Перейти к содержанию

Где ставить резистор светодиода: до или после?

Обновлено Редакция GAW

Резистор нужен светодиоду, чтобы ограничить ток: сам светодиод ток не ограничивает, и без резистора он сгорает. Резистор и светодиод включены последовательно — у тока один путь через оба элемента. А в последовательной цепи ток одинаков в любой точке, потому что заряду некуда деться по дороге (Kuphaldt, гл. 5). Значит, неважно, кого ток проходит первым.

Расчёт: два варианта одной цепи

Пример из главы о диодах Kuphaldt: источник 6 В, прямое падение светодиода 1,6 В, ток 20 мА. Наш расчёт для двух положений резистора:

Резистор со стороны анодаРезистор со стороны катода
Напряжение на резисторе6 − 1,6 = 4,4 В6 − 1,6 = 4,4 В
Ток4,4 В / 220 Ом = 20 мА4,4 В / 220 Ом = 20 мА
Мощность резистора4,4 · 0,02 = 88 мВт88 мВт
Потенциал катода относительно минуса0 В4,4 В

Отличается только потенциал отдельных точек относительно минуса, а ток, напряжение на светодиоде и нагрев резистора — одинаковы. Формула одна:

R=Uпит−UпрIR = \frac{U_\text{пит} - U_\text{пр}}{I}

Когда порядок всё же важен

  • Несколько светодиодов с общим выводом. У сборки с общим анодом или катодом резисторы ставят на раздельных выводах — иначе один резистор будет ограничивать сумму токов (наш вывод).
  • Измерение тока по падению на резисторе. Резистор со стороны минуса удобнее: напряжение на нём меряют относительно общего провода (наш вывод).

Подбор резистора — урок 6 про диод и светодиод и калькулятор резистора для светодиода, а какой ток выбрать — ответ «Какой ток нужен светодиоду». Почему ток в цепочке один, подробнее — в уроке 3.

Похожие вопросы

А если светодиодов несколько последовательно — резистор между ними можно?

Можно где угодно в цепочке: ток всё равно один на все элементы. Номинал считают по сумме прямых напряжений всех светодиодов: R = (U − сумма Uпр) / I. Для параллельных светодиодов правило другое — каждому нужен свой резистор.

Почему на схемах резистор чаще рисуют со стороны плюса?

Это привычка и удобство чтения, электрически разницы нет. Иногда порядок выбирают по разводке платы: например, когда несколько светодиодов делят общий катод или анод, резисторы ставят на отдельных выводах — со стороны, где у каждого светодиода свой провод (наш вывод).

Меняется ли напряжение на светодиоде, если переставить резистор?

Нет: на светодиоде остаётся его прямое падение, на резисторе — остаток напряжения питания. Меняются только потенциалы точек относительно минуса: со стороны катода резистор поднимает катод над землёй на падение на резисторе. Мультиметр между выводами светодиода покажет то же самое.

Источники

  1. Kuphaldt T. R. Lessons In Electric Circuits, Vol. I — DC, ch. 5 «Series and Parallel Circuits» (CC BY 4.0) — разд. Simple series circuits: в последовательной цепи ток одинаков через любой элемент, потому что у зарядов один путь; напряжения на элементах в сумме равны напряжению источника
  2. Kuphaldt T. R. Lessons In Electric Circuits, Vol. III — Semiconductors, ch. 3 «Diodes and Rectifiers» (CC BY 4.0) — разд. Light-emitting diodes: светодиоду нужен последовательный резистор; пример — 6 В, прямое падение 1,6 В, 20 мА, резистор 220 Ом, 88 мВт; параллельным светодиодам — каждому свой резистор

Нашли ошибку?

Смотрите также