Делаем расчет резистора для параллельного или последовательного включения светодиодов

На рабочем участке вольт-амперной характеристики светодиода, при небольшом изменении напряжения ток может меняться в несколько раз, то есть светодиод ведет себя как стабилизатор напряжения. Будем пренебрегать небольшим изменением падения напряжения на светодиоде и считать его постоянным.

Особенности подключения светодиода

Светодиод – это полупроводник, кристалл кремня, который способен проводить напряжение и ток лишь в одном направлении. У лед-лампы (как и у диода) 2 вывода – анод («+») и катод («-»), при подключении важно соблюдать полярность – ток должен проходить от анода к катоду. На аноде должно быть положительное напряжение, на катоде – отрицательное.

Основное отличие от других источников света – невозможность прямого подключения к источнику питания. Это обусловлено другой особенностью – потреблением всего объема мощности, которая передается. Поэтому требуется последовательное подключение к схеме токоограничивающего устройства (резистора), использующего излишки напряжения и электротока.

Светодиод подключается к источнику питания и резистору:

Для подключения к бытовой электросети существуют специально разработанные схемы и формулы для расчетов.

Важно! Идеальный для лед-ламп источник питания – драйвер, изготовленный промышленным способом. Если он стоит дороже, чем лампа, покупать нецелесообразно. Гораздо выгоднее подобрать другой источник питания в комбинации с ограничивающим элементом.

Разработку схемы и расчеты затрудняет еще одно обстоятельство. Ни один производитель не может указать точные параметры для каждого диода, поэтому определяет средний показатель напряжения при оптимальном уровне электротока для выпущенной партии. Это значит, в процессе разработки схемы и при расчетах по формулам лучше всего при помощи мультиметра определить точные значения.

Существует целый ряд правил, которые обязательно соблюдаются при сборке схемы:

Важно! На параметры электротока влияет температура окружающей среды, поэтому при расчетах оптимальный показатель нужно определять на 2-3 вольта ниже. Яркость при этом практически не теряется, срок эксплуатации продлевается.

Зачем нужен резистор?

Токоограничительный светодиодный резистор нужен в тех случаях, когда на первом месте стоит именно стабильность и продолжительность работы источников света, а не мощность их излучения. Такие цели преследуются в различных бытовых приборах с мигающими индикаторами, указателями и кнопками включения, а также в автомобилях, где стабильность тока в системе оставляет желать лучшего. Также он незаменим во время тестирования новых моделей светодиодов в производственных лабораториях.

В случаях, когда важна яркость света, которую выдает кристалл, нужно использовать именно стабилизатор тока – драйвер. Чаще всего драйвер имеет точные параметры и продается в комплекте с конкретным LED-изделием – светильником, лентой, или же сразу встраивается в лампочку. Также драйвер используется, если мы выбираем очень мощные источники света с огромной яркостью.


Как подключить сопротивление к светодиоду

Формулы расчета резистора для светодиода

Рассчитать резистор на светодиод – это вычислить напряжение и мощность.

Напряжение зависит от цвета лампочек:

По закону Ома (U = R*I) формула для расчета сопротивления ограничителя при последовательном подключении: R = U/I, где:

Внимание! Чаще всего полученное значение не соответствует показателям резисторов, предлагаемых торговой сетью, выбирать следует деталь с ближайшим большим номиналом.

Цель расчета рассеиваемой мощности – определение объема выделяемого сопротивлением тепла и оптимальной нагрузки (вольтажа).

Теоретическая часть

Светодиод – полупроводниковый элемент, который излучает свет при прохождении сквозь него тока с определенными параметрами. Долговечность подключенного устройства и стабильность его работы напрямую зависит от величины тока, которая на него подается. Именно стабильность, а не сила тока; вопреки распространенному мнению, даже незначительные превышения в этом параметре значительно увеличивают скорость паспортной деградации кристаллов, излучающих светодиодный свет.

Во избежание нежелательных перегрузок была предложена система ограничения подаваемого тока, которая называется «токоограничивающий резистор». Важно отметить, что он именно ограничивает ток, поступающий в устройство, но не стабилизирует его, поэтому при неправильно подобранном резисторе его наличие может оказаться бесполезным. Для правильного подбора сопротивления к конкретному источнику света необходимо узнать некоторые технические данные и провести расчет сопротивления резистора.


Светодиод и ограничитель для него

Примеры расчета резистора для светодиода

Как рассчитать показатели для имеющихся светодиодов, чтобы осуществить подбор ограничителя (или нескольких)?

Пример: имеется блок питания 12 В и небольшая партия лампочек на 0,02А.

Расчет сопротивления ограничителя (для одного диода): R = U/I = 12/0,02=600 Ом.

Расчет оптимальной нагрузки на гасящий резистор: P = U*I = 12*0,02 = 0,24 В.

Это значит, что у продавца нужно попросить резистор на 600 Ом с мощность 0,5 В (чтобы был запас).

С повышением мощности увеличиваются размеры детали.

При параллельном подключении 3-х диодов с U=2 В и I=0,03А сила электротока будет равна сумме тока всех лампочек, то есть I=0,09А.

Пример: имеются 3 цепочки по 3 диода на 0,03 А и источник питания 12 В, нужно подключить цепочки параллельно.

Необходимо рассчитать не только параметры 4-х резисторов (на каждой цепочке и общий для схемы), но и параметры лампочек.

Сопротивление светодиода – это соотношение вольтажа к току: Rд = U/I = 2/0,03 = 66,7 (берется 70) Ом.

В последовательной цепочке сопротивление ограничителя: R1=R2=R3= U/I=12/0,03=400 Ом.

Мощность: P= U*I=12*0,03=0,36 В.

К сопротивлению резисторов плюсуется сопротивление лампочек, чтобы получить сопротивление одной цепочки: 400+70+70+70 = 610 Ом.

Сопротивление общего ограничителя схемы: 1/R = 1/R1+1/R2+1/R3 = 3/R1 или R= R1/3=610/3=23,33 Ом.

Входной ток: 3*0,03=0,09 В.

Мощность входного ограничителя: P = U*I=12*0,09=1,08 В.

Нужно купить детали на 400 Ом и 0,5 В, одну – на 24 Ом и 1,5 В.

Схемы соединения

При последовательной схеме расстановки светодиодов, когда они располагаются один за одним, обычно хватает одного резистора, если получится правильно рассчитать его сопротивление. Это объясняется тем, что в электрической цепи имеется один и тот же ток, в каждом месте установки электрических приборов.
Но в случае параллельного соединения, для каждого светодиода требуется свой резистор. Если пренебречь этим требованием, то все напряжение придётся тянуть одному, так называемому «ограничивающему» светодиоду, то есть тому, которому необходимо наименьшее напряжение. Он слишком быстро выйдет из строя, при этом напряжение будет подано на следующий в цепи прибор, который точно так же скоропостижно перегорит. Такой поворот событий недопустим, следовательно, в случае параллельного подключения какого-либо числа светодиодов требуется использование такого же количества резисторов, характеристики которых подбираются расчётом.

Видео: Параллельное подключение светодиодов

Основные выводы

Приведенные выше формулы на практике необходимо корректировать. Даже в одной партии у светодиодов различные показатели. Чтобы получить точные результаты, в формулы желательно вставлять цифры, полученные при тестировании лед-лампочек.

Необходимо так же учесть температуру среды. Это значит, что для использования в помещениях расчеты проводятся не так, как для использования вне помещений. Если в схему включаются предохранители, учитывается так же их сопротивление. Ведь у любого электроприбора оно есть.

СветодиодыКак выбрать лучшую светодиодную лампочку для дома

СветодиодыКак своими руками сделать светодиодный светильник

Мощные светодиоды

Условно можно поделить на:

Что касается брендовых, они всем хороши, кроме, пожалуй, завышенной цены. Зато приобретая такие светодиоды, вы будете уверены в их качестве, к тому же все показатели, в том числе и мощность, указаны в инструкции. Так же нужно учитывать, что подобные компании выпускают светодиоды для заводской сборки. Вручную это тоже можно сделать, но будет гораздо сложнее. Китайские светодиоды обладают гораздо большим ассортиментом. Но при всем многообразии китайские светодиоды грешат отклонениями от стандартов (точнее одних стандартов просто нет), и невысоким качеством. Обычный светодиод китайского производства обладает мощностью примерно в 2,6 ватта. Так же выпускают светодиоды с увеличенным кристаллом.

