Напряжение светодиодов. Величина тока потребления светодиода
Содержание
- Напряжение светодиодов. Величина тока потребления светодиода
- Как узнать ток потребления светодиода. Корзина
- Как определить ток светодиода?
- Основные характеристики светодиодов. Характеристики светодиодов
- Рабочий ток светодиодов
- Напряжение светодиодов
- Мощность светодиодов
- Номинальный ток светодиода. Определение тока
- Подключение светодиода. Подключение, ошибки
- Видео как Определить Напряжение Для СветоДиода
Напряжение светодиодов. Величина тока потребления светодиода
Как правило, для обычных светодиодов предусмотрена сила тока величиной 0,02А. Однако бывают светодиоды, рассчитанные на 0,08А. К таким светодиодам относят более мощные приборы, в устройстве которых задействованы четыре кристалла. Они располагаются в одном корпусе. Так как каждый из кристаллов потребляет по 0,02А, в сумме один прибор будет потреблять 0,08А.
Стабильность работы светодиодных приборов зависит от величины тока. Даже незначительное увеличение силы тока способствует снижению интенсивности излучения (старению) кристалла и увеличению цветовой температуры. Это в конечном результате приводит к тому, что светодиоды начинают отливать синим цветом и преждевременно выходят из строя. А если показатель силы тока увеличивается существенно, светодиод сразу перегорает.
Чтобы ограничить потребляемый ток, в конструкциях LED-ламп и светильников предусмотрены стабилизаторы тока для светодиодов (драйверы). Они преобразуют ток, доводя его до нужной светодиодам величины. В случае, когда требуется подключить отдельный светодиод к сети, нужно использовать токоограничительные резисторы. Расчет сопротивления резистора для светодиода выполняют с учетом его конкретных характеристик.
Полезный совет! Чтобы правильно подобрать резистор, можно воспользоваться калькулятором расчета резистора для светодиода, размещенным в сети интернет.
Как узнать ток потребления светодиода.

Главная Как определить ток светодиода?
Как определить ток светодиода?
Бывает иногда, что обнаруживаете светодиод , а его параметры вам неизвестны. Как же быть в такой ситуации? Некоторые виды сможете найти у нас на сайте и просмотреть их характеристики найдя свой среди них. Если это удастся, тогда все проблемы решены. Но бывает, что найти свой светодиод не получается. Что делать в этом случае? Здесь придется вычислять параметры опытным путем, изменяя напряжение и измеряя его (хотелось бы сказать, что к лазерным светодиодом данная методика не подойдет). Да это кропотливый труд и здесь, вам потребуются определенные приборы такие как: один, а лучше для удобства два мультиметра (ну или хотя бы один), блок питания с возможностью изменять напряжение, сопротивление (желательно 500 Ом).
Собираем схему.
V1 и V2 – мультиметры, которыми будем измерять изменения тока.
Далее начинаем понемногу увеличивать напряжение на блоки питания и наблюдать изменение в точках V1 и V2. Так же параллельно следим за светодиодом. Свойство его в том, что даже при небольшом напряжении, если он исправен, он должен начать светиться. Если это не происходит, то либо он подключен неправильно, либо не работает. Так же если БП отображает подаваемый ток, то это дает возможность использовать только 1 мультиметр, второй же будет не нужен. При достижении номинального тока светодиода, он должен достаточно ярко светиться и разница в точках V1 и V2 будет заметна. Можно добавить примерно 15-20 % это и будет максимальное напряжение данного светодиода. Если же led не светиться, а ток идет, возможно, это инфракрасный, тогда возьмите камеру и посмотрите через нее.
Основные характеристики светодиодов. Характеристики светодиодов
Основные характеристики светодиодов подразделяются на электрические и световые. С одной стороны, электрические – это рабочий ток, напряжение, мощность. С другой стороны, световые характеристики светодиодов – световой поток, сила света (эффективность). А также цветовая температура, габариты и угол рассеивания.
