LED ల కోసం రెసిస్టర్‌ను ఎలా లెక్కించాలి - ఉదాహరణలతో సూత్రాలు + ఆన్‌లైన్ కాలిక్యులేటర్

వివిధ రంగుల షేడ్స్ యొక్క LED లు వేర్వేరు ప్రత్యక్ష ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్లను కలిగి ఉంటాయి. LED యొక్క ప్రస్తుత పరిమితి నిరోధకతను ఎంచుకోవడం ద్వారా అవి సెట్ చేయబడతాయి. కాంతి పరికరాన్ని నామమాత్రపు మోడ్కు తీసుకురావడానికి, మీరు ఆపరేటింగ్ కరెంట్తో p-n జంక్షన్కు శక్తినివ్వాలి. LED కోసం రెసిస్టర్‌ను లెక్కించడం ద్వారా ఇది జరుగుతుంది.

రంగుపై ఆధారపడి LED వోల్టేజీల పట్టిక

ఆపరేటింగ్ LED వోల్టేజీలు భిన్నంగా ఉంటాయి. అవి సెమీకండక్టర్ p-n జంక్షన్ యొక్క పదార్థాలపై ఆధారపడి ఉంటాయి మరియు కాంతి ఉద్గార తరంగదైర్ఘ్యానికి సంబంధించినవి, అంటే గ్లో రంగు యొక్క రంగు.

డంపింగ్ నిరోధకతను లెక్కించడానికి వివిధ రంగుల షేడ్స్ యొక్క నామమాత్రపు మోడ్‌ల పట్టిక క్రింద చూపబడింది.

టేబుల్ నుండి మనం దానిని చూడవచ్చు అన్ని రకాల ఉద్గారాలను ఆన్ చేయడానికి 3 వోల్ట్‌లను ఉపయోగించవచ్చు, తెలుపు రంగు, పాక్షికంగా వైలెట్ మరియు అన్ని అతినీలలోహిత రంగు కలిగిన పరికరాలు తప్ప. క్రిస్టల్ ద్వారా కరెంట్‌ను పరిమితం చేయడానికి విద్యుత్ సరఫరా వోల్టేజ్‌లో కొంత భాగాన్ని "ఉపయోగించడం" అవసరం అనే వాస్తవం దీనికి కారణం.

5, 9 లేదా 12 V విద్యుత్ సరఫరాతో, మీరు సిరీస్‌లో 3 మరియు 5-6 డయోడ్‌ల సింగిల్ డయోడ్‌లు లేదా గొలుసులను శక్తివంతం చేయవచ్చు.

సీరియల్ గొలుసులు LED ల సంఖ్య యొక్క కారకం గురించి ఉపయోగించే పరికరాల విశ్వసనీయతను తగ్గిస్తాయి. సమాంతర కనెక్షన్ అదే నిష్పత్తిలో విశ్వసనీయతను పెంచుతుంది: 2 గొలుసులు - 2 సార్లు, 3 - 3 సార్లు, మొదలైనవి.

కానీ 30-50 నుండి 130-150 వేల గంటల వరకు కాంతి వనరుల యొక్క అపూర్వమైన వ్యవధి విశ్వసనీయతలో తగ్గుదలని సమర్థిస్తుంది, ఎందుకంటే పరికరం యొక్క సేవ జీవితం దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. రోజుకు 5 గంటల పాటు 30-50 వేల గంటల ఆపరేషన్ కూడా - ప్రతిరోజూ సాయంత్రం 4 గంటలు మరియు ఉదయం 1 గంటలు - ఇది 16-27 సంవత్సరాల ఆపరేషన్. ఈ సమయంలో, చాలా ఫిక్చర్‌లు వాడుకలో లేవు మరియు స్క్రాప్ చేయబడతాయి. అందువల్ల, LED పరికరాల తయారీదారులందరికీ సిరీస్ కనెక్షన్ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

LED లను లెక్కించడానికి ఆన్‌లైన్ కాలిక్యులేటర్

స్వయంచాలక గణన కోసం క్రింది డేటా అవసరం:

• మూలం లేదా విద్యుత్ సరఫరా వోల్టేజ్, V;
• పరికరం యొక్క నామమాత్రపు ప్రత్యక్ష వోల్టేజ్, V;
• డైరెక్ట్ రేట్ ఆపరేటింగ్ కరెంట్, mA;
• గొలుసులోని LED ల సంఖ్య లేదా సమాంతరంగా చేర్చబడింది;
• LED కనెక్షన్ రేఖాచిత్రంరేఖాచిత్రం(లు).

