Jak navrhnout jednoduchý LED obvod

Potřebné součástky

• LED diody (různé barvy a jas)
• Rezistor (např. 360 Ω)
• Zdroj napájení – baterie nebo adaptér
• Propojovací vodiče nebo aligátorské svorky
• Volitelné: multimetr a páječka

Úvod

LED (Light Emitting Diode) je nízkonapěťová, energeticky úsporná a dlouhodobě spolehlivá světelná součástka. Navrhnout a postavit jednoduchý LED obvod je skvělý projekt pro začátečníky i pokročilé.

1. Výběr LED diod

Rozhodněte se, kolik LED chcete rozsvítit a jaké barvy či jas požadujete. Počet diod určuje potřebné napětí – každá LED má vlastní „dopředné napětí“ (forward voltage).

Typické dopředné napětí

• Červená / oranžová: 2,0 V
• Žlutá: 2,1 V
• Zelená: 2,2 V
• Skutečná zelená, modrá, bílá: 3,3 V
• Modrá (430 nm): 4,6 V

Například tři červené LED potřebují 3 × 2,0 V = 6 V.

2. Volba napájecího zdroje

Pro jednoduché obvody stačí stejnosměrné napětí (DC). Baterie typu AA, AAA nebo 9 V jsou levné a snadno dostupné. Pokud raději používáte síťové napájení, můžete použít adaptér (wall‑wart) a odříznout konektor, přičemž polarity zjistíte multimetrem.

Pokud chcete využít střídavé napětí (AC), je nutné jej převést na DC pomocí mostového usměrňovače, jinak LED svítí jen během jedné poloviny vlny.

Vyberte zdroj s napětím vyšším než vypočítané dopředné napětí (v našem příkladu > 6 V). U velkého počtu LED může být důležitý i maximální proud.

3. Výpočet hodnoty rezistoru

LED nesmí být připojena přímo ke zdroji – proud by byl příliš vysoký a diodu byste zničili. Rezistor omezí proud podle vzorce:

R = (Uzdroj – ULED) / ILED

Pro náš příklad: zdroj 9 V, ULED = 2,0 V (červená), ILED = 20 mA (běžná hodnota).

R = (9 V – 2,0 V) / 0,02 A = 350 Ω → zvolíme standardní hodnotu 360 Ω. Pokud není požadovaná hodnota k dispozici, lze použít dva nebo více rezistorů v sérii a jejich hodnoty sečíst.

4. Sestavení obvodu

Propojte LED, rezistor a napájecí zdroj. Vodiče můžete spojit pájením, svorkami nebo použít malou plošnou spojku. Dbejte na správnou polaritu – delší vývod LED je anoda (kladný).

5. Montáž a dokončení

LED lze umístit do držáků z plastu nebo chromu, které jsou k dostání v hobby obchodech. Pro praktické ovládání přidejte tlačítko nebo přepínač.

Hotovo! Jednoduchý LED obvod je připraven k použití a lze jej snadno rozšířit o další diody či senzory.

Tipy

• Delší vývod LED je kladný (anoda).
• Pokud nemáte přesnou hodnotu rezistoru, použijte dva menší v sérii.
• Pro prodloužení výdrže baterie zvolte vyšší odpor – LED bude jen mírně méně jasná.

Upozornění

• Při použití AC a usměrňovače zohledněte úbytek napětí na diodách.
• Vždy měřte výstup napětí multimetrem před připojením LED.
• Nezapínejte LED v paralelním zapojení – může vést k nerovnoměrnému rozdělení proudu.
• Při práci s napájecími zdroji a páječkou dodržujte bezpečnostní opatření.