Принципові схеми 1

Ще зі шкільної фізики відомий "Закон Ома". У школі навчалися все, тому, напевно, це повинен знати кожен, або, по крайней мере, пам'ятати таке словосполучення. Так само, потрібно формула розрахунку потужності. Ось, оперуючи цими двома формулами, можна підібрати потрібний резистор для підключення світлодіода до 12В. Та й не тільки до 12В, до будь-якого напруження.

приклад:
Як приклад, візьмемо світлодіод L-132XYD. Його параметри: Струм = 10мA, напруга = 2,5 В. Його потрібно підключити до автомобільного акумулятора, в якому напруга, в середньому, 13В. Крім двох, викладених вище, формул, слід також знати, що ще існує, так званий коефіцієнт надійності світлодіода (бачив на якомусь сайті, а потім, кілька знайомих сказали, що така річ дійсно існує). Він дорівнює 0,75. На цей коефіцієнт слід множити струм споживання самого світлодіода.
І так, за законом Ома, якщо сила струму (I) прямо пропорційна напрузі (U) і обернено пропорційна опору (R), то, звідси випливає, що, шуканий опір (R) буде дорівнювати відношенню напруги (U) до сили струму ( I). Вийшла формула розрахунку опору (R). Тепер, в цю формулу слід додати коефіцієнт надійності (0,75) і помножити його на ток (I):

Так само, існує поняття, як падіння напруги на світлодіоді. Простіше кажучи, це напруга світлодіода, яке, в нашому випадку, дорівнює 2,5 В. Це потрібно знати для того, щоб правильно розрахувати напругу, яке слід знизити. Тобто Uформ. (Напруга, яке треба вставити в формулу) дорівнює різниці Uсущ. (Існуюче напруження, до якого треба приєднати світлодіод, в нашому випадку 13В) і Uпад. (Падіння напруги на світлодіоді, в даному випадку 2,5 В).
Так як сила струму вимірюється в амперах (А), а струм світлодіода дан в міліампер (мА), то слід перевести струм світлодіода з міліампер в ампер (А). Так як 1А = 1000мА, то, 10мА = 0,01А. Ось цю величину і слід вставляти в формулу.
Тепер, знаючи все, що потрібно, можна розрахувати необхідний номінал резистора за такою формулою:

Тепер, в уже готову формулу, треба вставити потрібні значення:

І так, номінал резистора відомий, але, якщо, не вдається знайти саме такий резистор, то слід взяти резистор з одним із стандартних значень, близькому до розрахункового, але, тоді, тільки більше. В даному випадку, можна використовувати резистор в 1,5кОм, тобто 1500Ом. Якщо номінал буде менше розрахункового, наприклад 1,2кОм, то термін служби світлодіода може помітно скоротитися. Різниця в 100-200Ом, на яскравості світлодіода, практично не позначиться, по крайней мере, помітити її буде дуже складно.
Так як опір резистора нам вже відомо, пора розрахувати його потужність. Справа в тому, що у резистора, як я вже згадував вище, є, так само, такий параметр, як потужність. Є кілька стандартних значень потужності резистора: 0,125Вт, 0,25Вт, 0,5Вт, 1Вт, 2Вт, 3Вт. Чим більше потужність резистора, тим він товщі. Якщо поставити в ланцюг резистор з потужністю меншою, ніж через нього проходить, то він почне дуже сильно нагріватися і, врешті-решт, просто згорить, буде потрібно його заміна. Щоб цього уникнути, треба заздалегідь визначитися з потужністю потрібного резистора. Вважається це дуже легко, по наведеній нижче формулі. Значення які потрібно знати - це ток світлодіода (в нашому випадку 0,01А), існуючу напругу (у нас 13В) і напруга падіння (2,5 В).

Отримане значення дуже близьке до стандартного 0,125Вт, це саме "слабке" стандартне значення. Чим більше потужності характеристики розрахованого резистора, тим менше він буде нагріватися.
Отже, за допомогою нехитрих розрахунків, ми вирахували, що для підключення світлодіода L-132XYD (10мА; 2,5 В) до автомобільної електромережі, потрібно резистор номіналом 1,5кОм і потужністю 0,125Вт.