Живлення від батарейки: як вибрати джерело та правильно підключити світлодіод
Завдяки розвитку науки і техніки, економні та компактні світлодіоди витіснили громіздкі та ненажерливі «лампочки Ілліча» з електричних освітлювальних приладів, побутової техніки та дорогих сучасних автомобілів. Тому, що світлодіоди за яскравістю та економічністю в кілька разів перевершують звичайні лампи розжарювання та люмінесцентні економки.
У кишенькових ліхтариках застосовуються світлодіоди з напругою живлення 2,5 - 3,3В, напруга батареї, що складається з трьох елементів живлення 4,5В, обмежувальний резистор знижує напругу живлення до безпечного для світлодіода 3,3В. А чи можливо заживити світлодіод від однієї батареї ААА з напругою 1 - 1,5В? Завдяки сучасним технологіям можливо все! На цьому малюнку представлена проста схема блокінг генератора, що дозволяє живити один 3,3 вольтовий світлодіод низькою напругою від однієї батареї або акумулятора напругою 1 - 1,5 вольта.
Завантажити схему живлення світлодіода від однієї батареї
Для цієї саморобки вам знадобиться:
- Світлодіод з напругою живлення 2,5 - 3,3В
- Одна батарея або акумулятор 1 - 1,5В
- Вимикач
- Феритове кільце діаметром 10 - 20 мм.
- Провід діаметром 0,3 - 0,5 мм.
- Діод IN4007
- Конденсатор 10 мкф 16 В
- Резистор 50 - 100 ом або змінний до 500 ом
- Транзистор структури NPN КТ315, BC547, КТ815, BD135, BD139 або PNP КТ361, BC557, КТ814, BD136, BD140. Після встановлення транзисторів структури PNP змінюється полярність живлення.
Важливим елементом блокінг генератора (або як його називають імпульсний перетворювач напруги, що підвищує) є трансформатор, від правильного виготовлення якого залежить працездатність пристрою.Мотати трансформатор найкраще на 10-міліметровому феритовому кільці від лампи економки або зарядного пристрою для мобільного телефону. На крайній випадок підійде будь-яке інше феритове кільце більшого діаметра. У принципі, розмір кільця особливого значення не має. Навіть можна використовувати мініатюрний квадратний трансформатор з феритовим сердечником.
Трансформатор мотаємо у два дроти діаметром 0.3 - 0.5 мм. Бажано використовувати провід у лаковій ізоляції, він щільніше лягати в кільце. Також піде мережевий комп'ютерний провід у пластиковій ізоляції «вита пара» діаметр жили 0.5 мм. Складаємо два відрізки дроту разом, продаємо в феритове кільце і щільно затягуємо. Таким чином намотуємо 10 витків у дві жили.
У вас має вийти дві обмотки та чотири висновки.
Згідно зі схемою з'єднуємо початок першої обмотки з кінцем другої. Я спеціально намотав дроти різного кольору зелений і білий із зеленою смугою, щоб вам було зрозуміло.
Збирати пристрій найкраще навісним монтажем, так виходить компактніше і є можливість розмістити компоненти в корпусі від невеликого ліхтарика. Транзистори підійдуть практично будь-які структури NPN КТ315, BC547, КТ815, BD135, BD139 або структури PNP КТ361, BC557, КТ814, BD136, BD140. Зверніть увагу, після встановлення транзисторів структури PNP треба змінити полярність живлення, а також перевернути світлодіод, конденсатор C1 та діод D1 згідно зі схемою. Після правильного складання девайс починає працювати з першого разу.
Яскравість світлодіода регулюється підбором резистора R1. У своїй саморобці я встановив підстроювальний резистор на 500 ом, максимальної яскравості світлодіода досяг при опорі підстроювального резистора в 63 ома.Максимальна напруга на світлодіоді після точного налаштування резистора 3 вольта. Якщо ваш генератор не працює, перевірте, чи правильно намотали трансформатор, а також справність всіх компонентів, правильність складання, якість паяння. Ніколи не підключайте світлодіод до працюючого генератора тому, що на холостому ході генератор виробляє десятки вольт і кристал світлодіода згорить як пушинка. Включайте генератор, тільки з припаяним на місце світлодіодом.
Робоча частота блокування генератора 19 кГц. У міру розряду батареї частота поступово знижуватиметься. Свою працездатність ця схема зберігає до 0,6 вольт.
На закінчення хочу сказати, цей пристрій може зібрати будь-який радіоаматор-початківець з мінімальними пізнаннями в радіоелектроніці. Так, якщо у вас є пів години вільного часу, спробуйте зібрати дуже простий і невибагливий до деталей девайс. Нехай ця саморобка стане проектом вашого вихідного дня.
Друзі, бажаю вам гарного настрою! До зустрічі у нових статтях!
Рекомендую подивитися відео про те, як працює світлодіод від однієї батареї.
Доступність та відносно невисокі ціни на надяскраві світлодіоди (LED) дозволяють використовувати їх у різних аматорських пристроях. Початківці радіоаматори, які вперше застосовують LED у своїх конструкціях, часто запитують, як підключити світлодіод до батареї? Прочитавши цей матеріал, читач дізнається, як запалити світлодіод практично від будь-якої батареї, які схеми підключення LED можна використовувати в тому чи іншому випадку, як розрахувати елементи схеми.
До яких батарей можна підключати світлодіод?
В принципі, просто запалити світлодіод можна від будь-якої батарейки.Розроблені радіоаматорами та професіоналами електронні схеми дозволяють успішно впоратися із цим завданням. Інша справа, скільки часу безперервно працюватиме схема з конкретним світлодіодом (світлодіодами) і конкретною батареєю або батарейками.
Для оцінки цього часу слід знати, що однією з основних характеристик будь-яких батарей, хімічний елемент або акумулятор, є ємність. Місткість батареї - С виражається в ампер-годиннику. Наприклад, ємність поширених пальчикових батарейок формату ААА, залежно від типу та виробника, може становити від 0.5 до 2.5 ампер-годин. У свою чергу світловипромінюючі діоди характеризуються робочим струмом, який може становити десятки та сотні міліампер. Таким чином, приблизно розрахувати, на скільки вистачить батареї, можна за формулою:
У цій формулі в чисельнику стоїть робота, яку може зробити батарея, а в знаменнику потужність, яку споживає світловипромінюючий діод. Формула не враховує ККД саме схеми і того факту, що повністю використовувати всю ємність батареї вкрай проблематично.
При конструюванні приладів з батарейним живленням зазвичай намагаються, щоб струм споживання не перевищував 10 – 30% ємності батареї. Керуючись цим міркуванням та наведеною вище формулою можна оцінити скільки потрібно батарейок даної ємності для живлення того чи іншого світлодіода.
Як підключити від пальчикової батареї АА 1,5В
На жаль, немає простого способу запитати світлодіод від однієї пальчикової батарейки. Справа в тому, що робоча напруга світловипромінюючих діодів зазвичай перевищує 1.5 В. Для надяскравих світлодіодів ця величина лежить в діапазоні 3.2 - 3.4В. Тому для живлення світлодіода від однієї батареї потрібно зібрати перетворювач напруги.Нижче наведена схема простого перетворювача напруги на двох транзисторах за допомогою якого можна живити 1 - 2 надяскравих LED з робочим струмом 20 міліампер.
Цей перетворювач являє собою блокінг-генератор, зібраний на транзисторі VT2, трансформаторі Т1 і резисторі R1. Блокінг-генератор виробляє імпульси напруги, що у кілька разів перевищують напругу джерела живлення. Діод VD1 випрямляє ці імпульси. Дросель L1, конденсатори C2 і С3 є елементами фільтра, що згладжує.