డయోడ్ యొక్క డేటా షీట్ నుండి ప్రారంభ డేటా తీసుకోవచ్చు.

కాలిక్యులేటర్ యొక్క తగిన విండోలలో వాటిని నమోదు చేసిన తర్వాత "లెక్కించు" నొక్కండి మరియు మీరు రెసిస్టర్ మరియు దాని శక్తి యొక్క నామమాత్ర విలువను పొందుతారు.

డయోడ్ కరెంట్-లిమిటర్ రెసిస్టర్ పరిమాణం యొక్క గణన

ఆచరణలో, రెండు రకాల గణనలను ఉపయోగిస్తారు - గ్రాఫిక్ - డయోడ్ యొక్క వోల్ట్-ఆంపియర్ లక్షణం మరియు గణిత - దాని రేటింగ్ డేటా ప్రకారం.

విద్యుత్ సరఫరాకు ట్రాన్స్మిటర్ కనెక్షన్ యొక్క స్కీమాటిక్ రేఖాచిత్రం.

చిత్రంలో:

• E - విద్యుత్ సరఫరా మూలం, అవుట్‌పుట్‌లో E విలువను కలిగి ఉంటుంది;
• "+"/"-" - LED కనెక్షన్ యొక్క ధ్రువణత: "+" - యానోడ్, రేఖాచిత్రాలపై త్రిభుజంతో చూపబడింది, "-" - క్యాథోడ్, రేఖాచిత్రాలపై క్రాస్ డాష్‌తో చూపబడింది;
• ఆర్ - ప్రస్తుత పరిమితి నిరోధకత;
• యు_{దారితీసింది} - ప్రత్యక్ష, ఇది కూడా పని వోల్టేజ్;
• I - పరికరం ద్వారా ప్రస్తుత ఆపరేటింగ్;
• మేము రెసిస్టర్‌లోని వోల్టేజ్‌ను U గా సూచిస్తాము_ఆర్.

అప్పుడు గణన కోసం సర్క్యూట్ ఇలా కనిపిస్తుంది:

రెసిస్టర్‌ను లెక్కించడానికి స్కీమాటిక్.

ప్రస్తుత పరిమితి కోసం ప్రతిఘటనను గణిద్దాం. వోల్టేజ్ యు సర్క్యూట్లో ఈ క్రింది విధంగా పంపిణీ చేయబడుతుంది:

యు = యు_ఆర్ + యు_{దారితీసింది} లేదా యు_ఆర్ + ఐ × ఆర్_{దారితీసింది}వోల్టులలో,

ఎక్కడ ఆర్_{దారితీసింది}- p-n జంక్షన్ యొక్క అంతర్గత అవకలన నిరోధకత.

గణిత పరివర్తనల ద్వారా మనం సూత్రాన్ని పొందుతాము:

R = (U-U_{దారితీసింది})/నేను, ఓమ్‌లో.

విలువ యు డేటా షీట్ విలువల నుండి తీసుకోవచ్చు.

T6 బిన్‌ని కలిగి ఉన్న క్రీ LED మోడల్ క్రీ XM-L కోసం కరెంట్ లిమిటింగ్ రెసిస్టర్ విలువను గణిద్దాం.

దీని లక్షణాలు: సాధారణ నామమాత్రం యు_LED = 2.9 V, గరిష్టంగా యు_LED = 3.5 V, ఆపరేటింగ్ కరెంట్ I_LED=0,7 ఎ.

గణన కోసం మేము ఉపయోగిస్తాము యు_LED = 2,9 వీ.

R = (U-U_{దారితీసింది})/I = (5-2,9)/0,7 = 3 ఓం.

లెక్కించిన విలువ 3 ఓంకు సమానం. మేము ± 5% యొక్క ఖచ్చితత్వ సహనంతో మూలకాన్ని ఎంచుకుంటాము. ఈ ఖచ్చితత్వం ఆపరేటింగ్ పాయింట్‌ను 700 mAకి సెట్ చేయడానికి సరిపోతుంది.

ప్రతిఘటన విలువను పూర్తి చేయండి. ఇది ప్రస్తుత, డయోడ్ యొక్క ప్రకాశించే ఫ్లక్స్ను తగ్గిస్తుంది మరియు క్రిస్టల్ యొక్క మరింత సున్నితమైన థర్మల్ మోడ్ ద్వారా ఆపరేషన్ యొక్క విశ్వసనీయతను పెంచుతుంది.

ఈ రెసిస్టర్‌కు అవసరమైన పవర్ డిస్సిపేషన్‌ను గణిద్దాం:

P = I² × R = 0.7² × 3 = 1.47 W

సురక్షితంగా ఉండటానికి, సమీప అధిక విలువ, 2 W వరకు దాన్ని పూర్తి చేయండి.

