LEDs sind eine der beliebtesten und effizientesten Lichtquellen in der modernen Elektronik. Sie werden in vielen Geräten verwendet, von kleinen Kontrollleuchten bis hin zu leistungsstarken Lichtquellen. Damit die LED jedoch fehlerhaft funktioniert und lange hält, ist es notwendig, den richtigen Widerstand auszuwählen, der den durch sie strömenden Strom reguliert.
Der Widerstand in der LED-Schaltung erfüllt zwei Hauptfunktionen: Strombegrenzung und Schutz der LED vor Überspannung. Die Widerstandsparameter hängen von den Eigenschaften der LED, der Versorgungsspannung und dem erforderlichen Strom ab. Mit der richtigen Auswahl des Widerstands arbeitet die LED im optimalen Modus, was einen langen und stabilen Betrieb gewährleistet.
Die gebräuchlichste Methode zur Berechnung eines Widerstands für LEDs ist die Verwendung des Ohmschen Gesetzes. Die Formel zur Berechnung des Widerstands lautet wie folgt: R = (V - V_LED) / I_LED, wobei V die Versorgungsspannung ist, V_LED die Spannung an der LED ist, I_LED der erforderliche LED-Strom ist. Es ist wichtig zu berücksichtigen, dass die Spannung an den LEDs normalerweise etwa 2 Volt beträgt und es unterschiedliche Werte für Dioden in verschiedenen Farben geben kann. Es sollte auch daran erinnert werden, dass der zulässige Strom der LED in seinen technischen Spezifikationen angegeben ist.
Es ist wichtig zu beachten, dass es in Wirklichkeit empfohlen wird, der Berechnung des Widerstands eine zusätzliche Marge hinzuzufügen. Dies liegt daran, dass der Widerstand einen gewissen Eigenwiderstand hat und während des Betriebs erhitzt werden kann. Es wird auch empfohlen, den nächsten kommerziellen Widerstandswert aus der Standardreihe zu verwenden, der dem geschätzten Wert am nächsten kommt.
Durch die richtige Berechnung und Auswahl des Widerstandes für die LEDs kann eine optimale Leistung und maximale Haltbarkeit erreicht werden. Eine falsche Auswahl des Widerstands kann zu einer Überhitzung der LED, zu Schäden an der LED oder zu Funktionsstörungen führen. Daher ist es bei der Herstellung elektronischer Geräte mit LEDs notwendig, der korrekten Berechnung und Auswahl des Widerstands gebührende Aufmerksamkeit zu schenken.
Die Notwendigkeit, die Widerstandsparameter für LEDs zu berechnen und auszuwählen
LEDs benötigen einen bestimmten Strom, um das Licht richtig zu betreiben und zu emittieren. Wenn die LED direkt an eine Stromquelle ohne Widerstand angeschlossen ist, kann dies zu einer Überhitzung und einem Ausfall der LED führen.
Um den gewünschten Widerstandswert für LEDs zu bestimmen, müssen Sie deren Parameter und den erforderlichen Strom kennen. Die Parameter der LED, wie die Vorwärtsversatzspannung (Vf) und der maximale Strom (If), werden in der Datumsanzeige der LED oder in der technischen Beschreibung angegeben. Normalerweise beträgt der Vf-Wert für die meisten LEDs etwa 2 V.
Die Berechnung des erforderlichen Widerstandswerts kann unter Verwendung des Ohmschen Gesetzes durchgeführt werden. Die Formel für die Berechnung des Widerstands ist wie folgt dargestellt:
wobei R der Wert des Widerstands in Ohm ist, V_s die Versorgungsspannung in Volt ist, Vf die Direktversatzspannung der LED in Volt ist, If der erforderliche LED-Strom in Ampere ist.
Der resultierende Widerstandswert sollte aus den auf dem Markt verfügbaren Standardwerten ausgewählt werden. Der nächste Standardwert des Widerstands wird verwendet, um den erforderlichen Strom für die LED bereitzustellen.
Die Auswahl der richtigen Widerstandsparameter für LEDs ist ein wichtiger Schritt bei der Gestaltung eines elektrischen Schaltkreises. Die Berechnung und Auswahl eines Widerstands ermöglicht eine sichere und zuverlässige Stromversorgung der LEDs sowie eine längere Lebensdauer.
Formeln und Verfahren zur Berechnung des Widerstands für zwei LEDs
Wenn Sie die LEDs an eine Stromquelle anschließen, müssen Sie Widerstände verwenden, um den Strom zu begrenzen, um eine Überhitzung und einen Ausfall der LEDs zu verhindern. Dieser Abschnitt beschreibt die Formeln und Methoden zur Berechnung des Widerstands für zwei LEDs.
Um den Widerstandswert zu berechnen, müssen Sie die folgenden Parameter der LEDs kennen:
- Vorwärtsversatzspannung (Vf) - die Spannung, bei der die LED zu leuchten beginnt;
- Maximaler Strom (If) - der maximal zulässige Strom, bei dem die LED zuverlässig arbeitet;
Für eine korrekte Berechnung des Widerstands muss die Stromversorgung berücksichtigt werden:
- Quellspannung (Vin) - die an die LEDs und den Widerstand zugeführte Spannung;
Verwenden Sie die Formel, um den Wert des Widerstands (R) zu berechnen:
Der resultierende Widerstandswert des Widerstands sollte auf den nächsten Standardwert abgerundet werden. Um den Strom in der Schaltung von zwei in Reihe geschalteten LEDs zu begrenzen, genügt es, einen einzigen Widerstand zu verwenden.
Es ist wichtig zu beachten, dass die Werte für Vorwärtsversatzspannung und Maximalstrom in der LED-Dokumentation angegeben sind oder mit einem Messgerät abgerufen werden können.
Diese Methode zur Berechnung des Widerstands kann verwendet werden, um Schaltungen mit zwei LEDs und einem Widerstand zu entwerfen, wodurch Komponenten eingespart und die Schaltungslösung vereinfacht wird.
