Jaki rezystor do diody?

jaki rezystor do diody

Bardzo dużo osób zastanawia się jaki rezystor do diody byłby najlepszy. Odpowiedź jest bardzo złożona i w związku z tym należy niniejszy temat opisać bardzo szeroko. Należy pamiętać o tym, że jeżeli podłączymy diodę odwrotnie, niestety nie będzie ona świeciła. Ponadto można ją w ten sposób zniszczyć i dlatego tak ważne jest dokładne obliczenie tego jaki rezystor do diody jest najlepszy i który rezystor nie zepsuje naszej diody. Pierwszym krokiem jest znalezienie najlepszej dla siebie diody w nocie katalogowej.

Jaki rezystor do diody – co powinniśmy o tym wiedzieć?

Diody znacznie się od siebie różnią i ich zakup, jak i wybór powinny być bardzo dobrze przemyślane. Dioda nie jest sterowana napięciem, lecz prądem. Nie wolno tego mylić, gdyż jest to naprawdę poważny błąd. Obliczenia niesamowicie pomagają nam w dopasowaniu odpowiedniego rezystora do diody. Jeżeli okaże się, że z obliczeń wyjdzie nam rezystor o rezystancji, której nie produkują, należy wziąć rezystor o większej wartości, lecz jak najbardziej zbliżony swoją rezystancją do naszego wyniku obliczeń. Jeżeli użylibyśmy jeszcze większego rezystora, dioda świeciłaby słabo (im większa rezystancja tym słabiej świeciłaby dioda). W pewnym momencie przestałaby ona świecić, gdyby podłączyć do niej o wiele większy rezystor. Jeżeli natomiast natężenie prądu jest o wiele wyższe od tego które wychodzi w obliczeniach, skróci to żywotność diody. Między innymi z tego właśnie powodu najlepiej jest robić bardzo dokładne obliczenia. Jest to ważne.

Jaki rezystor do diody w samochodach?

Jeżeli chodzi o obliczenia jakie należy wykonać przy diodach w samochodach, są one analogiczne do tych obliczeń z powyższego akapitu. Ponadto musimy odjąć wszelkie spadki napięć na obu diodach od napięcia, które dostarcza nam samochodowy akumulator. Tutaj jest podobna sytuacja do tej, którą mieliśmy powyżej. Jeżeli okaże się, że nie produkują diod o takiej rezystancji jaka wyszła z naszych obliczeń, musimy dobrać rezystor o wyższej (lecz najbardziej zbliżonej rezystancji). Może być to nawet kilka rezystorów o rezystancji 100Ω. Pierwsze prawo Kirchoffa mówi nam o tym, że:

I = I1 + I2
I = 20mA + 25mA
I = 45mA

Oznacza to, że każda z podłączanych przez nas diod powinna posiadać swój własny rezystor. Najpierw musimy poznać natężenie prądu oraz napięcie, a później dopiero możemy policzyć rezystancję. To, czy lepiej jest podłączyć diody równolegle czy szeregowo nie jest prostą sprawą. Każdy z niniejszych wyjść posiada zarówno swoje wady, jak i zalety (jak niemalże wszystko).

Diody LED – co powinniśmy na ich temat wiedzieć?

Jeżeli chodzi o diody LED, jest to stosunkowo nowy temat. Diody LED sprawiają, że uzyskujemy bardzo mocne światło, ale zużywamy o wiele więcej prądu niż w przypadku zwykłych diod. Diody LED są wykorzystywane między innymi w różnego rodzaju samochodach. Można zamontować diodę power LED na płytce – radiatorze, należy oczywiście w pierwszej kolejności obliczyć (tym samym sposobem co powyżej) jaką rezystancję powinien mieć rezystor podłączony przez nas do obwodu. Różnica pomiędzy diodą LED i zwykłą diodą jest taka, że dioda power LED musi mieć odpowiednią znamionową moc. Moc znamionowa to dopuszczalna moc, która jest wydzielana na rezystorze w czasie jego pracy. Rezystor ma za zadanie stawianie oporu prądowi, który w nim przepływa. Jeżeli postanowimy użyć za dużej mocy, zwyczajnie uszkodzimy rezystor. Moc oczywiście obliczamy z następującego wzoru, podstawiając (przykładowe) dane:
P = U x I
P = UR1 x I1
P = 10,7V x 350mA
P = 3,7W

W takim przypadku musimy wręcz zastosować rezystor o mocy 5W, ponieważ jeżeli użylibyśmy innych rezystorów, mogłoby to poskutkować między innymi pożarem. Takie rezystory o mocy 5W powinno się podłączyć albo równolegle albo szeregowo, ponieważ (biorąc pod uwagę ich kształt) nie najlepiej wymieniają one między sobą ciepło. Jeżeli użylibyśmy kilku rezystorów, zwiększyłoby to powierzchnię.

Ogólne zasady podczas dobierania rezystora do diod

Z podstawowej wiedzy na temat diod oraz rezystorów wynika, iż zawsze należy wybrać większy rezystor niż to wynika z obliczeń. Taki prąd, który przepływa przez rezystor musimy zmierzyć w pierwszej kolejności mili amperomierzem. Nie wolno w tym miejscu zapominać o zmierzeniu woltomierzem spadku napięcia, gdyż nie jest to bez znaczenia. Dzięki powyższym pomiarom będzie można w przyszłości uwzględnić nieprzekłamane parametry diody. Zmniejszy to prawdopodobieństwo ewentualnych usterek w przyszłości. Nic dziwnego, że wielu elektroników, którzy dopiero rozpoczynają swoją przygodę z tego typu rezystorami ma problem z dobraniem odpowiedniego rezystora do diody. Najważniejsze to jest znać dwa poniższe wzory:
wzór na moc:

P
=
U
I

spadek napięcia na rezystancji:

U
=
I
R

Na rezystorach wydziela się ciepło. Im jest większy spadek napięcia i im większy prąd płynie przez ten rezystor, tym bardziej się on nagrzewa. Wynika z tego, że powstaje w nim pewna moc. Tak naprawdę każdy rezystor posiada jakąś swoją moc (graniczną, znamionową). Jeżeli nie mamy pewności jakie parametry posiada nasza dioda, można założyć, iż napięcie pracy wynosi 2V. Nie gwarantuje to jednak tego, że to napięcie będzie prawdziwe. Istnieje wzór, który pomaga nam obliczyć zarówno spadek napięcia na rezystorze, jak i obliczenie wartości rezystora:

R
=
U
Z
A
S

U
D
I
D

Bardzo często omijanym krokiem podczas obliczeń jest dokładne sprawdzenie jaką maksymalną moc można wydzielić na rezystorze. Aby to zrobić, należy podstawić nasze dane do poniższego wzoru:

P
=
U
I

Na wartość prądu w naszym układzie ma wpływ duża różnica rezystancji pomiędzy tym rezystorem, który obliczyliśmy, a tym rezystorem który dobraliśmy samemu. Jeżeli natomiast rezystancja jest za mała, ma to wpływ na wielkość prądu (im mniejsza tym większy prąd, a co za tym idzie – większe prawdopodobieństwo uszkodzenia naszej diody LED.

Gdzie można się zaopatrzyć w diody LED?

Diody LED można oczywiście zakupić zarówno w sklepie stacjonarnym, jak i w sklepach internetowych. Jeżeli nie znamy się na tego typu rozwiązaniach, najlepiej jest poradzić się kogoś kompetentnego w tym zakresie. Przed zaprojektowaniem swojego własnego układu musimy wiedzieć z jakimi parametrami będziemy mieć do czynienia. Wszelkie parametry są dostępne w sklepach internetowych, jak i w sklepach stacjonarnych. Napięcie musi skądś wynikać (prawo Kirchhoffa). To napięcie jest równe napięciu zasilania odjąć napięcie na naszej diodzie. Prąd płynący przez rezystor jest to ten sam, który płynie przez diodę. W zależności od tego jaki prąd oraz jakie napięcie znajdą się na naszym rezystorze, nasz rezystor się nagrzeje. Musi on bardzo szybko rozpraszać ciepło.

Co jeszcze powinniśmy wiedzieć na temat rezystorów do diody?

Z pewnością ważną informacją jest to, że nie wolno łączyć diod LED równolegle. Może to spowodować, iż napięcie przewodzenia diod może się różnić między sobą o kilkaset miliwoltów, a więc diody nie będą świeciły po równo. Jest to niezwykle ważne. Jeżeli okaże się, że do jednej diody będzie dochodził większy prąd niż do innej, może to spowodować przepalenie się diod. Diody LED łączymy jedynie szeregowo nie narażając się na wszelkiego rodzaju usterki. Aby jak najbardziej zminimalizować spadki mocy naszego rezystora, musimy sprawić, że rezystancja była najmniejsza jak to tylko możliwe. Oczywistym jest, iż dioda LED bez rezystora nie będzie świecić. Wynika to z tego, iż dioda to element sterowany prądem. Brak takiego rezystora skutkuje albo uszkodzeniem samej diody, albo uszkodzeniem całego układu w ogóle. Jeżeli chodzi o różnice pomiędzy diodami świecącymi a prostowniczymi – jest to materiał półprzewodnikowy, z którego zostały stworzone.