Транзистор VT1, резистор R2 та стабілітрон VD2 є елементами стабілізатора напруги. Коли напруга на конденсаторі С2 перевищить 3.3, стабілітрон відкривається і на резисторі R2 створюється падіння напруги. Одночасно відкриється перший транзистор і замикає VT2, блокінг-генератор припинить роботу. Тим самим досягається стабілізація вихідної напруги перетворювача лише на рівні 3.3 У.
Як VD1 краще використовувати діоди Шоттки, які мають мале падіння напруги у відкритому стані.
Трансформатор Т1 можна намотати на кільці з фериту марки 2000НН. Діаметр кільця може бути 7-15 мм. Як осердя можна використовувати кільця від перетворювачів енергозберігаючих лампочок, котушок фільтрів комп'ютерних блоків живлення і т. д. Обмотки виконують емальованим дротом діаметром 0.3 мм по 25 витків кожна.
Цю схему можна безболісно спростити, виключивши елементи стабілізації. У принципі схема може обійтися і без дроселя та одного з конденсаторів С2 або С3. Спрощену схему може зібрати своїми руками навіть радіоаматор-початківець.
Cхема хороша ще тим, що безперервно працюватиме, поки напруга джерела живлення не знизиться до 0.8 В.
Як підключити від 3В батарейки
Підключити надяскравий світлодіод до батареї 3 В можна не використовуючи додаткових деталей. Так як робоча напруга світлодіода трохи більше 3 В, то світлодіод світитиме не на повну силу. Іноді це може бути корисним. Наприклад, використовуючи світлодіод з вимикачем і дисковий акумулятор на 3 В (у народі звана таблеткою), що використовується в материнських платах комп'ютера, можна зробити невеликий брелок-ліхтарик. Такий мініатюрний ліхтарик може стати в нагоді в різних ситуаціях.
Від такої батарейки – таблетки на 3 Вольти можна запитати світлодіод.
Використовуючи пару батарейок 1.5 В та покупний або саморобний перетворювач для живлення одного або декількох LED, можна виготовити більш серйозну конструкцію. Схема однієї з подібних перетворювачів (бустерів) зображено малюнку.
Бустер на основі мікросхеми LM3410 та декількох навісних елементів має такі характеристики:
- вхідна напруга 2.7 – 5.5 ст.
- максимальний вихідний струм до 2.4 А.
- кількість LED, що підключаються від 1 до 5.
- частота перетворення від 0,8 до 1,6 МГц.
Вихідний струм перетворювача можна регулювати, змінюючи опір вимірювального резистора R1. Незважаючи на те, що з технічної документації випливає, що мікросхема розрахована на підключення 5 світлодіодів, насправді до неї можна підключати і 6. Це обумовлено тим, що максимальна вихідна напруга чіпа 24 В. Ще LM3410 димування). Для цих цілей служить четверте виведення мікросхеми (DIMM). Димування можна здійснювати, змінюючи вхідний струм цього висновку.
Як підключити від 9В батарейки Крона
"Крона" має відносно невелику ємність і не дуже підходить для живлення потужних світлодіодів.Максимальний струм такої батареї не повинен перевищувати 30-40 мА. Тому до неї краще підключити 3 послідовно з'єднаних світловипромінюючих діода з робочим струмом 20 мА. Вони, як і у разі підключення до батарейки 3 вольта не світитимуть на повну силу, зате батарея прослужить довше.
Схема живлення від батарейки крона
В одному матеріалі важко висвітлити все різноманіття способів підключення світлодіодів до батарей з різною напругою та ємністю. Ми постаралися розповісти про найнадійніші та найпростіші конструкції. Сподіваємося, що цей матеріал буде корисний як початківцям, так і досвідченим радіоаматорам.
Використання світлодіодів стає звичайним явищем. Їх застосовують для створення основного або сигнального освітлення, декоративного підсвічування. Можливості світильників ще мало розкриті, і багато любителів постійно експериментують, відкриваючи нові сторони цих пристроїв. Однією з найкорисніших особливостей є низьковольтне харчування, що робить дослідження безпечними, доступними для дітей та підлітків. Розглянемо одне з питань, що часто виникають у користувачів-початківців — як підключити світлодіод до батареї, наскільки це можливо і ефективно.
