Подобрать диод по току и напряжению

Подобрать диод по току и напряжению

_________________
[ Всё дело не столько в вашей глупости, сколько в моей гениальности ] [ Правильно заданный вопрос содержит в себе половину ответа ]
Могу не отвечать пару месяцев, не беспокойтесь.

На работе протеус стоит, посмотрел.
Д4 в том месте вообще не нужен. Как я понял, вместо Д1 будет какая-то индуктивная (исполнительный механизм) нагрузка. Тогда диод лучше включить параллельно ему, но в обратку (анодом к земле)

Вот схемка, чтоб до вечера не ждать

Да, исполнительный механизм — либо пьезоизлучатель звука, либо реле.

Зачем в обратку?
Чтобы слить напряжение с катушки при выключении?

Я его добавлю уже к катушке, там будет автономное питание и сигнал с NE555 будет только открывать транзистор.
Тогда как в данном случае подобрать диод?
Напряжение тоже — 9В, ток в катушке — 80мА.
Предельный ток на транзисторе (эмиттер-коллектор) — 100мА (KT315)

И вопрос не по теме: Света, ploop, Пухич и другие, которые действительно много знают — электроника это ваше хобби или работа?
Или и то и другое?
Если третий вариант — то я вам завидую.

Да, именно так. А диод тут практически любой можно.

———-
Добавлю, почему диод нельзя включать последовательно с индуктивной нагрузкой. В момент разрыва цепи на контактах будет большой всплеск напряжения, малый по длительности, но по амплитуде может достигать нескольких сонет вольт. Если диод включен последовательно, тогда это напряжение будет приложено ему «сзади», т.к. он закрыт. И этим напряжением он может легко пробиться.

Если его поставить параллельно, то во время выброса он открывается, и даже самый слабый диод спокойно «проглотит» эту энергию, т.к. мощность в итоге этого выброса очень мала.

Ну и еше — нет смысла включать диод в цепь эмиттера транзистора, т.к. ток через транзистор в обратном направлении всё равно не пойдёт.

D4 стопудово фтопку. И диод встречно-параллельно нагрузке Q1. Да, если вы хотите на нагрузку коммутировать питание, то лучше на выходе 555-го ключ поставить, а не эмиттерный повторитель.

Цепь в левой части схемы что делает по задумке? Вроде бы одновибратор пускает, но как-то специфично устроено. Вообще, что делает вся схема?

Да не, схемка целиком и полностью понятна, но понимание схемы и понимание того, чего автор от нее хочет, не есть вещи однозначные. Как мы знаем, схемы могут быть не вполне оптимальны, избыточны, кроме того фактор снабжения всегда есть, отсюда и непонятки в понятной схеме.

Суть в чем — слева стоит ключ, который при срабатывании тушит светодиод. Для срабатывания ключа на базовую схему дается питание, оно же формирует единицу для 2 ноги таймера. Если же питание снять переключателем PHOTO, то на 2 ногу подастся ноль, который установит триггер в таймере и одновременно светик D3 загорится. Если успеть питание подать быстро, то импульс установки закончится и одновибратор правильно отработает, включив на заданное время нагрузку.

Вот только зачем так хитро сделан запуск одновибратора — со светодиодом и транзистором — загадка.

Да уж, не в тему, но не сочтем за флуд. На серию я не работаю, у нас на работе вообще чисто единичные изделия (преимущественно контрольно-измерительные), да всякие поделки для адаптации промавтоматики к специфическим задачам. Для дома, для семьи почти ничего не делаю, для личных нужд как-то ничего особого не надо, ни пультов всяких универсальных, ни УМЗЧ хитрых (звуковуха в компе есть — и ладно). Дома я если и занимаюсь электроникой, то в основном отработкой того, что буду на работе делать, благо дома много всего вкусного, кое-что есть такое, чего и на работе нет. Так что может это и не хобби в чистом виде у меня. Может, если бы не окончил соответствующую специальность, да не надо бы было заниматься сим делом для общественной пользы, так может и не увлекался бы электроникой. Но мне это все однозначно приносит удовольствие, вне зависимости от применения.

А вот когда я в школе учился, я хотел быть военным.

А еще меня после школы в Юридическую Академию приглашали без экзаменов, я тогда крепко отжигал на олимпиадах по правоведению и обществоведению, одно время даже тайно желал стать прокурором. Но любовь к математике сбила меня с пути в органы. Сейчас вообще все юридическое забыл напрочь. И слава Богу ИМХО. С транзисторами оно спокойнее.

