Výpočet rezistorov pre LED diody

Prakticky každý výmysel dnes už obsahuje aspoň jednu LED diódu. Táto buď signalizuje napájanie, alebo otravne bliká, keď niečo nie je v poriadku.  Väčšinou ale platí, že napájacie napätie je iné (väčšie), ako napájacie napätie LED diódy. Najjednoduchším riešením je použitie rezistora.  Pre tých, ktorým sa nechce čítať ďalej a chcú rovno robiť pokusy je tu takéto riešenie (Ak nepomôže, čítajte ďalej):

Rezistor pre LED diódu napájanú jednosmerným napätím vypočítam tak, že od napájacieho napätia vo voltoch odpočítam “2″ a následne to vydelím číslom “0.02″. Dostávam výsledný odpor rezistora v ohmoch.

No a teraz podrobnejšie. LED diódy v závislosti od svojích vlastností a svietivosti vyžadujú rôzne napájacie napätie a rôzny prúd. Ukážem to na nasledujúcej tabuľke:

Problémom býva to, že k LED diódam je veľmi ťažké získať presné informácie. Aj keď som kupoval diódy od rôznych distribútorov, bol problém získať nejaký datasheet, kde by som vyčítal tieto informácie. Časom som si však odsledoval, že diódy s čírym puzdrom patria do kategórie vysokosvietivých, ostatné radím medzi obyčajné. Neplatí to 100%, ale na začiatok to stačí. A keďže aj tak neviem ich vlastnosti, zvolil som si takéto:

Mám orientačné vlastnosti LED diód, idem sa dopracovať k rezistoru. Mám teda nejaké zariadenie, ktoré má napájacie napätie 24V jednosmerných a chcem na toto napätie pripojiť vysokosvietivú LED diódu – má číre puzdro. Schéma:

Napájacie napätie je 24V a podľa tabuľky LEDka znesie 3V. Takže 24 – 3 = 21. 21 voltov sa teda musí stratiť na rezistore. Podľa tabuľky LEDka znesie prúd 0.01A. Tento prúd bude tiecť aj rezistorom. V schéme to vyzerá nasledovne:

Výslednou úvahou je teda, že na rezistore R1 sa musí stratiť napätie 21V pri prúde 0.01A, čo sú postačujúce údaje pre použitie Ohmovho zákona. Ten bude po úprave vyzerať : R = U / I. Podrobnejšie: R[Ω] je odpor rezistora ktorý chceme vypočítať, U[V] je napätie ktoré sa na ňom stráca a I[A] je prúd, ktorý ním tečie.

Rezistor pre LED diódu napájanú jednosmerným napätím 24V bude: R = U / I = (24-3) / 0.01 = 21 / 0.01 = 2100Ω.

Nakoľko sa rezistory vyrábajú v určitých radách, nebude jednoduché zohnať rezistor 2100Ω. Stačí však použiť najbližšiu hodnotu 2200Ω, ktorý sa dá bežne zohnať.

Ďalšie príklady:

Problém č. 1 : Mám napájacie napätie 12V, LED dióda znesie 2V pri prúde 0.005A. Aký rezistor použiť pre napájanie LED diódy?

Riešenie : Najprv si nakreslím schému, označím, kde sú aké prúdy a napätia.

Na rezistore sa teda stráca napätie 10V pri prúde 0.005A. Aplikujem Ohmov zákon:

R = U / I = (12-2) / 0.005 = 10 / 0.005 = 2000Ω.

Rezistor 2000Ω nie je v rade, použijem najbližší 1800Ω alebo 2200Ω.

Problém č. 2 : Mám napájacie napätie 15V, LED dióda znesie 2.5V pri prúde 0.015A. LED diódy sú zapojené dve v sérii. Aký rezistor použiť pre napájanie LED diód?

Riešenie : Najprv si nakreslím schému, označím, kde sú aké prúdy a napätia.

Na rezistore sa teda stráca napätie 10V pri prúde 0.015A. Aplikujem Ohmov zákon:

R = U / I = (15-2.5-2.5) / 0.015 = 10 / 0.015 = 667Ω.

Rezistor 667Ω nie je v rade, použijem najbližší 680Ω.

Problém č. 3 : Mám napájacie napätie 6V, LED dióda znesie 3.6V pri prúde 0.02A. LED diódy sú zapojené dve  -paralelne. Aký rezistor použiť pre napájanie LED diód?

Riešenie : Najprv si nakreslím schému, označím, kde sú aké prúdy a napätia.

Na rezistore sa teda stráca napätie 2.4V pri prúde 0.04A. Aplikujem Ohmov zákon:

R = U / I = (6-3.6) / (0.02+0.02) = 2.4 / 0.04 = 60Ω.

Rezistor 60Ω nie je v rade, použijem najbližší 56Ω.

Tipy a triky:

• Ak počítate rezistor pre napätie v automobile, uvažujte s napájacím napätím aspoň 15V.
• Ak je napájacie napätie vyššie (24V), alebo dávate niekoľko diód paralelne, rezistor sa bude zohrievať. Dajte rezistor s vyššou wattážou.

Pômocky:

Ak sa vám nechce počítať, použite kalkulačku z projektu NAVERO alebo stiahnite si tabuľky pre výber rezistora. Podľa typu LED diódy a je zapojenia si vyberte tú správnu v nasledujúcej tabuľke: