LED neden bir direnç üzerinden bağlanmalıdır?

LED şeridi vardır dirençler, PCB'ler (LED'lerin gösterge görevi gördüğü yerlerde) dirençlere, hatta LED ampullere sahiptir - ve bu dirençlerdir. Sorun nedir? Bir LED neden genellikle bir direnç üzerinden bağlanır? Bir LED için direnç nedir?

Aslında, her şey çok basit: Bir LED'in çalışması için çok az DC voltajı gerekir ve daha fazla uygularsanız LED yanar. Nominalden biraz daha fazla, 0,2 volt daha fazla uygulasanız bile, LED kaynağı hızla azalmaya başlayacak ve çok yakında bu yarı iletken ışık kaynağının ömrü gözyaşlarıyla sona erecek.

Örneğin, kırmızı bir LED'in normal çalışması için tam olarak 2.0 volta ihtiyacı varken, akım tüketimi 20 miliamperdir. Ve 2,2 volt uygularsanız, p-n bağlantısında bir arıza olacaktır.

Kullanılan yarı iletkenlere ve LED teknolojisine bağlı olarak farklı LED üreticileri için çalışma voltajı bir yönde veya diğer yönde biraz farklılık gösterebilir. Bununla birlikte, iyi bilinen bir üreticinin kırmızı SMD LED'inin akım-gerilim karakteristiğine bakın, örneğin:

Burada zaten 1,9 voltta LED'in loş bir şekilde parlamaya başladığını ve çıkışlarına tam olarak 2 volt uygulandığında parlamanın oldukça parlak olacağını görebilirsiniz, bu onun nominal modudur. Şimdi voltajı 2,1 volta yükseltirsek, LED aşırı ısınmaya başlayacak ve hızla kaynağını kaybedecektir. Ve 2,1 volttan fazla uygulandığında LED yanacaktır.

Şimdi hatırlayalım Devrenin bir bölümü için Ohm yasası: Devre bölümündeki akım, bu bölümün uçlarındaki gerilim ile doğru orantılıdır ve direnci ile ters orantılıdır:

Bu nedenle, LED'den 20 mA'ya eşit bir akım ve terminallerinde 2,0 V'luk bir voltaj varsa, bu yasaya göre hangi LED'in aktif bir direnci vardır? Doğru: 2,0 / 0,020 = 100 ohm. Çalışma durumundaki LED, özelliklerinde 2 * 0.020 = 40 mW gücünde 100 ohm'luk bir dirence eşdeğerdir.

Peki ya gemide sadece 5 volt veya 12 volt varsa? Bir LED'e yanmaması için bu kadar yüksek voltajla nasıl güç verilir? İşte her yerdeki geliştiriciler ve ek olarak kullanmanın en uygun olduğuna karar verdiler. direnç.

Neden bir direnç? Kaynaklar ve güç dağılımı açısından en karlı, en ekonomik, en ucuz, LED üzerinden akımı sınırlama sorununu çözmenin yolu olduğu için.

Dolayısıyla, 5 volt varsa ve 100 ohm'luk bir "direnç" üzerinden 2 volt almanız gerekiyorsa, o zaman bu 5 volt'u kullanışlı 100 ohm'luk kızdırma direncimiz (bu LED'dir) ile başka bir direnç, nominal değer arasında bölmeniz gerekir. , şimdi mevcut olana göre hesaplanması gerekiyor:

Bu devrede akım sabittir, değişken değildir, sabit durumda tüm elemanlar doğrusaldır, bu nedenle tüm devredeki akım aynı değer olacaktır, örneğimizde 20 mA - LED'in ihtiyacı olan budur. Bu nedenle, içinden geçen akımın da 20 mA olacağı ve üzerindeki voltajın bir yere konulması gereken sadece 3 volt olacağı bir değere sahip bir direnç R1 seçeceğiz.

Yani: Ohm yasasına göre I = U / R, dolayısıyla R = U / I = 3 / 0,02 = 150 Ohm. Peki ya güç? P = U2/ R = 9/150 = 60 mW. 0,125 W'lık bir direnç iyidir, bu nedenle çok ısınmaz. Artık LED'in direncinin ne olduğu herkes için açık.

Ayrıca bakınız: LED özellikleri