Задача схемы: запитать нагрузку по короткому прерыванию лазерного луча на заданное время (PHOTO), либо по срыву механической растяжки (SW2).
Основное назначение — лазерная растяжка.
Но достаточно часто встречаются ситуации, когда лазер не пременим (высокая трава например), поэтому добавлена «лягушка» — на схеме просто как выключатель SW2.

На схеме ошибка, уже исправленная — SW2 должен запитываться от второй лапки SW1.

Зачем нужен светодиод и транзистор: они нужны для того, чтобы не активировать нечаяно исполнительный механизм (это может быть и граната и пьезоизлучатель звука).

В начале: запитан, но выключен выключатель SW2 (через SW1 и VKL) — заглушка в лягушке.
Включаем SW1 на транзистор — светодиод горит, настраиваем лазер — так, чтобы луч точно в трубку попадал, засвечивая фототранзистор — настроили — лампочка потухла — это говорит сапёру о том, что он может спокойно подключать исполнительный механизм. Ещё раз глянул, что светодиод не горит — переключил выключатель VKL, запитав таймер. Отметил на карте где ходить нельзя.

Если трава, или сложный рельеф, или по ситуации надо именно так — ставит растяжку (SW2).

Так как я не смог в протеусе реализовать попадание света на фототранзистор, то вместо него поставил выключатель, который обозвал Photo.

Пухич: «лучше на выходе 555-го ключ поставить, а не эмиттерный повторитель».

«ты сейчас что-то сказал такое. я не понял» (с) Отец Анатолий, фильм Остров.

Не знаю, что значит ключ и эмиттерный повторитель — тут какая-то каша страшная, пока слишком твёрдая для переваривания ((
Знаю, что NE555 на выход даёт напряжение питания минус 1.7 вольта, и чтобы получить максимум питания — воткнул транзистор, а чтобы он не помер — ограничил резистором.

Да, подозреваю, что всё можно сделать проще, красивше, и что тут не всё умно. Буду рад услышать любые замечания и наставления.

Диод вчера купил HER106.

Как подобрать диод?

По каким параметрам.
Назначениям.
Нюансы монтажа и маркировки.

Если будет ликбез в форме обучалки — идеальный вариант.
Если ткнёте волосатой мордой в сторонний ресурс — тоже выход, но не идеальный.

Я бы сам написал, да не знаю.
Я велосипеды знаю и страйкбол.

Позволю себе свой пятачок вставить.
Все упирается в конкретную нагрузку, если пьезо-одно, если реле-совсем другое.
так РЭС-47 с ключем на КТ940 позволяют получить до 250В
но в данном случае
Vд.обр.>2Vпит (меня так учили 50% запас)
Vд.пр — для данного применения не критично
Iд.пр — так же не критично, так как токи там мизерные, предыдущие выступающие уже отмечали это.
обычно для этих целей с слаботочных цепях используют импульсные тип КД521 или выпрямительные типа КД102, КД209
Так что любой диод с Vд.пр.>20V вам подойдет

и отступление от темы, да простят меня модераторы,
Когда професия и хобби совпадают — это просто супер.
После сокращения из ВС (по образованию локаторжник) поработал от грузчика до директора торгового дома — не мое, сейчас устроился инженером, вот это мое.

_________________
Чем дальше, тем больше становлюсь занудой.

Что-то мне кажется, что схему можно (и нужно) было совсем иначе сделать. По части переключения режимов. Но это лишь мое ИМХО.

Кстати, пока вы не определились с фотодатчиком, все это не может быть доведено до конца. С ним еще козявки могут вылезти.

У вас на выходе 555-го стоит транзисторный эмиттерный повторитель. А лучше поставить транзисторный PNP-ключ (просто надежнее, меньше греется, больше напруги отдаст, да и просто вернее с точки зрения классики). Рекомендую почитать в Обучалке про эти вещи.

Вот именно. На выходе эмиттерного повторителя всегда на 0,6В меньше, чем на входе. Т.е. будет меньше питания на 2,3В, если по-вашему вычислять.

1. Vд.обр.>2Vпит это не 50% запас, это 100% запас.
Впрочем даже 50% запас — это слишком.

2. Vд.пр определяет величину рассеиваемой мощности.

3. Iд.пр очень даже критично. Строго говоря через диод может проходить тот ток, который был до размыкания. Т.е. диод должен быть, по крайней мере, на такой же ток.

4. У диода КД521 ток совсем мизерный.

Моя рекомендация для обратного диода в данной схеме — 1N4001 — 1N4007. Эти диоды встречаются даже на стоянках комяков и чукчей, ибо они массово идут в бытовуху, а значит нужны ремонтникам. Стоят 1 рубль/штука. Ток до 1А, напруга согласно последней цифры. Проще всего будет найти 1N4007, у него обратка 1000В.

Выбор полупроводниковых диодов для выпрямителя

При выборе полупроводниковых диодов для выпрямителя следует помнить, что основными параметрами полупроводниковых диодов являются допустимый ток I_доп (I_{пр мах}), на который рассчитан данный диод, и обратное напряжение U_обр (U_{обр мах}), выдерживаемое диодом без пробоя в непроводящий период. Выбор диодов для выпрямителей осуществляется по величине тока I_д, протекающего через диод, и максимальному напряжению U_д, которое оказывается приложенным к диоду в непроводящий период. При этом для исключения повреждений диодов должны выполняться следующие условия:

I_доп≥I_д и U_обр≥U_д.

Обычно при составлении реальной схемы выпрямителя задаются значением мощности потребителя (нагрузки) Р_н, Вт, получающего питание от данного выпрямителя, и выпрямленным напряжением (напряжением на нагрузке) U_н, В, при котором работает потребитель постоянного тока. Отсюда нетрудно определить ток потребителя (нагрузки):

Вычисленное значение тока берется за основу при выборе диода по току, сравнивая ток протекающий через диод I_д с допустимым током диода I_доп, выбирают диоды для схем выпрямителя. Следует учесть, что для различных схем выпрямителей ток, протекающий через диод (I_д)иток протекающий через потребитель (нагрузку) (I_н) связаны соотношениями:

однофазный однополупериодный выпрямитель	Iд=Iн
однофазный двухполупериодный и однофазный мостовой выпрямители	Iд=Iн/2
трехфазный однополупериодный и трехфазный мостовой выпрямители	Iд=Iн/3

Очевидно, что при выборе диода, для всех выпрямителей должно соблюдаться условие: I_доп≥I_д.

Напряжение, действующее на диод в непроводящий период U_д, также зависит от схемы выпрямления, которая применяется в конкретном случае. Для различных схем выпрямителей для напряжение, действующее на диод в непроводящий период (U_д)и выпрямленное напряжение (напряжение на нагрузке) (U_н)связаны соотношениями:

однофазный однополупериодный и однофазный двухполупериодный выпрямители	Uд=π•Uн=3,14Uн
однофазный мостовой выпрямитель	Uд=1,57•Uн
трехфазный однополупериодный выпрямитель	Uд =2,1•Uн
трехфазный мостовой выпрямитель	Uд =1,05•Uн

Очевидно, что при выборе диода, для всех выпрямителей должно соблюдаться условие: U_обр>U_д.

Приведенные выше соотношения следует использовать при подборе диодов для выпрямителей по току и напряжению.

В результате расчета может оказаться, что ток через диод превышает допустимое значение тока для данного типа диода. В этом случае для увеличения допустимого значения тока применяется параллельное соединение диодов, их суммарный допустимый ток (I_доп∑) увеличивается во столько раз, сколько диодов параллельно соединяют.

Если в непроводящий период напряжение на диоде превышает допустимое обратное напряжение, то для увеличения допустимого обратного напряжения применяется последовательное соединение диодов, их суммарное допустимое напряжение (U_обр∑) увеличивается во столько раз, сколько диодов последовательно соединяют.

Сообщества › Светодиодный Тюнинг › Блог › Выбор диода

Товарищи, возникла небольшая проблемка. Ну как проблемка, загорелся идеей перейти на более мелкие компоненты. Итак в чем суть запроса, у меня есть птф как спереди так и сзади. Естественно все подключено через реле. Разные реле.

Чтобы птф работали поочереди (в начале включаются передние птф, переводя кнопку во второе положение добавляются еще и задние птф) я использовал диод кд202, который находится в разрыве между УПРАВЛЯЮЩИМИ проводами к двум разным реле.

В результате получилась такая вот фигня.

Работает безотказно. От диода мне нужно только его способность не пропускать ток в одном из двух направлений.

Заменить кд хочу на подобный (судя по виду — для печатных плат) диод.

Если не сложно подскажите. Ибо прямое напряжение 1в и обратное 400в меня вводят в ступор. Ну с током будет уже наверно проще разобраться.

Комментарии 97

У меня на этот случай была чуть более удобная идея.

Для начала берем кнопку заднего дворника и меняем на ней верхушку (чтоб логотип был от птф)

К основной (фиксируемой части) подключаем передние птф.
К дополнительной (нефиксируемой) подключаем задние птф.

Всё подключается через родные реле. Минимум колхоза.
И задние птф будут выключаться при отключении зажигания.

Смотри. У меня примерно то же только иначе.
1. Видимая часть кнопки, та что с рисунком, заказная для подсветки.
2. Средняя часть от кнопки вентилятора
3. Часть с контактами от кнопки дворника.
3.1. На контактной группе используются 4 контакта для птф
Оставшиеся 3 для подсветки. Ну точнее 2. Один остается незадействованным.

На схеме все понятно же. Нет?

Да я понял, что от вентилятора.
Получается, что кнопка фиксируемая.
Отсюда два недостатка:
1. Нельзя отдельно велбчить задние птф.
2. Задние птф автоматически не выключаются при выключении зажигания.

p.s. я уже не могу вспомнить когда в последний раз включал задние противотуманки… 🤔

1. Зачем отдельно включать задние птф? Если туман то обязательно должны быть включены передние туманки. А до задних просто додавить кнопочку. На иномарках примерно так же.
2. При выключении габаритных огней любое внешнее освещение выключается… ну кроме балки на крыше.

1. Не всегда нужны передние. Как задние, чтоб видели тебя по трассе в густом тумане.
2. Когда повторно включаешь, можешь не вспомнить что включены задние.

Амнезией не страдаю. А передние птф включаю даже без тумана. Они же желтенькие!)))

Все делается на одной трехпозиционной кнопке, или двух обычных, без каких либо диодов.

Схему видишь? Го так же на одной кнопке! Ах да она должна быть с подсветкой и + ко всему прочему ШТАТНОЙ. И надо в одну кнопку вместить 2 дабы освободить одно место. И еще туманки должны включаться исключительно друг за другом при переключении положений кнопки.

Нарисуй хотя бы схему такой кнопки без диодов. А и вот еще что, передние птф должны моргать синхронно с дальним светом фар.

Если хоть одно из условий не выполняется значит такой кнопки не существует/существует, но она не штатная (не пробивается каталогами ВАЗ)/существует, но она от пазика/волги и выбивается из общего контраста кнопок.

Сделай лучше докажи свою точку зрения.

Штатная кнопка 07,08 как раз и делает, что включает свет друг за другом

Тсс, автор об этом не вкурсе

У него свои требования к кнопке, поэтому эта его не устраивает

Схему видишь? Го так же на одной кнопке! Ах да она должна быть с подсветкой и + ко всему прочему ШТАТНОЙ. И надо в одну кнопку вместить 2 дабы освободить одно место. И еще туманки должны включаться исключительно друг за другом при переключении положений кнопки.

Нарисуй хотя бы схему такой кнопки без диодов. А и вот еще что, передние птф должны моргать синхронно с дальним светом фар.

Если хоть одно из условий не выполняется значит такой кнопки не существует/существует, но она не штатная (не пробивается каталогами ВАЗ)/существует, но она от пазика/волги и выбивается из общего контраста кнопок.

Сделай лучше докажи свою точку зрения.

Где в ТЗ написано что это должна делать ШТАТНАЯ кнопка? Где эти слова?
Кнопка включения вентилятора от печки ваза на три положения, (подобная как на вашем фото, с колодкой) 1-выключено. 2- вкл первая нагрузка. От пина выхода кнопки два провода, первый уходит на птф перед, второй на вход второй кнопки. 3-вкл вторая нагрузка, при этом не выключается первая, что вполне удовлетворяет вашему условию: «…в начале включаются передние птф, переводя кнопку во второе положение добавляются еще и задние птф…».
Либо тоже самое на сдвоенной кнопке, тут еще добавляется включение и выключение двух нагрузок одновременно первой кнопкой. Этих кнопок в автомагазинах и радиотоварах навалом, на любой цвет и размер, прозрачных и нет.
Не нравится? Есть кнопки круглые, которые при нажатии утапливаются, можно тоже самое собрать на них.
Подсветка?- в том же радиомагазине светодиодов на выбор просто куча, от мал до велик, различных цветов.
Схему?- я дольше рисовать это буду чем делать, простите уж без схемы.
А вот еще что, в ТЗ ни слова нет, что это все должно моргать с дальним светом.
Не понимаете как это все сделать, вам путь к электрику.

