Розрахувати потужність блоку світлодіодної стрічки. Калькулятор розрахунку опору резистора для світлодіода

Підключати світлодіоди – справа не зі складних. Для правильного підключення достатньо знати шкільний курс фізики та дотриматись ряду правил.

Головний параметр у будь-якого світлодіода - струм, а не напруга, як багато хто вважає. Світлодіод необхідно живити стабілізованим струмом, величина якого завжди вказана виробником на упаковці або вданих.

Струм на світлодіодах обмежується резистором – це найдешевший варіант. Але є і більш "просунутий" - використовувати. За фактом, використання резисторів - пережиток минулого, адже на сьогоднішній день драйверів на будь-який смак і колір повним-повнісінько і за найпривабливішою ціною. Наприклад, найдешевші можна. Драйвери забезпечують стабільний струм на світлодіодах незалежно від зміни напруги на вході.

Правильне підключення світлодіода до драйвера слід так: спочатку необхідно підключити світлодіод до драйвера, тільки після цього вмикаємо драйвер.

Існує кілька типів:

Згадаймо закон Ома:

R - опір -вимірюється в Омах

U - напруга-вимірюється у вольтах (В)

I - струм-вимірюється в амперах (А)

Приклад розрахунку резистора для світлодіода:

Допустимо, джерело живлення видає 12 В: Vs = 12 В

Світлодіод - 2 В та 20 мА

20 мА = 0,02 А.

R=10/0.02=500 Ом

На опір розсіюється 10 (12-2)

Порахуємо потужність опору:

P = 10 * 0.02 A = 0.2 Вт

Необхідний резистор - R=500 Ом та Р=0,2 Вт

Розрахунок резистора для світлодіода при послідовному з'єднанні світлодіодів

Мінус світлодіода підключається із плюсом наступного. Так з'єднати можна до безкінечності. При падінні напруги на світлодіоді множиться на кількість діодів у ланцюзі. Тобто. якщо у нас 5 світлодіодів з номінальним струмом 700 мА та падінням напруги 3,4 Вольта, то і драйвер нам необхідний на 700 мА 3,4*5=17В

Це ми розглянули які можна підбирати драйвери, а тепер повернемося безпосередньо до того, як розрахувати резистора для світлодіода при таких з'єднаннях.

Ми розглянули розрахунок резистора для світлодіода (одного). При послідовному з'єднанні розрахунок аналогічний, але необхідно враховувати, що падіння напруги на резисторі менше. Якщо "на пальцях", то від джерела живлення Ми забираємо сумарне падіння напруги на світлодіодах Vl=3*2=6В. За умови, що ми джерело видає 12В, то 12-6=6В.

R=6/0.02=300 Ом.

Р = 6 * 0,02 = 0,12 Вт

Тобто. нам потрібний резистор на 300 Ом та 0,125 Вт.

Характеристики світлодіода та джерела живлення аналогічні попередньому прикладу.

Розрахунок резистора для світлодіода при паралельному з'єднанні

При плюс світлодіода з'єднується з плюсом іншого мінус з мінусом. За такого з'єднання струм підсумовується, а падіння залишається незмінним. Тобто. якщо ми маємо 3 світлодіоди 700 мА і падінням 3,4 В, то 0,7 * 3 = 2,1 А, то буде потрібно драйвер з параметрами 4-7 В і не менше 2,1 А.

Розрахунок резистора для світлодіода в цьому випадку аналогічний першому випадку.

Розрахунок резистора для світлодіода при послідовно-паралельному з'єднанні

Цікава сполука. За такого розташування діодів кілька послідовних ланцюжків з'єднуються паралельно. Необхідно знати, що кількість світлодіодів у ланцюжках має бути рівною. Драйвер підбирається з урахуванням падіння напруги на одному ланцюжку та добутку струму на кількість ланцюжків. Тобто. 3 послідовні ланцюги з параметрами 12В та 350 мА підключаються паралельно, напруга залишається 12В, а струм 350*3=1,05А. Для довгої роботи чіпів нам потрібний світлодіодний драйвер з 12-15В та струмом 1050мА.

Розрахунок резистора для світлодіода в цьому випадку буде таким:

Резистор аналогічний при послідовному з'єднанні, проте, варто враховувати, що споживання джерела живлення збільшиться втричі (0,2+0,2+0,2=0,06А).

При підключенні світлодіодів через резистор необхідне стабілізоване джерело живлення, т.к. при зміні напруги змінюватиметься і струм, що йде через діод.

Існує ще один спосіб з'єднання світлодіодів – паралельно-послідовне з перехресним з'єднанням. але це досить складна тема в розрахунках, тому не буду її тут розкривати. Якщо буде потрібно, звичайно, опишу, але думаю це потрібно лише вузькому колу фахівців.

У мережі можна знайти багато онлайн-калькуляторів, які Вам розрахують одразу резистори. Але сліпо вірити їм не варто, а краще перевіряти ще раз, слідуючи приказці: "Хочеш зробити це добре, зроби це сам".

Відео на тему правильного розрахунку резисторів для LEDs

При підключенні світлодіодів невеликої потужності найчастіше використовується резистор, що гасить. Це найбільш проста схема підключення, яка дозволяє отримати необхідну яскравість без використання дорогих. Однак, за всієї її простоти, для забезпечення оптимального режиму роботи необхідно провести розрахунок резистора для світлодіода.

Світлодіод як нелінійний елемент

Розглянемо сімейство вольт-амперних характеристик (ВАХ) для світлодіодів різних кольорів:

Ця характеристика показує залежність струму, що проходить через світловипромінюючий діод, від напруги, що додається до нього.

Як видно на малюнку, характеристики мають нелінійний характер. Це означає, що навіть при невеликій зміні напруги на кілька десятих вольта струм може змінитися в кілька разів.

Однак при роботі зі світлодіодами зазвичай використовують найбільш лінійну ділянку (т.зв. робочу область) ВАХ, де струм змінюється не так різко. Найчастіше виробники вказують на характеристики світлодіода положення робочої точки, тобто значення напруги і струму, при яких досягається заявлена ​​яскравість свічення.

На малюнку показано типові значення робочих точок для червоних, зелених, білих та блакитних світлодіодів при струмі 20 мА. Тут можна помітити, що led різних кольорів за однакового струму мають різне падіння напруги в робочій області. Цю особливість слід враховувати під час проектування схем.

Представлені вище характеристики були отримані для світлодіодів, що включені в прямому напрямку. Тобто негативний полюс живлення підключений до катода, а позитивний – до анода, як показано на малюнку праворуч:

Повна ж ВАХ виглядає так:

Тут видно, що зворотне включення безглуздо, оскільки світлодіод не випромінюватиме, а при перевищенні деякого порога зворотної напруги вийде з ладу в результаті пробою. Випромінювання відбувається тільки при включенні в прямому напрямку, причому інтенсивність світіння залежить від струму, що проходить через led. Якщо цей струм нічим не обмежувати, то led перейде в область пробою та перегорить. Якщо потрібно встановити робочий світлодіод чи ні, то Вам буде корисна стаття, яка докладно розкриває всі способи .

Як підібрати резистор для одиночного світлодіоду

Для обмеження струму світловипромінюючого діода можна використовувати резистор, включений таким чином:

Тепер визначаємо, який резистор потрібний. Для розрахунку опору використовується формула:

де U піт - напруга живлення,

U падіння напруги на світлодіоді,

I - необхідний струм світлодіода.

При цьому потужність, що розсіюється на резисторі, буде пропорційна квадрату струму:

Наприклад, для червоного світлодіода Cree C503B-RAS типове падіння напруги становить 2.1 при струмі 20 мА. При напрузі живлення 12 В опір резистора становитиме

Зі стандартного ряду опорів Е24 підбираємо найближче значення номіналу - 510 Ом. Тоді потужність, що розсіюється на резисторі, складе

Таким чином, знадобиться резистор, що гасить, номіналом 510 Ом і потужністю розсіювання 0.25 Вт.

Може скластися враження, що за низьких напруг живлення можна підключати led без резистора. На цьому відео наочно показано, що відбудеться зі світловипромінюючим діодом, включеного таким чином, при напрузі всього 5 В:

Світлодіод спочатку працюватиме, але через кілька хвилин просто перегорить. Це викликано нелінійним характером його ВАХ, про що йшлося на початку статті.

Ніколи не підключайте світлодіод без резистора, що гасить, навіть при низькій напрузі живлення. Це веде до його вигоряння і, у кращому разі, до урвища ланцюга, а в гіршому – до короткого замикання.

