Расширение формулы из главы 13 на реальный, куда более распространённый случай — не один диод, а цепочка из нескольких, как в большинстве настоящих лент и ламп.
В последовательной цепочке напряжения каждого элемента складываются между собой, а ток — один и тот же через все элементы цепи разом (та же логика, что уже использовалась в главе 08 для объяснения, почему один обрыв гасит всю цепочку). Если все светодиоды цепочки одинаковые, их суммарное прямое напряжение — это просто Vf одного диода, умноженное на их количество.
R = (U(источника) − Vf × n) ÷ If, где n — число светодиодов в цепочке
Источник питания — 24В. 6 белых светодиодов в цепочке, Vf = 3,2В каждый, If = 20мА (0,02А).
| Шаг | Расчёт |
|---|---|
| Суммарное Vf цепочки | 6 × 3,2 = 19,2В |
| Напряжение на резисторе | 24 − 19,2 = 4,8В |
| Сопротивление резистора | 4,8 ÷ 0,02 = 240 Ом |
| Мощность резистора | 0,02² × 240 = 0,096 Вт — резистор на 0,25 Вт подходит с запасом |
Как и в главе 13, при отсутствии точно такого номинала в наличии округляй в большую сторону (например, до 270 Ом) — та же логика безопасности.
Число диодов в последовательной цепочке ограничено напряжением источника питания — если суммарное Vf × n приближается к напряжению источника или превышает его, резистору попросту не остаётся напряжения для выполнения своей работы. Приблизительная оценка максимального числа диодов: n(макс) ≈ U(источника) ÷ Vf, с обязательным запасом ниже этого значения, чтобы резистору реально досталось напряжение для ограничения тока. Именно поэтому лампы на 220В содержат так много последовательных светодиодов сразу (глава 05) — конструкторы стремятся использовать почти всё доступное выпрямленное напряжение (около 300В) на саму цепочку диодов, оставляя резистору или электронной схеме лишь небольшой запас для точной регулировки тока.
Источник питания — 12В. Цепочка из 3 белых светодиодов, Vf = 3,0В каждый, If = 20мА.
Найди сопротивление и минимальную мощность резистора.
Ответ: суммарное Vf = 3 × 3,0 = 9,0В. R = (12 − 9,0) ÷ 0,02 = 3,0 ÷ 0,02 =
150 Ом. P = 0,02² × 150 = 0,06 Вт — резистор на 0,25 Вт подходит с большим запасом.
Следующая глава — параллельное соединение LED: другой способ подключения нескольких диодов, с принципиально другой логикой расчёта и собственными практическими рисками.
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.