Светодиоды без резисторов: Можно включать светодиоды без токоограничивающего резистора?

Содержание

Светлый угол — светодиоды • Драйвер проще некуда.

ziginn писал(а):По моему глубокое заблуждение.Внутренне сопротивление с увеличением тока или напряжения,это как Вам будет удобно считать, непрерывно уменьшается так же как и с увеличением температуры кристалла.Смысл последовательного подключения сопротивления со светодиодом в том и заключается чтобы уменьшить влияние внутреннего сопротивления светодиода на результирующий ток.Отсюда следует чем больше вводимое сопротивление тем стабильней ток.Поэтому рекомендуется использовать источники тока,а не напряжения.Нарисуйте цепочку из 2-х резисторов,один из которых величина переменная и Вы всё поймёте.До деградации светодиода ещё далеко.


Ваша аргументация словесная, опирайтесь на факты. Из теории — смотрите диташит (документацию) на светодиоды, график ВАХ. Можно ещё зависимость тока от температуры, но не везде приводят, температура может почти не расти при хорошем избыточном радиаторе.
Рассуждения о внутреннем сопротивлении не совсем корректны, вы не учитываете баланс между выходным напряжением блока питания и суммарным падением напряжения на последовательной цепи светодиодов.
Ток в цепи будет расти с уменьшением сопротивления, если у вас активная нагрузка (резисторы). Сопротивление светодиодов нелинейное и оно связано с падением напряжения.
Если суммарное падение напряжения на диодах сравняется с выходным напряжением блока питания — ток в цепи перестанет расти и зафиксируется (стабилизация тока).
Если падение напряжения на светодиодах увеличится больше выходного напряжения БП — ток в цепи начнёт снижаться. Это не парадокс, это — практика. Падение напряжения на кристаллах увеличивается при увеличении «внутреннего сопротивления» — при деградации светодиодов (особенно, с длительным перегревом кристаллов).

Попадались почти убитые диоды ХТЕ/ХРG с падением напряжения 4,0-4,5V и это с нормальными кристаллами.
Просто — работали на токе около 500-600мА с недостаточно хорошим термоинтерфейсом (линейка текстолитовая толщиной 1,5мм, закреплена в алюминиевом профиле на КПТ-8, под термопадом диодов множество переходных металлизированных отверстий, залитых припоем).
Питались эти диоды от постоянного напряжения 12V со стабилизатором тока на аналоге LM317. Напряжение на диодах повысилось, входного напряжения не хватило для раскачки заданного тока.
Линейки в профиле стояли в подсветке витрины ювелирного магазина.

Расчет резисторов для светодиодов


Прим 1
Нам необходимо включить в сеть три светодиода, напряжение каждого из которых рассчитано на 3 v и 20 mA, к источнику (постоянного/переменного) тока — напряжением 12v. Три светодиода по 3v каждый, в сумме потребляют 9 v (формула: 3 v x 3 шт. = 9 v). Источник тока выбранный нами, имеет напряжение в 12 вольт, соответственно нам необходимо задействовать 3v (формула: 12 v – 9 v = 3 v). Так как подключение последовательное, то сила тока на всем участке цепи будет одинаковой и составит 20 mA, 
Далее нам необходимо: 3v (напряжение, от которого необходимо избавится) делим на 0. 02 A (сила тока, необходимая каждому светодиоду
) и получаем значение необходимого сопротивления – 150 Om. 
Решение: Итого нужен резистор на 150 Om.

Прим 2
У нас есть четыре светодиода, каждый из которых рассчитан на 3 v. Источник питания мы выбрали напряжением 12v. 
(В данном случае можно предположить, что резистор нам не понадобится, но это не так – светодиоды очень чувствительны к силе тока и лучше добавить в цепь резистор на 1 Om.)
Резистор номинала 1Om не повлияет на яркость свечения, а будет выполнять роль «
предохранителя
» – светодиоды будут работать надежней. Без использования резистора, в нашем случае, светодиоды могут сгореть очень быстро.
 


Прим 3.  
Нам необходимо параллельно подключить три светодиода, каждый из которых рассчитан на 3v и 20mA, к источнику (постоянного/переменного) тока — напряжением 12v.
Так как при параллельном подключении элементов в сеть необходимо суммировать силу тока каждого элемента, напряжение же в данном случае останется неизменным. Сумма сил тока трех светодиодов = 60mA (

Формула: 20mA x 3шт. = 60mA).
Источник тока который мы используем, обладает напряжением в 12v, а светодиодам необходимо напряжение в 3 вольта, соответственно 9v необходимо задействовать (формула: 12v — 3v = 9v). Учитывая, что подключение параллельное, сила тока составила 60mA. 

Далее нам необходимо: 9v (напряжение, от которого необходимо избавится) делим на 0.06A (сила тока, необходимая всем светодиодам) и получаем значение необходимого сопротивления – 

150Om.  Решение: Итого нужен резистор на 150 Om.

 

 

В этой категории нет товаров.

Действительно ли мне нужны резисторы при управлении светодиодами с помощью Arduino?

40plot,

Я должен сказать, что вождение светодиода без резистора НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ, если вы не знаете, что делаете. Однако, если вы понимаете, как ведет себя светодиод, вы можете безопасно управлять им без резистора. На самом деле, вождение светодиода без токоограничивающего резистора часто лучше.

Зачем вам управлять светодиодом без резистора? Просто, чтобы сделать вашу схему более энергоэффективной.

Если вы ведете свой светодиод с PWM, установленным на постоянный рабочий цикл (т. е. 5 Вт PWM с рабочим циклом 34% для достижения среднего напряжения 1,7 В)?

Да и нет. Использование PWM может работать так же, как и применение определенного напряжения (если вы будете осторожны), но есть более эффективные способы. Вещи, о которых нужно беспокоиться при принятии подхода к PWM.

  1. Важна частота ШИМ. При использовании PWM в этом сценарии вы полагаетесь на способность компонентов вашей схемы временно обрабатывать большие токи. Ваша самая большая проблема будет заключаться в том, как светодиод обрабатывает временный высокий ток и как выходная схема вашего чипа может обрабатывать временно высокий ток. Если эта информация не указана в техническом описании, тогда авторы данных были ленивыми. НО!!! Если эта информация указана в техническом описании, вы можете с уверенностью воспользоваться ею. Например, у светодиода, который у меня рядом со мной, максимальный ток составляет 40 мА. Тем не менее, он также имеет рейтинг «Peak Forward Current», равный 200 мА, с учетом того, что ток не может оставаться на уровне 200 мА дольше 10us. Soooo … Я могу управлять светодиодом с 1,7 В (светодиодные индикаторы типичного прямого напряжения из таблицы). С рабочим циклом 34% и мощностью 5 В (34% от 5 В = 1,7 В) будет производиться среднее напряжение 1,7 В, мне просто нужно обеспечить, чтобы моя ШИМ на время составляла 10 или менее.
    Во время включения ток через светодиод, вероятно, вырастет примерно до 58 мА (58 мА = типичный ток на 1,7 В моего диода, деленный на 34%). 58 мА превышают максимальный ток светодиодов 40 мА на 18 мА. Наконец … Мне понадобилась бы частота PWM 33,3 кГц или более, чтобы безопасно управлять моим светодиодом (33,3 кГц = обратное время [10US ON, деленное на 34%, чтобы получить период PWM]). В REALITY я мог безопасно использовать PWM для питания своего светодиода с более низкой частотой ШИМ. Причина заключается в следующем: в спецификациях обычно не указывается все допустимые рабочие сценарии компонента. Они не специфицируют эти сценарии, потому что поставщик не хочет вкладывать время в разработку и поддержку использования своего компонента для случаев использования в режиме использования. Например, с моим светодиодом, если я могу управлять светодиодом на 40 мА навсегда (40 мА — это максимальный номинальный ток), и я могу управлять светодиодом на 200 мА для 10us. Тогда я могу быть 99.99999% уверенным, что могу безопасно управлять светодиодом на 100 мА в течение некоторого периода дольше 10us, вероятно, близкого к 20us.

ПРИМЕЧАНИЕ. Все компоненты могут безопасно обрабатывать временные всплески тока выше своих максимальных значений, если длительность текущих всплесков SMALL ENOUGH . Некоторые компоненты будут более прощающими, чем другие, и, если вам повезет, в техническом описании компонента указывается, насколько хорошо он может обрабатывать всплески тока.

  1. Важное значение имеет напряжение вашего ШИМ. Я продемонстрирую свою точку зрения на примере вместо объяснения. Если мы используем светодиод, я имел в виду ранее, мы знаем, что 34% -ный рабочий цикл при 33,3 кГц при 5 В безопасен. Однако, если наше напряжение было 12В, нам пришлось бы перерабатывать наши вычисления, чтобы поддерживать то же количество тока, протекающего через светодиод. Наш рабочий цикл должен снизиться до 14,167% (1,7 В, разделенного на 12 В), и наша минимальная частота ШИМ снизится до 14,285 кГц (инверсия [10us делится на 14,167%]).
    ОДНАКО!
    , это вызывает обеспокоенность. В сценарии 5V мы применяем 5V для 10us, а в сценарии 12V мы применяем 12V для 10us. Мы более чем удвоили напряжение во время этого 10us, должны быть некоторые последствия. И да, есть! Мой светодиодный лист данных не дает мне данных, необходимых для того, чтобы знать, как высокое напряжение, которое я могу использовать для 10us, прежде чем я поврежумой светодиод. Конечно, 1000V для 10us поджарит мой светодиод. Но, как я узнаю, будет ли 5V на 10us жарить мой светодиод? или 12V для 10us? Если для этого нет спецификации, вы рискуете. Итак … 5V для 10us является рискованным, но, скорее всего, безопасным.

ПРИМЕЧАНИЕ. Вы можете добавить конденсатор в схему, чтобы усреднить PWM и устранить эту проблему.

  1. Подход PWM управляет светодиодом разомкнутым контуром (а также использует источник питания 1,7 В без PWM). Вы подаете среднее напряжение на светодиод, > только правильное значение , чтобы включить светодиод, но не достаточно высоко, чтобы повредить светодиод.
    К сожалению, диапазон напряжения от ON (и достаточно яркий, чтобы видеть) до поврежденного светодиода очень мал (этот диапазон на моем светодиоде составляет около 0,7 В). Существуют различные причины, по которым вы думаете, что вы используете 1.7V, не всегда будет 1,7 В …

а. Изменения температуры окружающей среды. Что делать, если в закрытом ящике у вас был драйвер двигателя, регулятор напряжения и т. Д., В котором также был светодиод. Было бы необычно, если бы эти другие компоненты поднимали температуру окружающей среды внутри корпуса от 25 ° С до 50 ° С. Это повышение температуры

WILL изменяет поведение вашего светодиода, вашего регулятора напряжения и т. Д. Ваш безопасный 1.7V больше не будет 1.7V, а ваш светодиод, который использовался для жарки на 2.5V, теперь будет жарить при 2,2 В.

