколько последовательных цепочек соединяются параллельно. Необходимо знать, что количество светодиодов в цепочках должно быть равным. Драйвер подбирается с учетом падения напряжения на одной цепочке и произведению тока на количество цепочек. Т.е. 3 последовательные цепи с параметрами 12В и 350 мА подключаются параллельно, напряжение остается 12В, а ток 350*3=1,05А. Для долгой работы чипов нам нужен светодиодный драйвер с 12-15В и током 1050мА.

Расчет резистора для светодиода в этом случае будет таким:

Резистор аналогичен при последовательном соединении, однако, стоит учитывать, что потребление от источника питания увеличится в три раза (0,2+0,2+0,2=0,06А).

При подключении светодиодов через резистор нужен стабилизированный источник питания, т.к. при изменении напряжения будет изменяться и ток, идущий через диод.

Существует еще один способ соединения светодиодов — параллельно-последовательное с перекрестным соединением. но это достаточно сложная тема в расчетах, поэтому не буду ее тут раскрывать. Если потребуется, конечно, опишу, но думаю это нужно только узкому кругу специалистов.

В сети можно найти много онлайн-калькуляторов, которые Вам рассчитают сразу резисторы. Но слепо верить им не стоит, а лучше перепроверить, следуя поговорке: «Хочешь сделать это хорошо, сделай это сам».

к оглавлению ↑

на тему правильного расчета резисторов для LEDs

Источник: https://leds-test.ru/raschet-rezistora-dlya-svetodioda/

Шунтирующий резистор для светодиодных ламп

Чаще всего с вопросом почему мигает светодиодная лампа вы можете столкнуться после ремонта или замены обычных лампочек на энергосберегающие. Решить эту проблему можно 6 разными способами. Но чтобы узнать в чем причина такого странного поведения ламп для начала покопаемся в теории.

Вот одна из типовых схем энергосберегающей лампы.

Напряжение 220В поступает на диодный мост. В итоге получается постоянное напряжение определенной пульсации. Чтобы выровнять эти пульсации используется конденсатор С4. Вот как раз этот конденсатор и является всему виновником.

Подсветка выключателя

Самой главной причиной моргания выключенных светодиодных и энергосберегающих лампочек является наличие подсветки в выключателе. При выключенном выключателе маленький ток все равно продолжает течь по цепи подсветки заряжая фильтрующий конденсатор. Зарядившись, конденсатор пытается запустить схему питания лампы, однако «силы» не хватает и он тут же разряжается, а лампочка кратковременно вспыхивает. Затем все это повторяется снова и снова.

Распространены 6 основных методов избавления мигания выключенных энергосберегающих ламп:

1. шунтирование резистором
2. шунтирование конденсатором
3. подключение подсветки отдельным проводом
4. использование проходного выключателя
5. демонтаж подсветки внутри выключателя
6. включение параллельно светодиодной обычной лампочки

Шунтирование резистором

Бороться с миганием можно зашунтировав схему определенным сопротивлением. Для этого берете резистор сопротивлением 1мОм и мощностью от 0,5 до 2Вт. Для безопасности лучше заизолировать его термоусадкой.
Лучшее место подключения для резистора — это распределительная коробка. Подключаете его между нулевым и фазным проводами лампочки (параллельно энергосберегайке). Особенно удобно подключать этот резистор через зажимы Wago.

После этого ваша лампа перестанет моргать.

Если ваша распредкоробка запрятана и к ней нет доступа (хотя это уже является нарушением), или в ней нет свободного места, то резистор можно припаять прямо к фазному и нулевому проводу люстры. После чего запрятать концы в клеммник.

Метод имеет большой минус.

Кроме того, современные электронные счетчики в квартире будут учитывать расход энергии на нагрев сопротивления, и вы в конечном итоге будет платить не только за освещение, но и за эту «модернизацию».

Устраняем мигание светодиодной лампы с помощью конденсатора

Если у вас нет резистора, то вместо него можно воспользоваться конденсатором емкостью от 0,01 до 1мкФ и напряжением с двухкратным запасом от импульсных помех 2*220=440В. Но надежнее всего брать минимум 630В.

Когда нет конденсатора на 630В, а есть на 400В, то при помощи паяльника можно собрать вот такую схемку.

Здесь один резистор служит для защиты конденсатора от импульсных помех, а второй для разряда конденсатора.

Поэтому установка конденсатор более предпочтительнее и безопаснее. Устанавливайте его в те же места, что и вышеописанные с использованием сопротивления (распредкоробка, клеммник люстры).

Где найти такой конденсатор? Чтобы не бегать по радиомагазинам можно просто разобрать уже сгоревшую энергосберегающую лампу и вытащить оттуда или взять из обычного стартера для люминисцентных ламп. Правда есть одно НО. Применять лучше бумажный или керамический, т.к. электролитический при скачках напряжения может не безопасно взорваться. Так что если вы взяли именно его в качестве шунта, обязательно берите с большим запасом по напряжению.

Отдельный нулевой провод

Если у вас выключатель находится в одном блоке с розеткой или к выключателю подведен еще и нулевой провод, то подсветку можно жестко подключить к фазе и нулю. Она будет гореть постоянно, но лампочка моргать уже не будет. Метод связан с прокладкой дополнительных проводов и не очень удобен.

Проходной выключатель

Также можно воспользоваться проходным выключателем вместо обычного. В этом случае в одном положении будет гореть лампочка, а во втором подсветка. Лампочка также моргать не будет.

Это достигается за счет прямой подачи в отключенном положении на лампу только нулевых проводников.

Если вас не сильно напрягают дополнительные затраты связанные с покупкой проходного переключателя, и залезать в дебри с выбором подходящих резисторов и конденсаторов у вас нет желания, то этот метод наиболее оптимальный.

Подключение простой лампочки

А когда в люстре имеется несколько рожков, то можно вместо одной энергосберегающей лампочки параллельно поставить лампу накаливания. Мигания также должны прекратиться.
Метод работает только при наличии нескольких патронов в одной лампе и наверное самый мало затратный.

Здесь есть плюсы и минусы. Минус — вы лишаетесь преимущества экономии электроэнергии, ради которой скорее всего и переходили на энергосберегайки.
Плюс — освещение становится приятнее для глаз. В некоторых ювелирных мастерских применяют именно такой свет.

Демонтаж подсветки

Ну а наконец самый радикальный метод, когда уже сдают нервы — просто выдерните ненавистную подсветку из выключателя. Правда возникает вопрос для чего вы тогда покупали такой выключатель?

Моргает даже без выключателя с подсветкой

А что делать если ваш выключатель без подсветки, а лампа все равно моргает? При отключенном выключателе длинный питающий провод лампы может выступать своеобразной антенной. И если рядом с ним в одной штробе проложены много параллельных проводов под напряжением, то в отключенном проводе лампочки, они начнут наводить свое электрическое поле.

В результате чего образуется потенциал, который может заряжать фильтрующий конденсатор в схеме питания люминесцентной лампы.

Что с этим делать? Все также шунтировать лампу относительно маленьким сопротивлением, конденсатором или применять методы описанные выше.

Чаще всего с вопросом почему мигает светодиодная лампа вы можете столкнуться после ремонта или замены обычных лампочек на энергосберегающие. Решить эту проблему можно 6 разными способами. Но чтобы узнать в чем причина такого странного поведения ламп для начала покопаемся в теории.

Источник: https://mnogotolka.ru/info/shuntirujushhij-rezistor-dlja-svetodiodnyh-lamp/