Довольно часто использую мощные (и не совсем) светодиоды для разных целей (например для электроосвещения велосипеда) с питанием от литиевых аккумуляторов (например 18650).
Для некоторых светодиодов на 1-3Вт тогда требуются резисторы на 1-3 ома (4.2В светодиодам многим слишком много, ведь они рассчитаны максимум на 3.2-3.4В), проблема в том, что эти резисторы довольно редкие и все, которые у меня были, я уже использовал ранее, однако заметил, что если использовать диоды типа IN4007 (и их аналоги, которых довольно много в разной электронике стоит) вместо резисторов, то они тоже способны немного снижать напряжение, а главное ток.
Можно ли использовать такие диоды вместо резисторов на постоянной основе для светодиодов до 3 Вт?
Резистор какого номинала идентичен установленному вместо него диоду такого типа? Как это рассчитать?
тэги:
диод,
резистор,
электроника
категория:
строительство и ремонт
ответить
комментировать
в избранное
3 ответа:
старые выше
новые выше
по рейтингу
11
Vanessa Mai
[75.2K]
более месяца назад
Диоды 1N4007 довольно мощные — до 1 Ампера. Для осветительных светодиодов с большим током они как раз подойдут. А вот для сигнальных светодиодов, где токи в 20 раз меньше в качестве балластного резистора лучше ставить маломощные диоды.
Как и на любом кремниевом диоде, при протекании через него тока в прямом направлении на 1N4007 упадёт напряжение 0.7 вольта. Иногда удобно то, что это падение напряжения на диоде в прямом направлении довольно стабильно в большом диапазоне токов.
Так на этом принципе делают низковольтные стабилитроны типа КС113, КС119. Так как стабилитроны работающие на принципе "диод на пробой" (на Западе в некоторых странах называемые диодами Зенера по имени их изобретателя) не бывают ниже, чем на 3.3 вольта.
Диоды в качестве стабилитронов неэкономичны для параметрических стабилизаторов и используются лишь в качестве опорных в компенсационных схемах. Но в качестве балластной нагрузки, чтобы снять излишек напряжения диоды и стабилитроны применяют часто. Как дополнительный бонус такой балласт защищает от переполюсовки.
Так что если нужно загасить небольшое напряжение кратное 0.7 вольта, то я предпочитаю ставить диоды, а не резисторы. Хотя бы потому, что мощные резисторы нужного номинала сложнее найти.
Как раз недавно, чтобы проверить исправность неработавшего ~20 лет научного калькулятора и определить сдох ли он от времени или всё ещё на ходу и сто́ит идти покупать ему новые пуговичные батарейки, мне пришлось запитать его от АКБ смартфона, подав с АКБ напряжение через пару последовательно включённых гасящих диодов КД522, что и спасло ценный антикварный аппарат от перенапряжения и выхода из строя.
Единственные две вещи, что приходится иметь в виду думая о использовании диодов в качестве балластных резисторов, это то, что они пригодны лишь в низковольтных цепях, т.к. каждый диод способен понизить напряжение лишь на 0.7 вольта. А также то, что диоды выпрямляют переменный ток, то есть пропускают ток лишь в одну сторону. Потому в цепях переменного тока они не могут играть роль балласта.
Считаем какой балластный резистор заменяет диод. Пусть U это напряжение чрезмерно высоковольтного источника, а I это исходный ток в цепи.
Сопротивление самой нагрузки (светодиода) согласно закону Ома — U/I. Но после установки диода ток упадёт, потому что напряжение на нагрузке упадёт на 0.7 вольта. Тогда новый ток в цепи: (U-0.7)/(U/I). И диод по закону Ома будет эквивалентен резистору:
R = 0.7 : ((U-0.7)/(U/I).
Если просто разделить 0.7 вольта на исходный ток, то будет неточно, т.к. после добавки диода ток изменяется. И эта неточность тем выше, чем ниже напряжение питания.
автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
комментировать
в избранное
ссылка
отблагодарить
2
Топоров Виктор Алексеевич
[163K]
более месяца назад
Это будет опасный вариант. Понятно, что у аккумулятора есть свое собственное внутреннее сопротивление, что у светодиода и диода 1N4007 нежесткая вольтамперная характеристика (для данного применения) и все это сложившись вместе могут "как-то удовлетворить" мастера. А может и так сложиться, что аккумулятор окажется качественный, хорошо заряжен, а светодиод с чуть ниже пороговым напряжение и тогда ток будет больше, чем нужно. И работать это будет недолго, пока аккумулятор свежезаряженный, и КПД невысокий, хуже 75%.
То есть, как временный или исключительный вариант, подойдет. А если делать правильно, то лучше ставить ШИМ-регулятор за 20-50 рублей, который даст стабильный ток и КПД будет выше 95%.
В свое время, в качестве низкоомных резисторов, использовал небольшие куски от спирали электроплитки. Единственная трудность была в том, что спираль (нержавейка) у меня паялась плохо, вообще никак и я её приклепывал к печатной плате.
комментировать
в избранное
ссылка
отблагодарить
1
Андрей098
[4.1K]
более месяца назад
Можно, теоретически, но в заводских изделиях этот способ почему-то не применяется.
Если обычный диод подходит по току, и через светодиод при полностью заряженном аккумуляторе не идет ток больше максимально допустимого — работать будет. Только 3.3+0.7=4. При разряде аккумулятора приблизительно с 4.2 до 4 вольт яркость резко упадет, а при дальнейшем разряде ток совсем перестанет идти, переходы диодов закроются. Аккумулятор всегда придется поддерживать в полностью заряженном состоянии.
Стабилизация ШИМ по току эффективней, с точки зрения КПД. Можно найти простые схемы. На алиэкспресс вроде есть даже готовые изделия.
в избранное
ссылка
отблагодарить
Андрей098
[4.1K]
Диод, как нелинейный элемент все же мало подходит для этого.
Как выход — нихром с электроплиток, или те проволочные резисторы, что можно размотать ставить, для теплоотвода на более высокоомные керамические нихром мотать.
Как-то вместо одноомного резистора дроссель поставил, с сопротивлением подходящим, на постоянном токе допустимо, тоже проволочное сопротивление по сути.
Или smd параллелить, распаивая для теплоотвода на плате.
— более месяца назад
комментировать