б. Изменение напряжения питания. Что, если ваш запас был батареей. Когда батарея разряжается, напряжение значительно падает. Что, если вы разработали свою схему, чтобы хорошо работать со слегка используемой батареей 9 В, но затем вы добавили новую 9-вольтную батарею. Новые свинцово-кислотные батареи 9В обычно имеют фактическое напряжение 9,5 В. В зависимости от схемы, обеспечивающей 5 В, используемой для ШИМ, этот дополнительный 0,5 В может увеличить 5В PWM до 5,3 В. Что делать, если вы используете аккумулятор? Они имеют еще больший диапазон напряжений на протяжении всего цикла разряда.

с. Существуют и другие сценарии, такие как индуцированный ток от EMI (двигатели сделают это).

Наличие токоограничивающего резистора избавит вас от многих из этих проблем.

Использование PWM для управления светодиодом — не очень хорошее решение, есть ли лучший способ, который не требует токоограничивающего резистора?

Да! Делайте то, что они делают в светодиодных лампочках для вашего дома. Управляйте светодиодом с помощью контроллера тока. Установите текущий контроллер для управления тем, на который рассчитан ваш светодиод.

При правильном регуляторе тока можно резко увеличить, и вы можете безопасно управлять светодиодом, не беспокоясь о большинстве проблем, связанных с открытием контура вождения светодиода.

Недостаток: Вам нужен текущий контроллер, и вы увеличили сложность схемы на 10 раз. Однако не стоит отчаиваться. Вы можете купить текущие контроллеры IC, светодиодные драйверные ИС или сделать свой собственный токовый управляемый повышающий преобразователь. Это не так сложно. Потратьте некоторое время из своего напряженного графика и узнайте о конвертерах boost и buck. Узнайте о переключении источников питания. Это то, что питает ваш компьютер, и они чрезвычайно энергоэффективны. Затем либо постройте один с нуля, либо купите недорогой IC, чтобы выполнить большую часть работы для вас.

Конечно, как и во всех электронных проектах, всегда есть больше вещей, которые вы можете сделать, чтобы сделать вашу схему лучше. Посмотрите рисунок 3 в следующем PDF-документе, чтобы узнать, насколько сложна даже бытовая светодиодная лампочка в эти дни …

http://www.littelfuse.com/~/media/electronics /design_guides/led_protectors/littelfuse_led_lighting_design_guide. pdf.pdf

Вкратце: Вы должны сами решить, какой риск вы готовы предпринять в своей цепи. Использование 5V PWM для управления вашим светодиодом, скорее всего, будет работать нормально (особенно если вы добавите конденсатор, чтобы сгладить прямоугольную волну PWM и максимизировать частоту PWM). Не будьте слишком бойтесь подталкивать свою электронику за пределы своихобычные рабочие условия, просто, узнайте, когда вы это сделаете, знаете риски, которые вы принимаете.

Наслаждайтесь!

FYI: Я удивляюсь тому, как много людей сразу же перескакивают на ответ: «ВЫ ДОЛЖНЫ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ТЕКУЩИЙ ОГРАНИЧИТЕЛЬНЫЙ РЕЗИСТОР». Это благие намерения, но чрезмерно безопасные советы.

Орт

Батарея и светодиод без резистора

Рис. 1. Во многих дешевых крошечных светодиодных лампах используются кнопочные элементы (или батарея) и светодиод без признаков токоограничивающего резистора. Но есть одно — внутреннее сопротивление батареи. Типичная лампа-брелок имеет кнопочный элемент или батарею (видимую через корпус), кнопочный выключатель и светодиод.

Тот факт, что во многих дешевых фонарях с брелками используется кнопочная ячейка и светодиод без признаков последовательного резистора или какого-либо ограничения тока, часто вызывает некоторую путаницу.Если в этом случае светодиод не сгорит при подключении к батарейке 3 В, то что за возня с токоограничивающими и добавочными резисторами?

Ответ состоит в том, что имеется добавочный резистор; мы просто этого не видим! Все элементы и батареи имеют некоторое внутреннее сопротивление. Обычно мы моделируем батареи как идеальный источник постоянного напряжения с последовательным сопротивлением.

Рисунок 2. Измерение напряжения ячейки без нагрузки и напряжения ячейки под нагрузкой позволяет нам измерить внутреннее сопротивление ячейки.
  • На рисунке 2а мы измеряем напряжение холостого хода батареи и считываем 3 В.
  • На рисунке 2b мы снова измеряем напряжение с подключенным светодиодом. Находим, что оно 2,2 В.
  • (c) Переключаем счетчик на мА и подключаем последовательно со светодиодом. Мы измеряем 30 мА.

С помощью этих трех измерений мы можем рассчитать внутреннее сопротивление элемента. Падение напряжения составляет 3 – 2,2 = 0,8 В при 30 мА, поэтому, используя закон Ома, мы можем рассчитать внутреннее сопротивление как

. \( R = \frac {V}{I} = \frac {0.8}{0,03} = 26,7 Ом \)

Обратите внимание, что внутреннее сопротивление может не быть постоянным, так как оно связано со сложным химическим и физическим действием внутри элемента. Если вы повторите измерения с двумя светодиодами параллельно, вы получите другое, но близкое значение. Если вы закорачиваете ячейку своим амперметром, вы снова получите другое значение и, как правило, выше, поскольку вы потребляете гораздо более высокий ток.

Урок?

