Calcul rezistenta Led

Iunie 19, 2011

Led-ul este prescurtarea de la Light Emitting Diode sau tradus in romaneste dioda emitatoare de lumina. Acesta este un dispozitiv semiconductor care are ca principala caracteristica emisia de lumina, proportionala cu curentul care trece prin dioda si de aceea are ca si caracteristica electrica principala curentul care trece prin jonctiunea diodei. De aceea, tinand cont ca, la fel ca la orice alta dioda semiconductoare, cresterea tensiunii determina cresterea curentului care trece prin led, acestea trebuie limitate la un curent care sa nu produca distrugerea termica prin supraincalzire, pe scurt, LED-URILE SUNT DISPOZITIVE COMANDATE IN CURENT. Led-urile albe, spre deosebire de celelalte led-uri (cele colorate) sunt formate dint-un led albastru peste care se aplica un fosfor galben si, prin combinarea acestor doua culori se obtine lumina alba iar calculele se fac exact ca la un led albastru. Caderea de tensiune pe led-urile de diferite culori nu este constanta ci difera in functie de valoarea curentului care trece prin led determinand cresterea usoara de tensiune. In general se da tensiunea pe led la un anumit curent, specificat de obicei in fisa tehnica a acelui led. Caderea de tensiune pe un led, in functie de culoare creste de la infrarosu la ultraviolet, alimentat la 20 mA:

Infrarosu 1,7V

Rosu 1,9V

Portocaliu 2,0V

Galben 2,0V

Verde 2,1V

Albastru 3.4V

Alb 3,4V

Ultraviolet 4,4V

Calculul unei rezistente de limitare se face respectand o regula simpla: tensiunea sursei de alimentare minus caderea de tensiune pe led impartit la curentul necesar prin led. (U sursa-U led) / I led = R rezistenta de limitare.

Puterea disipata pe led se afla simplu inmultind tensiunea si curentul pe led, P=UxI, iar puterea disipata pe rezistenta se afla in acelasi mod cu mentiunea ca alegerea rezistentei trebuie facuta in functie de puterea disipata pe ea. Daca valoarea rezistentei nu se regaseste in valorile standard atunci se alege valoarea imediat urmatoare iar scaderea de luminozitate, datorata scaderii curentului prin led, este foarte putin sesizabila.

Ledurile au o durata de viata de 100.000 ore, alimentate la curentul nominal, si au o eficienta de conversie a luminii de aproximativ 80%, restul energiei se transforma in caldura iar orice depasire a acestui curent duce la cresterea temperaturii pe jonctiune si degradarea accentuata a acestuia, sesizabila prin scaderea luminozitatii pentru acelasi curent de alimentare. De aceea ledurile de putere au nevoie de un radiator care sa disipe caldura in exces si care sa mentina led-ul in zona sigura de temperatura.

Cateva reguli simple de conectare a led-urilor sunt:

-Nu se leaga ledurile direct la o sursa e alimentare, se vor defecta foarte rapid din cauza ca sunt controlate in curent, si numai printr-o rezistenta sau o sursa de curent constant.

-Nu se leaga ledurile in paralel pe aceeasi rezistenta din cauza ca, ledurile nefiind identice, cel care are caderea de tensiune mai mica va absorbi un curent mai mare.

-Un led de putere nu se alimenteaza niciodata la puterea maxima fara a avea un radiator de disipare a caldurii altfel, prin incalzirea jonctiunii peste 70 - 80 grade celsius se degradeaza rapid, devenind inutilizabil in scurt timp.

-Nu se alimenteaza un led invers, nici pentru scurt timp, din cauza ca tensiunea inversa de strapungere a led-ului este mica, de ordinul a 3V pentru cele rosii si 5V pentru cele albastre si albe si de aceea la alimentarea in curent alternativ trebuie adaugata o dioda in antiparalel pe led.

Un tutorial bun cu exemple usor de inteles se gaseste aici http://www.niqro.3x.ro/LED/LED.htm si in aceasta pagina se gaseste si o trimitere catre un calculator simplu, in engleza, pentru calculul rezistentei (daca nu ati gasit legatura/link-ul in pagina acesta este http://led.linear1.org/1led.wiz ). Pentru cine nu stie engleza " Source voltage " inseamna tensiunea de alimentare si este in volti, " diode forward voltage " inseamna caderea de tensiune pe led si este data in volti (nu cu virgula ci cu punct intre volt si milivolt) iar " diode forward current (mA) " este curentul care trece prin led in miliamperi si de obicei este curentul limita maxim suportat de dispozitiv, sau curentul necesar montajului cu led. Apasand butonul " Find R " se afla rezistenta necesara.

Bibliografie:

http://en.wikipedia.org/wiki/Light-emitting_diode

http://www.kpsec.freeuk.com/components/led.htm

http://www.horrorseek.com/home/hallowee ... gLEDs.html

http://www.niqro.3x.ro/LED/LED.htm

http://led.linear1.org/1led.wiz