Расчет токоограничивающего резистора: Расчет токоограничивающего резистора для светодиода

Содержание

Расчет токоограничивающего резистора для светодиода

В данной статье речь пойдет о расчете токоограничивающего резистора для светодиода.

Расчет резистора для одного светодиода

Для питания одного светодиода нам понадобится источник питания, например две пальчиковые батарейки по 1,5В каждая. Светодиод возьмем красного цвета, где прямое падение напряжения при рабочем токе 0,02 А (20мА) равно -2 В. Для обычных светодиодов максимально допустимый ток равен 0,02 А. Схема подключения светодиода представлена на рис.1.

Рис.1 – Схема подключения одного светодиода

Почему я использую термин «прямое падение напряжение», а не напряжение питания. А дело в том, что параметра напряжения питания как такового у светодиодов нет. Вместо этого используется характеристика падения напряжения на светодиоде, что означает величину напряжения на выходе светодиода при прохождении через него номинального тока. Значение напряжения, указанное на упаковке, отражает как раз падение напряжения. Зная эту величину, можно определить оставшееся на светодиоде напряжение. Именно это значение нам нужно применять в расчетах.

Прямое падение напряжение для различных светодиодов в зависимости от длины волны представлено в таблице 1.

Таблица 1 — Характеристики светодиодов

Цветовая характеристикаДлина волны, нМНапряжение, В
Инфракрасныеот 760до 1,9
Красные610 — 760от 1,6 до 2,03
Оранжевые590 — 610от 2,03 до 2,1
Желтые570 — 590от 2,1 до 2,2
Зеленые500 — 570от 2,2 до 3,5
Синие450 — 500от 2,5 до 3,7
Фиолетовые400 — 4502,8 до 4
Ультрафиолетовыедо 400от 3,1 до 4,4
Белыеширокий спектрот 3 до 3,7

Точное значение падения напряжения светодиода, можно узнать на упаковке к данному светодиоду или в справочной литературе.

Сопротивление резистора определяется по формуле:

R = (Uн.п – Uд)/Iд = (3В-2В)/0,02А = 50 Ом.

где:

  • Uн.п – напряжение питания, В;
  • Uд — прямое падение напряжения на светодиоде, В;
  • Iд – рабочий ток светодиода, А.

Поскольку такого сопротивления в стандартном ряду нет, выбираем ближайшее сопротивление из номинального ряда Е24 в сторону увеличения — 51 Ом.

Чтобы гарантировать долгую работу светодиода и исключить ошибку в расчетах, рекомендую при расчетах использовать не максимально допустимый ток – 20 мА, а немного меньше – 15 мА.

Данное уменьшение тока никак не скажется на яркости свечения светодиода для человеческого глаза. Чтобы мы заметили изменение яркости свечения светодиода например в 2 раза, нужно уменьшить ток в 5 раза (согласно закона Вебера — Фехнера).

В результате мы получим, расчетное сопротивление токоограничивающего резистора: R = 50 Ом и мощность рассеивания Р = 0,02 Вт (20мВт).

Расчет резистора при последовательном соединении светодиодов

В случае расчета резистора при последовательном соединении, все светодиоды должны быть одного типа. Схема подключения светодиодов при последовательном соединении представлена на рис.2.

Рис.2 – Схема подключения светодиодов при последовательном соединении

Например мы хотим подключить к блоку питания 9 В, три зеленых светодиода, каждый по 2,4 В, рабочий ток – 20 мА.

Сопротивление резистора определяется по формуле:

R = (Uн.п – Uд1 + Uд2 + Uд3)/Iд = (9В — 2,4В +2,4В +2,4В)/0,02А = 90 Ом.

где:

  • Uн.п – напряжение питания, В;
  • Uд1…Uд3 — прямое падение напряжения на светодиодах, В;
  • Iд – рабочий ток светодиода, А.

Выбираем ближайшее сопротивление из номинального ряда Е24 в сторону увеличения — 91 Ом.

Расчет резисторов при параллельно – последовательном соединении светодиодов

Часто на практике нам нужно подключить к источнику питания большое количество светодиодов, несколько десятков. Если все светодиоды подключить последовательно через один резистор, то в таком случае напряжения на источнике питания нам не хватит. Решением данной проблемы является параллельно-последовательное соединение светодиодов, как это показано на рис.3.

Исходя из напряжения источника питания, определяется максимальное количество светодиодов, которые можно соединить последовательно.

Рис.3 – Схема подключения светодиодов при параллельно — последовательном соединении

Например у нас имеется источник питания 12 В, исходя из напряжения источника питания максимальное количество светодиодов для одной цепи будет равно: 10В/2В = 5 шт, учитывая что на светодиоде (красного цвета) падение напряжения — 2 В.

Почему 10 В, а не 12 В мы взяли, связано это с тем, что на резисторе также будет падение напряжения и мы должны оставить, где то 2 В.

Сопротивление резистора для одной цепи, исходя из рабочего тока светодиодов определяется по формуле:

R = (Uн.п – Uд1 + Uд2 + Uд3+ Uд4+ Uд5)/Iд = (12В — 2В + 2В + 2В + 2В + 2В)/0,02А = 100 Ом.

