Навіщо светодиоду потрібен резистор?
Посидів я на форумі і коли мені набридло відповідати на питання "навіщо потрібні резистори светодиодам" і поправляти кожен раз, коли хтось заявляє що його діод розрахований на напругу ХАРЧУВАННЯ в 3v і т.п. - я вирішив написати цей пост.
Спробую вам пояснити на пальцях що, як і чому, щоб в майбутньому ви не задавали дурних запитань.
Ось вам для початку найголовніший закон електротехніки в більш доступній формі - образної. Знайомтеся. Закон Ома:
Мало хто з нас не знайомий з основним завданням коробки передач в автомобілі. Вона потрібна для більш швидкого розгону тому на перших передачах ми отримуємо велику тягу, а відповідно і прискорення. Але ми не можемо розвинути великій швидкості. На останніх же передачах навпаки. Якщо нам потрібно набрати більшу швидкість на рівній дорозі - нам не потрібен великий тяги. Нам важливіше обертів. Якщо ж ми їмо з якихось городах після дощу - нам для такої ж швидкості буде потрібно набагато більша тяга. Грунт пручається руху і нам доводиться його виорювало бампером. Якщо ж у нас не вистачить тяги - почнуть падати оберти. Причому ми заглохнем, якщо не знизимо передачу.
Те ж саме відбувається і в купі лампочок з проводами. Провід - автострада, а лампочки - город. Тяга це напруга (вольти), а швидкість - струм (ампер). Саме ток нам і потрібен завжди. Так само як і від автомобіля нам потрібно не тяга, а швидкість, яку ми отримуємо необхідної тягою.
Коробку передач можна уявити в електроніці як трансформатор, резистор як зчеплення, світлодіод як гальмо, а двигун як розетку.
Загального досить багато для порівняння.
Чому напруга не настільки істотно? Та тому що нам потрібно його стільки, щоб струм зміг подолати перешкоду - опір. Якщо напруги буде більше - воно все одно впаде до потрібного нам значення. Яка різниця між Жігулём і Хамером, якщо нам треба їхати по місту не порушуючи правил? У Хамера запас більше, ось і все. На швидкість це не вплине. А ось якщо струм не контролюється і його навантаження може брати стільки, скільки їй дадуть, то брати вона буде стільки, на скільки вистачить напруги. Це все одно що вичавити педаль газу до упору, а регулювати швидкість зчепленням. Здавалося б марення, але в схемах резисторів, які і є зчепленням, зазвичай більше за всіх інших деталей. Це тому що педалі газу (імпульсна управління струмом) в електроніці робити складніше і дорожче зчеплення. Тому краще використовувати джерело живлення з якомога меншим, необхідним для роботи приладу, напругою. Щоб менше доводилося "палити диски". Тоді більше цінної енергії піде на потрібну справу, а не на нагрів "зчеплення".
Зрозуміли що з себе представляють ці всякі вольти і ампер?
Вольт - напруга - тяга автомобіля
Ампер - ток - швидкість автомобіля
Ом - опір - тертя дороги, повітря, гальмівних колодок, зчеплення і т.п. Саме в різних видах опору електрична енергія виконує свою роботу.
Ось ці три рядки вам треба на час читання, того що нижче, запам'ятати.
Ну а тепер про саму суть:
Навіщо потрібен резистор светодиоду?
Всі ми звикли до того, що лампочка горить, якщо її безпосередньо підключити до джерела живлення. Згорає вона тільки від перегріву нитки напруження, якщо перестаратися з напругою. Це відбувається тому, що лампочка сама як резистор. Струм через неї пробирається з працею і йому тим легше, чим вище напруга. Але даремно ви прирівнює складний напівпровідниковий прилад (в народі просто світлодіод) з примітивним скляним міхуром з шматком вольфраму всередині.
Справа в тому, що світлодіод струмовий прилад. Якщо лампочка сама собі вибере ток, то світлодіод вибирає собі напругу. Тобто якщо він вибирає для себе 1,8v, а ми подамо на нього 1,9v, то струм зросте на стільки, що він згорить. Це відбувається тому, що він намагається утримати своє напруження в 1,8v, а джерело намагається видати свої 1,9v. Ось таке змагання. Якщо джерело слабкий і світлодіод зуміє просадити на ньому напруга до потрібного - він буде жити, а немає - питальник виграє смертельну для світлодіода битву. Резистор послаблює джерело живлення, працюючи як зчеплення в автомобілі з заклинив педаллю газу, щоб скинути його швидкість.
Навіщо вішати на кожен світлодіод за окремим резистору?
Якщо у вас послідовна ланцюжок світлодіодів (один за одним), то вистачить і одного резистора. Струм у всіх точках цього ланцюга протікає один і той же.
Але паралельне включення світлодіодів не припустимо. Через їх не ідеального виробництва параметри від світлодіода до светодиоду трохи стрибають і весь струм, призначений для всіх світлодіодів, на себе потягне той, який вимагає найменше напруження. Він посадить напруга до своєї норми, а іншим светодиодам його не вистачить. У підсумку отримуємо згорілий світлодіод. Далі естафета передається наступному за списком і так ми отримуємо купу підсмажених діодів.