Онлайн-калькулятор светодиодов


Этот несложный расчет можно сделать самому, но проще и эффективнее по времени воспользоваться калькулятором для расчета резистора для светодиода. Если ввести такой запрос в поисковик, найдется множество сайтов, предлагающих автоматизированный подсчет. Все необходимые формулы в этот инструмент уже встроены и работают мгновенно. Некоторые сервисы сразу предлагают также и подбор элементов. Нужно будет только выбрать наиболее подходящий калькулятор для расчета светодиодов, и, таким образом, сэкономить свое время.

Калькулятор светодиодов онлайн – не единственное средство для экономии времени в вычислениях. Расчет транзисторов, конденсаторов и других элементов для различных схем уже давно автоматизирован в интернете. Остается только грамотно воспользоваться поисковиком для решения этих задач.

Светодиоды – оптимальное решение для многих задач освещения дома, офиса и производства. Обратите внимание на светильники Ledz. Это лучшее соотношение цены и качества осветительной продукции, используя их, вам не придется самим делать расчеты и собирать светотехнику.

Почему он может не светится?

Далее на блоке питания ставим 0 вольт, подключаем напрямую (или через резистор на 10Ом) светодиод. В цепь подключаем и миллиамперметр. Постепенно поднимаете напряжение до рассчитанного.

Совет Не зная точных показателей светодиода, не давайте ему ток более 350 мА. Если все-таки необходимо больше – подготовьте сильный теплоотвод. Примерно при токе в 700мА светодиоду будет нужно около 80 кв. см радиатора. Оптимальная температура – 60 по Цельсию.

Маломощный (индикаторный) светодиод

С
амый распостраненный вид светодиодов, встречающийся повсеместно. Диаметр может колебаться от 2 до 20 мм. Слово «индикаторный» к нынешним, даже маломощным, светодиодам можно применить лишь достаточно условно — иные могут запросто засветить вам «зайчика» в глаз. Однако и само слово «индикатор» тоже со временем приняло уродливые формы. Например, мне пришлось заклеить изолентой индикатор сети нового музыкального центра — а то ночью можно читать под ним было, но вот заснуть — увы Типовые параметры белого светодиода : ток 20 мА, напряжение 3,2 В. Таким образом, его мощность составляет 0,06 Вт. Чтобы заменить один мощный 1 Вт светодиод, индикаторных понадобится 20-25 штук.
Т
акже к маломощным относят некоторые типы
светодиодов поверхностного монтажа — SMD. Он подсвечивают кнопки в вашем сотовом, экран вашего монитора, если он с LED-подсветкой, из них изготовлены декоративные светодиодные ленты на самоклеющейся основе и многое другое. Есть два наиболее распостраненных типа : SMD 3528 и SMD 5050. Первые содержат такой же кристалл, как и индикаторные светодиоды с выводами, то есть его мощность примерно 0,06 Вт. А вот второй — три таких кристалла, поэтому его нельзя уже называть светодиодом — это светодиодная сборка. Принято называть SMD 5050 светодиодами, однако это не совсем правильно. Это — сборки. Их общая мощность, соответственно, около 0,2 Вт. На этом рассмотрение маломощных диодов можно прекратить — про них и так уже достаточно написано.

Расчет мощности резистора для светодиода

Если Вы тут впервые, рекомендуем прочитать статью – Как подключить светодиод?

Исходные данные:
Тип соединения:Один светодиод
Последовательное соединение
Параллельное соединение
Напряжение питания:Вольт
Прямое напряжение светодиода:Вольт
Ток через светодиод:Милиампер
Количество светодиодов:шт.
Результаты:
Точное значение резистора:Ом
Стандартное значение резистора:Ом
Минимальная мощность резистора:Ватт
Общая потребляемая мощность:Ватт

All Rights Reserved © CaseMods.ru

Светодиоды. Виды, типы светодиодов. Подключение и расчёты..

Вот так светодиод выглядит в жизни :
А так обозначается на схеме :

Для чего служит светодиод?
Светодиоды излучают свет, когда через них проходит электрический ток.

Были изобретены в 70-е года прошлого века для смены электрических лампочек, которые часто перегорали и потребляли много энергии.

Подключение и пайка
Светодиоды должны быть подключены правильным образом, учитывая их полярность + для анода и к для катода Катод имеет короткий вывод, более короткую ножку. Если вы видите внутри светодиода его внутренности – катод имеет электрод большего размера (но это не официальные метод).


Светодиоды могут быть испорчены в результате воздействия тепла при пайке, но риск невелик, если вы паяете быстро. Никаких специальных мер предосторожности применять не надо для пайки большинства светодиодов, однако бывает полезно ухватиться за ножку светодиода пинцетом – для теплоотвода.

Проверка светодиодов
Никогда не подключайте светодиодов непосредственно батарее или источнику питания!
Светодиод перегорит практически моментально, поскольку слишком большой ток сожжет его. Светодиоды должны иметь ограничительный резистор.Для быстрого тестирования 1кОм резистор подходит большинству светодиодов если напряжение 12V или менее. Не забывайте подключать светодиоды правильно, соблюдая полярность!

Цвета светодиодов
Светодиоды бывают почти всех цветов: красный, оранжевый, желтый, желтый, зеленый, синий и белый. Синего и белого светодиода немного дороже, чем другие цвета.
Цвет светодиодов определяется типом полупроводникового материала, из которого он сделан, а не цветом пластика его корпуса. Светодиоды любых цветов бывают в бесцветном корпусе, в таком случае цвет можно узнать только включив его…

Многоцветные светодиоды
Устроен многоцветный светодиод просто, как правило это красный и зеленый объединенные в один корпус с тремя ножками. Путём изменения яркости или количества импульсов на каждом из кристаллов можно добиваться разных цветов свечения.

Расчет светодиодного резистора
Светодиод должен иметь резистор последовательно соединенный в его цепи, для ограничения тока, проходящего через светодиод, иначе он сгорит практически мгновенно.
Резистор R определяется по формуле :
R = (V S – V L ) / I

V S = напряжение питания
V L = прямое напряжение, расчётное для каждого типа диодов (как правилоот 2 до 4волт)
I = ток светодиода (например 20мA), это должно быть меньше максимально допустимого для Вашего диода
Если размер сопротивления не получается подобрать точно, тогда возьмите резистор большего номинала. На самом деле вы вряд-ли заметите разницу… совсем яркость свечения уменьшится совсем незначительно.
Например: Если напряжение питания V S = 9 В, и есть красный светодиод (V = 2V), требующие I = 20мA = 0.020A,
R = (- 9 В) / 0.02A = 350 Ом. При этом можно выбрать 390 Ом (ближайшее стандартное значение, которые больше).

Вычисление светодиодного резистора с использованием Закон Ома
Закон Ома гласит, что сопротивление резистора R = V / I, где :
V = напряжение через резистор (V = S – V L в данном случае)
I = ток через резистор
Итак R = (V S – V L ) / I

Последовательное подключение светодиодов.
Если вы хотите подключить несколько светодиодов сразу – это можно сделать последовательно. Это сокращает потребление энергии и позволяет подключать большое количество диодов одновременно, например в качестве какой-то гирлянды.
Все светодиоды, которые соединены последовательно, долдны быть одного типа. Блок питания должен иметь достаточную мощность и обеспечить соответствующее напряжение.


Пример расчета :
Красный, желтый и зеленый диоды – при последовательном соединении необходимо напряжение питания – не менее 8V, так 9-вольтовая батарея будет практически идеальным источником.
V L = 2V + 2V + 2V = 6V (три диода, их напряжения суммируются).
Если напряжение питания V S 9 В и ток диода = 0.015A,
Резистором R = (V S – V L ) / I = (9 – 6) /0,015 = 200 Ом
Берём резистор 220 Ом (ближайшего стандартного значения, которое больше).

Избегайте подключения светодиодов в параллели!
Подключение несколько светодиодов в параллели с помощью одного резистора не очень хорошая идея…


Как правило, светодиоды имеют разброс параметров, требуют несколько различные напряжения каждый. что делает такое подключение практически нерабочим. Один из диодов будет светиться ярче и брать на себя тока больше, пока не выйдет из строя. Такое подключение многократно ускоряет естественную деградацию кристалла светодиода. Если светодиоды соединяются параллельно, каждый из них должен иметь свой собственный ограничительный резистор.