Розрахунок резистора при підключенні кількох світлодіодів

При послідовному з'єднанні використовується один резистор, що задає однаковий струм всьому ланцюжку led. При цьому слід враховувати, що джерело живлення має забезпечувати напругу, що перевищує загальне падіння напруги на діодах. Тобто при з'єднанні 4 світлодіодів з падінням 2.5 потрібно джерело напругою більше 10 В. Струм при цьому для всіх буде однаковим. Опір резистора в цьому випадку можна розрахувати за такою формулою:

де - напруга живлення,

- Сума падінь напруги на світлодіодах,

- Струм споживання.

Так, 4 зелені світлодіоди Kingbright L-132XGD напругою 2.5 В і струмом 10 мА при живленні 12 В потребують резистора опором

При цьому він має розсіювати потужність

При паралельному підключенні кожному світловипромінюючий діод струм обмежує свій резистор. У такому випадку можна використовувати низьковольтне джерело живлення, але струм споживання всього ланцюга складатиметься зі струмів, що споживаються кожним світлодіодом. Наприклад, 4 жовті світлодіоди BL-L513UYD фірми Betlux Electronics із споживанням 20 мА кожен, вимагають від джерела струм не менше 80 мА при паралельному включенні. Тут опір і потужність резисторів кожної пари «резистор – led» розраховуються як і, як із підключенні одиночного світлодіода.

Зверніть увагу, що і при послідовному і паралельному з'єднанні використовуються джерела живлення однакової потужності. Тільки першому випадку знадобиться джерело з великим напругою, тоді як у другому – з великим струмом.

Не можна підключати паралельно кілька світлодіодів одного резистори, т.к. або вони всі горітимуть дуже тьмяно, або один з них може відкритися трохи раніше за інших, і через нього піде дуже великий струм, який виведе його з ладу.

Програми для розрахунку опору

При великій кількості led, що підключаються, особливо якщо вони включені і послідовно, і паралельно, розраховувати опір кожного резистора вручну може бути проблематичним.

Найпростіше у разі скористатися однією з численних програм розрахунку опору. Дуже зручним у цьому плані є онлайн-калькулятор на сайті cxem.net:

Він включає невелику базу даних найпоширеніших світлодіодів, тому необов'язково вручну набирати значення падіння напруги і струму, достатньо вказати напругу живлення і вибрати зі списку потрібний діод. Програма розрахує опір та потужність резисторів, а також намалює схему підключення або принципову схему.

Наприклад, за допомогою цього калькулятора був розрахований резистор для трьох XLamp MX3 при напрузі живлення 12 В:

Також програма має дуже корисну функцію: вона підкаже колірне маркування необхідного резистора.

Ще одна проста програма для розрахунку опору, поширена на просторах інтернету, розроблена Сергієм Войтевичем з порталу ledz.org.

Тут уже вручну вибирається спосіб підключення світлодіодів, напруга та струм. Програма не вимагає встановлення, достатньо розпакувати її в будь-яку директорію.

Висновок

Резистор, що гасить, - найпростіший обмежувач струму для світлодіодного ланцюга. Від його підбору залежить струм, отже, інтенсивність світіння і довговічність led. Однак слід пам'ятати, що при великих струмах на резисторі виділятиметься значна потужність, тому для живлення потужних світлодіодів краще застосовувати драйвери.

Світлодіод – це напівпровідниковий елементякий застосовується для освітлення. Застосовується у ліхтарях, лампах, світильниках та інших освітлювальних приладах. Принцип його полягає в тому, що при протіканні струму через світловипромінюючий діод відбувається вивільнення фотонів з поверхні матеріалу напівпровідника, і діод починає світитися.

Надійна робота світлодіода залежить від струму, що протікає через нього. При занижених значеннях він просто не світитиме, а при перевищенні значення струму – характеристики елемента погіршаться, аж до його руйнування. При цьому кажуть – світлодіод згорів. Для того, щоб виключити можливість виходу з ладу цього напівпровідника, необхідно підібрати в ланцюг з включеним до нього резистором. Він обмежуватиме струм у ланцюгу на оптимальних значеннях.

Для роботи радіоелемента на нього потрібно подати живлення. За законом Омачим більше опір відрізка ланцюга, тим менший струм по ньому протікає. Небезпечна ситуація виникає, якщо у схемі тече більший струм, ніж належить, оскільки кожен елемент не витримує більшого струмового навантаження.

Опір світлодіодує нелінійним. Це означає, що при зміні напруги, що подається на цей елемент, струм, що протікає через нього, змінюватиметься нелінійно. Переконатися в цьому можна, якщо знайти вольт - амперну характеристику будь-якого діода, у тому числі світловипромінюючого. При подачі живлення нижче напруги відкриття p - n переходу, струм через світлодіод низький і елемент не працює. Щойно цей поріг перевищено, струм через елемент стрімко зростає, і він починає світитися.

Якщо джерело живленняз'єднувати безпосередньо зі світлодіодом, діод вийде з ладу, тому що не розрахований на таке навантаження. Щоб цього не сталося - потрібно обмежити струм, що протікає через світлодіод баластним опором, або зменшити напругу на важливому для нас напівпровіднику.

Розглянемо найпростішу схему підключення (рисунок 1). Джерело живлення постійного струму послідовно підключається через резистор до потрібного світлодіоду, характеристики якого потрібно обов'язково дізнатися. Зробити це можна в інтернеті, завантаживши опис (інформаційний лист) на конкретну модель, або знайшовши потрібну модель у довідниках. Якщо знайти опис неможливо, можна приблизно визначити падіння напруги на світлодіоді за його кольором:

• Інфрачервоний – до 1.9 Ст.
• Червоний – від 1.6 до 2.03 ст.
• Помаранчевий – від 2.03 до 2.1 ст.
• Жовтий – від 2.1 до 2.2 ст.
• Зелений – від 2.2 до 3.5 ст.
• Синій – від 2.5 до 3.7 ст.
• Фіолетовий – 2.8 до 4 ст.
• Ультрафіолетовий – від 3.1 до 4.4 ст.
• Білий – від 3 до 3.7 ст.

Малюнок 1 – схема підключення світлодіода

Струм у схемі можна порівняти з рухом рідини по трубі. Якщо є лише один шлях протікання, то сила струму (швидкість течії) у всьому ланцюзі буде однакова. Саме так відбувається у схемі на малюнку 1. Відповідно до закону Кірхгоффа, сума падінь напруги на всіх елементах, включених у ланцюг протікання одного струму, дорівнює ЕРС цього ланцюга (на малюнку 1 позначено буквою Е). Звідси можна дійти невтішного висновку, що напруга, падаюче на токоограничивающем резисторі має дорівнювати різниці напруги харчування і падіння його світлодіоді.

Так як струм у ланцюгу повинен бути однаковим, то і через резистор, і через світлодіод струм виходить одним і тим же. Для стабільної роботи напівпровідникового елемента, збільшення його показників надійності та довговічності струм через нього повинен бути певних значень, зазначених у його описі. Якщо опис знайти неможливо, можна прийняти приблизне значення струму ланцюга 10 міліампер. Після визначення цих даних можна обчислити номінал опору резистора для світлодіода. Він визначається згідно із законом Ома. Опір резистора дорівнює відношенню падіння напруги на ньому до струму в ланцюзі. Або у символьній формі:

R = U(R)/I,

де, U(R) - падіння напруги на резисторі

I – струм у ланцюгу

Розрахунок U(R) на резисторі:

U(R) = E – U(Led)

де U (Led) - падіння напруги на світлодіодному елементі.

З допомогою цих формул вийде точне значення опору резистора. Проте, промисловістю випускаються лише стандартні значення опорів звані ряди номіналів. Тому після розрахунку доведеться зробити добір існуючого номіналу опору. Підібрати потрібно трохи більший резистор, ніж вийшло в розрахунку, в такий спосіб вийде захист від випадкового перевищення напруги в мережі. Якщо підібрати близький за значенням елемент складно, можна спробувати з'єднати два резистори послідовно або паралельно.

Якщо підібрати опір меншої потужності, ніж потрібно у схемі, він просто вийде з ладу. Розрахунок потужності резистора досить простий, потрібно падіння напруги на ньому помножити на струм, що протікає в цьому ланцюзі. Після чого потрібно вибрати опір з потужністю, не меншою за розраховану.

Приклад розрахунку

Маємо напругу живлення 12В, зелений світлодіод. Потрібно розрахувати опір і потужність струмообмежувального резистора. Падіння напруги на потрібному зеленому світлодіоді дорівнює 2,4 В, номінальний струм 20 мА. Звідси обчислюємо напругу, що падає на баластному резистори.

U(R) = E – U(Led) = 12В – 2,4В = 9,6В.

Значення опору:

R = U (R) / I = 9,6 В/0,02 А = 480 Ом.

Значення потужності:

P = U(R) ⋅ I = 9,6В ⋅ 0,02А = 0,192 Вт

З ряду стандартних опорів вибираємо 487 Ом (ряд Е96), а потужність можна вибрати 0,25 Вт. Такий резистор потрібно замовити.

У тому випадку, якщо потрібно підключити кілька світлодіодів послідовно, підключати їх до джерела живлення можна також за допомогою лише одного резистора, який гаситиме надмірну напругу. Його розрахунок проводиться за вказаними вище формулами, проте замість однієї прямої напруги U (Led) потрібно взяти суму прямих напруг потрібних світлодіодів.

Якщо потрібно підключити кілька світловипромінюючих елементів паралельно, то для кожного з них потрібно розрахувати свій резистор, так як у кожного з напівпровідників може бути пряма напруга. Обчислення для кожного ланцюга в такому випадку аналогічні розрахунку одного резистора, так як всі вони підключаються паралельно до одного джерела живлення, і його значення для розрахунку кожного ланцюга те саме.

Етапи обчислення

Щоб зробити правильні обчислення, необхідно виконати таке:

1. З'ясування прямої напруги та струму світлодіода.
2. Розрахунок падіння напруги на потрібному резисторі.
3. Розрахунок опору резистора.
4. Підбір опору із стандартного ряду.
5. Обчислення та підбір потужності.

Цей нескладний розрахунок можна зробити самому, але простіше та ефективніше за часом скористатися калькулятором для розрахунку резистора для світлодіода. Якщо ввести такий запит до пошукової системи, знайдеться безліч сайтів, що пропонують автоматизований підрахунок. Усі необхідні формули в цей інструмент уже вбудовані та працюють миттєво. Деякі послуги відразу пропонують також і підбір елементів. Потрібно буде тільки вибрати найбільш підходящий калькулятор для розрахунку світлодіодів, і таким чином заощадити свій час.

Калькулятор світлодіодів онлайн - не єдиний засіб для економії часу в обчисленнях. Розрахунок транзисторів, конденсаторів та інших елементів для різних схем вже давно автоматизовано в інтернеті. Залишається тільки грамотно скористатися пошуковою системою для вирішення цих завдань.

Світлодіоди – оптимальне рішення для багатьох завдань освітлення будинку, офісу та виробництва. Зверніть увагу на світильники Ledz. Це найкраще співвідношення ціни та якості освітлювальної продукції, використовуючи їх, вам не доведеться самим робити розрахунки та збирати світлотехніку.

#s3gt_translate_tooltip_mini ( display: none !important; )

В даний час стають популярними світлодіодні (LED) стрічки, за рахунок гнучкості та варіабельності в розмірах можливе створення унікальних та різноманітних підсвічувань. Якщо раніше такий вид освітлення встановлювали виключно майстри, то зараз знаючи потужність світлодіодної стрічки, це може зробити практично кожен.

Даний тип підсвічування відрізняє низьке енергоспоживання світлодіодної стрічки та високі світлові потоки, що дозволяє досягати потрібного ефекту, не переплачуючи за електроенергію. Також перевагою цієї освітлювальної техніки є легкість монтажу. Для того щоб встановити підсвічування на потрібному об'єкті, так би мовити, «власноруч» обов'язково треба розібратися з тим, як розраховується споживання електроенергії світлодіодною стрічкою і що потрібно знати для її точних розрахунків.

Як пристрій LED-стрічки впливає на енергоспоживання

Спочатку трохи розберемося з пристроєм LED-стрічки, оскільки саме воно впливає на кількість електрики, за рахунок якої вона працює, а отже, на її потужність. Отже, світлодіодна стрічка є гнучкою смугою, у якої джерело світла, світлодіоди, знаходяться на одній стороні і розташовані на однаковій відстані один від одного. Саме від розміру світлодіодів залежить споживання електрики, детальніше про нього поговоримо нижче. На цьому боці знаходяться елементи управління. Зворотний бік, найчастіше, є клейкою основою для фіксації на поверхні об'єктів освітлення.

На потужність світлодіодної стрічки впливає як її пристрій, а й інші показники. Ось основні з них, які потрібні для розрахунків потужності споживання:

• вид (тип) виробу;
• розмір окремих світловипромінюючих діодів;
• загальний розмір, метраж.

Дізнатися всі ці показники можна на упаковці виробу для цього треба знати основні позиції, в якій вписані дані, необхідні для розрахунку потужності. Так, розмір самих діодів, вид виробу, метраж (стандартний метраж – 5 метрів), кількість елементів на метр можемо прочитати на коробці. Як правило, на першому місці маркування вказано тип виробу.

Потім зазвичай слідує вказівка ​​цифр, які позначають площу світлодіода в міліметрах. Логічно припустити, що чим більше світлодіод за розміром, тим вищою є потужність споживання, і це дійсно так. Тобто якщо виріб має світловипромінюючий діод розміром 5*5 мм, його споживання енергії більше, ніж у стрічки з елементами розміром 3,5*2,8 мм. Інформацію про розмір елементів, що світяться, можна дізнатися, подивившись на цифри, вказані на маркуванні, що йдуть відразу після типу ( , SMD 3528).

Також у маркуванні вказано кількість світлодіодів на метр. Смуги бувають з такою кількістю світних елементів: 30, 60, 72, 120 для SMD 5050 виробів і, 60,120 і 240 для відповідно. Звичайно, більша кількість елементів споживає більше енергії, що збільшує потужність світлодіодної стрічки.

Приклад маркування світлодіодної стрічки вітчизняного виробника ЕРА. Довжина – 5 метрів. На один метр 30 LED. Яскравість у люменах та інші параметри.

Навіщо потрібні розрахунки?

Як правильно порахувати, енергоспоживання хочуть знати багато хто, оскільки не існує підсвічування, розрахованих для використання в конкретних об'єктах. Покупець сам визначається куди якийсь пристрій поставити. Часто монтаж виконують також самостійно, не вдаючись до послуг фахівців. Однак, далеко не всіма споживачами усвідомлюється необхідність урахування того, скільки споживає світлодіодна стрічка і не кожен розуміє для чого потрібно вважати потужність, що споживається.

Для ефективного використання та правильного вибору такого виду освітлення необхідно розрахувати потужність світлодіодної стрічки. Тобто вам слід дізнатися кількість споживаної електроенергії для всього виробу. Здійснивши розрахунок, ви продовжите термін її експлуатації та зумієте правильно вибрати необхідні для роботи обладнання допоміжні елементи (блок живлення та пульт керування або контролер).

На жаль, при покупці ви завжди можете отримати всю необхідну інформацію від продавця. Або того гірше, вам дадуть рекомендацію, яка тільки зашкодить. Щоб уникнути таких ситуацій кращого рішення, ніж вміти вважати потрібний показник самому, немає.

Правильні розрахунки дозволять заощадити електроенергію та якісно висвітлити необхідні вам об'єкти. Якщо раніше для створення гри світла в інтер'єрі використовували софіти та лампи розжарювання у люстрах та абажурах, то сьогодні, можливо, економити та жити у гарно освітленому приміщенні. Правильний розрахунок споживання, безперечно, позначиться на платіжках за електроенергію.

Ось таке гарне підсвічування дозволяє організувати сучасне освітлення з використанням світлодіодних стрічок.

Вибираючи всі додаткові елементи для встановлення стрічкового світлодіодного підсвічування, потрібно знати його потужність. Для підключення підсвічування знадобиться блок живлення, який приєднується до пристрою та контролер, якщо ви будете використовувати пристрій RGB. Пам'ятайте, що для світлодіодної стрічки, яка споживає, наприклад, 14 Вт, вибирають блок живлення на 20 Вт. Тобто він має бути підібраний таким чином, щоб його потужність перевищувала загальну споживану. Це робиться для того, щоб убезпечити користування та запобігти можливості перегорання світлодіодів.