Кілька зауважень і уточнень:
На світлодіодах пишуть не напруга живлення, а напруга падіння на них (то, яке вони собі вибирають). І це було визначено приблизний. Це число призначене тільки для розрахунку резистора і мінімальної напруги харчування. Від напруги харчування потрібно віднімати напруга падіння світлодіода. Таким чином ми отримуємо напругу на резисторі, а струм, який через нього протікає, розраховується діленням напруги (що залишився на ньому) на його ж опір.
Якщо потрібно розрахувати опір цього резистора - ділимо напруга, що залишився на ньому, на ток, який нам потрібен. Всі одиниці в Омасі, вольтах і амперах. Якщо ампер проміняємо на міліампер, то опір отримуємо в кілоомах.
Сучасні понад яскраві сині, зелені і білі світлодіоди почали трохи походити по властивостям на лампочки. Їх можна живити безпосередньо від джерела живлення, але це ненадійно тому вони як і раніше залишаються світлодіодами і не позбавлені повністю свого пороку. По суті це все ті ж світлодіоди, але з вбудованим резистором десь на 20 Ом. Ще вони бояться статики, але це окрема історія.
Світлодіоди не такі вже й точні в плані утримання напруги. Якщо піднімати ток - напруга падіння на них теж трішечки підіймається. Цим можна скористатися при паралельному підключенні світлодіодів з однієї партії (у них розкид характеристик мінімальний). Понад яскраві взагалі можна запаралелівать просто однотипні. На однопартійність їм все одно.
Світлодіоди можна відібрати і вручну звичайної прозвонкой в мультиметри. Вона показує напругу падіння в мілівольтах. Можна відібрати якомога більше схожі. Їх можна буде з'єднувати паралельно, але всі ці методи тільки для крайніх випадків. Особисті дієтологи светодиодам не зашкодять.
Ось я і відписався. Сподіваюся ви не заснули за клавіатурою, поки намагалися осилити всю цю занудятіну.
З усіма скаргами на перегрів мозку звертайтеся до мене (INFERIONу).
аффтар INFERION
(С) піжжено сдесь
Я не маю на мотоіже. Фотки взяв в контакті з групи 'мотоелектріка'. З того, що я робив, фото майже не залишилося. Або представлених варіантів мало?
Судячи з усього ти не зрозумів суть мого поста, постараюся пояснити дохідливо.
На просторах інтернету викладено дуже багато інформації, причому переважна більшість цієї множини є для вільного копіювання. Зазвичай прийнято вказувати звідки взяті фотографії, або інша використана інформація.
Є ще один нюанс, ілюструвати свої роботи чужими фото теж дуже некоректно.
Приклад, можна заявити: "Я побудував боббер з оппозита!" і проілюструвати його такий фоткою
а насправді виявиться в гаражі стоїть такий апарат
про який дуже умовно можна сказати "побудував" і з великою натяжкою "боббер". з правди залишиться тільки "я" яке відразу стає зрозуміло ким є :)
Все вище сказане є пояснення. а не образою, я ничк \ уть не сумніваюся в твоїх здібностях, просто хочу пояснити коректність викладення інформації за своїми роботами.
АПНУ темку)
ось вирішив в новому сезоні зайнятися поворотами + стопгабаріт му: innocent:
(Панель приладів вже обробив)
вже є багато в плані вибору: thumbup:
ось приклад нарита лампи стоп-габариту: innocent. thumbup:
Ціна вказана за: шт. 24 $: thumbdown:
Призначення: Автолампа
Застосування: стоп-габарит
Виробник: Тайвань
Напруга живлення. 12 / 24VDC
Довжина хвилі / колірна температура: 625 Нм.
Кількість світлодіодів. 14
Споживана потужність. 0,36 / 2,3 Вт
Розміри. ф25х55мм.
Світловий потік: 85 Люмен
Колір світіння: червоний
Тип лампи (код): P21 / 5W (7528)
Кут світіння: 360 град. : Thumbup:
ну тут так - ціна ого аж 2 повних бака бенза: D
також є побюждетней варіант
Ціна вказана за: шт. 6.35 $
Призначення: Автолампа
Застосування: стоп-габарит
Виробник: Китай: innocent:
Напруга живлення. 12VDC
Довжина хвилі / колірна температура: 625 Нм.
Кількість світлодіодів. 5
Споживана потужність. 0,7 Вт
Розміри. ф19х33мм.
Світловий потік: 20 Люмен
Колір світіння: червоний
Тип лампи (код): P21 / 5W (7528)
Кут світіння: 160 град.
цікаво цю порівняти з характеристиками рідної: innocent:
кстате світло свіченія у обох червоний. адже магёт і не боляче номер висвітлювати: baby:
п.с. кстате моя лампа стопгабаріта ще рідна: innocent: живуча виявилася) але блін "пасивна безопаность .." ось і думаю про "яскравішою": innocent: