Per què s'ha de connectar el LED mitjançant una resistència

La tira LED té resistències, els PCB (on els LED serveixen com a indicadors) tenen resistències, fins i tot bombetes LED, i això són resistències. Quin és el problema? Per què un LED sol connectar-se mitjançant una resistència? Què és una resistència per a un LED?

De fet, tot és molt senzill: Un LED necessita molt poca tensió de CC per funcionar i si n'apliqueu més, el LED es cremarà. Fins i tot si apliqueu una mica més, 0,2 volts més que el nominal, el recurs LED ja començarà a disminuir ràpidament i molt aviat la vida d'aquesta font de llum semiconductora acabarà amb llàgrimes.

Per exemple, un LED vermell necessita exactament 2,0 volts per al funcionament normal, mentre que el seu consum de corrent és de 20 mil·liampers. I si apliqueu 2,2 volts, hi haurà una ruptura de la unió p-n.

Per a diferents fabricants de LED, depenent dels semiconductors utilitzats i de la tecnologia LED, la tensió de funcionament pot diferir lleugerament en una direcció o en l'altra. Tanmateix, mireu la característica de tensió actual d'un LED SMD vermell d'un fabricant conegut, per exemple:

Aquí podeu veure que ja a 1,9 volts, el LED comença a brillar lleugerament i quan s'apliquen exactament 2 volts a les seves sortides, la resplendor serà força brillant, aquest és el seu mode nominal. Si ara augmentem la tensió a 2,1 volts, el LED començarà a sobreescalfar-se i perd ràpidament el seu recurs. I quan s'apliquen més de 2,1 volts, el LED es cremarà.

Ara recordem-ho Llei d'Ohm per a una secció d'un circuit: el corrent a la secció del circuit és directament proporcional a la tensió als extrems d'aquesta secció i inversament proporcional a la seva resistència:

Per tant, si tenim un corrent a través del LED igual a 20 mA amb una tensió als seus terminals de 2,0 V, aleshores quin LED té una resistència en acció, segons aquesta llei? Correcte: 2,0 / 0,020 = 100 ohms. El LED en estat de funcionament és equivalent en les seves característiques a una resistència de 100 ohms amb una potència de 2 * 0,020 = 40 mW.

Però, què passa si només hi ha 5 volts o 12 volts a bord? Com alimentar un LED amb una tensió tan alta perquè no es cremi? Aquí hi ha els desenvolupadors de tot arreu i van decidir que és més convenient utilitzar-lo addicionalment resistència.

Per què una resistència? Perquè és la més rendible, la més econòmica, la més barata quant a recursos i dissipació de potència, la manera de resoldre el problema de limitar el corrent a través del LED.

Per tant, si hi ha 5 volts disponibles i necessiteu obtenir 2 volts a través d'una "resistència" de 100 ohms, haureu de dividir aquests 5 volts entre la nostra resistència de brillantor útil de 100 ohms (que és aquest LED) i una altra resistència, el valor nominal. , dels quals ara s'han de calcular en funció del disponible:

En aquest circuit, el corrent és constant, no variable, tots els elements són lineals en estat estacionari, per tant, el corrent a tot el circuit serà el mateix valor, en el nostre exemple 20 mA; això és el que necessita el LED. Per tant, escollirem una resistència R1 amb un valor tal que el corrent que la travessa també serà de 20 mA, i la tensió que hi hagi només tindrà 3 volts, que s'hauran de posar en algun lloc.

Així doncs: segons la llei d'Ohm I = U / R, per tant R = U / I = 3 / 0,02 = 150 Ohms. I què passa amb la força? P = U2/ R = 9/150 = 60 mW. Una resistència de 0,125 W està bé perquè no s'escalfi massa. Ara està clar per a tothom quina és la resistència del LED.

Vegeu també: Especificacions LED