Мигающие светодиоды
Мигающие светодиоды выглядят как обычные светодиоды, они могут мигать самостоятельно потому, что содержат встроенную интегральную схему. Светодиод мигает на низких частотах, как правило 2-3 вспышки в секунду. Такие безделушки делают для автомобильных сигнализаций, разнообразных индикаторов или детских игрушек.

Цифробуквенные светодиодные индикаторы
Светодиодные цифробуквенные индикаторы сейчас применяются очень редко, они сложнее и дороже жидкокристаллических. Раньше, это было практически единственным и самым продвинутым средством индикации, их ставили даже на сотовые телефоны 🙂

При последовательном соединении надо учитывать падение напряжения на каждом диоде, эту сумму сложить и из напряжения питания вычесть вышеозначенную сумму и уже для неё посчитать ток, еа который рассчитан один светодиод. При параллельном несколько сложнее, когда ставишь в параллель второй диод, резистор, необходимый для одного, делишь пополам, а когда три – тогда номинал резистора для двух диодов надо умножить на 0.7, когда четыре диода – номинал для трёх умножаешь на 0.69, для пяти – номинал для четырёх умножаешь на 0.68 и т.д. При последовательном соединении мощность резистора как для одного диода, независимо от колиества, а при параллельном, при каждом добавлении диода, мощность надо пропорционально увеличивать. Только в параллельном и последовательном соединении должны быть диоды одного типа. Но я всегда ставлю на каждый диод свой резистор, потому как диоды имеют довольно большой разброс параметров. И, как показывет практика, обязательно находится слабое звено.

Читайте также:  Олифа для дерева: инструкция пр обработке своими руками, сколько сохнет, расход на 1м2

Расчет резистора для светодиода. Онлайн калькулятор

Довольно часто у многих начинающих радиолюбителей возникает проблемы с расчетом сопротивления резистора для светодиода. И зачастую они не знают, для чего такой резистор вообще нужен. В данной статье попробуем разъяснить данный вопрос и для облегчения приведем онлайн калькулятор для расчета сопротивления резистора светодиода.

Важные параметры светодиодов

С точки зрения проблемы подбора резистора для светодиода нас в первую очередь интересуют всего два параметра светодиодов:

  1. IF — прямой ток светодиода
  2. VF — прямое напряжение светодиода (рабочее напряжение)

Рассмотрим это на примере светодиода L-53IT. Вот его краткие характеристики:

В datasheet светодиода L-53IT в разделе «Absolute Maximum Ratings» (значения, которые нельзя превышать) мы находим информацию о максимальном непрерывном постоянном токе, который может протекать через данный светодиод, не вызывая ее повреждения (30мА):

Затем мы проверяем по datasheet, какое типичное прямое напряжение светодиода (падение напряжения на диоде):

Ток 20мА обеспечивает нам хороший световой поток, а так как светодиоды не вечны, и со временем испускаемый поток света уменьшается, то в большинстве случаев для данного светодиода этот ток будет достаточен.

Светодиод без резистора

Для начала рассмотрим, что произойдет, если мы подключим светодиод к источнику питания без резистора ограничивающего ток. В качестве примера мы будем использовать источник питания с напряжением 5В.

В этом случае, в соответствии со вторым законом Кирхгофа:

сумма падений напряжения в замкнутом контуре равна нулю

Получается, что все напряжение питания сосредоточено на нашем светодиоде:

Что означает появление напряжения 5В на нашем светодиоде? Давайте посмотрим на график зависимости тока светодиода от напряжения в прямом направлении:

То есть, при превышении 2,05 вольт, ток будет расти очень быстро, достигнув высокого значения.

В нашем случае, питание светодиода без ограничительного резистора приведет к генерации тока большего, чем допустимо (30 мА), что в свою очередь произойдет его повреждение.

Здесь следует добавить, что причиной, разрушающим светодиод является не ток как таковой, а выделяемая мощность в виде тепла.

Ограничение тока протекающего через светодиод

Таким образом, мы должны ограничить ток светодиода. У нас есть два варианта:

В данной статье мы займемся вторым способом, а именно, мы подключим резистор последовательно со светодиодом. На этом резисторе будет происходить падение части напряжения источника питания, который обозначим как VR:

В соответствии с приведенным выше вторым законом Кирхгофа, распределение напряжений будет определяться по формуле:

В нашем случае мы знаем типовое значение напряжения нашего светодиода, которое составляет 2 вольт, а также напряжение питания 5 вольт:

Таким образом, мы можем вычислить необходимое падение напряжения на резисторе R, для того чтобы на диоде было только необходимые 2 вольта:

то есть, мы стремимся к получению следующих напряжений в нашей схеме:

Теперь мы используем первый закон Кирхгофа:

сумма значений силы токов, входящих в узел равна сумме значений силы токов, вытекающей из этого узла

Нашим узлом является место соединения резистора и светодиода, и это означает, что через резистор будет проходить тот же ток, что и через светодиод. Поскольку мы предположили, что через светодиод может течь ток IF= 20мА, то:

Сопротивление резистора вычислим с помощью Закона Ома:

то есть в нашем случае:

и наконец, мы можем вывести общую формулу:

После расчета сопротивления, выбирается резистор из номинального ряда. В нашем случае это резистор точно такой же, как рассчитали, то есть, 150 Ом, который имеется в номинальных рядах E24, E12 и E6.

А что делать, когда сопротивление резистора не соответствует ни одному значению из номинального ряда? В этом случае следует выбрать одно из двух ближайших к расчетному сопротивлению, при этом необходимо учитывать следующее:

Если сопротивление будет меньше, чем рассчитывали, то это увеличит значение тока, протекающего через светодиод.

Если сопротивление будет больше, чем рассчитывали, то это уменьшит световой поток, испускаемый светодиодом.

Калькулятор расчета резистора для светодиода

Ниже приводим калькулятор для расчета сопротивления резистора светодиода:

Расчет схемы светодиодов. Расчитываем резистор для светодиода, драйвер и гасящий конденсатор

В наше время светодиоды используются если не во всех, то в очень многих сферах деятельности. И несмотря на это, многие потребители едва ли понимают принципы работы светодиодов. Как и почему вообще работают светодиоды? И какую роль в этом процессе играют резисторы? Как произвести расчет резистора для светодиода? Постараемся разобраться.

Что такое резистор и сопротивление светодиода?

Резистором называется компонент электрической цепи, который характеризуется пассивностью и в лучшем случае обладает сопротивлением электрическому току. Другими словами, для такого устройства в любое время должен действовать закон Ома.

Главная функция резистора – энергичное сопротивление электротоку. Именно это качество делает резисторы необходимыми при создании систем искусственного освещения, в том числе и с применением светодиодов.

В каких случаях возможно подключение светодиода с помощью резистора?

Подключать светодиод с помощью резистора можно при условии, что эффективность схемы не является первостепенной целью. Самый простой пример – применение светодиода для индикации подсветки выключателя в электроприборе. В таком случае мощность потребления едва достигает 0.1 Вт, а яркость не ставится во главу угла. А вот при использовании светодиода с энергопотреблением более 1 Вт нужно обязательно убедиться, что блок питания обеспечивает стабилизированное напряжение. Если же напряжение схемы не стабилизировано, то все скачки и помехи будут негативно сказываться на работе светодиода.

Не менее актуальна схема питания через резистор в лабораторных условиях, когда есть задача тестирования новой модели светодиода.

Области применения светодиодных резисторов

Помимо стандартных вышеназванных требований в перечень областей, в которых применение светодиодных резисторов находится в приоритете, довольно широк.

Виды резисторов

Существует несколько классификаций резисторов, каждая из которых отличается признаков, по которому сравниваются разные виды устройств.

