Расчет балластного резистора для светодиода

К расчету балластного резистора

Хорошо видно, что разница между напряжением зажигания светодиода и неконтролируемым увеличением тока через него составляет всего 0,3 В! Светодиод, как любой полупроводник, не может «держать» бесконечно большие токи — он просто расплавится от нагрева. Поэтому необходимо вспомнить о балласте, который «погасит» на себе излишек напряжения и ограничит протекающий ток. Так как светодиоды питают постоянным (или импульсным) напряжением, в качестве простейшего балласта выступает преимущественно обычное активное сопротивление.

Балластный резистор необходимо рассчитать. Этот расчет очень простой, но мы все равно приведем его: не все читатели могут быть хорошо знакомы с электроникой. На рисунке показана простейшая цепь, состоящая из источника питания G, балластного резистора R и светодиода HL. Допустим, что светодиод должен работать от источника с напряжением (Ug), равным 15 В. Открываем справочник и ищем значение прямого падения напряжения (UHL) данного светодиода (в зарубежных источниках этот параметр именуется forward voltage). Обычно значение прямого падения напряжения нормируется при рекомендуемом прямом токе (iHL) светодиода (forward current). Производители приводят значение тока, при котором, во-первых, светодиод не сгорит, а во-вторых, не будет светиться тускло. Предположим, что прямое падение напряжения на светодиоде составляет 3,2 В при токе 20 мА (данные приводятся по светодиоду белого света APK3216PWC производства «Kingbright»). Отсюда вычисляем сопротивление резистора R:

R = ( Ug-UHL) / iHL

Нетрудно рассчитать, что сопротивление резистора составляет 590 Ом. Из стандартного ряда резисторов придется использовать номинал 620 Ом, незначительно снизив яркость. Мощность резистора можно получить из формулы:

P = i²HL * R

В нашем примере расчетная мощность будет 0,25 Вт. Выберем резистор мощностью 0,5 Вт с учетом обеспечения запасов по рассеиваемому теплу.