Параметры тока для подключения светодиода: как определить и рассчитать правильные

Применение светодиодов постоянно расширяется. При необходимости замены вышедшего из строя элемента надо подобрать аналог, соответствующий по всем параметрам. Для этого надо прежде всего знать ток светодиода и другие его характеристики. Рассмотрим, как узнать мощность LED-светильников, руководствуясь различными методиками.

Параметры тока, важные для подключения диода в сеть

Работа светодиодов базируется на трех основных параметрах:

• напряжение питания;
• ток потребления;
• рассеиваемая мощность.

Наиболее важными из них являются напряжение светодиода и сила тока. Значение мощности несложно вычислить самостоятельно, перемножив эти два показателя. Знание этих параметров может пригодиться на любых стадиях работ с элементами — от замены вышедших из строя, до подбора источника питания. Базовые характеристики светодиодов необходимо рассмотреть внимательнее:

Потребляемый ток LED

Сила тока определяет стабильность функционирования элемента. Увеличение этого параметра, даже в небольших пределах, вызывает преждевременное старение кристалла (снижение интенсивности свечения) с одновременным усилением цветовой температуры. Для защиты от превышения силы тока в светодиодных светильниках или лампах устанавливаются драйверы — стабилизаторы. Подключение к сети отдельных светодиодов производится через резисторы, обеспечивающие соответствующее падение напряжения и силы тока. Номинал этих резисторов должен быть рассчитан для каждого светодиода исходя из его характеристик.

Интересно! Сила тока, предусмотренная для большинства светодиодов, равна 20 мА (0,002 А). Существуют конструкции, состоящие из 4 кристаллов, потребление которых составляет 8 мА (4 кристалла по 2 мА). Необходимо обеспечивать соответствие истинных значение номинальным показателям элементов, иначе из-за превышения неминуемо произойдет выход из строя.

Напряжение

«Напряжение на светодиоде» — это не совсем верное выражение. Правильнее применять термин «падение напряжения», обозначающий величину на выходе устройства при пропускании через светодиод номинального тока. Элементы разных цветов имеют собственное рабочее напряжение:

• для синих, белых или зеленых светодиодов напряжение составляет 3 вольта;
• красные и желтые устройства — от 1,8 до 2,4 В.

По этим показателям можно примерно определить напряжение светодиода. Однако, нельзя уверенно сказать, какое напряжение является номинальным для данного элемента, если просто посмотреть на его цвет и не выполнить никаких дополнительных измерений. При изменении параметров тока оттенок свечения изменяется, поэтому визуально определяется не номинал, а реально существующее напряжение.

Мощность диода

Мощность — это произведение силы тока на напряжение. Показатель расчетный, внешне он практически не подлежит определению. Точно узнать мощность светодиода можно из данных на упаковке, с определенной долей погрешности параметр измеряется мультиметром. Подготовленный, опытный человек способен определить значение по внешнему виду элемента, но и тут возможны ошибки, поскольку многие модели очень похожи друг на друга.

Почему важно знать эти характеристики

Знание всех рабочих параметров светодиода поможет произвести правильную замену сгоревшего элемента. Кроме того, если знать потребление тока и вольтаж, можно вычислить мощность устройства, которая необходима при подборе соответствующего блока питания.

Например, если имеется светодиод с напряжением 3 В и силой тока 0,1 А, его мощность составит 0,3 Вт. Соответственно, при соединении 10 штук значение увеличится до 3 Вт.

Исходя из этих показателей, для сборки понадобится блок питания мощностью 3,3 Вт (с учетом 10% запаса для более стабильной работы).

Как определить параметры светодиода по внешнему виду

Определить рабочие параметры или тип по внешнему виду очень непросто. Редко встречаются люди, способные узнать тот или иной вид светодиода по внешним признакам. Обычно, они по роду деятельности постоянно имеют с ними дело и начинают узнавать элементы с первого взгляда.

Возможность определить тип визуально значительно ограничена. Можно попробовать проверить тип элемента по фотографиям в интернете. Составить поисковый запрос с указанием признаков неизвестного светодиода не сложно, после чего попытаться идентифицировать его, сличая с подобными устройствами на картинках. Проще всего определиться с типом устройств, если иметь дело со светодиодными лампами.