В зависимости от материала резистивного элемента выделяют следующие типы резисторов:

По способы защиты резисторы бывают:

Назначение резисторов группирует устройства следующим образом:

Ремарка

В данных расчетах мы пренебрегли зависимостью прямого напряжения светодиода от его температуры, однако не следует забывать, что такая зависимость существует и характеризуется параметром «температурный коэффициент напряжения» или сокращенно ТКН. Его значения отличается для разных видов светодиодов, но всегда имеет отрицательное значение. Это значит что при повышении температуры кристалла, прямое напряжение на нем становится меньше. Например, для рассмотренного выше белого светодиода XPE значение ТКН (оно приводится производителем в data sheet) составляет -4 мВ/°С. Следовательно при увеличении температуры кристалла на 25°С, прямое напряжение на нем уменьшится на 0,1 В.


Рисунок 5

Многие ведущие производители светодиодов имеют на официальных сайтах специальный сервис – «онлайн калькулятор», предназначенный для вычисления параметров светодиодов в различных режимах эксплуатации (в зависимости от температуры, тока и пр.). Этот инструмент значительно облегчает процедуры расчета и экономит время разработчику.

Расчет резистора для светодиода

Осуществить расчет резисторов по силам не только специалистам. Достаточно базовых знаний и понимания физики процесса. Чтобы определить необходимое сопротивление резисторов, нужно учитывать следующие важные факторы:

Математический расчет сопротивления резистора

Согласно второму правилу Кирхгофа, можно составить равенство U = Ur + Uled, которое можно интерпретировать таким образом: U = I x R + I x Rled, где Rled – это дифференциальное сопротивление.

Значение Rled меняется вместе с изменением работы полупроводника. В данном случае соотношение переменных величин тока и напряжения определяет величину сопротивления.

Также есть смысл вывести формулу для вычисления сопротивления резистора: R = (U – Uled) / I, Ом. В данной формуле Uled – это паспортная величина для конкретного типа светодиода.

Как рассчитать резистор графическим способом?

При наличии ВАХ светодиода расчет резистора для светодиодов можно осуществить графическим методом, хотя такой способ и не очень распространен. Зная ток нагрузки, можно с помощью графика определить прямое напряжение. Необходимо с оси ординат (I) провести прямую до пересечения с кривой и опустить на ось абсцисс.

Особенности расчета

Каким бы ни было подключение резистора, всегда есть свои тонкости и нюансы. Постараемся разобраться, в чем особенности последовательного, параллельного и смешанного способов соединения.

Последовательное соединение

При последовательной схеме светодиоды расставляются друг за другом, и обычно достаточно одного резистора, если удастся корректно произвести расчет сопротивления. Это можно объяснить тем, что в электроцепи в каждом месте установки электроприбора имеется один и тот же ток, значение которого не изменяется.

Параллельное соединение

Часто бывает необходимость в подключении нескольких диодов к одному и тому же источнику. В теории можно использовать один токоограничивающий резистордля питания нескольких LED, соединенных параллельно.

Стоит отметить, что даже в «китайских» моделях производитель устанавливает отдельный ограничительный резистор. При общем балласте для нескольких LED значительно растет вероятность поломки диодов, излучающих свет.

Смешанное соединение

При выборе смешанного соединения схему следует рассчитывать отдельно для каждой последовательной цепи. Если количество и типы светодиодов одинаковы в каждой из последовательных цепей, расчет можно произвести единожды для любой группы диодов. Важно, чтобы все светодиоды были однотипными, как минимум, в пределах общей цепи.

Примеры расчетов сопротивления и мощности резистора

Рассмотрим пример расчета сопротивления резистора LED SMD 5050, при работе с которой следует учитывать некоторые конструкционные особенности светодиода, который включает три независимых кристалла.

При условии, что LED SMD 5050 одноцветный, напряжение на кристалле будет отличаться максимум на 0.1 В. Таким образом, светодиод может быть запитан от одного резистора, а три анода можно объединить в одну группу, три катода – соответственно, в другую. Для подключения SMD 5050 с параметрами ULED=3,3 В и ILED=0,02 А.

R = (5 – 3.3) / (0.02 х 3) = 28.3 Ом. Ближайший стандартный показатель составляет 30 Ом. К установке принимаем резистор с сопротивлением 30 Ом и мощностью 0.25 Вт.

Для максимального удобства и скорости проведения расчетов можно использовать специальный онлайн калькулятор расчет резистора. Этот инструмент дает возможность произвести расчет резисторов в кратчайшие сроки с минимальными затратами времени и сил.

Особенности подключения светодиода

Светодиод – это полупроводник, кристалл кремня, который способен проводить напряжение и ток лишь в одном направлении. У лед-лампы (как и у диода) 2 вывода – анод (« ») и катод («-»), при подключении важно соблюдать полярность – ток должен проходить от анода к катоду. На аноде должно быть положительное напряжение, на катоде – отрицательное.

Основное отличие от других источников света – невозможность прямого подключения к источнику питания. Это обусловлено другой особенностью – потреблением всего объема мощности, которая передается. Поэтому требуется последовательное подключение к схеме токоограничивающего устройства (резистора), использующего излишки напряжения и электротока.

Светодиод подключается к источнику питания и резистору:

Для подключения к бытовой электросети существуют специально разработанные схемы и формулы для расчетов.

Разработку схемы и расчеты затрудняет еще одно обстоятельство. Ни один производитель не может указать точные параметры для каждого диода, поэтому определяет средний показатель напряжения при оптимальном уровне электротока для выпущенной партии. Это значит, в процессе разработки схемы и при расчетах по формулам лучше всего при помощи мультиметра определить точные значения.

Существует целый ряд правил, которые обязательно соблюдаются при сборке схемы:

Онлайн-калькулятор

Представленный ниже онлайн калькулятор для светодиодов – это удобное дополнение, которое произведет все расчеты самостоятельно. С его помощью не придётся ничего рисовать и вычислять вручную. Всё что нужно – это ввести два главных параметра светодиода, указать их количество и напряжение источника питания. Одним кликом мышки программа самостоятельно произведёт расчет сопротивления резистора, подберёт его номинал из стандартного ряда и укажет цветовую маркировку. Кроме этого, программа предложит уже готовую схему включения.

Дополняя вышесказанное стоит отметить, что если прямое напряжение светодиода значительно ниже напряжения питания, то схемы включения через резистор малоэффективны. Вся лишняя энергия впустую рассеивается резистором, существенно занижая КПД устройства.

Светодиод имеет очень небольшое внутреннее сопротивление, если его подключить напрямую к блоку питания, то сила тока будет достаточной высокой, чтобы он сгорел. Медные или золотые нити, которыми кристалл подключается к внешним выводам, могут выдерживать небольшие скачки, но при сильном превышении перегорают и питание прекращает поступать на кристалл. Онлайн расчёт резистора для светодиода производится на основе его номинальной рабочей силы тока.

Онлайн калькулятор

Предварительно составьте схему подключения, чтобы избежать ошибок в расчётах. Онлайн калькулятор покажет вам точное сопротивление в Омах. Как правило окажется, что резисторы с таким номиналом не выпускаются, и вам будет показан ближайший стандартный номинал. Если не удаётся сделать точный подбор сопротивления, то используйте больший номинал. Подходящий номинал можно сделать подключая сопротивление параллельно или последовательно. Расчет сопротивления для светодиода можно не делать, если использовать мощный переменный или подстроечный резистор. Наиболее распространены типа 3296 на 0,5W. При использовании питания на 12В, последовательно можно подключить до 3 LED.

Резисторы бывают разного класса точности, 10%, 5%, 1%. То есть их сопротивление может погрешность в этих пределах в положительную или отрицательную сторону.

Не забываем учитывать и мощность токоограничивающего резистора, это его способность рассеивать определенное количество тепла. Если она будет мала, то он перегреется и выйдет из строя, тем самым разорвав электрическую цепь.

Чтобы определить полярность можно подать небольшое напряжение или использовать функцию проверки диодов на мультиметре. Отличается от режима измерения сопротивления, обычно подаётся от 2В до 3В.

Параметры и особенности

Достоинств у светодиодов намного больше, чем недостатков, но по причине высокой стоимости народ не спешит приобретать осветительные приборы на основе светодиодов. Люди, обладающие необходимыми познаниями, покупают отдельные элементы и сами собирают светильники для аквариума, делают подключения на приборные панели автомобилей, стоповых сигналов и габаритов. Но для этого надо хорошо разобраться в принципах работы, параметрах и конструктивных особенностях светодиодов.