సిరీస్ మరియు సమాంతర కనెక్షన్ పథకాలు LED లు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి మరియు ఈ కనెక్షన్ల లక్షణాలను చూపుతాయి. అదే మూలకాలను సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేయడం మూలాధార వోల్టేజ్‌ను వాటి మధ్య సమానంగా విభజిస్తుంది. వివిధ అంతర్గత ప్రతిఘటనలతో, ఇది ప్రతిఘటనలకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది.సమాంతరంగా అనుసంధానించబడినప్పుడు, వోల్టేజ్ ఒకే విధంగా ఉంటుంది మరియు ప్రస్తుత మూలకాల యొక్క అంతర్గత ప్రతిఘటనలకు విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది.

LED లను సిరీస్‌లో కనెక్ట్ చేసినప్పుడు.

శ్రేణి కనెక్షన్‌లో, గొలుసులోని మొదటి డయోడ్ దాని యానోడ్ విద్యుత్ సరఫరా యొక్క "+"కి మరియు దాని కాథోడ్ రెండవ డయోడ్ యొక్క యానోడ్‌కు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది. మరియు గొలుసులోని చివరి డయోడ్ వరకు, దీని కాథోడ్ మూలం యొక్క "-"కి కనెక్ట్ చేయబడింది. సిరీస్ సర్క్యూట్లో ప్రస్తుత దాని అన్ని అంశాలలో ఒకే విధంగా ఉంటుంది. అంటే, ఏదైనా కాంతి పరికరం ద్వారా అదే పరిమాణంలో ఉంటుంది. బహిరంగ, అనగా కాంతి-ఉద్గార క్రిస్టల్ యొక్క అంతర్గత నిరోధం పదుల లేదా వందల ఓంలలో ఉంటుంది. 15-20 mA 100 ఓంల నిరోధకతతో సర్క్యూట్ ద్వారా ప్రవహిస్తున్నట్లయితే, ప్రతి మూలకం వద్ద 1.5-2 V ఉంటుంది. అన్ని పరికరాల్లోని వోల్టేజీల మొత్తం తప్పనిసరిగా విద్యుత్ సరఫరా కంటే తక్కువగా ఉండాలి. వ్యత్యాసం సాధారణంగా ప్రత్యేక నిరోధకంతో తడిసిపోతుంది, ఇది రెండు విధులను నిర్వహిస్తుంది:

• రేట్ చేయబడిన ఆపరేటింగ్ కరెంట్‌ను పరిమితం చేస్తుంది;
• LED పై నామమాత్రపు ఫార్వర్డ్ వోల్టేజీని అందిస్తుంది.

కూడా చదవండి

12 వోల్ట్‌లకు LEDని కనెక్ట్ చేస్తోంది

 

సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేసినప్పుడు

సమాంతర కనెక్షన్ రెండు విధాలుగా చేయవచ్చు.

సమాంతర కనెక్షన్ వైరింగ్ రేఖాచిత్రం.

పై చిత్రంలో ఎలా ఆన్ చేయాలనేది అవాంఛనీయమైనది కాదు. ఈ కనెక్షన్‌తో, స్ఫటికాలు ఖచ్చితమైనవి మరియు సరఫరా కండక్టర్ల పొడవు ఒకే విధంగా ఉంటే మాత్రమే ఒక ప్రతిఘటన ప్రవాహాల సమానత్వాన్ని నిర్ధారిస్తుంది. కానీ తయారీ సమయంలో సెమీకండక్టర్ పరికరాల పారామితుల స్కాటర్ వాటిని ఒకేలా చేయడానికి అనుమతించదు. మరియు అదే వాటిని ఎంచుకోవడం ధర నాటకీయంగా పెరుగుతుంది. వ్యత్యాసం 50-70% లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఉండవచ్చు. డిజైన్‌ను సమీకరించడం, మీరు కనీసం 50-70% ప్రకాశంలో వ్యత్యాసాన్ని పొందుతారు. అదనంగా, ఒక రేడియేటర్ యొక్క వైఫల్యం అన్నింటి యొక్క ఆపరేషన్ను మారుస్తుంది: సర్క్యూట్ విచ్ఛిన్నమైతే, ఒకటి బయటకు వెళ్తుంది, ఇతరులు 33% ప్రకాశవంతంగా ప్రకాశిస్తుంది మరియు మరింత వేడిగా మారుతుంది.వేడెక్కడం వాటి క్షీణతకు దోహదం చేస్తుంది - గ్లో షేడ్‌లో మార్పు మరియు ప్రకాశం తగ్గుతుంది.