Выбираем ближайшее сопротивление из номинального ряда Е24 в сторону увеличения — 110 Ом.

Количество таких цепочек из пяти светодиодов параллельно соединенных практически не ограничено!

Расчет резистора при параллельном соединении светодиодов

Данное подключение является не желательным и я его не рекомендую применять на практике. Связано это с тем что, у каждого светодиода присутствует технологическое падение напряжения и даже если все светодиоды из одной упаковке – это не является гарантией, что у них падение напряжение будет одинаково из-за технологии производства.

В результате у одного светодиода, ток будет больше чем у других и если он превысить максимально допустимый ток, он выйдет из строя. Следующий светодиод перегорит быстрее, так как через него уже будет проходить оставшийся ток, распределенный между другими светодиодами и так до тех пор, пока все светодиода не выйдут из строя.

Рис.4 – Схема подключения светодиодов при параллельном соединении

Решить данную проблему можно подключив к каждому светодиоду свой резистор, как это показано на рис. 5.

Рис.5 – Схема подключения светодиодов и резисторов при параллельном соединении

Всего наилучшего! До новых встреч на сайте Raschet.info.

прямое падение напряжение, расчет резистора для светодиода, резистор для светодиода

Расчет и подбор сопротивления токоограничивающего резистора для светодиода • Мир электрики

Содержание

  1. Расчет резистора для светодиода
  2. Вычисление номинала сопротивления
  3. Подбор мощности резистора
  4. Пример расчета
  5. Онлайн-калькулятор светодиодов

Светодиод – это полупроводниковый элемент, который применяется для освещения. Применяется в фонарях, лампах, светильниках и других осветительных приборах. Принцип его работы заключается в том, что при протекании тока через светоизлучающий диод происходит высвобождение фотонов с поверхности материала полупроводника, и диод начинает светиться.

Расчет резистора для светодиода

Надежная работа светодиода зависит от тока, протекающего через него. При заниженных значениях, он просто не будет светить, а при превышении значения тока – характеристики элемента ухудшатся, вплоть до его разрушения. При этом говорят – светодиод сгорел. Для того чтобы исключить возможность выхода из строя этого полупроводника необходимо подобрать в цепь с включенным в нее, резистором. Он будет ограничивать ток в цепи на оптимальных значениях.

Вычисление номинала сопротивления

Для работы радиоэлемента на него нужно подать питание. По закону Ома, чем больше сопротивление отрезка цепи, тем меньший ток по нему протекает. Опасная ситуация возникает, если в схеме течет больший ток, чем положено, так как каждый элемент не выдерживает большей токовой нагрузки.

Сопротивление светодиода является нелинейным. Это значит, что при изменении напряжения, подаваемого на этот элемент, ток, протекающий через него, будет меняться нелинейно. Убедиться в этом можно, если найти вольт — амперную характеристику любого диода, в том числе и светоизлучающего. При подаче питания ниже напряжения открытия p — n перехода, ток через светодиод низкий, и элемент не работает. Как только этот порог превышен, ток через элемент стремительно возрастает, и он начинает светиться.

Если источник питания соединять непосредственно со светодиодом, диод выйдет из строя, так как не рассчитан на такую нагрузку. Чтобы этого не произошло – нужно ограничить ток, протекающий через светодиод балластным сопротивлением, или произвести понижение напряжения на важном для нас полупроводнике.

Рассмотрим простейшую схему подключения (рисунок 1). Источник питания постоянного тока подключается последовательно через резистор к нужному светодиоду, характеристики которого нужно обязательно узнать. Сделать это можно в интернете, скачав описание (информационный лист) на конкретную модель, или найдя нужную модель в справочниках. Если найти описание не представляется возможным, можно приблизительно определить падение напряжения на светодиоде по его цвету:

  • Инфракрасный — до 1.9 В.
  • Красный – от 1.6 до 2.03 В.
  • Оранжевый – от 2.03 до 2.1 В.
  • Желтый – от 2.1 до 2.2 В.
  • Зеленый – от 2.2 до 3.5 В.
  • Синий – от 2.5 до 3.7 В.
  • Фиолетовый – 2.8 до 4 В.
  • Ультрафиолетовый – от 3.1 до 4.4 В.
  • Белый – от 3 до 3.7 В.

Рисунок 1 – схема подключения светодиода

Ток в схеме можно сравнить с движением жидкости по трубе. Если есть только один путь протекания, то сила тока (скорость течения) во всей цепи будет одинакова. Именно так происходит в схеме на рисунке 1. Согласно закону Кирхгоффа, сумма падений напряжения на всех элементах, включенных в цепь протекания одного тока, равно ЭДС этой цепи (на рисунке 1 обозначено буквой Е). Отсюда можно сделать вывод, что напряжение, падающее на токоограничивающем резисторе должно быть равным разности напряжения питания и падения его на светодиоде.