Особенностью конструкций является диаметр, форма линзы, которая определяет направленность и степень рассеивания светового потока. Участок цветового спектра свечения определяют примеси добавляемые в полупроводниковый кристалл диода. Фосфор, индий, галлий, алюминий обеспечивают подсветку от красного до желтого диапазона.

Читайте также:  Причина возгорания проводки на лестничной площадке

Состав азота, галлия, индия сделает спектр в диапазоне синего и зеленого цветов, если к кристаллу синего (голубого) спектра добавить люминофор, можно получить белый свет. Углы направления и рассеивания потоков определяет состав кристалла, но в большей степени форма линзы светодиода.

Для поддержания живого мира аквариума необходим процесс фотосинтеза водорослей. Здесь требуется правильный спектр и определенный уровень освещения аквариума, с чем хорошо справляются светодиоды.

Параллельное соединение

Довольно часто требуется подключить несколько диодов к одному источнику. Теоретически, для питания нескольких параллельно соединенных LED, можно применить один токоограничивающий резистор. При этом формулы будут иметь следующий вид:

P = (n ⋅ Iн) 2 ⋅ R

Где n – количество параллельно включенных ЛЕДов.

Почему нельзя использовать один резистор для нескольких параллельных диодов

Даже в «китайских» изделиях производители для каждого светодиода устанавливают отдельный токоограничивающий резистор. Дело в том, что в случае общего балласта для нескольких LED многократно возрастает вероятность выхода из строя светоизлучающих диодов.

В случае обрыва одного из полупроводников, его ток перераспределится через оставшиеся LED. Рассеиваемая на них мощность увеличится и они начнут интенсивно нагреваться. Вследствие перегрева следующий диод выйдет из строя и дальше процесс примет лавинообразный характер.

Совет. Если по какой-то причине нужно обойтись одним гасящим сопротивлением, увеличьте его номинал на 20-25%. Это обеспечит большую надежность конструкции.

Основные преимущества

Есть несколько существенных недостатков:

  1. Высокая стоимость.
  2. Интенсивность светового потока отдельного элемента мала.
  3. Чем выше напряжение требуемого источника питания, тем быстрее разрушается структура светодиодных элементов. Проблема перегрева решается установкой радиатора.

Калькулятор расчёта сопротивления резистора для светодиода

Работа светодиода основана на излучении квантов света, возникающих при протекании по нему тока. В зависимости от этого меняется и яркость свечения элемента. При малом токе он светит тускло, а при большом — вспыхивает и сгорает. Для ограничения протекающего через него тока проще всего использовать сопротивление. Выполнить правильный расчёт резистора несложно, но при этом следует помнить, что он только ограничивает, но не стабилизирует ток.

Принцип работы и свойства

Светодиод — это прибор, обладающий способностью излучать свет. На печатных платах и схемах он обозначается латинскими буквами LED (Light Emitting Diode), что в переводе обозначает «светоизлучающий диод». Физически он представляет собой кристалл, помещённый в корпус. Классически им считается цилиндр, одна сторона которого имеет выпуклую округлую форму, являющуюся линзой-полусферой, а другая — плоское основание, и на ней располагаются выводы.

С развитием твердотельных технологий и уменьшения технологического процесса промышленность стала производить SMD-диоды, предназначенные для установки поверхностным монтажом. Несмотря на это, физический принцип работы светодиода не изменился и одинаков как для любого вида, так и для цвета устройства.

Процесс изготовления прибора излучения можно описать следующим образом. На первом этапе выращивают кристалл. Происходит это путём помещения искусственно изготовленного сапфира в заполненную газообразной смесью камеру. В состав этого газа входят легирующие добавки и полупроводник. При нагреве камеры происходит осаждение образующегося вещества на пластину, при этом толщина такого слоя не превышает нескольких микрон. После окончания процесса осаждения методом напыления формируются контактные площадки и вся эта конструкция помещается в корпус.

Из-за особенностей производства одинаковых по параметрам и характеристикам светодиодов не бывает. Поэтому хотя производители и стараются отсортировывать близкие по значениям устройства, нередко в одной партии попадаются изделия, отличающиеся по цветовой температуре и рабочему току.

Устройство радиоэлемента

Светодиод или LED-диод представляет собой полупроводниковый радиоэлемент, в основе работы которого лежат свойства электронно-дырочного перехода. При прохождении через него тока в прямом направлении на границе соприкосновения двух материалов возникают процессы рекомбинации, сопровождающиеся излучением в видимом спектре.

Очень долго промышленность не могла изготовить синий светодиод, из-за чего нельзя было получить и излучатель белого свечения. Лишь только в 1990 году исследователи японской корпорации Nichia Chemical Industries изобрели технологию получения кристалла, излучающего свет в синем спектре. Это автоматически позволило путём смешения зелёного, красного и синего цвета получить белый.

В основе процесса излучение лежит освобождение энергии при рекомбинации зарядов в зоне электронно-дырочного перехода. Образовывается он путём контакта двух полупроводниковых материалов с разной проводимостью. В результате инжекции, перехода неосновных носителей заряда, образуется запирающий слой.

На стороне материала с n-проводимостью возникает барьер из дырок, а на стороне с p-проводимостью — из электронов. Наступает равновесие. При подаче напряжения в прямом смещении происходит массовое перемещение зарядов в запрещённую зону с обеих сторон. В результате они сталкиваются и выделяется энергия в виде излучения света.

Этот свет может быть как видимым человеческому глазу, так и нет. Зависит это от состава полупроводника, количества примесей, ширины запрещённой зоны. Поэтому видимый спектр достигается путём изготовления многослойных полупроводниковых структур.

Характеристики светодиодов

Цвет свечения зависит от типа полупроводника и степени его легирования, что определяет ширину запрещённой зоны p-n перехода. Срок службы светодиодов в первую очередь зависит от температурных режимов его работы. Чем выше нагрев прибора, тем быстрее наступает его старение. А температура, в свою очередь, связана с проходящей через светодиод силой тока. Чем меньшей мощности источник света, тем дольше его срок службы. Старение выражается в виде уменьшения яркости прибора света. Поэтому так важно правильно подобрать сопротивление для светодиода.

К основным характеристикам LED-диодов относят:

  1. Потребление тока. Однокристальные светодиоды потребляют ток, равный 0,02 А. При этом прямо пропорционально с количеством кристаллов растёт и его значение. Так, диод с четырьмя кристаллами потребляет ток 0,08 А. Именно из-за этого параметра диода и ставится ограничительный резистор, чтобы он не сгорел при высокой силе тока.
  2. Величину падения напряжения. Эта характеристика указывает, какое количество энергии выделяется на светодиоде, то есть на сколько вольт уменьшится величина напряжения при параллельном его включении в цепь. Например, если падение составляет 3 вольта, а величина разности потенциалов на входе равна 9 вольтам, то при включении параллельно к источнику питания светодиода напряжение на выходе будет равно 6 вольтам.
  3. Светоотдачу. Эта характеристика показывает количество света, излучаемое устройством при потреблении мощности равной одному ватту.
  4. Цветовую температуру. Она зависит от управляющего тока, эффективности теплоотвода и температуры окружающей среды. Интенсивный поток света, связанный с потребляемой электрической мощностью, также увеличивает температуру. При этом следует отметить, что перепады температуры значительно снижают ресурс светодиода.
  5. Типоразмер. Его значение зависит от размера излучателя. Соответственно, чем больше размер светодиода, тем больше его яркость и мощность.

Способы подключения

Для беспроблемной работы светодиода очень важно значение рабочего тока. Неверное подключение источников излучения или существенный разброс их параметров при совместной работе приведёт к превышению протекающего через них тока и дальнейшему перегоранию приборов. Связано это с увеличением температуры, из-за которой кристалл светодиода просто деформируется, а p-n переход пробьётся. Поэтому так важно ограничить подающуюся на источник света величину тока, то есть ограничить питающее напряжение.

Проще всего это выполнить, используя сопротивление, включённое последовательно в цепь излучателя. В этом качестве применяется обыкновенный резистор, но он должен иметь определённую величину. Его большое значение не сможет обеспечить нужную разность потенциалов для возникновения процесса рекомбинации, а меньшее — спалит. При этом нужно не только знать, как рассчитать сопротивление для светодиода, но и понимать, как правильно его поставить, особенно если схема насыщена радиоэлементами.

