Добрый день уважаемые
читатели. Вашему вниманию представлен новый облегченный летний выпуск 2009.
Желаю всем приятного чтения.
(#17)
19.07.2009
Светодиод. Как
подключить светодиоды?
Я частенько слышу вопрос, а на
сколько вольт этот светодиод? Ответ простейший, но его никто не понимает. Иногда
для простоты говорю: "2 вольта". Это правда, но не вся. Действительно желтый
светодиод при комнатной температуре будет нормально гореть при подключении 2В.
Красный тоже будет хорошо светиться, но может и сгореть, а если погорит подольше,
то нагреется и точно сгорит. Светодиод легко идет вразнос. Ток через него надо
ограничивать резистором. Итак, основное: при протекании тока через светодиод на
нем падает напряжение.
Если светодиод светится, то при
комнатной температуре на красном светодиоде падает 1,8 вольта, на желтом -- 2,0
В, а на зеленом -- 2.2 В.
Не будем пока о синих и лазерных
диодах.
Надо знать, что уже при 1,5 В ни
один светодиод гореть не будет, а при превышении питания на 0,5 В, (например 2,3
В для красного - он сгорит почти сразу).
Для обычных светодиодов
максимальный ток составляет 20 мА. Значит имея питание например 4В, мы можем
подключить 2 желтых светодиода, но при малейшем увеличении напряжения мы их
потеряем.
В этом случае надо взять один
светодиод и резистор. Для того, чтобы резистор взял свою часть напряжения при
токе 15...20 мА, номинал резистора должен быть 100 Ом.
Для надежности можно взять
резистор 220 Ом. Свечение будет слабее, а надежность выше. При этом можно не
брать во внимание цвет светодиода, поскольку ток будет застабилизирован
резистором.
Для питания светодиода от разных
напряжений питания необходимы следующие ограничительные резисторы:
3...5В --- 100 Ом 5...9В --- 220 Ом 9...15В --- 470 Ом 15...28В --- 2,2
кОм в данном случае
мощность резистора не менее 0,25 Вт. 220В --- 150 кОм с таким резистором
светодиод можно просто совать в розетку, хотя полный ток и полная яркость
свечения обеспечены не будут.
Однако поскольку обычно к
220 В светодиоды подключают для подсветки выключателя в темноте, то и слабого
огонька достаточно. Интересно, что выпрямлять питающее напряжение нет
необходимости. При подаче обратного напряжения светодиод ведет себя как
стабилитрон с ненормированными параметрами и даже слегка (в несколько раз хуже
чем при правильном включении) светится. "Напряжение стабилизации" для разных
экземпляров меняется от 10В (возможно и меньше) до нескольких сотен. Качество
стабилизации тоже разное. Некоторые образцы можно использовать как хорошие
стабилитроны, а некоторые "текут" и ведут себя практически как резисторы.
Можно ли делать из светодиодов
гирлянды? Можно. Для 220 В нужно включить последовательно 90 светодиодов и
ограничительный резистор 2,2 кОм мощностью не менее 1Вт.
Ниже приведены две схемы
подключения открытых коллекторов к нагрузке из светодиодов.
Первый вариант - все питается от
12 В. (годится для автомобиля).
Второй вариант - тоже
автомобильный, но для больших грузовиков, этот же вариант предпочтителен для
питания от сети.
Интересно, что любая из
нарисованных ветвей нагрузки, 1, 2, 4 или 10 светодиодов потребляют один и тот
же ток -- примерно 20 мА. Так что же выгоднее, питать одним и тем же током, 1
светодиод или 10?
На всякий случай я нарисовал,
как подключить лампочку. Это ужасный монстр по току питания. Она одна съест то
же, что и добрых полсотни светодиодов.
Итак, при допустимом токе 0,3 А,
к одному выходу можно подключить до 7 (можно и 10) ветвей светодиодов и не важно
сколько там диодов 1 или 10. (Только следуйте указанным в схемах соотношениям:
например при питании 12В максимальное число диодов -- 4, при этом
ограничительный резистор равен 220 Ом.