Только потому, что он работает с кнопочным элементом, это не значит, что это хорошая идея с другими источниками питания.Повторение теста с батареей с более низким внутренним сопротивлением приведет к увеличению тока и может привести к выходу из строя светодиода. При подключении светодиода к регулируемому источнику питания 3 В светодиод обязательно перегорит. См. страницу кривых IV для более подробной информации.

Другое чтение

Для расчета мощности, рассеиваемой на внутреннем сопротивлении, см. статью о расчете мощности.

Должны ли вы отказаться от токоограничивающего резистора для светодиода? | Блог

Создано: 20 сентября 2017 г.
Обновлено: 11 декабря 2020 г.

Большинство моих друзей-инженеров ведут сбалансированный образ жизни.Однако есть инженеры-трудоголики. Эти инженеры не ограничивают свое рабочее время и постоянно борются со стрессом. Их образ жизни не так уж отличается от светодиодов, которые напрямую подключены к источнику питания без токоограничивающего резистора или с неправильным номиналом резистора. Они начинают сильными, но в конце концов мерцают и выгорают.

В архитектурной отрасли светоизлучающие диоды (LED) обычно используются в архитектурных моделях. Однако я заметил, что все больше и больше людей подключают свои светодиоды напрямую к источнику питания без токоограничивающего резистора.Хотя изначально они функционируют, поскольку напряжение источника питания настроено в соответствии со светодиодом, это не рекомендуется, если вы хотите, чтобы ваши светодиоды соответствовали сроку службы, указанному на их печатной плате.

Как работает светодиод

Светодиод представляет собой полупроводниковое устройство, построенное с использованием соединения кремния P-типа и кремния N-типа, похожее на диод. Полупроводники P-типа имеют более высокую концентрацию положительных «дырок», чем электроны, а полупроводники N-типа имеют более высокую концентрацию электронов.

Типичный диод пропускает ток только в одном направлении. Прямое смещение применяется к светодиоду путем подключения кремния P-типа к положительной клемме источника питания, а кремния N-типа к земле. Когда прямое напряжение превышает пороговое напряжение PN-перехода, начинает течь ток. Падение напряжения на светодиоде всегда эквивалентно прямому напряжению светодиода. Они могут варьироваться от 1,8 В до 3,3 В в зависимости от цвета и типа светодиода.

Когда светодиод подключен к источнику питания с напряжением, превышающим его прямое напряжение, токоограничивающий резистор подключается последовательно со светодиодом. Токоограничивающий резистор ограничивает ток для светодиода и регулирует разницу падений напряжения между светодиодом и источником питания. Конечно, вам нужно будет рассчитать, какой токоограничивающий резистор вам понадобится для вашей печатной платы.

Выбор правильного источника питания для светодиодов

В то время как обычный импульсный блок питания может легко зажечь светодиодную систему с токоограничивающим резистором, существуют блоки питания, предназначенные для светодиодных приложений. Эти источники питания называются драйверами светодиодов, и они бывают двух типов: драйверы светодиодов постоянного тока и драйверы светодиодов с постоянным падением напряжения.

Драйвер светодиода постоянного тока будет изменять свое напряжение в пределах диапазона, чтобы гарантировать, что его выходной ток поддерживается на заданном значении. Например, вы можете использовать драйвер постоянного тока для 100 параллельно подключенных светодиодов с прямым напряжением 3,3 В и прямым током 10 мА. Драйвер светодиода должен поддерживать постоянный ток 1 А в диапазоне рабочего напряжения, перекрывающем прямое напряжение светодиода.В этом случае токоограничивающий резистор не нужен.

Драйвер светодиода с постоянным падением напряжения работает, регулируя падение напряжения и коэффициент усиления с заданным значением и скоростью в пределах ограничения тока. В случае светодиодных лент или коммерческого освещения устанавливаются токоограничивающие резисторы, чтобы свести к минимуму влияние изменения источника напряжения. Эти светодиодные фонари часто указывают напряжение, при котором они работают, и что для них требуются светодиодные драйверы постоянного напряжения.


Подберите подходящий блок питания для вашей конфигурации светодиодов.

Отсутствие токоограничивающего резистора — стоит ли рисковать?

Имея на рынке целый ряд драйверов светодиодов, многие компании предпочитают использовать обычный импульсный источник питания и опускают номиналы резисторов в своих светодиодных установках. Это связано с тем, что припайка резисторов к светодиодам вручную требует дополнительных трудозатрат, а обычные импульсные блоки питания дешевле драйверов светодиодов.

Теоретически кажется разумным подключить обычное напряжение питания 3,3 В к сотням светодиодов с таким же прямым напряжением.Такой подход может привести к выходу этих светодиодов из строя задолго до заявленного срока службы. В результате нередко эти светодиоды мерцают или перегорают в течение нескольких недель после установки. Это связано с тем, что обычные импульсные источники питания имеют проблемы с пусковым током питающего напряжения; внезапный всплеск тока при включении питания. Со временем это может повредить светодиоды, если они не защищены токоограничивающими резисторами. Кроме того, усовершенствованные драйверы светодиодов имеют функции, которые устраняют проблемы с пусковым током напряжения питания и помогают избежать ручной пайки.


Некоторые из этих красивых светодиодов начнут мигать через несколько недель после установки, если вы решите сократить расходы вместо того, чтобы следовать передовым методам.

Лучшее, что мы можем сделать, будучи инженером или поставщиком электронного оборудования, — дать разумный совет о том, как справиться с такими ситуациями. Однако, когда мы разрабатываем собственные светодиодные приложения, нет оправдания тому, что мы не следуем передовым методам питания светодиодов. Если вам нужен простой в использовании инструмент для компоновки печатных плат, который включает в себя все необходимое для создания высококачественных печатных плат, пригодных для изготовления, не ищите ничего, кроме CircuitMaker. В дополнение к простому в использовании программному обеспечению для проектирования печатных плат все пользователи CircuitMaker имеют доступ к личному рабочему пространству на платформе Altium 365. Вы можете загружать и хранить свои проектные данные в облаке, а также легко просматривать свои проекты через веб-браузер на защищенной платформе.

Начните использовать CircuitMaker сегодня и следите за новостями о новом CircuitMaker Pro от Altium.

Резисторы для светодиодного освещения | Резисторы Ридона

Содержание данной Белой книги защищено авторским правом и не может воспроизводиться без разрешения

© 2014 Riedon Inc.Все права зарезервированы

Белая бумага

E FFI Cirection и надежная работа светодиодного освещения зависит от правильного выбора

резистора тока

, выпущенных в июне 2014

и надежная работа светодиодного освещения зависит от правильного выбора токоограничивающего резистора

Фил Эбберт, вице-президент по проектированию, Riedon Inc. служит для того, чтобы подчеркнуть важность понимания всех аспектов приложения, чтобы правильно и безопасно указать правильный тип резистора.

Следовательно, в этой статье мы сначала вернемся к основам, чтобы понять принципы работы светодиодов и то, как они должны быть правильно смещены для достижения оптимальной светоотдачи, указанной производителями.

В этом документе также рассматриваются электрические, оптические и тепловые характеристики светодиодов, чтобы понять, почему последовательное включение нескольких светодиодов может быть более эффективным, чем перегрузка отдельных светодиодов, и почему контроль температуры является не только ключом к максимизации выходной мощности, но и к сохранение желаемого цветового тона и обеспечение надежности и долговечности.

Разобравшись в расчетах смещения для некоторых типичных сценариев освещения, быстро становится очевидным, что во многих приложениях необходимый балластный резистор может рассеивать мощность в несколько ватт. Это не только диктует необходимость в подходящем высокомощном резисторе, но может потребовать конструкции, подходящей для установки на радиатор, чтобы помочь отводить тепло от светодиода, а не способствовать выполнению и без того сложных требований к конструкции.

Все эти и другие соображения будут рассмотрены в контексте возможных конструктивных решений от специализированного производителя и поставщика резисторов, компании Riedon, чья линейка продуктов включает силовые резисторы с проволочной обмоткой серии UT с рассеиваемой мощностью до 13 Вт, серию мощных резисторов PF. пленочный резистор мощностью до 20 Вт и другие серии, допускающие дополнительные варианты теплоотвода и поверхностного монтажа.

Общие сведения о работе светодиодов и требованиях к смещению

Светоизлучающий диод (СИД) — это тип полупроводникового диода, который излучает свет, когда ток течет от анода к катоду через P-N переход устройства. Следовательно, при нормальной работе светодиоду требуется источник постоянного тока (DC), чтобы обеспечить необходимое положительное смещение (прямое напряжение) на этом переходе.

Светодиоды высокой яркости, предназначенные для освещения, обычно обеспечивают оптимальную производительность при прямом напряжении около 3 В.Однако, как видно на рисунке 1, отношение напряжения к току нелинейно, поэтому, хотя светодиод начнет включаться при более низком напряжении, он будет быстро потреблять гораздо более высокий ток, когда напряжение превысит его номинальное значение. Помимо соображений рассеивания тепла и надежности (подробнее об этом ниже), это неэффективно, поскольку зависимость светового потока (мера светоотдачи) от тока светодиода также нелинейна. Таким образом, удвоение тока, безусловно, не приводит к удвоению светоотдачи, и гораздо лучшим решением для достижения желаемой светоотдачи является использование нескольких светодиодов.

Рисунок 1: Типичная характеристика тока светодиода в зависимости от напряжения что, используя закон Ома:

IF = (VDC – VF)/R

где IF = прямой ток VDC = напряжение питания

VF = прямое напряжение R = балластный резистор

Можно использовать выпрямленную и сглаженную сеть вход для питания цепи смещения светодиода, но результирующее напряжение питания (VDC) будет намного выше, чем прямое напряжение (VF) на одном светодиоде, а это означает, что значительная мощность будет потеряна в балластном резисторе по сравнению с мощностью, потребляемой светодиодом. .Последовательное соединение нескольких светодиодов, типичное для многих конструкций светодиодных ламп, лишь частично решает проблему, поскольку кумулятивное прямое напряжение все равно будет меньше, чем падение напряжения на резисторе.

Вместо этого в большинстве систем светодиодного освещения используются блоки питания (PSU) со специальными схемами управления светодиодами, обеспечивающими выходной сигнал, соответствующий требуемой конфигурации светодиодов. Эти блоки питания обычно принимают питание от сети переменного тока с выходом постоянного тока, который может управлять одним светодиодом, но, скорее всего, цепочкой светодиодов, работающих при напряжении до 60 В.

Даже в светодиодных лампах типа «60 Вт на замену» используется встроенная схема драйвера светодиодов для преобразования сетевого напряжения переменного тока в подходящее постоянное напряжение для питания светодиодов. Использование выделенных источников питания также позволяет подключать светодиоды или светодиодные цепочки параллельно для распределенных систем освещения, но обычно ток в каждом параллельном пути все же должен быть ограничен отдельным последовательным резистором.

Рис. 2: Простая схема смещения светодиода

Соображения по выбору балластного резистора

Мы можем легко понять это, выполнив некоторые простые расчеты на основе схемы смещения и характеристик светодиода, показанных выше.Например, при использовании источника питания 24 В постоянного тока и шести последовательно соединенных светодиодов (каждый с номинальным прямым напряжением 3 В) остается 6 В, которые нужно сбросить на балластном резисторе. Таким образом, при соответствующем прямом токе светодиода 350 мА требуемое значение резистора определяется по формуле:

R = (В постоянного тока — 6 x VF) / IF = (24 — 6 x 3) /

0,35 = 17,1 Ом (Ом)

Мощность, которую должен рассеивать резистор, определяется как:

P = V x I = 6 x 0,35 = 2,1 Вт (ватт) тип резистора может быть подходящим, возможно, полезно подвергнуть сомнению некоторые из наших предположений.Например, почему питание 24 В, когда очевидно, что питание 20 В уменьшит рассеиваемую мощность на резисторе всего до 0,7 Вт? Одна из причин заключается в допусках конструкции и компонентов. Типичный блок питания может иметь допуск по выходному напряжению ± 5%, и, хотя характеристика тока/напряжения светодиодов по-прежнему является фактором, большая часть выходных изменений будет влиять на напряжение на резисторе. Следовательно, в нашем примере с блоком питания 24 В увеличение

+5% (+1,2 В) приведет к увеличению тока примерно до 400 мА, что все еще близко к номинальному для светодиодов.Однако с блоком питания на 20 В увеличение на +5% (+1 В) увеличивает прямой ток примерно до 450 мА, что непропорционально превышает целевые 350 мА.

Аналогичное влияние на прямой ток будет иметь место, если значение самого резистора значительно отклоняется от проектного целевого значения или если характеристики светодиодов отличаются от их номинальных характеристик. Хотя абсолютных правил проектирования цепей смещения светодиодов не существует, необходимо учитывать все эти факторы. Наказание, как отмечалось ранее, заключается в том, что повышенное рассеивание мощности при работе с более высокими токами приводит к более высоким температурам перехода светодиода. Это приводит к снижению относительной светоотдачи, что частично сводит на нет любое увеличение при работе с более высоким током, но, что более важно, влияет на надежность устройства и ожидаемый срок службы.

Относительная цветность, т. е. цветовой тон светодиода, также зависит от изменений силы тока и температуры, что является еще одной причиной, по которой следует держать под контролем и то, и другое. Это поднимает проблему диммирования светодиодов, поскольку, хотя и можно добиться аналогового диммирования светодиодов в ограниченном диапазоне яркости, изменяя ток возбуждения, иногда даже превышающий его номинальный номинал,

, это сопряжено с той же проблемой цветовых вариаций.Вместо этого предпочтительным методом является широтно-импульсная модуляция (ШИМ) тока смещения. Этот подход обычно управляет светодиодами с прямоугольной формой сигнала, эффективно включая и выключая светодиоды со скоростью (100 кГц+), которая слишком высока, чтобы ее можно было заметить. Таким образом, светодиоды видят идеальный номинальный прямой ток во время «включенной» части цикла и имеют незначительное рассеивание мощности во время «выключенной» фазы. Однако потенциальное требование для диммирования ШИМ накладывает еще одно ограничение на выбор балластного резистора; а именно, что это должна быть нереактивная нагрузка, т.е.е. с минимальной индуктивностью или емкостью.

Типы резисторов для балластов светодиодов

Для светодиодного освещения довольно типичными являются устройства с номинальным номинальным прямым током 350 мА, но светодиоды, рассчитанные на работу при 700 мА, 1 А и даже 1,5 А, становятся все более распространенными. Таким образом, если в рассмотренном выше примере приложения требуется резистор с номиналом чуть более 2 Вт, для светодиодов большей мощности вполне могут потребоваться резисторы с номиналом 10 Вт или более.

Резисторы с проволочной обмоткой с осевыми выводами обеспечивают приемлемую мощность при низких допусках сопротивления, отличные характеристики с низким TCR (температурным коэффициентом сопротивления) и могут работать с мощными проволочными резисторами в алюминиевом корпусе мощностью до 50 Вт и выше.

Рис. 3. Резисторы Riedon для светодиодного освещения

ОБ АВТОРЕ

Фил Эбберт отвечает за разработку резисторов в Riedon Inc. Он также отвечает за наши технологические проекты, включая оборудование, испытания и проектирование процессов.

Г-н Эбберт имеет 15-летний опыт проектирования резисторов и руководил переходом Riedon от резисторов с проволочной обмоткой к связанным с ними пленочным и фольговым технологиям. Он изучал физику, оптику и информатику в Университете Карнеги-Меллона.

Резисторы с проволочной обмоткой доступны с неиндуктивной обмоткой, но технология тонкопленочных резисторов представляет собой альтернативу, которая может подойти для некоторых приложений. Серия PF от Riedon предлагает силовые пленочные резисторы с низкой индуктивностью в различных корпусах для поддержки различных номинальных мощностей, например. 20Вт ТО-126 и 50Вт ТО-220. Для конструкций с поверхностным монтажом силовые пленочные резисторы SMD серии PFS от Riedon могут выдерживать мощность до 35 Вт.

Для светодиодного освещения вполне типичны устройства с номинальным номинальным прямым током 350 мА, но светодиоды рассчитаны на работу при 700 мА, 1 А и даже 1.5А становятся все более распространенными. Таким образом, если в рассмотренном выше примере приложения требуется резистор с номиналом чуть более 2 Вт, для более мощных светодиодов вполне могут потребоваться резисторы с номиналом 10 Вт или более.