Так как ток в цепи должен быть одинаковым, то и через резистор, и через светодиод ток получается одним и тем же. Для стабильной работы полупроводникового элемента, увеличения его показателей надежности и долговечности, ток через него должен быть определенных значений, указанных в его описании. Если описание найти невозможно, можно принять приблизительное значение тока в цепи 10 миллиампер. После определения этих данных уже можно вычислить номинал сопротивления резистора для светодиода. Он определяется по закону Ома. Сопротивление резистора равно отношению падения напряжения на нем к току в цепи. Или в символьной форме:

R = U (R)/ I,

где, U (R) — падение напряжения на резисторе

I – ток в цепи

Расчет U (R) на резисторе:

U (R) = E – U (Led )

где, U (Led) — падение напряжения на светодиодном элементе.

С помощью этих формул получится точное значение сопротивления резистора. Однако, промышленностью выпускаются только стандартные значения сопротивлений так называемые ряды номиналов. Поэтому после расчета придется сделать подбор существующего номинала сопротивления. Подобрать нужно чуть больший резистор, чем получилось в расчете, таким образом, получится защита от случайного превышения напряжения в сети. Если подобрать близкий по значению элемент сложно, можно попробовать соединить два резистора последовательно, или параллельно.

Подбор мощности резистора

Если подобрать сопротивление меньшей мощности, чем нужно в схеме, оно просто выйдет из строя. Расчет мощности резистора довольно прост, нужно падение напряжения на нём умножить на ток, протекающий в этой цепи. После чего нужно выбрать сопротивление с мощностью, не меньшей рассчитанной.

Пример расчета

Имеем напряжение питания 12В, зеленый светодиод. Нужно рассчитать сопротивление и мощность токоограничивающего резистора. Падение напряжения на нужном нам зеленом светодиоде равно 2,4 В, номинальный ток 20 мА. Отсюда вычисляем напряжение, падающее на балластном резисторе.

U (R) = E – U (Led) = 12В – 2,4В = 9,6В.

Значение сопротивления:

R = U (R)/ I = 9,6В/0,02А = 480 Ом.

Значение мощности:

P = U (R) ⋅ I = 9,6В ⋅ 0,02А = 0,192 Вт

Из ряда стандартных сопротивлений выбираем 487 Ом (ряд Е96), а мощность можно выбрать 0,25 Вт. Такой резистор нужно заказать.

В том случае, если нужно подключить несколько светодиодов последовательно, подключать их к источнику питания можно также с помощью только одного резистора, который будет гасить избыточное напряжение. Его расчет производится по указанным выше формулам, однако, вместо одного прямого напряжения U (Led) нужно взять сумму прямых напряжений нужных светодиодов.

Если требуется подключить несколько светоизлучающих элементов параллельно, то для каждого из них требуется рассчитать свой резистор, так как у каждого из полупроводников может быть свое прямое напряжение. Вычисления для каждой цепи в таком случае аналогичны расчету одного резистора, так как все они подключаются параллельно к одному источнику питания, и его значение для расчета каждой цепи одно и то же.

Этапы вычисления

Чтобы сделать правильные вычисления, необходимо выполнить следующее:

  1. Выяснение прямого напряжения и тока светодиода.
  2. Расчет падения напряжения на нужном резисторе.
  3. Расчет сопротивления резистора.
  4. Подбор сопротивления из стандартного ряда.
  5. Вычисление и подбор мощности.

Онлайн-калькулятор светодиодов

Этот несложный расчет можно сделать самому, но проще и эффективнее по времени воспользоваться калькулятором для расчета резистора для светодиода. Если ввести такой запрос в поисковик, найдется множество сайтов, предлагающих автоматизированный подсчет. Все необходимые формулы в этот инструмент уже встроены и работают мгновенно. Некоторые сервисы сразу предлагают также и подбор элементов. Нужно будет только выбрать наиболее подходящий калькулятор для расчета светодиодов, и, таким образом, сэкономить свое время.

Калькулятор светодиодов онлайн – не единственное средство для экономии времени в вычислениях. Расчет транзисторов, конденсаторов и других элементов для различных схем уже давно автоматизирован в интернете. Остается только грамотно воспользоваться поисковиком для решения этих задач.

Светодиоды – оптимальное решение для многих задач освещения дома, офиса и производства. Обратите внимание на светильники Ledz. Это лучшее соотношение цены и качества осветительной продукции, используя их, вам не придется самим делать расчеты и собирать светотехнику.

Расчет номиналов токоограничивающих резисторов для светодиодных цепей

» Перейти к дополнительным функциям

Светодиод — это один из тех компонентов продукта, который просто должен работать. Если я смотрю на свой компьютер через всю комнату и не вижу, как его светодиод подмигивает мне в ответ, я предполагаю, что он выключен; Я никогда не ожидал, что светодиод мог сгореть. Для этого есть веская причина: при работе в соответствии со спецификациями срок службы светодиода составляет 100 000 часов и более.

Ключом к увеличению срока службы светодиода является ограничение тока, протекающего через него. Это часто делается с помощью простого резистора, значение которого рассчитывается по закону Ома. В этой статье рассматривается, как применить закон Ома к одиночным и сгруппированным светодиодным схемам. Я также предоставил электронную таблицу Excel, чтобы упростить и ускорить процесс.

Отдельные светодиоды

При расчете значения токоограничивающего резистора для одного светодиода основная форма закона Ома — V = IR — принимает вид:

, где: резистор и светодиод.

  • В светодиод — прямое напряжение светодиода.
  • I led это прямой ток светодиода.

    • На рис. 1(a) показан пример схемы с одним светодиодом. Кстати, В batt — V led — падение напряжения на резисторе, а (I led ) 2 R — мощность, рассеиваемая резистором. Расчет рассеиваемой мощности — это шаг, который многие люди — как любители, так и профессионалы — склонны пропускать. Итак, что вы называете резистором 1/8 Вт, который должен рассеивать 1/2 Вт? Древесный уголь.

    Светодиоды в серии

    Приведенное выше уравнение лишь немного усложняется, когда вы соединяете несколько светодиодов последовательно. Падение напряжения на светодиодах увеличивается, уменьшая падение напряжения на резисторе. Ток через резистор (и светодиоды) остается прежним:

    , где n — количество светодиодов в ряду. На рис. 1(b) показан пример с тремя последовательно соединенными светодиодами. Падение напряжения на светодиодах в три раза превышает падение напряжения на одном светодиоде.

    Параллельное подключение светодиодов

    При параллельном подключении нескольких светодиодов ток через резистор увеличивается (хотя ток через каждый светодиод остается прежним). Падение напряжения на светодиодах не изменяется, равно как и падение напряжения на резисторе:

    , где м — количество параллельно подключенных светодиодов. На рис. 1(c) показан пример с тремя параллельно подключенными светодиодами. Ток через цепь в три раза больше тока одного светодиода.

    РИСУНОК 1. Простые схемы светодиодов. (а) Схема с одним светодиодом. (b) Светодиоды последовательно. (c) Светодиоды параллельно.

    Светодиодные массивы

    Если вы соедините несколько светодиодов в массив, вам просто нужно объединить последовательную и параллельную формы уравнений:

    Важно, чтобы в каждой из m параллельных ветвей цепи было n светодиодов (соединенных последовательно), и чтобы все светодиоды имели одинаковые светодиоды V led и I led . В противном случае все ставки сняты. На рис. 2(a) показаны четыре светодиода, соединенных таким образом, что предыдущее уравнение не применяется. На рис. 2(b) показан один из нескольких «правильных» способов подключения четырех светодиодов.

    РИСУНОК 2. Светодиодные массивы.

    Регулятор яркости

    Регулятор яркости полезен для гаджетов, которые могут использоваться в различных условиях окружающего освещения (снаружи/в помещении, ночью/днем и т. д.). Для этой функции требуются два резистора — один фиксированный (R f ) и один переменный (R v ). R f ограничивает ток, когда R v имеет минимальное значение — обычно 0 Ом — что позволяет максимальному току протекать через светодиод. Значение R f рассчитывается, когда R v = 0:

    , где I led (макс.) — это максимальный ток, который вы хотите пройти через светодиод.

    Увеличение значения R v увеличивает сопротивление цепи, уменьшая ток через светодиод. Когда R v имеет максимальное значение, минимальный ток протекает через светодиод. Значение R v определяется как:

    , где I led(min) — это минимальный ток, который вы хотите пройти через светодиод.

    РИСУНОК 3. Управление яркостью.

    Шаги проектирования

    Существует четыре шага для выбора надлежащего значения резистора ограничения тока:

    • Используя желаемые рабочие характеристики и характеристики светодиодов, решите соответствующие уравнения для «идеальных» значений резистора.
    • Выберите соответствующие «реальные» значения резисторов. Если в расчетах указан резистор 132,27 Ом, ближайшими «реальными» значениями резисторов будут 130 Ом и 15 Ом (допуск 5%). Конечно, вы можете выбрать другие значения, исходя из того, что у вас есть под рукой.
    • Включите номиналы резисторов, которые вы выбрали, обратно в расчеты, чтобы увидеть, будут ли они удовлетворять требуемым рабочим характеристикам.
    • Выполните расчеты, используя выбранные значения резисторов в крайних пределах допуска. Резистор 150 Ом с допуском 5% может варьироваться от 142,5 Ом до 157,5 Ом и редко будет точно равен 150 Ом. Кроме того, рассчитайте потребление тока в цепи и необходимую рассеиваемую мощность резисторов.

    Некоторые люди не выполняют ни одного из этих шагов и просто угадывают значение. Большинство проходят первые два шага, что обычно нормально — если вы не работаете слишком близко к пределам светодиода, где допуски могут довести вас до предела. Выполнив все четыре шага, вы можете гарантировать, что ваши светодиоды, по крайней мере, будут работать безопасно и прослужат долгое время.

    Множественные итерации — это мука

    Рассчитать подходящие резисторы для светодиодных цепей довольно просто. Это займет всего несколько минут, даже при прохождении всех четырех этапов проектирования. Это не имеет большого значения, если вам нужно сделать это только один раз, но что, если вы хотите увидеть влияние различных резисторов в цепи? Что делать, если у вас есть массив светодиодов, и вы хотите определить лучший способ их подключения? ( На рис. 4 показаны четыре способа подключения шести светодиодов.) Расчеты по-прежнему просты; вам просто нужно сделать их еще кучу раз. Это становится утомительным, и именно тогда люди склонны совершать ошибки.