Розрахунок споживання

Кожен бажаючий може зробити розрахунки споживання, і часто навіть не буде потрібно калькулятор. Але щоб порахувати, знадобиться деяка інформація. Отже, щоб знати як розрахувати потужність світлодіодної стрічки необхідного метражу необхідно володіти такими параметрами:

• метраж, яка довжина вам знадобиться;
• кількість світлодіодів на метр (SMD 5050 – 30, 60, 72, 120; SMD 3528 – 60, 120, 240);
• споживання електроенергії на один метр (вимірюється у Вт).

Залежно від типу виробу та кількості світловипромінюючих діодів, які будуть використані на один метр, залежить потужність споживаного, цим відрізком, електрики. Скільки світлодіодів припадає на метр стрічки, як і тип виробу, як говорилося раніше, можна дізнатися при покупці. Найбільш поширені типи, що використовуються як в інтер'єрах, так і для підсвічування реклами, це одноколірні пристрої – SMD 5050, SMD 3528. Параметри потужності для них наведені в таблицях.

Параметри у вигляді таблиці на 1 метр для SMD 5050

Параметри у вигляді таблиці на 1 метр для SMD 3528

Як приклад зробимо розрахунок потужності для 72 світлодіодів на метр для виробу в 5 метрів.

Дивимося по таблиці потужність споживання цієї кількості світлодіодів і множимо на метраж.

Приклад розрахунку: 15 (Вт) * 5 (м) = 75 (Вт / м)

Отримуємо – споживана потужність світлодіодної стрічки для 5 метрів цього типу виробу з 72 діодами – 75 Вт. Зробивши такі нехитрі підрахунки, ми довідалися про таку необхідну нам потужність споживання.

Якщо ви вирішили вдатися до використання даного типу освітлення, то ви не помилилися у виборі. Але пам'ятайте, що розраховувати електроенергію, що споживається, обов'язково і досить просто. Навіть якщо вам прораховують її при покупці, не полінуйтеся і обов'язково порахуйте самі, це допоможе уникнути можливих прикростей у подальшому.

Відео

Представляємо вашій увазі цікаве відео для закріплення отриманих знань. Автор відео, ґрунтуючись на елементарному законі Ома (фізика, 7 клас), показує, як зробити всі необхідні розрахунки.

Підсумки

Резюмуючи сказане вище, нагадаємо, що основним параметром при установці стрічки є потужність споживання електроенергії. Для обчислення, якій необхідно знати всього, два параметри: метраж стрічки, що використовується, і потужність споживання на 1 метр, яка в свою чергу залежить від кількості світлодіодів і типу виробу.

Звичайно, ми не звертаємося тільки до водіїв, але навіть ті, хто в авто їздить як пасажир, здогадуються, навіщо потрібна коробка передач. Примітивно - для розгону, набору швидкості та їзди. На першій передачі ми отримуємо потужну тягу, і машина рушає з місця, отримуємо прискорення. На першій передачі ми не розженемося.

На останній - все з точністю до навпаки, тяги мінімум, проте швидкість максимум. На рівній дорозі, коли ми розігналися, потяг не потрібний, потрібна тільки швидкість. Але якщо на в'язкій ґрунтовій дорозі, то для аналогічної швидкості знадобиться більше тяги. Тяжка поверхня посилює опір бампера і щоб його подолати, ми знижуємо передачі. На п'ятій швидкості городом після дощу не проїдеш - моментально затихнеш.

А тепер приступаємо до образів - лампочки з проводами порівнюємо з дорогою (провід) та ґрунтом (лампи). Напруга це тяга, струм - швидкість. Зрозуміло, що швидкість завжди потрібна, але задати її можна тягою.

Для того, щоб струм подолав опір, потрібна напруга, причому рівно в потрібній кількості. Якщо напруга більша, струм не побіжить швидше, відповідно, вона падатиме. Яка різниця між Жигулем та позашляховиком на рівній дорозі при швидкості 60 км/год? Ніякий! А за тієї ж швидкості, але на в'язкій ґрунтовці? Величезна. У Мерседеса тяги набагато більше. Якщо не контролювати струм, навантаження постійно братиме напругу, поки не вилетить. Відповідно, потрібно знайти такий обмежувач, який даватиме рівно стільки напруги (тяги), щоб вистачало на подолання опору струмом. І ось як такий обмежувач у діодному освітленні виступає резистор.

Навіщо світлодіодам резистор?

І знову, перед тим, як зробити розрахунок опору резистора для світлодіодів, кілька слів щодо матчу.