Рабочий ток светодиодов
Светодиоды работают только от определенной силы тока. Эта характеристика наиболее важна для работоспособности светодиода. Даже небольшое превышение рабочей силы тока приведет к быстрой деградации светодиода. А в результате выходу его из строя. Чуть более высокое превышение силы тока ведет к мгновенному перегоранию светодиода.
Ток светодиодов, несомненно, зависит от их мощности. Более мощные светодиоды работают на более высоком токе. В светодиодных лампах и светильниках устанавливаются драйвера. Они ограничивают ток именно до тех параметров, которые нужны для светодиодов, установленных в этих приборах. Часто требуется подключить светодиод отдельно. В этом случае необходимо знать его характеристики. Для того чтобы ограничить ток соответствующим драйвером, токоограничивающим резистором или конденсатором.
Напряжение светодиодов
Рабочее напряжение светодиодов зависит от полупроводников и других химических элементов, использованных при изготовлении этих светодиодов. Применение разных типов материалов для изготовления существующих видов светодиодов ведет к излучению света различных цветов. То есть рабочее напряжение можно определить по цвету светодиода. Иначе говоря, светодиоды разных цветов имеют разное рабочее напряжение.
Для питания светодиодных лент и светильников обычно используются драйвера или блоки питания. Как правило у них на выходе 12 вольт постоянного тока. К примеру. От такого источника можно запитать цепочку из последовательно соединенных светодиодов с рабочим напряжением 3 вольта. Исключим в этом примере падение напряжения на токоограничивающем резисторе. Безусловно, такая последовательная цепь может состоять только из четырех светодиодов. Пятый светодиод, если включить его в эту цепь, работать не будет. Каждый из светодиодов, грубо говоря, забирает из 12 вольт питания по 3 вольта.
Эту характеристику светодиода называют напряжением падения. В данном случае у каждого из светодиодов напряжение падения составляет 3 вольта. Другими словами. Падение напряжения – это напряжение, возникающее на выводах светодиода при протекании через него прямого рабочего тока. Эту характеристику иногда и называют рабочим напряжением светодиода. Хотя, строго говоря, таких характеристик, как напряжения питания или рабочее напряжение, у светодиода нет. Как впрочем и у любого диода.
Мощность светодиодов
Мощность светодиода зависит от его рабочего тока и падения напряжения на нем. Падение напряжения разных светодиодов колеблется в диапазоне, примерно, 1,5 – 4 вольта. Рабочий ток индикаторных и маломощных светодиодов обычно составляет 15 – 20 мА. Ток мощных осветительных светодиодов может быть 150, 350, 750 мА и доходить до 1А.
Часто для повышения яркости светодиода используют повышение его рабочего тока до очень больших величин. При этом необходимо помнить. Применение для светодиодов такого большого тока ведет к их чрезмерному нагреву. А также быстрой деградации и выходу из строя. Хотя этого можно избежать. При условии, что питании светодиодов большим током, для повышения их яркости, использоваться система охлаждения. Для этого применяются достаточно массивные радиаторы из алюминия или даже меди. Более того, в некоторых случаях применяется принудительный обдув воздухом с помощью вентилятора-кулера. Хорошее охлаждение светодиодов при их работе на большом токе снижает риск потери их работоспособности. Однако, но не исключает его совсем.
P=U×I
Чтобы определить мощность (P) светодиода необходимо умножить напряжении (U) на силу тока (I). К примеру, мы возмем максимальные для светодиодов 4 вольта и 1 ампер. В результате мы получим самый мощный светодиод мощностью 4 Ватта. Безусловно, это будет осветительный светодиод. Несомненно, работающий от тока с не характерной, искусственно завышенной для светодиодов, силой.
Поэтому нужно понимать. Если разговор идет о 10 ваттном или даже 100 ваттном светодиоде. Несомненно, имеется в виду лампа или светильник. Они состоят из нескольких штук или десятков штук светодиодов. Или же речь идет о светодиодной сборке, например, COB типа. Иными словами, 100 кристаллов-светодиодов, каждый мощностью 1 Ватт, припаиваются на единую плату. И все это заливается слоем люминофора. Так и получается светодиод мощностью 100 Ватт.