Важно! Тип диода определяется достаточно легко — по форме корпуса, размеру и цвету линзы, прочим характерным признакам. Более подробные характеристики можно получить только методом измерений с помощью мультиметра или подобных приспособлений.

Как определить параметры тока для светодиода: способы, примеры расчета

Определение параметров неизвестного светодиода может быть произведено различными способами, на основе той или иной методики. Некоторые из них являются чисто математическими, полученными с помощью расчетов на основе полученных данных. Другие варианты предполагают проведение измерений характеристик светодиодов с помощью специальных приборов (тестеров или мультиметров).

Зачем нужно знать ток

Информация о том, какой потребляет ток данный светодиод, позволит избежать перегрузок или нарушения рабочего режима при эксплуатации светильников. Небольшое понижение напряжения способствует продлению срока службы, но превышение параметров резко ускоряет выход из строя отдельных элементов или всей цепи.

Если производится сборка цепи из большого количества светильников, обязательно измерьте силу тока и сравните полученное значение с паспортными данными. Если имеется превышение заданных 20 мА, необходимо увеличить гасящее сопротивление (подобрать резисторы с большим номиналом). Если ток в цепи окажется немного меньше (порядка 18 мА), то ничего исправлять не надо. Такое значение не сможет заметно снизить яркость свечения, но смягчит режим работы и позволит увеличить срок службы светильников.

Способы определения силы тока, напряжения и других параметров

Далеко не все знают, как определить ток и прочие параметры неизвестного светодиода. Существуют разные варианты, требующие определенных знаний и практической подготовки, или простого наличия измерительного прибора. От применяемой методики зависит точность и корректность проверки устройства. Пользователи обычно прибегают к наиболее простому и доступному для себя способу определения рабочих характеристик, хотя он может оказаться не самым эффективным. Известны следующие варианты:

• измерение специальными приборами (мультиметром);
• расчет параметров с использованием теоретических методик;
• визуальное определение типа светодиода.

Выбор того или иного типа проверки обусловлен возможностями и степенью подготовки пользователя. Рассмотрим их подробнее.

Мультиметром

Существует два основных рабочих параметра, подлежащих измерению тестером:

• рабочий ток;
• прямое падение напряжения.

Важно! Узнать ток несложно путем простого измерения мультиметром в разрыве цепи. Необходимо учесть, что рабочий ток для светодиода является собственным, индивидуальным показателем. Изготовитель указывает нужное значение на упаковке каждого элемента. Падение напряжения определяется измерением в точках цепи перед устройством и сразу после него.

Необходимо правильно определять анод и катод. У элементов обычной конструкции (с длинными ножками) анод более длинный. На впаянных в схему деталях проверку выполняют последовательным изменением полярности, если с первого раза она не была правильно определена. На мультиметре переключатель устанавливается в соответствующее положение:

• DCV — измерение постоянного напряжения;
• DCA — измерение постоянного тока до 200 мА.

Показания тестера дают достаточно точные данные, ограниченные лишь собственной погрешностью данного прибора. Ценность этого способа состоит в непосредственном измерении устройства, находящегося в конкретных условиях. Данные, отображающиеся на дисплее, позволяют делать выводы о режиме работы и состоянии как самого светодиода, так и всей схемы целиком.

По закону Ома

Теоретический метод определения параметров удобен тем, что позволяет обойтись без использования приборов и определить, сколько вольт в светодиоде, сугубо расчетным путем. Проверка состоит в расчете параметров по общеизвестной формуле:

Или, проще, напряжение равно произведению силы тока на сопротивление.

Важно! Исходя из этого соотношения можно математически вывести любой из параметров. Зная некоторые величины и подставляя их в формулу, несложно рассчитать неизвестные параметры. Однако, необходимо иметь некоторый опыт подобных вычислений, чтобы не ошибиться в единицах измерения или не перепутать исходные данные.

По внешнему виду

Визуальное определение параметров — весьма сомнительное занятие, дающее минимальное и не всегда корректное понятие. Однако, в ситуациях со светодиодами, внешние признаки иногда могут дать вполне достоверную информацию.

Например, синий оттенок в работающего элемента свидетельствует о завышенном напряжении питания. Прямое падение напряжения светодиодов обычно находится в определенных пределах, обеспечивающих заданный цвет элемента.

Изменение режима может говорить об отсутствии (или коротком замыкании) в цепи гасящего резистора.

Основные выводы

Возможность определения рабочих характеристик светодиода позволяет создать для него оптимальный режим функционирования. В результате элемент сможет продемонстрировать максимальный срок службы и эффективность, выдать достаточную яркость свечения без перегрузок. Знание номинальных параметров устройства позволит исправить ошибки соединения, подобрать наиболее подходящий тип источника питания, избежать аварийных ситуаций или перегрузок. Умение грамотно определить характеристики светодиода подразумевает знание различных методик проверки, от простого определения работоспособности, до более детальной проверки рабочего тока, напряжения и мощности. Это расширит возможности и позволит использовать один из вариантов, доступный в заданных условиях.

Электроника для всех

Блог о электронике

Диод. Часть 1

Как то я не особо расписывал эту незатейливую детальку. Ну диод и диод. Система ниппель. Пропускает в одну сторону, не пропускает в другую, чего уж проще. В принципе да, но есть нюансы. О них, да немного о прикидочном выборе данной детальки и будет эта статья.

▌Клапан
В двух словах, в нашей канализационной электрике для сантехников диод это клапан. Вот типа вот такого:

И да, будет большим допущением считать, что клапан пропускает в одну сторону, а не пропускает в другую. На самом деле все несколько сложней. На самом деле у клапана же есть некая упругость пружины, так вот пока прямое давление не преодолеет эту пружину никакого потока не будет, даже в прямом направлении.

Для диода это справедливо в той же мере. Есть у диода такой параметр как падение напряжения. Оно для диодов Шоттки составляет около 0.2…0.4вольт, а для обычных диодов порядка 0.6…0.8 вольт.

Из этого знания следует три простых вывода.

1) Чтобы ток шел через диод напряжение на диоде должно быть выше его падения напряжения.

2) Какой бы ток через диод не шел, на нем всегда будет напряжение примерно равное его падению напряжения (собственно потому его таки зовут). Т.е. сопротивление диода нелинейно и падает с ростом тока.

3) Включая в цепь диод последовательно с нагрузкой, мы потеряем на нагрузке напряжение равное падению напряжения диода. Т.е. если вы в батарейное питание на 4.5 вольт для защиты от переполюсовки поставите диод, то потеряете от батареек 0.7 вольт, что довольно существенно. Ваше устройство перестанет работать гораздо раньше чем реально сядут батарейки. А батареи не будут высажены до конца. В этом случае лучше ставить диод Шоттки. У него падение ниже чем у простого (но есть свои приколы). А лучше вообще полевой транзистор.

До кучи пусть будет еще и график:

Это вольт-амперная характеристика диода. По которой наглядно видно, что открывается он примерно от 0.7 вольт. До этого ток практически нулевой. А потом растет по параболе вверх с ростом напряжения. У резистора ВАХ была бы прямолинейной в прямом соответствии с законом Ома. А в обратку диод не то чтобы не пропускает, но ток там совсем незначительный, доли миллиампера. Но после определенного напряжения диод резко пробивает и он начинает открываться, падение напряжения устанавливается где-то на уровне предела по обратному напряжению, а после и вовсе сгорает. Ведь рост тока, да большое падение напряжения на диоде означают большие тепловые потери (P=U*I). А диод на них не рассчитан. Вот и сгорает обычно он после пробоя. Но если ограничить ток или время воздействия, чтобы тепловая мощность не превышала расчетную, то электрический пробой является обратимым. Но это касается только обычных диодов, не Шоттки. Тех пробивает сразу и окончательно.

А вот и реальная характеристика диода Vishay 1N4001

Прямая ВАХ, показан один квадрант, рабочий. Начинается гдето с 0.6 вольт. При этом ток там мизерный. А дальше, с ростом напряжения, диод начинает резко открываться. На 0.8 вольтах ток уже 0.2А, на 1 вольте уже под 2.5А и так далее, пока не сгорит 🙂

Вот вам и ответ на вопрос почему нельзя светодиоды втыкать последовательно на источник напряжения без токоограничения. Вроде бы падения скомпенсированы, ну что им будет то? А малейшее изменение напряжения вызывает резкое изменение тока. А источники питания никогда не бывают идеальными и разброс по питанию там присутствует всегда. В том числе и от температуры и нагрузки.

И обратная ВАХ, напряжение в процентах от максимального (т.к. даташит на все семейство диодов, от 4001 до 4007 и у них разное обратное напряжение). Тут токи уже в микроамперах и ощутимо зависят от температуры.

▌Выбор диодов. Быстрые прикидки.
В первом приближении у диода нам интересные три параметра — обратное напряжение, предельный ток и падение напряжения.

Т.е. если вы делаете выпрямитель в сетевое устройство, то диод вам хорошо бы вольт на 400, а лучше на 600 пробивного обратного напряжения. Чтобы с хорошим запасом было.

С предельным током все тоже просто. Он должен быть не меньше, чем через него потечет. Лучше чтобы был запас процентов в 30.

Ну, а падение обычно нужно учитывать для малых напряжений, батарейного питания.

Открываем даташит на … пусть это будет 1N4007 (обычный рядовой диод) и ищем искомые параметры. И сразу же видим искомое, табличку предельных значений Maximum Rating или как то так:

I_F(AV) прямой ток. Обозначается всегда как то так. Тут 1А. Предельный ток который этот диод тащит и не дохнет. Импульсно он протаскивает до 30А в течении 8.3мс (I_FSM), скажем заряд конденсаторов через себя переживет.

Предельное обратное напряжение определяется параметрами:
V_RRM — повторяющееся пиковое значение.
V_RMS — действующее значение синусоидального переменного напряжения. На западе принято называть его среднеквадратичным. У нас постепенно тоже приходят к такому обозначению.
V_DC — и просто обратное постоянное напряжение.

Ну, а падение смотрим по графикам в том же даташите под конкретный ток.

Есть еще диоды Шоттки, у них меньше внутренняя емкость и поэтому они во первых гораздо быстрей закрываются, что важно для импульсных преобразователей, работающих на большой частоте. А во вторых, имеют втрое ниже падение напряжение. Но, у них мало обратное пробивное напряжение. Классический диод Шоттки выглядит по даташитам примерно так:

Это 1N5819 стоящий в Pinboard II в преобразователе:

Падение напряжения можно измерить мультиметром, в режиме проверки диодов.

Он показывает падение в вольтах. И это падение обязательно надо учитывать, особенно в слаботочных цепях. Например, развязываете вы диодом какой-нибудь вывод микроконтроллера, с уходящим от него сигналом. Например, чтобы при подключении устройства в контроллер не потекло чего лишнего.

А сам контроллер (МК) должен подавать в устройство ХЗ логическую единицу. И, скажем, дает ее как 3.3 вольта. А если падение диода 0.6 вольт и у вас до Х.З. дойдет не 3.3 вольта, а меньше. А тут возникает вопрос, а воспримет ли Х.З. это как логическую единицу? Корректно ли это будет? Ну и, соответственно, решать проблемы если нет.

Светодиодов все это касается в той же мере. Только у них падение напряжения гораздо выше и зависит от цвета. Также, если хотите правильно вычислить ограничение резистора для светодиода, то измеряете его падение напряжения. Вычитаете из питания падение напряжения светодиода (или светодиодной цепи), а потом по полученному напряжению считаете по закону Ома сопротивление.

Например, имеем светодиод на с падением в 3 вольта. Его номинальный ток 10мА, а источник питания у нас 5 вольт. Итак, 5-3 = 2 вольта. Теперь на эти два вольта надо подобрать резистор, чтобы ток был 10мА. 2 / 0,01=200 ом.

Особенно важно правильно подбирать сопротивления для фонарей разных оптронов и прочих оптических датчиков. Иначе характеристики не предсказуемые.

Поэтому, кстати, нельзя включать светодиоды параллельно с общим токоограничивающим резистором. Т.к. диоды имеют разброс по характеристикам, даже если они из одной партии. А из-за малейшего отличия от соседей разница тока через один диод может быть весьма существенная. В результате один из диодов будет работать с перекалом, перегреется и сгорит. Токоограничивающий резистор ставят на каждый диод.

Во второй части этой статьи, которая уже написана, будет более детально расписаны остальные параметры и почему они образуются, исходя из полупроводниковой конструкции диода. А я пока картинки нарисую…

Спасибо. Вы потрясающие! Всего за месяц мы собрали нужную сумму в 500000 на хоккейную коробку для детского дома Аистенок. Из которых 125000+ было от вас, читателей EasyElectronics. Были даже переводы на 25000+ и просто поток платежей на 251 рубль. Это невероятно круто. Сейчас идет заключение договора и подготовка к строительству!

А я встрял на три года, как минимум, ежемесячной пахоты над статьями :)))))))))))) Спасибо вам за такой мощный пинок.