    Чтобы избавиться от скуки и связанных с ней ошибок, я составил таблицу Excel, которая выполняет все необходимые расчеты, включая поиск «реальных» значений резисторов. Это реальная экономия времени!

    РИСУНОК 4. Способы подключения шести светодиодов.

    Использование электронной таблицы

    Электронная таблица (доступна для загрузки) разбита на три раздела. См. вид электронной таблицы в Рисунок 5 .

    РИСУНОК 5. Вид электронной таблицы.

    В первом разделе «Характеристики схемы» вы вводите параметры схемы. Во втором разделе «Расчетные значения I и R и рекомендуемые резисторы» вычисляются необходимые значения резисторов и предлагаются «реальные» резисторы для использования в схеме. Последний раздел, «Расчет производительности с использованием выбранных резисторов», позволяет вам подставлять значения резисторов (предлагаемые значения или значения по вашему выбору) и вычислять токи светодиодов, токи источника питания и рассеиваемую мощность резистора. Также учитывается допуск резистора. Примечание. Вы должны изменить только значения, выделенные синим полужирным шрифтом. Обычный черный текст не должен изменяться.   NV

    Загрузки

    200501-Dobrosielski.zip

    Что в почтовом индексе?
    Калькулятор резисторов Электронная таблица

    Что такое токоограничивающий резистор и его назначение？

    Введение

    В цепи резистор соединен последовательно с другими компонентами, и в этой серии нет выходного сигнала. Следовательно, когда последовательные компоненты закорочены, напряжение, приложенное к резистору, не сожжет резистор. Такой резистор является резистором ограничения тока. Иначе его называют не токоограничивающим резистором, а резистором защиты или нагрузочным резистором.

     

    Каталог

    0 Ограничивающий ток резистор0003

    Введение

    I Что такое токоограничивающий резистор?

    II Как работает токоограничивающий резистор?

    III Роль токоограничивающего резистора

    IV Конкретные примеры работы токоограничивающего резистора

    VI Расчет токоограничивающего резистора

    VII Как выбрать токоограничивающий резистор

     7. 1 Как выбрать токоограничивающий резистор для светодиода?

     7.2 Как выбрать токоограничивающий резистор стабилитрона?

    Ⅷ Часто задаваемые вопросы

    I Что такое токоограничивающий резистор?

    Токоограничивающий резистор представляет собой защитный резистор, включенный последовательно, чтобы избежать перегорания прибора по току. Принцип заключается в уменьшении тока за счет увеличения общего сопротивления нагрузки. Как правило, оно также может играть роль парциального давления. Обычно в локальной цепи резистор, не имеющий других функций, включенный последовательно с потребителем, может рассматриваться как резистор 9.0034 токоограничивающий резистор для ограничения величины тока.

     

    Многие компоненты имеют ограничение на максимальный входной ток. Если входной ток слишком велик, компоненты не будут работать должным образом или даже сгорят. Чтобы контролировать ток, добавьте резистор на входе, чтобы уменьшить силу тока и избежать ненужных рисков.

    Светодиоды и токоограничивающие резисторы Простое объяснение

    II Как работает токоограничивающий резистор?

    Резистор RL — это нагрузочный резистор, R — резистор регулятора напряжения (также называемый резистором ограничения тока), а D — стабилитрон. В соответствии с принципом конструкции схемы регулятора напряжения, когда входное напряжение практически постоянно, RL становится меньше, ток, протекающий через RL, увеличивается, но ток, протекающий через D, уменьшается.

    Токоограничивающий резистор используется для уменьшения тока на стороне нагрузки. Например, добавление токоограничивающего резистора на одном конце светодиода может уменьшить ток, протекающий через светодиод, и предотвратить повреждение светодиодной лампы.

     

    III Роль токоограничивающего резистора

    С точки зрения основного процесса выпрямления и фильтрации низкое и высокое напряжение одинаковы. Нарисуйте схему выпрямления и фильтрации, как показано на рисунке 1, а затем скажите: «Ключ к проблеме в том, что перед включением питания на конденсаторе нет заряда. Напряжение равно 0 В, а напряжение на конденсаторе мутировать нельзя.То есть в момент замыкания концы выпрямительного моста (между P и N) соответствуют короткому замыканию.Поэтому при включении питания возникают две проблемы:

    Первая проблема заключается в наличии большого пускового тока, как показано кривой 1 на рисунке, который может повредить выпрямитель. Вторая проблема заключается в том, что напряжение на входе мгновенно упадет до 0 В, как показано кривой 2 на рисунке. Эти две особенности, схемы выпрямителя высокого и низкого напряжения абсолютно одинаковы. »

     

    Рисунок 2. Далее: «Схема низковольтного выпрямителя должна быть понижена трансформатором. Обмотка трансформатора представляет собой большой индуктор. Он действует как барьер и может ограничивать пусковой ток во время закрытия, как показано на кривой 1 на рисунке (а). В выпрямительной цепи инвертора такого барьера нет, и пусковой ток гораздо серьезнее, как это показано кривой 1 на рисунке (б).