До яких батарей можна підключати світлодіод
Згідно з теорією, джерелом живлення для LED можуть бути будь-які батареї або акумулятори. Просто, одні потребують додаткових схем, інші здатні майже без сторонньої допомоги давати енергію до роботи елемента. Головне завдання – визначити, на скільки вистачить енергії акумулятора.
Для того, щоб грамотно підключити LED елемент, треба попередньо виконати деякі розрахунки. Час роботи джерела можна визначити за такою формулою:
T = (C * Uбат) / (Uled * Iled)
- T - час роботи батареї;
- C - ємність джерела (А/год);
- Uбат - Напруга батарейки;
- ULED - Напруга живлення світлодіода;
- ILED - Струм розсіювання світлодіода.
Простіше кажучи, час роботи можна знайти, розділивши роботу батареї на потужність світлодіода. Однак, ця формула показує стан на даний момент часу. У міру витрачання заряду ситуація змінюватиметься, що цією формулою не враховується. Тому при розробці схем прийнято розраховувати на ємність батареї, що становить 10-30% від номіналу. Використовуючи формулу та враховуючи запас ємності джерела, можна визначити, скільки батарейок того чи іншого типу потрібно для підключення LED компонентів.
Як підключити від пальчикової батареї на 1.5 В
Необхідно відразу врахувати, що від однієї пальчикової батареї запитати LED елемент не вдасться. Півтора вольта для його харчування занадто мало, тому доведеться використовувати кілька джерел, або збирати перетворювач. Найпростіші схеми блокінг-генераторів можна побачити на малюнку:
Читайте також Що таке світлодіод: опис та характеристики
Є й інші схеми, складніші чи спрощені. Вони дозволяють підключити компоненти до 1,5 вольт, але вимагають складної настройки. Збирати їх можуть тільки люди, які мають деякі знання і навички роботи з паяльником.
Цікаво! У кишенькових ліхтарях встановлені світлодіоди, що потребують живлення 2,5-3,5 В. Джерелом служать три пальчикові батарейки (ААА 1,5 В), сумарна напруга яких становить 4,5 вольт. Це занадто багато і небезпечно для світлодіода, тому доводиться підключати його через резистор, що обмежує струм. Номінал розраховується для кожного випадку окремо, оскільки струм, що споживається, у всіх світлодіодів різний.
Підключення від 3 В батарейки
Батарейка напругою 3 вольта може бути джерелом живлення світлодіода без додаткових елементів. Його можна підключити безпосередньо, головною умовою буде дотримання полярності. Оскільки для LED найчастіше потрібно більше 3 В, свічення буде трохи приглушеним. Найзручніше підключити елемент до дискового акумулятора напругою 3 В (такі встановлені на комп'ютерах). Світлодіод підключають через вимикач і пакують у невеликий корпус. Так само часто виготовляють мініатюрні ліхтарики для підсвічування замків та інших об'єктів.
Можна виготовити невеликий перетворювач, до якого можна одночасно підключити 5 або 6 LED елементів. Для цього знадобиться регулятор струму світлодіодних ламп LM3410, вхід якого приєднують до акумулятора 3 вольта, а на виході з'являється 24 В. Мікросхема дозволяє плавно регулювати яскравість світлових елементів LED.
Як підключити від 9 В батарейки
Напруга, яка здатна видати це джерело, становить 9 В. Особливість батарейок Крона полягає в тому, що їх ємність порівняно невелика. Необхідно використовувати навантаження, що не перевищує 30-40 мА. Досвідчені користувачі рекомендують робити послідовне з'єднання із 3 LED компонентів з однаковими параметрами. Яскравість їх свічення буде трохи зменшена, але це для світлодіодів не становить небезпеки.
