LED의 저항을 계산하는 방법 - 예제가 있는 공식 + 온라인 계산기
다른 색상 음영의 LED는 직접 작동 전압이 다릅니다. LED의 전류 제한 저항을 선택하여 설정됩니다. 조명 장치를 공칭 모드로 전환하려면 작동 전류로 pn 접합에 전원을 공급해야 합니다. 이것은 LED의 저항을 계산하여 수행됩니다.
색상에 따른 LED 전압 표
작동 LED 전압이 다릅니다. 그것들은 반도체 pn 접합의 재료에 따라 달라지며 발광 파장, 즉 글로우 색상의 색조와 관련이 있습니다.
감쇠 저항을 계산하기 위한 다양한 색상 음영의 공칭 모드 표가 아래에 나와 있습니다.
| 발광색 | 직류 전압, V |
|---|---|
| 흰색 음영 | 3–3,7 |
| 빨간색 | 1,6-2,03 |
| 주황색 | 2,03-2,1 |
| 노란색 | 2,1-2,2 |
| 녹색 | 2,2-3,5 |
| 푸른 | 2,5-3,7 |
| 보라 | 2,8-4,04 |
| 적외선 | 1.9 이하 |
| 자외선 | 3,1-4,4 |
테이블에서 우리는 그것을 볼 수 있습니다 3볼트를 사용하여 모든 종류의 이미터를 켤 수 있습니다., 흰색 색조, 부분적으로 보라색 및 모든 자외선이 있는 장치 제외. 이는 크리스털을 통과하는 전류를 제한하기 위해 전원 공급 장치 전압의 일부를 "소진"해야 하기 때문입니다.
5, 9 또는 12V 전원 공급 장치를 사용하여 단일 다이오드 또는 직렬로 3개 및 5-6개 다이오드 체인에 전원을 공급할 수 있습니다.
직렬 체인은 LED 수의 요소에 대해 사용되는 장치의 신뢰성을 감소시킵니다. 병렬 연결은 2개의 체인 - 2배, 3 - 3배 등 동일한 비율로 신뢰성을 높입니다.
그러나 30-50 ~ 130-150,000 시간의 전례없는 광원 지속 시간은 장치의 수명이 의존하기 때문에 신뢰성 저하를 정당화합니다. 하루 5시간 가동해도 3만~5만시간~ 매일 저녁 4시간, 아침 1시간 - 16~27년 운영. 이 기간 동안 대부분의 비품은 쓸모없게 되어 폐기됩니다. 따라서 직렬 연결은 모든 LED 장치 제조업체에서 널리 사용됩니다.
LED 계산을 위한 온라인 계산기
자동 계산에는 다음 데이터가 필요합니다.
- 소스 또는 전원 공급 장치 전압, V;
- 장치의 공칭 직류 전압, V;
- 직접 정격 작동 전류, mA;
- 체인에 있거나 병렬로 포함된 LED 수
- LED 연결 다이어그램다이어그램.
초기 데이터는 다이오드의 데이터 시트에서 가져올 수 있습니다.
계산기의 해당 창에 입력한 후 "계산"을 누르면 저항의 공칭 값과 전력을 얻을 수 있습니다.
다이오드 전류 제한 저항기 크기 계산
실제로 다이오드의 전압-암페어 특성에 따라 그래픽과 정격 데이터에 따라 수학의 두 가지 유형의 계산이 사용됩니다.
그림에서:
- Е - 출력에서 E 값을 갖는 전원 공급 장치입니다.
- "+"/"-" - LED 연결의 극성: "+" - 다이어그램에서 삼각형으로 표시된 양극, "-" - 다이어그램에서 십자선으로 표시된 음극;
- 아르 자형 - 전류 제한 저항;
- 유~ 주도의 - 직접, 작동 전압이기도 합니다.
- 나 - 장치를 통한 작동 전류;
- 우리는 저항 양단의 전압을 U로 표시합니다.아르 자형.
그런 다음 계산 회로는 다음과 같습니다.
전류 제한에 대한 저항을 계산해 보겠습니다. 전압 유 회로에서 다음과 같이 배포됩니다.
유 = 유아르 자형 + 유~ 주도의 또는 유아르 자형 + 나 × R~ 주도의, 볼트,
어디 아르 자형~ 주도의- pn 접합의 내부 차동 저항.
수학적 변환을 통해 다음 공식을 얻습니다.
R = (U-U~ 주도의)/나, 옴 단위.
값 유 데이터 시트 값에서 선택할 수 있습니다.
T6 bin이 있는 Cree LED 모델 Cree XM-L의 전류 제한 저항 값을 계산해 보겠습니다.
사양: 일반적인 공칭 유주도의 = 2.9V, 최대 유주도의 = 3.5V, 작동 전류 나주도의=0,7 А.
계산을 위해 우리는 유주도의 = 2,9 В.
R = (U-U~ 주도의)/I = (5-2,9)/0,7 = 3옴.
계산된 값은 3 Ohm과 같습니다. 정확도 허용 오차가 ± 5%인 요소를 선택합니다. 이 정확도는 작동 지점을 700mA로 설정하기에 충분합니다.
저항 값을 반올림합니다. 이것은 전류, 다이오드의 광속을 감소시키고 크리스탈의 보다 부드러운 열 모드에 의해 동작의 신뢰성을 증가시킬 것입니다.
이 저항에 필요한 전력 손실을 계산해 보겠습니다.
P = I² × R = 0.7² × 3 = 1.47W
안전을 위해 가장 가까운 더 높은 값인 2W로 반올림합니다.
직렬 및 병렬 연결 방식 LED는 널리 사용되며 이러한 연결의 기능을 보여줍니다. 동일한 요소를 직렬로 연결하면 소스 전압이 그들 사이에 균등하게 분배됩니다. 내부 저항이 다르면 저항에 비례합니다.병렬로 연결하면 전압은 동일하고 전류는 소자의 내부 저항에 반비례합니다.
LED가 직렬로 연결된 경우.
직렬 연결에서 체인의 첫 번째 다이오드는 양극이 전원 공급 장치의 "+"에 연결되고 음극이 두 번째 다이오드의 양극에 연결됩니다. 그리고 음극이 소스의 "-"에 연결된 체인의 마지막 다이오드까지 계속됩니다. 직렬 회로의 전류는 모든 요소에서 동일합니다. 즉, 모든 조명 장치를 통해 동일한 크기입니다. 개방, 즉 발광 결정의 내부 저항은 수십 또는 수백 옴입니다. 100ohm의 저항에서 15-20mA가 회로를 통해 흐르는 경우 각 요소에 1.5-2V가 있습니다. 모든 장치의 전압 합은 전원 공급 장치의 전압보다 작아야 합니다. 차이는 일반적으로 두 가지 기능을 수행하는 특수 저항으로 완화됩니다.
- 정격 작동 전류를 제한합니다.
- LED에 공칭 순방향 전압을 제공합니다.
병렬로 연결된 경우
병렬 연결은 두 가지 방법으로 수행할 수 있습니다.
상단 그림은 켜는 방법이 바람직하지 않음을 보여줍니다. 이 연결을 통해 하나의 저항은 수정이 완벽하고 공급 도체의 길이가 동일한 경우에만 전류의 평등을 보장합니다. 그러나 제조 중 반도체 장치의 매개변수가 흩어져 있어 동일하게 만들 수 없습니다. 그리고 동일한 것을 선택하면 가격이 극적으로 증가합니다. 차이는 50-70% 이상일 수 있습니다.. 디자인을 조립하면 최소 50-70%의 발광 차이를 얻을 수 있습니다. 또한 하나의 라디에이터가 고장 나면 모든 장치의 작동이 변경됩니다. 회로가 고장 나면 하나는 꺼지고 다른 하나는 33% 더 밝게 빛나고 더 뜨거워집니다.과열은 글로우 쉐이드의 변화와 밝기 감소와 같은 성능 저하에 기여합니다.
크리스탈의 과열 및 연소로 인한 단락의 경우 전류 제한 저항이 고장날 수 있습니다.
낮은 옵션을 사용하면 정격 전력이 다른 경우에도 다이오드의 원하는 작동 지점을 설정할 수 있습니다.
3개의 LED 요소와 1개의 전류 제한 저항이 4.5V에서 직렬로 연결됩니다. 결과 체인은 병렬로 연결됩니다. 각 다이오드는 20mA를 전달하고 모두 60mA를 전달합니다. 각각에서 1.5V 미만, 전류 제한기 - 0.2-0.5V 이상입니다. 흥미롭게도 4.5V 전원 공급 장치를 사용하는 경우 직류 전압이 1.5V 미만인 적외선 다이오드만 작동할 수 있습니다. 그렇지 않으면 전원 공급 장치를 5V 이상으로 늘려야 합니다.
LED 소자(회로 상부)의 직접 병렬 연결은 30-50% 이상의 매개변수 변화로 인해 권장되지 않습니다. 각 다이오드(하단)에 대해 개별 저항이 있는 방식을 사용하고 이미 다이오드-저항 쌍을 병렬로 연결합니다.
단일 LED일 때
단일 LED용 저항기 전력이 최대 50-100mW일 때만 사용됩니다.. 더 높은 전력 값에서 전력 회로의 효율은 크게 감소합니다.
다이오드의 직접 작동 전압이 전원 전압보다 훨씬 낮으면 제한 저항을 사용하면 높은 손실이 발생합니다. 3-5가지 유형의 전원 공급 장치 보호 기능이 제공하는 세심하게 필터링된 리플로 고품질 및 안정성의 전기는 빛으로 변환되지 않고 단순히 열로 소산됩니다.
고전력 출력의 경우 다음 드라이버가 사용됩니다. 운전사 - 전류 제한 저항은 고전력 출력에 사용됩니다.
전류 제한 저항을 사용하여 작동 설정 주도의 - 최적의 LED 작동을 보장하는 간단하고 안정적인 방법입니다.
간단한 저항 계산의 비디오 예.
그러나 100밀리와트 이상의 다이오드 전력을 사용하려면 독립형 또는 내장형 전류 안정화 소스 또는 드라이버를 사용해야 합니다.