Номинальный ток светодиода. Определение тока
Для осуществления этого есть несколько методов. Рассмотрим наиболее простой из них. Чтобы определить номинальный ток светодиода, потребуется наличие тестера, называемого мультиметром. Такой метод также применяется для обычных диодов.
Измерение силы тока светодиода
Тестирование проводится следующим образом:
- Щупы мультиметра подключаются плюсовым выводом к аноду, а минусовым к катоду.
- Анодный вывод у светодиода делается длиннее, чем катодный.
- Прозванивать можно светодиоды, у которых небольшое напряжение питания. Если у них большая мощность, применять такой метод нельзя.
Лучше воспользоваться проверенным способом измерения характеристик устройства. Для этого понадобятся:
- блок питания, рассчитанный на 12 В;
- мультиамперметр;
- постоянные резисторы – 2,2 и 1 кОм, а также 560 Ом;
- переменный резистор – 470–680 Ом;
- вольтметр, желательно цифровой;
- провода для коммутации схемы.
Как и в предыдущем случае, потребуется узнать полярность диода. Если по его выводам непонятно, где «+» и «-», тогда придется к одному из выводов подсоединить резистор 2,2 кОм. После этого нужно подключить светодиод к блоку питания. При его свечении нужно отключить питание и промаркировать нужный выход «+».
Теперь нужно заменить резистор 2,2 кОм на 560 Ом. В эту цепь последовательно подсоединяется переменный резистор, а также миллиамперметр для проведения замера. Вольтметр, у которого разрешение 0,1 В, подключается параллельно светодиоду. После этого необходимо установить максимальное сопротивление у переменного резистора.
Мультиметр для замера силы тока и напряжения светодиода
Можно подсоединить собранную схему к блоку питания, соблюдая полярность. После включения у светодиода будет блеклое свечение. Сопротивление постепенно снижают и следят за вольтметром. Определенное время напряжение будет расти до 0,5 В, расти будет и ток, что влияет на увеличение яркости светодиода. Необходимо фиксировать показания каждые 0,1 В. Оптимальный рабочий ток будет достигнут, когда величина напряжения станет расти медленнее силы тока, а яркость перестанет увеличиваться.
Подключение светодиода. Подключение, ошибки
Светодиод обладает многими преимуществами перед другими источниками излучения. Он экономичный, с большим эксплуатационным сроком, виброустойчивый и к тому же имеющий невеликие габариты. Однако, эти положительные качества не всегда полностью реализуются на практике. И прежде всего, из-за недостаточного понимания работы нелинейного полупроводникового прибора. Чтобы избежать этого и достичь эффективного использования, необходимо придерживаться правил.
Нельзя подсоединять светодиод напрямую к источнику.
Он подключается последовательно через резистор либо через драйвер питания, регулирующий величину тока. Неуправляемая подача быстро выведет его из строя.
Рис. 1
Не рекомендуется параллельное подключение между собой нескольких диодов к одному источнику питания. Рис. 2. Самый безобидный вариант от такого подсоединения проявится в том, что излучение света будет разной яркостью. При повреждении первого диода возрастает ток на второй, резко сокращающий сроки его эксплуатации вплоть до разрушения.
Не допускается последовательное подключение светодиода с разными параметрами тока. При этом слабо излучающий свет быстро выйдет из строя. Рис. 2
Подключение элемента неправильного сопротивления. Рис 3. Протекающий через него ток, может оказаться большим или недостаточным для оптимальной работы диода. Это приведёт к перегреву кристалла и сокращение сроков службы
Применение ограничивающего резистора недостаточной мощности, следствием которой будет его полное разрушение. Рисунок. 3.
При подключении светодиода к сети необходимо ограничить обратное напряжение. Увеличенный ток может, перегреть полупроводниковый переход, вызывающий тепловой пробой и повреждение светодиода.
Соблюдая правильность подсоединения элементов, достигают максимальной эффективности приборов в освещении и конструировании различных устройств.
Видео как Определить Напряжение Для СветоДиода
Как определить ток светодиода
Светодиоды широко используются в современной электронной аппаратуре. К числу их несомненных достоинств относятся небольшие размеры и яркое свечение. Но для того чтобы светодиод исправно работал, необходимо правильно установить его рабочий ток.
Светодиоды могут исправно служить многие годы, одна быстро выходят из строя, если работают при повышенной силе тока. Чтобы правильно рассчитать силу тока, надо знать напряжение, на которое рассчитан конкретный светодиод.
Напряжение питания большинства светодиодов можно определить по цвету их свечения. Так, для белых, синих и зеленых светодиодов напряжение питания обычно составляет 3 В (допустимо до 3,5 В). Красные и желтые светодиоды рассчитаны на питающее напряжение 2 В (1,8 – 2,4 В). Большинство обычных светодиодов рассчитаны на ток 20 мА, хотя есть светодиоды, для которых сила тока может превышать 150 мА.
Оценить номинальный ток неизвестного светодиода при отсутствии справочных материалов достаточно сложно. Смотрите на колбу — чем она больше, тем выше обычно номинальный ток. Одним из признаков того, что установленный ток выше допустимого, может являться изменение спектра излучаемого света. Например, если излучение белого светодиода приобретает синий оттенок, то сила тока явно превышена.
Не забывайте о том, что светодиоды очень чувствительны к превышению питающего напряжения. Например, включив светодиод, рассчитанный на 2 В, в цепь с двумя последовательно соединенными 1,5-вольтовыми батарейками (в сумме 3 В), вы можете его сжечь.
Если используется напряжение питания выше рекомендованного, лишние вольты необходимо погасить добавочным (гасящим) резистором. Рассчитать сопротивление резистора можно по формуле R=U/I. Например, вам надо запитать светодиод на 3 В от бортовой сети автомобиля в 12 В. У вас лишние 9 В. При номинальном токе светодиода 20 мА (0,02 А) вы получите нужное значение, поделив 9 на 0,02 – это будет 450 Ом.
Собрав схему со светодиодом, обязательно измерьте потребляемый им ток, включив тестер в разрыв цепи. Если ток превышает 20 мА, его надо уменьшить, увеличив номинал резистора. Чуть меньший ток – например, 18 мА, только пойдет светодиоду на пользу, увеличив срок его службы.
Следите за правильностью подключения светодиода. К плюсу источника питания подключается анод, к минусу — катод. Катод имеет более короткий вывод, на колбе с его стороны сделан срез (плоская площадка).
Как снять бортовой компьютер ВАЗ | Как снять печку Audi 100 | Как выбрать сигнализацию |
Как открутить штуцер | Как отрегулировать двери на Приоре | Как склеить фару |
Узнайте, как ограничить ток для светодиода | Блог Advanced PCB Design
Ключевые выводы
ВАХ светодиодов иллюстрируют протекающий через них ток при различных значениях приложенного напряжения.
Целью любого метода ограничения тока является поддержание тока через светодиод в пределах выбранного значения.
В драйвере светодиодов постоянного тока напряжение источника питания изменяется в пределах диапазона, чтобы ограничить потребляемый ток до заданного значения.
В любом светодиоде необходимо ограничивать прямой ток, чтобы обеспечить долгий срок службы и хорошую производительность
Светодиоды быстро становятся лицом современных систем освещения. Светодиоды — это просто диоды, которые излучают свет при прямом смещении. Ток течет от анода к катоду светодиода и излучает свет. Их светоотдача покрывает все видимые световые частоты. Некоторые светодиоды излучают инфракрасный и ультрафиолетовый свет. В любом светодиоде необходимо ограничивать прямой ток, чтобы обеспечить долгий срок службы и хорошую производительность.
Прямое напряжение и прямой ток светодиодов
Когда светодиод смещен в прямом направлении или находится под напряжением, ток течет от анода к катоду. В условиях прямого смещения в полупроводниковом переходе светодиода происходит электронно-дырочная рекомбинация. Рекомбинация электронов и дырок в светодиодах излучает энергию в виде света. Переход электронов из более высокой энергетической зоны в более низкую энергетическую зону дает спонтанное излучение в виде светоотдачи. В условиях обратного смещения светоотдача от светодиодов невозможна. Цвет светового потока светодиодов в условиях прямого смещения зависит от используемых в нем полупроводниковых соединений.
Светодиоды — это токозависимые устройства, прямое напряжение и прямой ток которых зависят от полупроводниковых материалов.
ВАХ светодиодов
ВАХ светодиода иллюстрируют протекающий через него ток при различных значениях приложенного напряжения. Прямой ток светодиода представлен как функция напряжения. ВАХ светодиодов имеют нелинейный характер, что противоречит закону Ома. Согласно закону Ома, ток и напряжение имеют линейную зависимость. В таких линейных ВАХ ток, потребляемый устройством, увеличивается с увеличением напряжения. Например, резисторы — это компоненты линейной цепи, подчиняющиеся закону Ома. В резисторах отношение напряжения к току всегда равно значению сопротивления.
Это не относится к светодиодам; Светодиоды не подчиняются закону Ома.
Как ограничить ток для светодиода
В любой цепи светодиода важно ограничить ток. Из ВАХ можно получить значение прямого тока светодиода для придания определенной интенсивности света. Целью любого метода ограничения тока является поддержание тока через светодиод в пределах выбранного значения или предела. Ниже приведены несколько идей, как ограничить ток в светодиодных цепях.
Параллельные цепи светодиодов
Параллельные светодиоды одного цвета видны в цепях освещения. Ток, потребляемый каждой ветвью, зависит от внутреннего сопротивления.Этот метод полезен только тогда, когда светодиоды одного цвета подключены параллельно. Когда цвета смешиваются, светодиоды с наименьшим внутренним сопротивлением потребляют больше тока, что приводит к короткому сроку службы или даже к перегоранию.
Поддерживайте значение прямого напряжения, указанное в техническом описании, на светодиоде
Подаваемое напряжение от регулируемого источника питания постоянного тока можно отрегулировать таким образом, чтобы оно поддерживало напряжение на светодиоде в диапазоне прямого напряжения. Это может повлиять на интенсивность света. Если пользователь удовлетворен выходной интенсивностью света, простым методом является регулирование напряжения до значения прямого напряжения.Драйверы постоянного тока для светодиодов
Драйверы для светодиодов — это источники питания, предназначенные для светодиодных приложений.Токоограничивающие резисторы
Токоограничивающие резисторы подключаются последовательно со светодиодом. Токоограничивающие резисторы могут быть включены как в последовательные, так и в параллельные цепи светодиодов. Резисторы ограничения тока светодиода поддерживают ток на заданном уровне через светодиод, который находится в пределах безопасных значений прямого тока, указанных в техническом описании светодиода. Значение токоограничивающего резистора определяется по известным параметрам, таким как напряжение питания (Vsupply), прямой ток (ILED) и прямое напряжение (VLED) светодиода. Значение токоограничивающего резистора (RLED) можно определить по уравнению:
Если вы четко представляете значение прямого тока для обеспечения требуемой светоотдачи, то понять, как ограничить ток для светодиода, несложно.
Ведущие поставщики электроники полагаются на продукты Cadence для оптимизации потребностей в мощности, пространстве и энергии для широкого спектра рыночных приложений. Если вы хотите узнать больше о наших инновационных решениях, поговорите с нашей командой экспертов или подпишитесь на наш канал YouTube.
Запросить оценку
Решения Cadence PCB — это комплексный инструмент для проектирования от начала до конца, позволяющий быстро и эффективно создавать продукты. Cadence позволяет пользователям точно сократить циклы проектирования и передать их в производство с помощью современного отраслевого стандарта IPC-2581.
Подпишитесь на Linkedin Посетите вебсайт Больше контента от Cadence PCB Solutions
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ Анализ схемы— Как рассчитать ток, проходящий через светодиод
спросил
Изменено 5 лет, 7 месяцев назад
Просмотрено 17 тысяч раз
\$\начало группы\$
Я новичок в электронике. Я хочу узнать, как рассчитать ток в следующей цепи. (Я знаю, как рассчитать общее значение резистора в последовательных и параллельных резисторах, чтобы рассчитать ток, но можно ли рассчитать, не зная номинала резистора светодиода?)
имитация этой схемы – схема создана с помощью CircuitLab \$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Вы можете использовать другой метод, который использует только наблюдение за цепью. Я думаю, что для такой простой схемы это проще, чем Thevenin.
Светодиод имеет характеристику прямого напряжения Vf. Оно зависит от тока, но сопротивление в этой цепи будет удерживать падение напряжения на светодиоде очень близким к значению, указанному в таблице данных. Для удобства используем Vf = 2V.
Поскольку светодиод расположен параллельно R1, напряжение на R1 также равно Vf. Это должно означать, что падение на R2 — это то, что осталось: $$V_{R2} = 5V-V_f = 5V-2V=3V$$
Используя закон Ома для R2: $$I_{R2}=V_{R2}/100=30 мА$$
Поскольку R2 включен последовательно с источником, 30 мА — это общий ток, протекающий по цепи и распределяемый между R1 и светодиодом. Мы можем выяснить, сколько проходит через R1, снова используя Ом.
$$I_{R1} = V_f/75= 2V/75 = 26,67 мА$$
Через всю цепь проходит только 30 мА, из которых 26,67 мА проходят через резистор. Таким образом, через светодиод проходит только 3,3 мА:
$$I_{LED} = 30 мА — 26,67 мА = 3,3 мА$$
\$\конечная группа\$
10
\$\начало группы\$
На будущее (сомневаюсь, что вам это нужно сейчас) я опишу более сложный подход, сочетающий источник Thevenin с графическим (а не с использованием уравнения) рассмотрением нелинейного поведения светодиода.
Найдите эквивалент Thevenin, как предлагает Мартин. Вы найдете эквивалентное напряжение и эквивалентное сопротивление. В данном случае это 2,14 В и 42,86\$\Омега\$.
Сделайте копию спецификации светодиода, где показано соотношение прямого тока и прямого смещения.
Например, ниже, из этой таблицы.
Минимальное напряжение, указанное слева, составляет 1,2 В. Ток от нашего источника Thevenin будет (2,14-1,2 В)/42,86\$\Omega\$ = 21,93 мА. Отметьте это на оси. Теперь проведите диагональную линию от этой точки до эквивалентного напряжения Тевенина. Это называется грузовой линией . Где он пересекает кривую светодиода, показывает ток и напряжение светодиода, когда он подключен к источнику, например:
Что, если они не пересекаются (или только кажется, что пересекаются очень близко к 0 мА)? Тогда светодиод не загорится. Попробуйте это с кривой характеристики синего светодиода, и вы увидите, что он не загорится. Это должно иметь для вас смысл, так как вы знаете из расчета Тевенина, что когда светодиод удален (самое высокое напряжение, которое вы увидите), напряжение будет всего 2,14 В (и этого недостаточно, чтобы зажечь синий светодиод).
И если линия не наверху, это, вероятно, означает, что ваш светодиод сгорит.
Это старый способ нахождения рабочей точки при наличии (а) нелинейных элементов. В 2014 году большинство людей, вероятно, запустили бы симулятор, что хорошо, когда он дает правильные результаты (но они правильны только в том случае, если модели точно отражают реальность и симуляция настроена).
\$\конечная группа\$
1
\$\начало группы\$
Вы должны заменить линейную часть схемы (т.е. два резистора и источник) эквивалентом Тевенина.
имитация этой схемы – Схема создана с помощью CircuitLab
, где
$$ R_{th} = \dfrac{R_1\cdot R_2}{R_1+R_2}\\ V_{th} = \dfrac{R_1}{R_1+R_2}\cdot V_{BAT1} $$
Тогда, если, например, это красный светодиод, можно предположить падение напряжения на нем 1,2 В,
$$ I_{LED}=I_{Rth}=\dfrac{V_{th}-1.2\,\mathrm{V}}{R_{th}} $$
Очевидно, что более сложные сети предполагают другие значения \$R_{th}\$ и \$V_{th}\$.