Читайте також Динамічний підсвічування монітора: характеристика, схема, налаштування
Основні висновки
Світлодіод можна підключити до будь-якої батареї, але методика відрізнятиметься залежно від параметрів джерела:
- для елементів АА або ААА (1,5 В) буде потрібно складання підсилювача, що для непідготовленої людини становить певну складність;
- батарейки на 3 можна підключати до світлодіодів безпосередньо, без проміжних елементів;
- елементи «Крона» найкраще підключати до збирання 3 або 4 LED.
Для користувачів з невеликим досвідом найпростіше вибирати акумулятори на 3 В. Це не вимагатиме виготовлення додаткових пристроїв або схем. Можна обійтися без паяльника, використовуючи сигнальні елементи-скріпки. Свої варіанти, як можна підключити світлодіоди до батареї, викладайте у коментарях.
- https://sdelaitak24.ru/%d0%bf%d0%b8%d1%82%d0%b0%d0%bd%d0%b8%d0%b5-%d1%81%d0%b2%d0%b5% d1%82%d0%be%d0%b4%d0%b8%d0%be%d0%b4%d0%b0-%d0%be%d1%82-%d0%be%d0%b4%d0%bd% d0%be%d0%b9-%d0%b1%d0%b0%d1%82%d0%b0%d1%80%d0%b5%d0%b9%d0%ba/
- http://ledno.ru/svetodiody/kak-podklyuchit-led-k-batareike.html
- https://svetilnik.info/svetodiody/kak-podklyuchit-svetodiod-k-batarejke.html
Як підключити світлодіод до батареї
Портал у Електрика розповість про всі тонкощі як підключити світлодіод до батареї. Дана схема допоможе зібрати ліхтарик або реалізувати автономне підсвічування. Існує безліч способів як підключити світлодіод до батарейки 1.5, 3 або 9 В. Ми розповімо про всі методи від найпростіших, де не потрібен спеціальний інструмент, до способів, що передбачають вміння працювати паяльником.
Особливості підключення світлодіода до батареї
Якщо до батареї необхідно підключити світлодіод, то обов'язково варто звернути увагу на полярність, адже від неї залежить правильне під'єднання елемента до ланцюга. Найчастіше досить подивитися на ніжки у світлодіода, щоб зрозуміти його полярність. Зазвичай, але бувають винятки, довжина ніжка у світлодіода це анод - плюс, а коротка відповідно мінус - катод.
Важливо! Зазвичай плюсом світлодіода є довга ніжка, а мінусом, відповідно, коротка. З'єднувати можна по-різному, але найкращий варіант — припаяти.
Щоб підключити світлодіод до батареї, слід також як і з лампою ознайомитися з напругою батареї та світлодіода. Існують схеми, як підключити світлодіод до батареї 1.5. У такому випадку доводиться збирати ланцюг для підвищення напруги, щоб світлодіод міг горіти на повну силу.
До яких батарей можна підключати світлодіод
Джерелом живлення для LED можуть бути будь-які батареї. Просто, одні потребують додаткових схем, інші здатні забезпечити світіння світлодіода відразу після підключення. Головне завдання – визначити, на скільки вистачить енергії батареї. Час роботи від джерела можна визначити за такою формулою:
T = (C * Uбат) / (Uled * Iled)
- T - час роботи батареї;
- C - ємність джерела (А/год);
- Uбат - напруга батареї;
- ULED – напруга живлення світлодіода;
- ILED – струм розсіювання світлодіода.
Простіше кажучи, час роботи можна знайти, розділивши роботу батареї на потужність світлодіода. Однак, ця формула показує стан на даний момент часу. У міру витрачання заряду ситуація змінюватиметься, що цією формулою не враховується. Тому розробки схем прийнято розраховувати на ємність батареї.
Як підключити світлодіод до батареї 1.5
Великої складності в тому, щоб зрозуміти, як підключити світлодіод до батареї 1.5 В немає. Необхідно відразу врахувати, що безпосередньо від однієї пальчикової батареї запитати LED елемент не вдасться. Півтора вольта для його харчування занадто мало, тому доведеться використовувати кілька джерел, або збирати перетворювач. Найпростішу схему блокінг-генераторів можна переглянути нижче.
