Момент, ради которого писалась вся книга до сих пор, — формула, которая перестанет быть "магией из интернета" и станет прямым логичным следствием глав 11 и 12.
Общее напряжение источника питания делится между двумя элементами последовательной цепи: часть "забирает" сам светодиод (это и есть Vf из главы 12), оставшаяся часть приходится на резистор. Значит:
U(резистора) = U(источника) − Vf
Теперь применяем закон Ома именно к резистору, как разбиралось в главе 11 — R = U ÷ I, подставляя уже известное напряжение на резисторе и нужный ток If:
R = (U(источника) − Vf) ÷ If
Источник питания — 12В. Белый светодиод с Vf = 3,2В, If = 20мА (0,02А).
| Шаг | Расчёт |
|---|---|
| Напряжение на резисторе | 12 − 3,2 = 8,8В |
| Сопротивление резистора | 8,8 ÷ 0,02 = 440 Ом |
В продаже не найти резистор ровно на 440 Ом — нужно округлить до ближайшего стандартного значения ряда (например, 470 Ом). Округление в большую, а не меньшую сторону безопаснее: чуть более высокое сопротивление немного снижает ток ниже номинального — светодиод будет гореть чуть менее ярко, но безопасно. Округление в меньшую сторону увеличивает реальный ток выше расчётного If, что при и так крутой вольт-амперной характеристике LED (глава 03) риск сократить срок службы или сжечь диод.
Резистор рассеивает часть энергии в виде тепла — мощность рассчитывается отдельно по формуле P = I² × R. Для примера выше: 0,02² × 470 = 0,0004 × 470 = 0,188 Вт. Практическое правило безопасности — выбирать резистор с номинальной мощностью минимум вдвое больше расчётной, для запаса и долговечности: в этом случае подойдёт стандартный резистор на 0,25 Вт (¼ Вт) как минимум, а лучше — с ещё большим запасом, если позволяет место на плате.
Источник питания — 9В. Красный светодиод с Vf = 2,0В, If = 20мА. Найди нужное
сопротивление резистора и его минимальную мощность.
Ответ: R = (9 − 2,0) ÷ 0,02 = 7,0 ÷ 0,02 = 350 Ом (округли до 390 Ом в наличии).
P = 0,02² × 390 = 0,156 Вт — резистор на 0,25 Вт с запасом подходит.
Следующая глава — та же логика, но для цепочки из нескольких последовательно соединённых светодиодов, что реально встречается в большинстве ламп и лент чаще, чем один-единственный диод.
Книга бесплатна для чтения. Автор — Тариел Бежанидзе, компьютерный мастер в Батуми · tariel.ge · все бесплатные книги. Копировать текст целиком на другие сайты — только со ссылкой на источник.