Оскільки найпопулярнішими лампочками у нас досі залишаються з нитками розжарювання, всі знають, що для включення потрібен прямий контакт із джерелом живлення (вимикач, розетка і т.д.). Згоріти лампочка може тільки, коли лопається вольфрамова нитка, а це відбувається при збільшенні напруги (добре струсити в розрахунок не беремо). У разі сама нитка і є резистором, якою рухається струм.

Світлодіод як складний напівпровідник - далеко не те саме, що лампа розжарювання. Це струмовий прилад, який сам набирає напруги та розрахований на певний його максимум. Наприклад, якщо світлодіод розрахований на напругу 1,8V, а надходить 1,9V, він згоряє. Говорячи простою мовою, між кристалами та джерелом харчування починається битва – хто кого. Якщо лід лампа примусово знизила напругу у слабкому джерелі, вона продовжує працювати, не вийшло – згоріла. Резистор у цьому випадку спрямований на те, щоб послабити джерело живлення та допомогти знизити напругу на кристали.

ВІДЕО: Як працює резистор

Навіщо кожному світлодіоду власний резистор?

Існує 2 варіанти підключення резисторів:

• послідовно;
• паралельно.

При послідовному включенні всі лампочки в одному ланцюгу, по якому тече струм з однією і тією ж швидкістю. Тут достатньо лише одного резистора, який спочатку знижує напругу джерела і далі процес триває циклічно.

Паралельне включення для світлодіодів – найгірший варіант. Абсолютно однакових екземплярів немає, і кожен параметри напруги хоч трохи, але відрізняються. При паралельному підключенні струм, який потрібний усім світлодіодам, візьме той, у якого найменша напруга. І оскільки струму багато, він миттєво згоряє. Настає черга наступного з найменшою напругою, і буквально протягом декількох хвилин ми маємо купу лампочок, що згоріли лід, хоча і з резистором.

Коли зроблено розрахунок резистора для світлодіода, підключають лише послідовно – один за одним.

На кожній коробці з лід лампами вказано напругу, але не живлення, а те, що їм потрібне для роботи.

Напруга, вказана на світлодіоді, приблизна. Воно необхідне розрахунку резистора.

Для того, щоб визначити напругу на резисторі, можна скористатися онлайн калькулятором (наприкінці статті) або відібрати від живлення те, що вказано на лампочці. Щоб визначити струм, різницю, що вийшла, ділимо на опір.

На деяких сайтах можна зустріти заяви про те, що синім і зеленим лід лампам не потрібні резистори, оскільки він вже вбудований у них із опором 20 Ом. Потрібні! Це в будь-якому випадку світлодіод – струмовий прилад, який сам набирає напруги, а такого опору недостатньо для ослаблення джерела живлення.

Якщо немає можливості підключити лампи послідовно, можна подзвонити кожну окремо і вибрати ті, які максимально наближені одна до одної. Одразу скажемо, це дуже ненадійно. Так, протримається таке освітлення не добу, а довше, але про заявлені 50 тисяч годин можна в принципі забути.

Резистор, як особистий «дієтолог», потрібний усім світлодіодам.

Різновиди

Саме на наших просторах можна знайти всього 3 типи:

• 12V - що обмежує при досягненні заданого порога;
• автомобільний - на той випадок, якщо ви вирішили зробити легкий тюнінг і підключити світлодіоди як підсвічування;
• обманка - скоріше допоміжний інструмент виявлення проблем у мережі.

Як правильно підрахувати напругу та опір

Для майстрів світлотехи таке завдання на раз-два, але решті ми пропонуємо скористатися онлайн-сервісом, який розраховує параметри на основі номінальної робочої сили струму.

Звертаємо вашу увагу, що дані, отримані в калькуляторі, будуть приблизними, відповідно вибираєте найближчий за значенням стандартний номінал.

Можна не чіпати калькулятор для світлодіодів, якщо резистор – змінний або підстроювальний.

Як підключати

Незалежно від того, який резистор обраний - підстроювальний, змінний або постійний, немає жодної різниці, як його підключати. Він не має полярності. Основне завдання - внутрішній опір та потужність розсіювання. Якщо потужність перевищує, резистор згоряє. Так що правильно розраховуйте та користуйтеся із задоволенням.

ВІДЕО: Розрахунок резистора до світлодіодів