«Трансформатор», що використовується в схемі, можна намотати самостійно. Для його основи рекомендується використовувати звичайне феритове кільце.Первинна та вторинна обмотки повинні містити по 10 витків дроту з діаметром 0.3-0.5 мм.
Є й інші схеми, складніші чи спрощені. Вони дозволяють підключити компоненти до 1,5 вольт, але вимагають складної настройки. Збирати їх можуть тільки люди, які мають деякі знання і навички роботи з паяльником.
Цікаво! У кишенькових ліхтарях встановлені світлодіоди, що потребують живлення 3,5 В. Джерелом служать три пальчикові батареї (ААА 1,5 В), сумарна напруга яких становить 4,5 вольт. Це занадто багато і небезпечно для світлодіода, тому доводиться підключати його через резистор, що обмежує струм. Номінал розраховується для кожного випадку окремо, оскільки струм, що споживається, у всіх світлодіодів різний.
Відео світлодіод від 1.5 В
Підключення від 3 В батарейки
Батарейка напругою 3 вольта може бути джерелом живлення світлодіода без додаткових елементів. Його можна підключити безпосередньо, головною умовою буде дотримання полярності. Оскільки для LED найчастіше потрібно більше 3 В, свічення буде трохи приглушеним. Найзручніше підключити елемент до дискового акумулятора напругою 3 В (такі встановлені на комп'ютерах). Світлодіод підключають через вимикач і пакують у невеликий корпус. Так само часто виготовляють мініатюрні ліхтарики для підсвічування замків та інших об'єктів.
Типова батарейка для BIOS дозволяє підключати світлодіод безпосередньо без струмообмежувального резистора. Її напруги 3 В достатньо, щоб запалити світлодіод. Батарейка дає малий струм, якого недостатньо, щоб спалити LED.
Якщо при підключенні світлодіода він не засвітився, це є ознакою неправильної полярності. У такому разі потрібно поміняти місцями контакти.
Для підключення світлодіода до батареї-таблетки не обов'язково приєднувати контакти безпосередньо до поверхні джерела живлення. За потреби можна використовувати дроти. Це розширює можливості, наприклад при самостійному виготовленні ліхтарика.
Як підключити світлодіоди від 9 В батарейки Крона
Напруга, що видає Крона, становить 9 В. Особливість батарейок Крона полягає в тому, що їхня ємність порівняно невелика. Необхідно використовувати навантаження, що не перевищує 30-40 мА. Рекомендується робити послідовне з'єднання із 3 LED з однаковими параметрами. Яскравість їхнього світіння буде трохи зменшена, але схема робоча.
Основні висновки, як підключити світлодіод до батареї
Світлодіод можна підключити до будь-якої батареї, але методика відрізнятиметься залежно від параметрів джерела:
- для елементів АА або ААА (1,5 В) буде потрібно складання підсилювача, що для непідготовленої людини становить певну складність;
- батарейки на 3 можна підключати до світлодіодів безпосередньо, без проміжних елементів;
- елементи «Крона» найкраще підключати до збирання 3 або 4 LED.
Для користувачів з невеликим досвідом найпростіше вибирати батарейки на 3 В. Це не вимагатиме виготовлення додаткових пристроїв або схем, як підключити світлодіод до батарейки. Можна обійтись без паяльника, застосовуючи інші способи приєднання. Свої варіанти, як можна підключити світлодіоди до батареї, викладайте у коментарях.
Правильне підключення світлодіоду. Схеми підключення.
