Подключение светодиода

Question

Хочу уточнить свои сведения, так как всерьез я светодиодами раньше не занимался. Заране извиняюсь за длинный вопрос: хочу рассмотреть все базовые варианты.
1. Итак, если:
- Uпит = 9В, Uдиода = 10В. Нужен ли резистор, если напряжение чуть меньше требуемого (силу тока примем за норму) ?

- Iпит = 1А, Iдиода (макс) = 0. 5А. Нужен ли резистор, или диод сам будет ограничивать питание (уверен, что нужен, но хочу уточнить) ?

- если и напряжение, и сила тока меньше допустимых (постоянно, без перебоев) , нужен ли вобще резистор? Вроде как считается, что он всегда нужен. Но в этой ситуации, по логике, это не так.

2. В каких других ситуациях нужен резистор, и как рассчитать его сопротивление? При несовпадении напряжения, насколько я знаю, нужно разницу в напряжении разделить на силу тока светодиода. А как рассчитывать сопротивление, при несовпадении силы тока (выдаваемая больше допустимой) , и нужно ли это?

3. К "формуле" выше: неужели если Uпит = 12В, Uдиода = 3В, а сила потребляемого тока = 1А, нужен резистор всего лишь (12-3) /1 = 9Ом (или чуть больше) ? То есть, чем больше сила тока, тем меньше нужно сопротивление - это странно. В итоге, если потребляемый ток - тысячи ампер, то хватит и куска медного провода (или ложки) . Почему так?

Заране благодарен всем, кому хватило и хватит терпения дочитать это до конца и ответить на все 6 (желательно) вопросов.

Answer 1

1. При напряжении, меньшем номинального, диод вобще не откроется и не будет светить.
2. Резистор нужен ВСЕГДА: светодиод - это токовый прибор, его нужно включать в любом случае через ограничительный резистор, в идеале - через стабилизатор тока.
Сам диод ток установить не может.
Нельзя напрямую подавать на светодиод напряжение, равное номинальному - при малейших колебаниях питающего напряжения (доли вольта) ток через диод будет меняться в широких пределах, что вызывает заметное изменение яркости и главное - снижает срок службы, потому что ток легко может намного превысить норму. Параметры диода тоже меняются от нагрева, что ведёт опять же к изменениям тока.
"Несовпадение силы тока" - это вобще ерунда и типичная ошибка. Ток светодиода не должен быть больше тока, который способен выдать источник, иначе источник будет перегружен. Если источник рассчитан на 1А, диод на 0, 5А, то источник будет работать наполовину своей мощности.
3. Так и есть, всё верно, это закон Ома. : -)

В вашем случае нужно найти блок питания на 12В и ток не мене 0, 5А и подключить к нему ваш диод через резистор сопротивлением 4 Ом и мощностью не мене 1Вт (лучше 2Вт - с запасом) .

Answer 2

1. Если Uпит = 9В, а Uдиода = 10В, то диод вобще не будет светиться. Ну или будет светиться очень тускло. Потому что напряжение питания МЕНЬШЕ необходимого.
Ну а раз напряжение меньше необходимого, то и ток будет меньше - МНОГО меньше - номинального в 1 А. Потому тчо номинальный ток протекает только при НОМИНАЛЬНОМ же напряжении.

Ну и если и ток, и напряжение меньше номинальных значений, то вобще ничего не нужно. Оно и так не будет работать .

2. Резистор рассчитывается по закону Ома: I = U/R (откуда школьник пятого класса в состоянии собразить, как сосчитать R, если известны ток и напряжение) . U тут - это не напряжение "вобще", а напряжение, которое должно упасть НА РЕЗИСТОРЕ. Ток - это тот ток, который должен протекать через резистор И НАГРУЗКУ - через последовательно соединённые элементы ток одинаковый, это учат если не в детском саду, то сразу вскоре.

3. Резистор нужен тогда, когда надо погасить небольшое напряжение на небольшом токе. Если надо погасить 9 вольт при токе нагрузки 1 А - да, можно ставить резисор сопротивлением 9 ом, только это ПЛОХОЕ решение. Как говаривал классик, хоть и по совершенно другому поводу, - формально правильно, а по существу издевательство. Потому что есть такая хрень, как кпд. Если на гасящем резисторе падает втрое больше напряжение, чем на полезной нагрузке, то кпд этой схемы оказывается равным 25%. Поэтому - да, чем больше сла тока, тем меньший резистор нужен, чтоб погасить те же вольты, но только при больших токах применяются ДРУГИЕ способы ограничения и/или стабилизации напряжения на нагрузке. Ни один сколько-нибудь разумный инженер никогда не станет гасить амперные (тем боле тысячеамперные) токи резистором - для этого применяются импульсные стабилизаторы.