Ранее мы уже рассматривали вопрос о том, как рассчитать резистор для светодиодов, в зависимости от схемы подключения. Кроме этого для облегчения задачи, мы создали онлайн-калькулятор для расчета токоограничительного резистора для одного светодиода. В данной статье мы рассмотрим, научимся считать такую «штуку», как расчет КПД схемы светодиода с ограничительным резистором. Ну и посмотрите более серьезный расчет из этой серии — калькулятор расчета тока для источника питания светодиода.
Большое количество оналйн калькуляторов на светодиодную тематику мы собрали на другом сайте: https://leds-calc.com
Основной расчет будет строиться на расчете резистора, на который мы указали ссылку выше.
Теория. Расчет КПД схемы светодиода с ограничительным резистором
Ограничительный резистор для светодиода рассчитывается по формуле закона Ома:
где:
Vs — напряжение источника питания, В
Vf — падение напряжения светодиода, В
If — ток светодиода, мА
Значения Vf и If — справочные данные по рассчитываемому светодиоду и соответствуют Datasheet/
Мы будем вести расчеты на основе данных индикаторного светодиода. Допустим:
Vs=9 В
Vf=1,3 В
If=20 мА
есь Vs наулепряжение источника питания в вольтах (например, 5 В от шины USB), Vf прямое падение напряжения на светодиоде и I прямой ток через светодиод в амперах. Значения Vf и If приводятся в технических характеристиках светодиода. Типичные значения Vf показаны выше в таблице. Типичный ток индикаторных светодиодов 20 мА.
Проведя расчет по формуле, получим данные о сопротивлении резистора в Ом: 385 Ом. Стоит помнить, что нам необходимо выбирать ближайшее большее стандартное значение. В нашем случае — это 390 Ом. Данные по номиналам Вы всегда сможете найти в любом справочнике.
Рассеиваемая мощность токоограничительного резистора рассчитывается по формуле:
Применяя пример к нашим исходным данным, получим, что нам необходим элемент мощностью 0,154 Вт. Для надежности, мощность необходимо брать в двукратном размере. Т.е. вместо 0,154 Вт нам нужен резистор мощностью 0,3 Вт.
Теперь подходим к основному — расчету КПД схемы светодиода с ограничительным резистором. И тем самым посмотрим какой процент мощности, отдаваемый источником питания, будет «пожираться» светодиодом.
А теперь рассчитаем эффективность работы нашей схемы (ее КПД), который покажет какой процент мощности, отдаваемой источником питания, потребляется светодиодом. На светодиоде рассеивается такая мощность:
Р=0,02*1,3=0,026 Вт
Общая мощность складывается из мощности светодиода — 0,026 Вт и мощности резистора — 0,154 Вт.
Робщ=0,154+0,026=0,18 Вт
КПД схемы включения светодиода с ограничительным резистором рассчитывается по формуле:
КПД=(Робщ/Рled)*100
КПД=(0,26/0,18)*100=14,4
Онлайн калькулятор КПД схемы светодиода с ограничительным резистором
Ну а теперь переходим непосредственно к калькулятору и проверим, что мы там «выше» насчитали…
