Pourquoi la LED devrait-elle être connectée via une résistance
La bande de LED a résistances, les PCB (où les LED servent d'indicateurs) ont des résistances, même des ampoules LED - et ce sont des résistances. Quel est le problème? Pourquoi une LED est-elle généralement connectée via une résistance ? Qu'est-ce qu'une résistance pour une LED ?
En fait, tout est très simple : Une LED a besoin de très peu de tension continue pour fonctionner et si vous en appliquez plus, la LED s'éteindra. Même si vous appliquez un peu plus, 0,2 volt de plus que la valeur nominale, la ressource LED commencera déjà à diminuer rapidement, et très bientôt la durée de vie de cette source lumineuse à semi-conducteur se terminera avec des larmes.
Par exemple, une LED rouge a besoin d'exactement 2,0 volts pour un fonctionnement normal, alors que sa consommation de courant est de 20 milliampères. Et si vous appliquez 2,2 volts, il y aura une panne de la jonction p-n.
Pour différents fabricants de LED, selon les semi-conducteurs utilisés et la technologie LED, la tension de fonctionnement peut différer légèrement dans un sens ou dans l'autre. Cependant, regardez la caractéristique courant-tension d'une LED SMD rouge d'un fabricant bien connu, par exemple :
Ici, vous pouvez voir que déjà à 1,9 volts, la LED commence à briller faiblement, et quand exactement 2 volts sont appliqués à ses sorties, la lueur se révélera assez brillante, c'est son mode nominal. Si nous augmentons maintenant la tension à 2,1 volts, la LED va commencer à surchauffer et perdre rapidement sa ressource. Et lorsque plus de 2,1 volts sont appliqués, la LED s'allume.
Maintenant rappelons-nous Loi d'Ohm pour une section d'un circuit: le courant dans la section du circuit est directement proportionnel à la tension aux extrémités de cette section et inversement proportionnel à sa résistance :
Par conséquent, si nous avons un courant à travers la LED égal à 20 mA avec une tension à ses bornes de 2,0 V, alors quelle LED a une résistance en action, basée sur cette loi ? Correct : 2,0 / 0,020 = 100 ohms. La LED en état de fonctionnement est équivalente dans ses caractéristiques à une résistance de 100 ohms d'une puissance de 2 * 0,020 = 40 mW.
Mais que se passe-t-il s'il n'y a que 5 volts ou 12 volts à bord ? Comment alimenter une LED avec une tension aussi élevée pour qu'elle ne grille pas ? Voici les développeurs partout et ont décidé qu'il était plus pratique d'utiliser en plus résistance.
Pourquoi une résistance ? Parce que c'est le plus rentable, le plus économique, le moins cher en termes de ressources et de dissipation de puissance, le moyen de résoudre le problème de la limitation du courant à travers la LED.
Donc, s'il y a 5 volts disponibles et que vous avez besoin d'obtenir 2 volts sur une «résistance» de 100 ohms, alors vous devez diviser ces 5 volts entre notre résistance de lueur utile de 100 ohms (qui est cette LED) et une autre résistance, la valeur nominale , dont il faut maintenant calculer en fonction de ce qui est disponible :
Dans ce circuit, le courant est constant, non variable, tous les éléments sont linéaires en régime permanent, donc le courant dans tout le circuit aura la même valeur, dans notre exemple 20 mA - c'est ce dont la LED a besoin. Par conséquent, nous choisirons une résistance R1 avec une valeur telle que le courant qui la traversera sera également de 20 mA, et la tension dessus n'aura que 3 volts, qui doivent être placés quelque part.
Donc : selon la loi d'Ohm I = U / R, donc R = U / I = 3 / 0,02 = 150 Ohms. Et qu'en est-il de la force ? P = U2/ R = 9/150 = 60 mW. Une résistance de 0,125 W convient pour ne pas trop chauffer. Maintenant, tout le monde sait quelle est la résistance de la LED.
Voir également: Spécifications des DEL