Якщо у Вас виникло завдання підключення світлодіода, то постараюся Вам допомогти в цій статті. При підключенні світлодіодів необхідно правильно підключати світлодіод, дотримуватись полярності.Щоб дізнатися, де у світлодіода плюс (+) , а де мінус (-) досить подивитися на світлодіод одна з ніжок світлодіода довша, ніж друга, відповідно найдовша ніжка буде плюс (+), а коротка мінус (-). Почнемо з підключення одинарних звичайних світлодіодів з робочою напругою 2-3В з робочим струмом 10-20мА, як правило, напруга світлодіодів 2 вольта і що б підключити світлодіод, скажімо до 12 вольт постійної напруги (схема підключення світлодіода до 12 вольт нам необхідно підібрати резистор.
Щоб підібрати резистор для світлодіода, будемо користуватися наступним способом: нам відомо, що напруга світлодіода 2В, відповідно при підключенні світлодіода до 12 вольт (наприклад, світлодіод будемо використовувати в автомобілі) нам треба обмежити 10В, в принципі у випадках світлодіодів правильніше говорити обмежити струм Але ми при виборі резистора будемо користуватися простим перевіреним багатьма роками способом без будь-яких математичних формул. На кожен вольт потрібний резистор опором 100 Ом, тобто. якщо світлодіод з робочою напругою 2В, і ми підключаємо до 12 вольт, нам потрібен резистор 100Ом х 10В=1000 Ом або 1кОм зазвичай на схемах позначається 1К, потужність резистора залежить від струму світлодіода, але якщо ми використовуємо звичайний не потужний його струм 10-20мА і в цьому випадку достатньо резистора на 0,25Вт найменшого резистора за розміром.
Резистор з більшою потужністю нам знадобиться у 2х випадках: 1) якщо струм світлодіода буде більшим і 2) якщо напруга буде вищою, ніж 24В і відповідно у випадках підключення світлодіода до напруги 36-48В і вище нам знадобиться резистор з більшою потужністю 0,5 – 2Вт, а в разі підключення світлодіода до мережі 220В краще використовувати резистор на 2Вт, але при підключенні світлодіода до мережі змінного струму нам знадобиться ще ряд елементів, але трохи пізніше.
А якщо нам треба буде підключити світлодіод до напруги 24В, то резистор потрібен буде 100 х 22В = 2,2 кОм. Тобто. за допомогою даного способу можна розрахувати резистор для підключення 2-3 вольтового світлодіода та зі струмом 5-20мА на будь-яку напругу постійного струму. Для зручності наведу ряд номіналів резисторів (рисунок 2) для різних напруг постійного струму:
5В - R1 = 300 Ом; 9В - R1 = 750 Ом; 12В - R1 = 1 кОм; 15В – R1 = 1,3кОм; 18В - R1 = 1,6 кОм; 24В - R1 = 2,2 кОм; 28В - 2,6 ком
Якщо потрібно підключити світлодіод до батареї, скажімо на 3В, то можна поставити резистор послідовно на 100 Ом, а якщо батарейка пальчикова на 1,5В, то можна підключити і без резистора.
При розрахунку ми можемо вибрати тільки резистори зі стандартних номіналів, тому немає нічого страшного, якщо опір резистора буде трохи більше або менше розрахункового.
Якщо ви використовуєте дуже яскравий світлодіод, а світлодіод використовується, наприклад, для індикації в будь-яких пристроях, то опір резистора можна збільшити, і тим самим яскравість світлодіода зменшиться, і світлодіод не засліплюватиме.Але найкраще в таких випадках якщо не потрібна велика яскравість світлодіода, то при покупці в магазині або замовленні в Китаї можна вибрати матовий світлодіод потрібного кольору і струмом, як правило, 6-20мА, кут огляду даних світлодіодів, як правило, становить 60 градусів , Вони добре підходять для індикації, не засліплюють і від них не втомлюються очі, навіть якщо довго на них дивитися. Прозорі білі світлодіоди для цієї мети, як правило, не підходять.
У разі підключення світлодіода до мікроконтролера чи плати ARDUINO, як правило, робоча напруга становить 5В, відповідно резистор можна взяти 300-470 Ом можна і ще з більшим опором. Головне враховувати, що струм не може перевищувати граничний струм виведення мікроконтролера, як правило, не більше 10мА, тому опір резистора 300-470 Ом для підключення світлодіода є золотою серединою. Схема підключення світлодіода до мікроконтролера або плати ARDUINO представлена малюнку 3. Варто звернути Вашу увагу, що світлодіод може бути підключений як анодом, так і катодом до мікроконтролера і від цього залежатиме програмний спосіб керування світлодіодом.
3. Послідовне підключення кількох світлодіодів
При послідовному з'єднанні світлодіодів щоб їхня яскравість не відрізнялася, один від одного треба, щоб світлодіоди були одного типу. При послідовному з'єднанні світлодіодів опір резистора буде меншим на відміну від випадку, коли ми підключаємо один світлодіод. Для розрахунку резистора ми можемо використовувати раніше розглянутий спосіб.
Наприклад, нам необхідно послідовно підключити чотири світлодіоди до напруги постійного струму 12В, відповідно робоча напруга світлодіодів 2В при послідовному з'єднанні буде 2В х 4шт. = 8В. Тоді ми можемо вибрати резистор із стандартного ряду на 470-510 Ом. При послідовному з'єднанні світлодіодів струм, що протікає через усі світлодіоди, буде однаковим.
Малюнок 5 - Послідовне з'єднання світлодіодів
Одним із недоліків послідовного з'єднання світлодіодів є той факт, що у разі виходу одного зі світлодіодів з ладу, всі світлодіоди перестануть світитися. Нижче наведена схема з послідовним з'єднанням двох, трьох та чотирьох світлодіодів.
4.Паралельне підключення світлодіодів
При паралельному підключенні світлодіодів резистор вибираємо так само, як у випадку одиночного світлодіода. На кожен світлодіод повинен бути свій резистор при цьому, якщо резистори за опором відрізнятимуться або світлодіоди будуть різних марок, то буде дуже помітно нерівномірність свічення одного світлодіода від друга. Струм при паралельному з'єднанні складатиметься в залежності від кількості світлодіодів.
5. Підключення потужних світлодіодів з великим робочим струмомзазвичай застосовуються для освітлення. При використанні потужних світлодіодів найкраще не використовувати звичайні резистори, а застосовувати спеціальні імпульсні джерела живлення для світлодіодів у них, як правило, вже встановлені ланцюги стабілізації струму, ці джерела живлення забезпечують рівномірність свічення світлодіодів та більш довговічний термін служби. Світлодіоди, що застосовуються для освітлення, необхідно встановлювати на тепловідведення (радіатор).
6. Підключення світлодіода до змінної напруги 220В.
(Увага.Небезпечну напругу всі роботи з підключення до мережі 220В необхідно проводити тільки при вимкненому, знятому напрузі і при цьому переконається, що напруга відсутня. Будьте уважні. До всіх елементів схеми не повинно бути прямого доступу).
При підключенні світлодіода до змінної напруги 220В нам знадобиться не тільки резистор, а й діод для випрямлення напруги, оскільки світлодіод працює від постійного струму. Без діода на змінну напругу краще не вмикати. Схема підключення світлодіода до мережі 220В представлена малюнку 7. Завдяки тому що ми використовуємо два резистори замість одного, ми можемо використовувати резистори потужністю 1Вт. Так само найкраще встановити конденсатор особливо якщо буде помітно мерехтіння світлодіода. Конденсатор може бути керамічний або плівковий, головне не можна використовувати електролітичний конденсатор.
7. Підключення двоколірних світлодіодів.
Якщо ми візьмемо двоколірний світлодіод, то побачимо, що у даного світлодіода не два, а три висновки, відповідно, один висновок по центру є загальним, а два виводи з боків кожен відповідає за свій колір.
Трохи математики:
Розрахунок опору обмежуючого резистора при 5В та струмі світлодіода 20мА:
R = U / Imax = 5 / 0.020 = 250 Ом - відповідно опір резистора при 5В має бути не меншим за 250 Ом