Производство и продажи в США

300 Cypress Avenue

Альгамбра, Калифорния 91801 США

Тел.: +1 (626) 2849901

(понедельник – пятница 6:00-91:00 PST) 2841704

Электронная почта: [email protected]

Нужны ли мне флэш-контроллеры или резисторы с этими светодиодными указателями поворота? :: Мотоциклы.ком

Нужны ли мне флэш-контроллеры или резисторы с этими светодиодными указателями поворота?

После установки светодиодных поворотников вы поймете, что вам нужны резисторы, если ваши фары вообще не загораются, они очень тусклые, мигают очень медленно или очень быстро, читайте дальше…

Теория (1) Установка светодиодных указателей поворота только спереди или сзади при использовании ламп накаливания на противоположном конце (спереди или сзади) не требует флэш-контроллеров/резисторов.

Теория (2) Для установки светодиодных указателей поворота спереди и сзади обязательно потребуются контроллеры/резисторы вспышки.

Теория (3) Контроллер вспышки/резистор необходим для каждого установленного светодиодного указателя поворота или фонаря. (Пример) Для установки задних указателей поворота требуется 2 флэш-контроллера/резистора. Для установки передней и задней панели требуется 4 контроллера/резистора флэш-памяти.

Теория (4) Установка светодиодных сигналов со встроенными контроллерами/резисторами вспышки не требует дополнительных контроллеров/резисторов вспышки.

Когда мы начали предлагать светодиодные указатели поворота, мы также предлагали контроллеры светодиодных вспышек a.к.а. резисторы. Мы сделали это, основываясь на рекомендациях (теории светодиодов, перечисленные выше) от производителей, которые утверждали, что они абсолютно необходимы при установке светодиодных поворотников. В течение последних нескольких лет эти рекомендации или теории оказывались ложными так же часто, как и оказывались верными. Ответ заключается в том, что вы не узнаете, нужны ли вам контроллеры/резисторы флэш-памяти, пока не установите светодиоды. Мы не можем нести ответственность за какие-либо транспортные расходы, оплаченные покупателем для получения или возврата контроллеров/резисторов флэш-памяти, если окажется, что они не нужны, но мы с радостью вернем метод оплаты, использованный при заказе, в размере полной стоимости товара. возвращаются.

Вот совет , которым поделился со мной друг/покупатель, который гораздо лучше меня разбирается в электричестве. «После того, как я получил свои светодиодные указатели поворота со встроенными резисторами, я обнаружил, что моя частота мигания по-прежнему неверна. Поэтому я пошел в свой местный магазин AutoZonePepBoysAdvanceAutoNAPA и купил электронный мигалка с надписью «LED», она должна работать с надписью «LED». Одна конкретная модель, которую я использовал, была EP28, у которой есть 3 зубца для большинства Honda. Другие велосипеды могут иметь 2 зубца, а 4 зубца предназначены для чего-либо с аварийными сигнализаторами и т. Д.Я снял латунные клеммы с пластикового разъема, и эти клеммы как раз подошли к штырям на светодиодной мигалке. Я просто надел их на мигалку с небольшим количеством термоусадки на каждый провод/клемму, и все, отлично».

Реле

против резисторов — Блог TST Industries

*Примечание 1:30: Резисторы продаются отдельно и не включаются автоматически в комплект со светодиодной продукцией.

Итак, вы покупали светодиодные указатели поворота или встроенный задний фонарь и заметили ссылки на «реле светодиодных мигалок» и «резисторы».Или, возможно, поворотники ваших велосипедов мигают очень быстро, и вы ищете решения и наткнулись на эти два варианта. Вы когда-нибудь задумывались, в чем разница между резисторами и реле? Нам часто задают этот вопрос, и теперь у вас будет ответ.

Вот краткое изложение. Большинство современных спортбайков оснащены лампами накаливания для поворотников. Как мы все знаем, лампы накаливания со временем перегорают. Чтобы предупредить водителя о перегоревшей лампочке, OEM-реле заставит сигнальную цепь велосипеда быстро мигать — то, что мы называем «гипервспышкой» (дополнительную информацию о том, как работает реле, см. в этой статье в Википедии).Есть даже мотоциклы, на которых сигнал поворота горит постоянно.

Эта система оповещения вызывает проблемы, когда вы хотите использовать светодиодные указатели поворота, которые можно найти в наших встроенных задних фонарях 1 , сигналах подвески 2 и передних сигналах скрытого монтажа 3 . Почему светодиоды вызывают проблемы? Это потому, что они потребляют очень мало электрического тока, когда включаются. На самом деле, он настолько близок к нулевому току, что OEM-реле велосипеда не может отличить работающий светодиод от перегоревшей лампы накаливания, поэтому оно переходит в режим гипервспышки.

1 указатели поворота встроены во встроенный задний фонарь, отсюда и слово «встроенный»
2 сигналы поворота представляют собой вторичные указатели поворота, которые можно установить на стандартное или вторичное крыло/кронштейн номерного знака
3 мы используем светодиоды во всех наших скрытых креплениях, включая эксклюзивную линейку TST HALO-1

Теперь, когда мы поняли причину гипервспышки, мы можем поговорить о двух различных способах ее устранения.

Номер 1 должен был бы увеличить количество тока, которое OEM-реле видит, когда загорается светодиодный сигнал — увеличение, которое приблизит схему к уровням запаса. Вот где резисторы приходят на помощь.

Номер 2 было бы удалить штатное реле и заменить его таким, которое правильно мигает даже со светодиодами. Вот где на помощь приходит реле TST Industries.

Давайте подробнее.

Прежде всего, это резистор. Они подключаются к цепи сигнализации через параллельное соединение, по одному резистору на сигнал светодиода. Не вдаваясь в технические подробности, это просто означает, что цепь испытывает некоторый дополнительный ток через резисторы, когда появляется сигнал светодиода. Итак, у вас есть это. Установите один из этих резисторов в цепь рядом с вашим светодиодным сигналом, и вы увеличите величину тока, которую OEM-реле видит, когда загорается светодиодный сигнал (решение номер 1). Ток сигнала светодиода + ток резистора = ток лампы накаливания.Особое примечание: вам (как правило) придется подключить один резистор для каждой лампы накаливания, которую вы заменяете. Если вы меняете передние и задние сигналы (например, устанавливаете заподлицо спереди и встроенный задний фонарь сзади), вам, скорее всего, потребуется установить всего 4 резистора.

Резисторы

продаются на нашем сайте в категории «Универсальные». Хотя это жизнеспособное решение, имейте в виду, что они выделяют много тепла и их следует держать подальше от любых пластиковых панелей. Из-за этого и зачастую сложной установки мы настоятельно рекомендуем использовать светодиодное реле-мигалку.

Что подводит нас к решению номер 2: замена штатного реле на такое, которое правильно мигает даже при установленных светодиодах. Ну, здесь нечего сказать, кроме того, что именно это и делает линейка реле TST Industries Flasher Relay! Вы просто вынимаете OEM, подключаете наш, и все готово; отсюда и установка «подключи и работай». Эта настройка работает почти во всех случаях (если только вы не сделаете что-то действительно странное со своими поворотниками).Не говоря уже о том, что наши реле даже позволяют регулировать скорость вспышки. Хотите, чтобы он был немного медленнее стокового? Без проблем. Хотите чуть быстрее? Ты получил это. Все, что вам нужно сделать, это повернуть циферблат внутри. И чтобы сделать это еще проще, мы стараемся выпускать видеоролики по установке реле светодиодных мигалок почти для всех велосипедов, которые поступают в наш магазин, которые вы можете найти на нашем канале YouTube. Вам также нужно только одно светодиодное сигнальное реле на велосипед, поэтому, в отличие от резисторов, для которых может потребоваться до 4 резисторов, если вы меняете передние и задние указатели поворота на светодиодные, для метода светодиодного мигающего реле требуется только одно реле, и оно работает с общим светодиодным сигналом. замена или сочетание светодиодных ламп и ламп накаливания.

У нас есть несколько разных реле, которые мы производим из-за разницы в стиле разъемов реле OEM. Наши общие: RLYG2 с красной розеткой и RLYG2F с вилками и синей крышкой. Просто перейдите к определенной категории велосипедов на нашем веб-сайте и закажите реле, которое отображается в списке продуктов. Все будет готово.

Сходства и различия между резисторами и реле

Особенность/спецификация Резисторы Реле
Как это работает Увеличивает величину тока в сигнальной цепи, чтобы сигнал светодиода выглядел так, как будто сигнал светодиода на самом деле является лампой накаливания для OEM-реле, удерживая OEM-реле в режиме предупреждения Полностью заменяет OEM-реле. Лечит гипервспышку, не переходя в режим оповещения с низким током светодиодов
Автоматически включается в большинство задних фонарей и некоторые светодиодные изделия? Да
Стоимость До $5 Менее 20 долларов США
Установка Всегда подключается одинаково. Время зависит от уровня комфорта с цепями и проводкой. Имейте в виду, что резисторы выделяют много тепла, поэтому во время установки необходимо принять меры предосторожности, чтобы защитить окружающие компоненты от избыточного количества тепла. Обычно 5-минутная сделка «подключи и работай», может варьироваться от велосипеда к велосипеду
Эксклюзивный дизайн TST? Нет – общепринятый в отрасли Да
Что мне взять с собой? Используйте резисторы, если у вас ограниченный бюджет и вы хорошо разбираетесь в проводке, или в редком случае, когда мы не делаем реле для вашего велосипеда. Добавьте к заказу реле, если у вас есть лишние деньги и вы ищете простое и готовое решение.

Таблица различных настроек сигналов с резистором и реле Примечания

Настройка сигнала(ов) поворота – (спереди, сзади) Необходимое количество резисторов Будет ли работать замена реле OEM одним реле TST Industries?
Полностью в наличии. Лампы накаливания спереди и сзади. 0 (дух..) Да
Светодиодные сигналы спереди/зеркала, лампы накаливания сзади 2 (1 комплект) Да
Лампа накаливания спереди, встроенный задний фонарь сзади (указатели поворота являются частью заднего фонаря) 2 (1 комплект) Да
Лампы накаливания спереди, светодиодные сигналы сзади (мы называем это светодиодными модулями) 2 (1 комплект) Да
Светодиодные сигналы спереди и сзади (могут быть встроенные задние фонари или светодиодные модули сзади) 4 (2 комплекта) Да
Наличие на велосипеде достаточного количества сигналов поворота, чтобы освещать ночное небо, когда вы подаете сигнал поворота налево Вы, вероятно, все равно испортите штатное реле… Вероятно, вы бы испортили реле TST Industries…

О Эрика Ночита

наконец-то появились светодиодные лампы указателей поворота, которым не нужны резисторы