    Что касается формы сигнала напряжения на входе, то фактически в цепи низковольтного выпрямителя вторичное напряжение трансформатора также мгновенно падает до 0 В, как показано на кривой 2 на рисунке (а). Но, отражая первоначальную сторону трансформатора, такое мгновенное понижение, буферизованное, как показано на кривой 3 в (а), не мешает другим устройствам в той же сети.

     

    В схеме инверторного выпрямителя такого буфера нет, и его входное напряжение является напряжением сети. Следовательно, в момент замыкания напряжение сети должно упасть до 0 В, что повлияет на нормальную работу другого оборудования в той же сети, обычно называемое помехами. Следовательно, между выпрямительным мостом и конденсатором фильтра Токоограничивающий резистор RL необходимо подключить.

     

    При подключении токоограничивающего резистора пусковой ток при включении питания будет снижен. В то же время мгновенное падение напряжения уменьшается на токоограничивающий резистор, который решает форму волны напряжения на стороне источника питания. Подождите, пока напряжение на конденсаторе поднимется до определенного уровня, а затем замкните накоротко токоограничивающий резистор.

     

    Размер короткозамыкающего устройства (тиристор или контактор) зависит от мощности инвертора, но сопротивление и емкость токоограничивающего резистора не сильно отличаются. Что здесь происходит?

     

    IV Конкретные примеры работы токоограничительного резистора

    О нем поговорим отдельно. Сначала посмотрите на токоограничивающий резистор RL. Строго говоря, в инверторе большой мощности допустимый ток выпрямителя тоже очень велик. Емкость фильтрующего конденсатора тоже должна быть большой, сопротивление токоограничивающего резистора — маленьким, а емкость (мощность) — большой. Но давайте посмотрим на пример. Предполагая, что значение сопротивления выбранного токоограничивающего резистора RL=50 Ом, каков максимальный пусковой ток, даже если напряжение источника питания равно значению амплитуды ULM=1,41×380=537 В?

    Чуть больше 10А.

    А если предположить, что емкость фильтрующего конденсатора 5000мкФ, то сколько время зарядки?

    T=RLC=50×5000=250000 мкс=250 мс=0,25 с

    Это постоянная времени зарядки, и время зарядки должно быть от 3 до 5 раз. То есть время зарядки составляет от 0,75 до 1,25 с. Равномерная точка клетки составляет около 1 с.

     

    Такой зарядный ток и такое время зарядки приемлемы для инверторов большинства размеров? Поэтому, чтобы уменьшить количество типов других компонентов, производитель принял практику выбора токоограничивающих резисторов с одинаковыми характеристиками для инверторов с различными характеристиками.

     

    Что касается емкости (мощности) резистора, так как время прохождения тока в RL очень короткое, всего 1 с, время достижения 10А короче. Поэтому в целом мощность не менее 20Вт. Посмотрите на обходной контактор КМ. По-прежнему используйте конкретные примеры, чтобы проиллюстрировать это.

     

    Предположим, что мощность двигателя составляет 7,5 кВт, 15,4 А. Мощность инвертора 13кВА, 18А.

    Вообще говоря, мощность звена постоянного тока и входная мощность инвертора должны быть равны. При напряжении источника питания 380 В среднее значение напряжения постоянного тока составляет 513 В. Итак, насколько большим должен быть постоянный ток?

    Три контакта контактора можно использовать параллельно, если достаточно контактора на 10 А.

    Однако, если вы используете тиристор, вам все равно нужно использовать 30А.

    Тогда, если мощность двигателя 75кВт, 139,7А. Мощность инвертора 114кВА, 150А. Каков размер подрядчика?

    Следует выбирать контакторы с номинальным током 80 А.

     

    В Причина сгорания Токоограничительный резистор

    Почему токоограничительный резистор дымит и дует? Возможны три причины перегорания токоограничивающего резистора.

     

    Первая возможность заключается в том, что емкость токоограничивающего резистора выбрана малой. Поскольку ток, протекающий в токоограничивающем резисторе, экспоненциально затухает, а его продолжительность очень мала, как показано на рисунке 4. Следовательно, его емкость может быть выбрана меньшей. Чтобы снизить стоимость компонентов, некоторые производители инверторов часто используют меньшие значения при определении емкости токоограничивающего резистора. Однако на практике ток IR, протекающий через токоограничивающий резистор, связан с сопротивлением RL токоограничивающего резистора и емкостью CF сглаживающего конденсатора. Сравнивая графики (а) и (б), RL велико: начальное значение тока мало, но продолжительность тока велика.

     

    Сравнивая рисунок (b) с рисунком (c), известно, что CF велик, и продолжительность тока будет увеличена. Поэтому, строго говоря, пропускная способность RL также должна быть соответствующим образом скорректирована. Однако, как упоминалось ранее, нет строгих требований к процессу зарядки конденсатора фильтра. Поэтому четкого регламента по сопротивлению и мощности РЛ нет. В общем, если RL ≥ 50 Ом, PR ≥ 50 Вт не проблема.

    (а) RL = 80 Ом, CF = 1000 мкФ (б) RL = 40 Ом, CF = 1000 мкФ (в) RL = 40 Ом, CF = 2000 мкФ

     

    ухудшилось. У каждого устройства с электролитами есть особенность: им всегда пользуешься, его непросто сломать. Если вы не будете использовать его часто, он сломается. Если инвертор хранится на складе более года, вы должны сначала открыть крышку и посмотреть на фильтрующий конденсатор, чтобы убедиться, что это «барабанная упаковка»? Есть ли утечка электролита? Характерным признаком износа электролитических конденсаторов является, во-первых, увеличение тока утечки.

     

    Инвертор, который долгое время не использовался, внезапно добавляет высокое напряжение, и ток утечки электролитического конденсатора может быть довольно большим. При первом включении питания внутри инвертора идет дым. Вполне вероятно, что электролитический конденсатор серьезно подтекает или даже имеет короткое замыкание. Напряжением постоянного тока выше 450В зарядка затруднена, короткозамыкающее устройство не срабатывает, а токоограничивающий резистор включен в цепь на длительное время. Конечно, он должен дымить и дуть.

     

    Если электролитический конденсатор в это время не используется, его следует сначала добавить примерно на 50% от номинального напряжения, а время прессования должно составлять более получаса, как показано на рис. 5. Его ток утечки упадет, и он будет использоваться в обычном режиме.

    Сначала с помощью мультиметра измерьте, не закорочен ли конденсатор. Если нет короткого замыкания, нет никаких отклонений во внешнем виде. Как показано на рисунке, через полчаса после включения конденсатор можно восстановить.

     

    Третья возможность заключается в том, что обходной контактор KM или тиристор не действует. В результате токоограничивающий резистор включен в цепь надолго.

     

    Байпасное устройство должно срабатывать, когда конденсатор фильтра заряжен до определенной степени (например, напряжение превышает 450 В). Поэтому при подтверждении исправности конденсатора фильтра при включении питания наблюдают, срабатывает ли обходное устройство при достаточном увеличении постоянного напряжения UD.

     

    Один из конкретных методов состоит в том, чтобы подключить вольтметр PV1 параллельно токоограничивающему резистору, а также подключить вольтметр PV2 к обоим концам конденсатора фильтра, а затем подключить две последовательно соединенные лампочки к обоим концам токоограничивающего резистора. конденсатор фильтра в качестве нагрузки. Как показано на рис. 6. После включения питания, если PV2 показывает, что UD достаточно велик, но показание PV1 не равно 0 В, устройство байпаса не работает.

    Подключите нагрузку к цепи постоянного тока. При отсутствии нагрузки в токоограничивающем резисторе не будет тока, даже если короткозамыкающее устройство не сработает, токоограничительный резистор не сможет измерить напряжение.

    Поскольку электролитический конденсатор обладает определенным индуктивным свойством, он не может поглощать напряжение помех за короткое время, что легко приводит к неисправности «отключения от перенапряжения». Конденсатор C0 используется для поглощения напряжения помех.

     

    VI Расчет токоограничительного резистора

    Токоограничивающий резистор (RS):

    (1) Обеспечьте рабочий ток ВЗ.

    (2) Защитите VZ от повреждений из-за перегрузки по току.

    Два крайних случая:

    1. (Входное напряжение VS)

    VS = VS(Min), IL = IL(Max) (IL — рабочий ток нагрузки) Когда VS = VS(Max), IL = IL(Min)

     

    VII Как выбрать токоограничивающий резистор

    Как выбрать токоограничивающий резистор?

     

    Во-первых, вы должны знать рабочий ток и рабочее напряжение выбранного светодиода. Как правило, рабочий ток светодиода 0805 составляет около 5 мА, а напряжение зависит от цвета светодиода; рабочее напряжение красного, зеленого, синего и белого светодиодов не соответствует друг другу. Подробнее см. по этой ссылке: Ток питания светодиода SMD 0805, токоограничивающий резистор и яркость

     

    В качестве примера для красного светодиода рабочее напряжение составляет 2 В, а рабочий ток установлен на 5 мА.

     

    R = U / I = (4,2-2) / 5 = 440 Ом. Учтите, что вы питаетесь от батареи на 4,2 В, токоограничивающий резистор может быть чуть меньше, и вы можете выбрать 330 Ом.

     

    Обратите внимание, что рабочий ток не должен быть слишком большим, иначе это повлияет на срок службы светодиода.

     

    7.1 Как выбрать токоограничивающий резистор для светодиода?

    Расчет относительно прост, но рекомендуется освоить метод расчета: метод следующий:

    1, по формуле: U / I = R

    2, по типовому напряжению в Спецификация светодиодов общего белого света, синий свет 3,2 В при 20 мА, желтый, красный 2,0 В при 20 мА

    3. В соответствии с электрическим током светодиода. Обычная пиранья 20 мАч может достигать 50 мА, большая мощность может достигать 350 мА и выше

    4. Начало расчета: В качестве примера взята обычная белая светоизлучающая трубка: R=U (падение напряжения на резисторе) /I ( ток через резистор) устанавливает напряжение привода на 12В; тогда R=(12-3,2В)/0,02А= 8,8В/0,02А=440

    Ом Опыт: Чтобы продлить срок службы продукта, общий ток привода меньше, чем типичное значение тока привода. Например, обычные диоды около 15 мА.

