Подбор ограничительного резистора для светодиода

В электронных самоделках нередко приходится иметь дело с такими деталями, как светодиоды. Этот весьма неприхотливый компонент все же имеет одну слабость — очень любит отмечать фейерверком «хорошее» питание: стоит чуть превысить максимальный прямой ток и все — бежим за новым светодиодом.

Поэтому при подключении светодиод в цепь, где напряжение больше, чем напряжение питания светодиода, требуется токоограничительный резистор. А как его сопротивление рассчитать? Очень просто. Надо заранее знать 2 параметра:

1. Максимальный прямой ток светодиода, либо максимальный ток, которым можно нагружать вывод микроконтроллера ;

2. Падение напряжения на светодиоде;

Падение напряжения можно легко узнать из паспорта светодиода или экспериментальным путем — достаточно подключить светодиод к выводам лабораторного источника питания и плавно изменять напряжение в диапазоне от 1 до 3В. Как только светодиод начнет светиться достаточно ярко, можно считать что на выводах ИП присутствует «то самое» напряжение.

Теперь, когда имеются обе вышеупомянутые величины, можно приступать собственно к подбору сопротивления.

Сначала определим падение напряжения на резисторе. Оно равно общему напряжению минус падение на светодиоде (пусть это будет красный светодиод — падение напряжения 1,8 В). Для популярных ныне схем на базе Arduino напряжение на выводах микроконтроллера — 5 В. Стало быть, на долю резистора придется (5-1,8)=3,2 В.

Ну, а максимальный ток, который способен переварить первый попавшийся светодиод — около 20 мА (более точно, как всегда, узнаем из паспорта на компонент).

Сопротивление, падению напряжения на котором 3,2 В соответствует ток 20 мА, находим в соответствии с законом Ома:

R=U/I=3,2/0,02=160 Ом

В стандартном ряду сопротивлений такое значение имеется. Можно брать. Однако мы народ пуганый и поэтому любим перестраховаться, другими словами — берем сопротивление на пару стандартных значений больше — а это 200 Ом.

Все? Нет, не совсем. Продолжая перестраховываться, найдем, а какая мощность рассеивается при этом на сопротивлении. Для это воспользуемся одной из формул

P=IU=I²R=U²/R;

Поскольку резистор у нас токоограничительный, то и расчет произведем по току (который, если вы еще помните, должен быть меньше 20 мА)

P=0,02*0,02*200=0,08 Вт

Исходя из получившегося результата, в схему можно без опаски ставить стандартные резисторы с мощностью рассеяния 0,125 Вт — полуторакратный запас обеспечен.