В электрической цепи может использоваться как один светодиод, так и несколько. При этом существует три схемы их включения:

Одиночный элемент

Когда в электрической цепи используется только один светодиод, то последовательно с ним ставится одни резистор. В результате такого подключения общее напряжение, приложенное к этому контуру, будет равно сумме падений разности потенциалов на каждом элементе цепи. Если обозначить эти потери на резисторе как Ur, а на светодиоде Us, то общее напряжение источника ЭДС будет равно: Uo = Ur + Us.

Перефразируя закон Ома для участка сети I = U / R, получается формула: U = I * R. Подставив полученное выражение в формулу для нахождения общего напряжения, получим:

Uo = IrRr + IsRs, где

Значение Rs изменяется в зависимости от условий работы источника излучения и его величина зависит от силы тока и разности потенциалов. Эту зависимость можно увидеть изучая вольт-амперную характеристику диода. На начальном этапе происходит плавное увеличение тока, а Rs имеет высокое значение. После импеданс резко падает и ток стремительно возрастает даже при незначительном росте напряжения.

Если соединить формулы, получится следующее выражение:

Rr = (Uo — Us) / Io, Ом

При этом учитывается, что сила тока, протекающего в последовательном контуре участка цепи, одинакова в любой его точке, то есть Io = Ir = Is. Это выражение подходит и для последовательного соединения светодиодов, ведь при нём для всей цепи используется также лишь один резистор.

Таким образом, для нахождения нужного сопротивления остаётся узнать величину Us. Значение падения напряжения на светодиоде является справочной величиной и для каждого радиоэлемента она своя. Для получения данных понадобится воспользоваться даташитом на устройство. Даташит — это набор информационных листов, которые содержат исчерпывающие сведения о параметрах, режимах эксплуатации, а также схемы включения радиоэлемента. Выпускает его производитель изделия.

Параллельная цепь

При параллельном соединение радиоэлементы контактируют между собой в двух точках — узлах. Для такого типа цепи справедливы два правила: сила тока, входящая в узел, равна сумме сил токов, исходящих из узла, и разность потенциалов во всех точках узлов одинакова. Исходя из этих определений, можно сделать заключение, что в случае параллельного соединения светодиодов искомый резистор, располагающийся в начале узла, находится по формуле: Rr = Uo / Is1+In, Ом, где:

Но такая схема с общим сопротивлением, располагающимся перед параллельным соединением светодиодов, — не используется. Связанно это с тем, что в случае перегорания одного излучателя, согласно закону, сила тока, входящая в узел, останется неизменной. А это значит, она распределится между оставшимися рабочими элементами и при этом через них пойдёт больший ток. В результате возникнет цепная реакция и все полупроводниковые излучатели в конечном счёте сгорят.

Поэтому правильно будет использовать собственный резистор для каждой параллельной ветки со своим светодиодом и выполнить расчёт резистора для светодиода отдельно для каждого плеча. Такой подход ещё выгоден тем, что в схеме можно использовать радиоэлементы с разными характеристиками.

Расчёт сопротивления каждого плеча происходит аналогично одиночному включению: Rn = (Uo — Us) / In, Ом, где:

Пример расчёта

Пускай на электрическую схему поступает питание от источника постоянного напряжения, равного 32 вольтам. В этой схеме стоят два параллельно включённых друг другу светодиода марки: Cree C503B-RAS и Cree XM—L T6. Для расчёта требуемого импеданса понадобится узнать из даташита типовое значение падения напряжения на этих светодиодах. Так, для первого оно составляет 2.1 В при токе 0,2, а второго — 2,9 В при той же величине силы тока.

Подставив данные значения в формулу для последовательной цепи, получится следующий результат:

Из стандартного ряда подбирают ближайшие значения. Ими будут: R1 = 22 Ома и R2 = 18 Ом. При желании можно рассчитать и мощность, рассеиваемую на резисторах по формуле: P = I*I*U. Для найденных резисторов она составит P= 0,001 Вт.

Браузерные онлайн-калькуляторы

При большом количестве светодиодов в схеме рассчитывать для каждого сопротивление — процесс довольно утомительный, тем более что при этом можно допустить ошибку. Поэтому проще всего для расчётов использовать онлайн-калькуляторы.

Представляют они собой программу, написанную для работы в браузере. В интернете можно встретить много таких калькуляторов для светодиодов, но принцип работы у них одинаков. Понадобится ввести справочные данные в предложенных формах, выбрать схему подключения и нажать кнопку «Результат» или «Расчёт». После чего останется только дождаться ответа.

Пересчитав вручную, его можно проверить, но особого смысла в этом не будет, так как при вычислении программы используют аналогичные формулы.

Олифа оксоль: что это такое, технические характеристики, из чего делают

Что такое олифа – общее описание

Прежде чем разбираться непосредственно с олифой Оксоль, правильно будет рассмотреть, что такое олифа вообще. Самое точное определение – это буквальный перевод этого слова с греческого языка – «варёное масло».

Олифу изготавливают на основе масел, которые подвергаются термической обработке. В результате полученный состав с добавками не впитывает влагу и не растворяется в воде, способен глубоко проникать в волокнистое основание. Поэтому применяется чаще всего олифа для дерева и древесных плит – после пропитки древесина будет служить значительно дольше.

Производят пропитку на разной основе, что отражается на её цвете, который может быть жёлтый, бурый или коричневый. Чем больше наносится слоёв, тем более насыщенный получится оттенок покрытия. Так, льняная олифа близка к прозрачной, а конопляная становится темной.

Масло по своей природе способно загустевать, но не высыхает полностью. Образующаяся плёнка остаётся жирной в течение длительного времени. Чтобы пропитка высыхала, для изготовления олифы используют масла, в состав которых входит линоленовая или линолевая кислота. Так, например, в льняном масле их содержание равно 80%, в конопляном – около 70%, от 30 до 50% имеется в ореховом, подсолнечном или маковом маслах. Сколько сохнет олифа на дереве, зависит от масла, которое входит в состав пропитки. В среднем это 24-30 часов.


Олифа на подсолнечном масле Источник nashaspravka.ru

Возвращаясь к переводу остановимся на слое «варёное». Без температурного воздействия процесс изготовления олифы занимает несколько месяцев. Чтобы ускорить процесс, исходное сырье доводят до кипения. В результате происходит разложение компонентов, которые отрицательно влияют на высыхание плёнки.

При участии солей металлов быстрее возникает и проходит окислительная реакция. Так, введение марганца провоцирует сгущение массы в течение 6-36 часов в зависимости от используемого масла для изготовления олифы.

На заметку! Соли металлов, которые способны ускорять реакции окисления, называют «сиккативы» (от латинского «siccativus» – высушивающий).

Применение

Некоторое время считалось, что олифа – это финишная пропитка для дерева. Все её разновидности обладают свойством глубокого проникновения, влагонепроницаемостью. Предназначены они для защиты дерева от паразитов и гниения, металла от коррозии, минерального основания от биологического поражения (выравнивающие смеси, мел и гипс).

Сегодня существует ещё одно решение для чего применяется олифа – её используют в качестве рабочей основы под масляные шпаклёвки и краски. Это объясняется схожей природой и высокой адгезией. А также состав способствует снижению расхода отделочных материалов, так как основание после обработки обладает меньшим водопоглощением.


Грунтовочный слой Источник tildacdn.com

Принцип действия

Процесс загустевания пропитки происходит под воздействием кислорода, положительных температур и света (преимущественно солнечного). Тонкослойное покрытие в результате постепенно превращается в твёрдую и эластичную плёнку.

Содержание жирных кислот в олифе определяет скорость высыхания покрытия. Чем больше этих глицеридов, тем выше так называемое йодное число (количество йода в граммах, которое присоединяется к 100 грамм органики). Рассматривая технические характеристики олифы, всегда обращают внимание на это значение.

Так, у льняного масла йодное число равно 174-204, у конопляного – до 167, у оливкового менее 94. Составы с минеральной природой жирных кислот не содержат, поэтому процесс полимеризации не присутствует.

Правила пользования

Олифа – это жидкость, которая со временем загустевает и обладает относительно малым расходом. Поэтому нередко остатки хранят до следующего применения. Густую массу можно разбавить касторовым маслом, уайт-спиритом, скипидаром, органическими кислотами. Эти средства не влияют на качество пропитки. Дозировка, как правило, выглядит так: растворителя 1 часть, олифы – 10.