క్రిస్టల్ యొక్క వేడెక్కడం మరియు బర్నింగ్ ఫలితంగా షార్ట్ సర్క్యూట్ విషయంలో, ప్రస్తుత-పరిమితి నిరోధకం విఫలం కావచ్చు.

దిగువ ఎంపిక వివిధ పవర్ రేటింగ్‌లను కలిగి ఉన్నప్పటికీ, ఏదైనా డయోడ్ యొక్క కావలసిన ఆపరేటింగ్ పాయింట్‌ను సెట్ చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

పరికరాల శ్రేణి-సమాంతర కనెక్షన్ యొక్క పథకం.

మూడు LED మూలకాలు మరియు ఒక కరెంట్ లిమిటింగ్ రెసిస్టర్ 4.5 V వద్ద సిరీస్‌లో అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ఫలితంగా గొలుసులు సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉంటాయి. ప్రతి డయోడ్ 20 mA మరియు మొత్తం 60 mA కలిగి ఉంటుంది. వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి వద్ద మీరు 1.5 V కంటే తక్కువ పొందుతారు మరియు ప్రస్తుత పరిమితిలో - 0.2-0.5 V కంటే తక్కువ కాదు. ఆసక్తికరంగా, మీరు 4.5 V విద్యుత్ సరఫరాను ఉపయోగిస్తే, 1.5 V కంటే తక్కువ ప్రత్యక్ష వోల్టేజ్ ఉన్న ఇన్‌ఫ్రారెడ్ డయోడ్‌లు మాత్రమే పని చేయగలవు. అది, లేదా మీరు విద్యుత్ సరఫరాను కనీసం 5 Vకి పెంచాలి.

30-50% లేదా అంతకంటే ఎక్కువ పారామితుల వైవిధ్యం కారణంగా LED మూలకాల యొక్క ప్రత్యక్ష సమాంతర కనెక్షన్ (సర్క్యూట్ ఎగువ భాగం) సిఫార్సు చేయబడదు. ప్రతి డయోడ్ (దిగువ భాగం) కోసం వ్యక్తిగత రెసిస్టర్‌లతో పథకాన్ని ఉపయోగించండి మరియు ఇప్పటికే డయోడ్-రెసిస్టర్ జతలను సమాంతరంగా కనెక్ట్ చేయండి.

ఒకే LED ఉన్నప్పుడు

ఒకే LED కోసం రెసిస్టర్ వారి శక్తి 50-100 mW వరకు ఉన్నప్పుడు మాత్రమే ఉపయోగించబడుతుంది. అధిక శక్తి విలువలలో పవర్ సర్క్యూట్ యొక్క సామర్థ్యం గణనీయంగా తగ్గుతుంది.

డయోడ్ యొక్క ప్రత్యక్ష ఆపరేటింగ్ వోల్టేజ్ విద్యుత్ సరఫరా వోల్టేజ్ కంటే చాలా తక్కువగా ఉంటే, పరిమితి నిరోధకం యొక్క ఉపయోగం అధిక నష్టాలకు దారి తీస్తుంది. 3-5 రకాల విద్యుత్ సరఫరా రక్షణ ద్వారా అందించబడిన జాగ్రత్తగా ఫిల్టర్ చేయబడిన అలలతో అధిక నాణ్యత మరియు స్థిరత్వం యొక్క విద్యుత్ కాంతిగా మార్చబడదు, కానీ కేవలం వేడిగా నిష్క్రియంగా వెదజల్లుతుంది.

అధిక పవర్ అవుట్‌పుట్‌ల కోసం క్రింది డ్రైవర్లు ఉపయోగించబడతాయి డ్రైవర్లు - కరెంట్ లిమిటింగ్ రెసిస్టర్‌లు అధిక పవర్ అవుట్‌పుట్‌ల కోసం ఉపయోగించబడతాయి.

ఆపరేటింగ్‌ను సెట్ చేయడానికి కరెంట్ లిమిటింగ్ రెసిస్టర్‌ని ఉపయోగించడం LED - సరైన LED ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారించడానికి సులభమైన మరియు నమ్మదగిన మార్గం.

సాధారణ నిరోధక గణన యొక్క వీడియో ఉదాహరణలు.

కానీ వంద మిల్లీవాట్లకు పైగా డయోడ్ శక్తితో, మీరు స్వతంత్ర లేదా అంతర్నిర్మిత ప్రస్తుత స్థిరీకరణ మూలాలు లేదా డ్రైవర్లను ఉపయోగించాలి.