     

    7.2 Как выбрать токоограничивающий резистор стабилитрона?

    Стабилитроны могут быть соединены последовательно для использования при более высоких напряжениях, а более стабильное напряжение может быть получено при последовательном соединении.

     

    Зенеровский диод действует как регулятор напряжения. При уменьшении тока нагрузки падение напряжения на токоограничивающем резисторе уменьшается, а выходное напряжение растет, т. е. относительно увеличивается обратное напряжение стабилитрона, а ток стабилитрона IZ возрастает, что делает IRS также возрастающей, Падение напряжения на трубке токоограничивающего резистора RS увеличивается, выходное напряжение падает, а выходное напряжение остается неизменным. Недостатком является невозможность получения большого выходного тока.

    Процентное соотношение регулирования напряжения: %V.R

    Стабильность напряжения, чем ниже коэффициент, тем лучше. Когда входное напряжение постоянного тока VS или ток нагрузки IL изменяются, выходное значение Vo может поддерживаться в определенном диапазоне.

    VNL: выходное напряжение без нагрузки VFL: выходное напряжение при полной нагрузке

    Пример: показанный выше регулятор имеет выходное напряжение 7,5 В при отсутствии нагрузки и 7,4 В при номинальном токе на выходе, и достигается стабильность напряжения регулятора.

    Ⅷ Часто задаваемые вопросы

    1. Что такое токоограничивающий резистор?

    Токоограничивающий резистор регулирует и уменьшает ток в цепи. Это уравнение и калькулятор помогают определить значение резистора, который нужно добавить к светодиоду (LED) , чтобы он мог ограничивать ток, протекающий через светодиод. Расчет также определяет, сколько энергии потребляет светодиод.

     

    2. Как найти токоограничивающий резистор?

    Одиночные светодиоды

    При расчете значения токоограничивающего резистора для одного светодиода основная форма закона Ома — V = IR — принимает вид: где: Vbatt — напряжение на резисторе и светодиоде. Vled — прямое напряжение светодиода.

     

    3. Какова формула тока резистора?

    Ток резистора I в амперах (А) равен напряжению резистора V в вольтах (В), деленному на сопротивление R в омах (Ом): V — падение напряжения на резисторе, измеренное в вольтах (В) .

     

    4. Зачем светодиодам нужны токоограничивающие резисторы?

    В случае светодиодных лент или коммерческого освещения устанавливаются токоограничивающие резисторы, чтобы свести к минимуму влияние колебаний источника напряжения. Эти светодиодные фонари часто указывают напряжение, при котором они работают, и что для них требуются светодиодные драйверы постоянного напряжения. Получите правильный блок питания для вашей конфигурации светодиодов.

     

    5. Как подобрать токоограничивающий резистор для светодиода?

    Вы должны быть уверены, что номинальная мощность (мощность) вашего резистора достаточна для используемой мощности. Уравнение для мощности: допустим, вы используете приведенный выше светодиод с напряжением питания 12 В, прямым напряжением светодиода 3,9 В и общим прямым током 1400 мА.

     

    6. Уменьшает ли резистор ток или напряжение?

    Вкратце: Резисторы ограничивают поток электронов, уменьшая ток. Напряжение возникает из-за разности потенциалов на резисторе.

     

    7. Влияет ли резистор на напряжение?

    Чем больше резистор, тем больше энергии он потребляет и тем больше падение напряжения на этом резисторе. … Кроме того, законы Кирхгофа о цепях гласят, что в любой цепи постоянного тока сумма падений напряжения на каждом компоненте цепи равна напряжению питания.

     

    8. Какой резистор используется в качестве устройства ограничения тока?

    Токоограничивающий резистор — это резистор, используемый для уменьшения тока в цепи. Простой пример — резистор, включенный последовательно со светодиодом. Обычно вы хотите иметь токоограничивающий резистор последовательно со светодиодом, чтобы вы могли контролировать величину тока через светодиод.

     

    9. В чем разница между текущим напряжением и сопротивлением?

    Напряжение – это разница заряда между двумя точками. Ток – это скорость, с которой течет заряд. Сопротивление — это способность материала сопротивляться потоку заряда (тока).

     

    10. Каков предельный ток источника питания?

    Ограничение тока — это защита чувствительных устройств от больших токов, которые могут возникнуть как во время нормальной работы, так и из-за неисправностей. Простейшей формой устройства ограничения тока является предохранитель.

     

    Вас также может заинтересовать:

    Классификация сопротивления и его параметры

    Что такое термистор и как он работает?

    Что такое резистор и его функция?

    Лучшие продажи диода

    Фото Деталь Компания Описание Цены (долл. США)

    Альтернативные модели

    Часть Сравнить Производители Категория Описание

    Заказ и качество

    Изображение Произв.

    Top