Читайте также:  Поклейка стеклообоев под покраску


Разбавление густой массы Источник 5domov.ru

Важно отметить способность олифы к горению. Органические растворители также обладают подобным свойством. При неправильном обращении с жидкостями существует риск самовоспламенения и даже взрыва.

Наносить олифу можно только на подготовленную поверхность. Она должна быть чистой, сухой и без жировых пятен. Работать можно кистью с мягким ворсом или валиком. Формируют 2-3 слоя с промежуточным высыханием. Расход в среднем составляет 130 мл/кв.м.

Смотрите также: Каталог компаний, что специализируются на лакокрасочных и отделочных материалах

Условия хранения

Транспортировка готовой продукции проводится в стеклянной или пластиковой таре с герметичной крышкой. Эти материалы не окисляются и не пропускают влагу с воздухом. Процесс загустевания содержимого такая тара, как и другие варианты, сводит к минимуму, но не исключает полностью.

Материалы, которые поддерживают огонь, обязательно хранят в проветриваемых помещениях. Для олифы важно обеспечить отсутствие солнца и влаги. А также тара должна быть герметичной и плотно закрыта.


Упаковка для олифы Источник stroimaterials.ru

Что такое олифовка – пропитываем дерево

Следует отметить, что олифа пользуется спросом среди любителей натуральных материалов, которые абсолютно безопасны для здоровья людей. Однако по остальным параметрам (прочность, глубина проникновения, долговечность) составы на основе натуральных масел уже давно проигрывают пропиткам на основе алкидных смол с фунгицидами и прочими модификаторами.

Натуральная пропитка чаще всего используется в уходе за деревянными изделиями, которые периодически, так или иначе, нуждаются в чистке, шлифовке. Например, это могут быть столярные инструменты. Также олифы из натуральных масел хорошо себя показывают во внутренних работах – обработанные деревянные поверхности очень хорошо смотрятся, продолжают дышать и ароматизировать воздух. А вот для наружных работ лучше воспользоваться более современными, стойкими к перепадам температур, влаге и вредителям веществами.

Олифа – это пенкообразователь, сделанный на основе растительного масла и прошедший специальную обработку (длительный перегрев высокой температурой или окисление). Также в нее добавляются сиккативы и растворители, которые применяются при изготовлении красок, лаков, грунтовок и шпаклевок. Олифа применяется в качестве грунтовки древесины и других пористых материалов перед покраской, для изготовления шпаклевочных составов, а также как самостоятельное декоративное покрытие.

По своей классификации они бывают:

В зависимости от того, к какому классу относится олифа, она имеет свой срок высыхания. Зная время высыхания олифы того или иного класса, вы сможете работать с этим материалом намного качественнее. Так, если она не высохнет в достаточной степени, а вы начнете покраску предмета, покрытие будет плохо ложиться и со временем начнет трескаться.

Примечание! Все виды олифы, кроме натуральной, в составе имеют быстровоспламеняющиеся растворители, что делает их взрыво- и пожароопасными.

Разновидности олифы

Основная классификация олифы ведётся на основании состава. Точнее, по природе главного компонента, из которого изготавливают пропитку. Так, выделяют 5 видов: натуральная, синтетическая, Оксоль, комбинированная и алкидная.

Натуральная

Для производства такой олифы используют только природные масла. Исключением является только подсолнечное, так как оно нуждается в дополнительных растворителях для полимеризации. А в натуральных составах допустимы лишь сиккативы (до 3% от общего объёма).

Масло с функциональными добавками подвергается нагреванию до +300 °C, выдерживают в специальных резервуарах в течение 12 часов. Если будущая олифа в процессе изготовления дополнительно обдувается воздушным потоком, то полученную олифу относят к оксидированным или окислённым пропиткам.

Технические характеристики материалов должны соответствовать государственным стандартам. Выглядят они так:


Льняная олифа Источник materialyinfo.ru

Время высыхания олифы на деревянной поверхности

Важным моментом при работе с раствором является вопрос, сколько сохнет на дереве раствор. Каждый вид смеси имеет свой срок. Время высыхания олифы на деревянной поверхности зависит от состава вещества:

  1. оксоли и комбинированные олифы застывают от 8 до 12 часов;
  2. растворы натурального происхождения полимеризуются медленнее — от 1 до 1, 5 суток.
  3. синтетическая высыхает быстрее — до 8 часов.

На длительность застывания олифы влияет температура окружающей среды. Оптимальный параметр — около 20 — 22 градусов. При высокой влажности раствор может сохранять первоначальные свойства в течение большого количества времени.

В Москве можно приобрести олифы в крупных строительных магазинах или через интернет. Достаточно позвонить по телефонам, опубликованным на сайте или оставить свой e-mail, обязательный для связи с консультантом. Интернет-покупка удобна для тех, у кого не будет времени для похода по супермаркетам.

Разнообразие вариантов олифы для дерева позволяет выбрать оптимальный состав для любого вида ремонтных работ.

Видео описание

Как правильно обработать дерево натуральной олифой показано в видео:

Оксоль – полунатуральная олифа

Зная, что такое натуральная олифа, проще определиться с тем, что такое олифа Оксоль, ведь по сути это просто общее название для полунатуральных масляных пропиток.

Для понимания, в чем разница олифы Оксоль и натуральной, рассмотрим особенности состава. У полунатуральной природные масла составляют не 97, а, как правило, 55% от общего объёма олифы. Остальные 45% – это растворители (40%) и сиккативы (5%), из-за которых, кстати, при работе с Оксолью появляется неприятный запах, который долго выветривается. Понятно, что качество полунатуральной олифы ниже, но и стоимость готового состава заметно ниже.

По применению различают 3 подвида Оксоли:


Маркировка Оксоли Источник wp.com
То, что Оксоль ниже по качеству, чем натуральная олифа, сразу видно, когда обработанная поверхность оказывается под воздействие механической нагрузки – защитный слой начинает разрушаться. Низкая прочность сухого остатка полунатуральной олифы является причиной того, что она непригодна для пропитки напольных покрытий. Если всё же приходится для них использовать Оксоль, то необходимо дополнительное лакирование или окрашивание поверхности.

В целом, как и натуральная, олифа Оксоль образует плёнку, которая препятствует глубокому проникновению окрасочных материалов, что заметно сокращает их расход. Сухой остаток также обеспечивает защиту основанию и улучшает адгезию поверхности с ЛКМ. Самостоятельно прозрачная с лёгким блеском плёнка справляется с влагой и лёгкой чисткой, биологическими явлениями и погодными условиями. Одного литра, как правила, при однослойном нанесении хватает на 4-5 кв.м.

При работе с пропиткой важно защищать кожу от растворителей, обеспечить проветривание в помещении. Также необходимо исключить прямой контакт с электричеством и пламенем, так как состав легко воспламеняется. Использовать обогреватели, вентиляторы, организовывать сквозняки для ускорения процесса высыхания нельзя, так как это приведёт к растрескиванию покрытия.

Видео описание

Из видео можно узнать, как влияет температура пропитки на глубину проникновения на примере льняного масла:
Для определения натуральности материала достаточно присмотреться к прозрачности и цвету. Настоящая продукция всегда имеет оттенок. Дополнительно нужно ознакомиться с сертификатами (соответствия, гигиенический для Оксоль) и регламентами производства (ГОСТ, ТУ).

В случае приготовления серебрянки на олифе, надо понимать, что термостойкость алюминия будет сведена на нет. Если будет использована олифа из синтетической группы, то стоит отдавать предпочтение сланцевой, которая формирует атмосферостойкую плёнку.


Отсутствие осадка – качество олифы Источник obi.ru

Дорогие породы дерева обрабатывать лучше натуральной олифой. Заборы можно пропитать Оксолью либо комбинированным составом. Когда выбираете олифу, то проще её оценивать, когда она в прозрачной таре – так легче увидеть наличие осадка. Если он имеется, то качество товара – низкое.

Коротко о главном

Олифа обладает защитными свойствами от влаги, насекомых, грибка, плесени и бактерий.

По природе материал бывает натуральным или синтетическим. Первые изготавливают из растительных масел и допустимы для внутренних работ. Вторые хуже высыхают, сильнее пахнут и применяются на улице.

Наносят состав в 2-3 слоя кистью или валиком.

Олифа Оксоль – это общее название для группы полунатуральных пропиток. В зависимости от основы и рекомендуемого применения делятся на такие типы, как В, ПВ, СМ.

Олифу Оксоль используют в качестве самостоятельной пропитки для дерева, грунта под масляные составы, разбавителя для красок, лаков, шпаклёвок или штукатурки.

Определяем расход и сколько сохнет олифа на дереве — правильное применение и сравнение

Олифа для дерева является пленкообразующей прозрачной жидкостью, производится из природных или искусственного происхождения компонентов. Ее можно использовать для грунтования и в качестве добавки для более сложных смесей.

Для чего используют олифу? Ее применяют отдельно и как материал для обработки поверхности при работах по дереву. А зачем поверхность обрабатывать? Древесина сама по себе не обладает высокой прочностью и не очень долговечна. Олифа является компонентом, позволяющим защитить деревянные изделия и поверхности. К тому же она позволяет снизить нормы расхода декоративного покрытия, такого как лак, или красящего вещества — оно не будет дополнительно впитываться в древесину, уже пропитанную маслом.

Виды олифы

Все существующие виды олифы можно условно распределить на следующие категории:

Натуральные виды изготавливают из масел природного происхождения. Чаще всего основой натуральной пропитки является масло изо льна, хотя применяют и конопляное или подсолнечное. В натуральных растворах допустима очень маленькая доля химических компонентов. В состав добавляется сиккатив — вещество, являющееся катализатором высыхания. Как сиккативы применяют соединения металлов — кобальта, марганца, свинца, железа и др.

Натуральные пропитки хорошие, но достаточно дорогие, и применять их для обработки фасадов зданий нецелесообразно. Вдобавок они слабо защищают от грибка, плесени и насекомых-вредителей. Этот вид применяют для разбавления масляных красок, а также грунтовки дерева перед тем, как красить его или наносить лак. Натуральные пропитки используют и в качестве основы для грунтовочных и шпаклевочных смесей. Применяют их и для обработки дерева во внутренних жилых помещениях, натуральные олифы наименее токсичны, по этому параметру они лучше прочих видов. Время высыхания такой пропитки зависит от температуры окружающего воздуха и при +20ºС составляет приблизительно сутки.

Полунатуральные пропитки , или оксоли, тоже изготавливают из масла, чаще всего подсолнечного. Их отличие от натуральных состоит в содержании большой доли такого органического растворителя, как уайт-спирит. Его количество в растворе может достигать 40%. Еще в оксоли включают около 5% сиккативов.

Применяют полунатуральные олифы в том же качестве, что и натуральные, но чаще для разведения красок или в качестве грунтовки. Они могут применяться для пропитывания деревянных материалов в сухих помещениях. Высыхают оксоли немного быстрее натуральных растворов, при этом дают меньший расход олифы на 1м2. К тому же у них ниже себестоимость изготовления. Обычный цвет полунатуральных олиф — светло-коричневый.

Комбинированные олифы очень сходны с полунатуральными, но процент уайт-спирита в них меньше, около 30%. Поэтому главный плюс комбинированных пропиток по сравнению с полунатуральными — гораздо меньшая токсичность. Комбинированные олифы в основном применяются для изготовления масляных красок. В них часто содержатся специальные компоненты, повышающие нужные для лакокрасочных материалов свойства. Кроме того, комбинированные пропитки используют как грунтовку перед тем, как произойдет покраска деревянного изделия. Время их высыхания составляет до 24 часов.

Синтетические олифы , в отличие от натуральных, производят из искусственных материалов — полимеров. Сырьем для них могут быть нефть, уголь или побочные продукты производства искусственного каучука. У синтетических пропиток темный оттенок и резкий, малоприятный для обоняния запах.

В качестве пропитки для деревянных поверхностей синтетические олифы практически не используют. Их обычно применяют при разведении лакокрасочных материалов низких сортов или в качестве основы для паст и замазок. Синтетика — самая дешевая и низкокачественная из всех разновидностей олифы. Ее категорически нельзя применять для пропитки поверхностей внутри жилых зданий и помещений из-за крайне высокой токсичности. Поэтому ее используют для наружных работ.

Обработка дерева

Чтобы пропитать дерево олифой, изделие нужно сначала подготовить. Древесину необходимо обезжирить, очистить от грязи и пыли, высушить. Наносить жидкость можно кисточкой, валиком, пульверизатором, тряпкой из природной ткани или помещать изделие в пропитку целиком на продолжительное время.

Вот некоторые способы пропитки древесины.

  1. Горячая пропитка. Обработка происходит в водяной бане, этот метод особенно подходит для пропитки небольших деревянных изделий. Изделие помещается в емкость с разогретым раствором на 4-8 часов, затем сушится около 4-5 дней. Если в олифу добавить 2-3% сурика из свинца, поверхность может высохнуть чуть раньше, за 2-3 суток.
  2. Масляная олифа с керосином. Эти компоненты смешиваются в равных пропорциях. Можно применять как горячий раствор (выдерживать изделие нужно 3 часа), так и холодный (пропитка займет 1-2 суток). Приблизительное время высыхания изделия — 2-3 дня.
  3. Олифа, парафин и скипидар. Потребуется 5 частей олифы, 1 часть скипидара и 8 частей парафина. Для точных расчетов количества компонентов можно использовать калькулятор. Предварительно парафин растворяется в скипидаре с помощью водяной бани, затем добавляется олифа, раствор тщательно перемешивается. Смесь в горячем виде наносится на поверхность. Высыхает полностью за 2-3 дня.
  4. Олифа с воском. Делается смесь из 20 частей олифы и 3 частей измельченного воска и наносится на поверхность. При таком способе пропитки срок высыхания составит 2-3 дня.
  5. Пропитка в целлофановом пакете. Берется пакет (обязательно целый!), в него заливается некоторое количество олифы. Затем кладем в него деревянное изделие, обворачиваем пакетом и заклеиваем скотчем. На пропитку нужно несколько часов. Способ удобен для пропитывания небольших изделий.

При обработке необходимо наносить на изделие достаточно большое количество олифы, потому что древесину нужно хорошо пропитать. При необходимости после высыхания наносят еще слой — обработка может повторяться, если дерево еще впитывает раствор.

Высушивание поверхности после пропитки

Сколько сохнет олифа, зависит от количества сиккатива, температуры и влажности, а также типа и качества самой пропитки.

Замечено, что растворы с полиметаллическими сиккативами высыхают гораздо быстрее. Натуральная олифа изо льна сохнет 20 часов при добавлении свинца и 12 часов при добавлении марганца. Если же добавить в качестве сиккатива смесь этих металлов, срок сушки сократится до 8 часов.

Очень важны для скорости высыхания температура и влажность. Для просушки олифы с сиккативом из кобальта потребуется в 2 раза меньше времени, а с марганцевым — в 2-3 раза, если столбик термометра показывает более +25ºС. Скорость сушки значительно снизится, если влажность воздуха в помещении составляет 70% и более.

Удаление олифы

Практически все виды пропиток удаляются с деревянной поверхности посредством бензина. Не очень большой кусок ветоши вымачивают в бензине и протирают нужное место. Через 15-20 минут масло легко убирается с поверхности той же ветошью. Однако необходимо помнить, что удалить возможно лишь верхний слой пропитки — впитавшаяся олифа навсегда в дереве и останется.

При работах по дереву вместо олифы иногда применяют такое средство, как морилка. Эта жидкость тоже впитывается в дерево. Но у нее другое предназначение — морилка нужна для подчеркивания естественного древесного рисунка, она придает дереву более красивый внешний вид. Защищающих дерево свойств классическая морилка не имеет, это чисто декоративное средство.

Поэтому после ее высыхания на дерево дополнительно наносят лак. Защиту же дерева дает лишь морилка, одним из основных компонентов которой является спирт или растворитель. Морилку и лак обычно применяют комплексно, как следует пропитывают морилкой поверхность дерева, а когда она высохла, на обработанные площади наносится лак. Для защиты дерево могут покрывать и другими материалами, например антисептиками.

Старая олифа является прекрасным аналогом современных и более дорогих методов пропитки и грунтовки древесных поверхностей. Но стоит помнить, что применение в жилых зданиях допустимо не для всех ее видов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *