В большинстве электронных схемах, резистор, включенный последовательно со светодиодом (СД) необходим для ограничения величины рабочего тока. Для надёжной работы падение напряжения на p-n-переходе светодиода не должно превышать допустимое значение (от 1,8 до 3,6 В). В некоторых случаях требуется дополнительно использовать резистор, включенный в "параллель" с СД.
Как работает СД
Светодиод представляет собой полупроводниковый кристалл (например, GaAs, InSb, InAs), в котором с помощью внедрения атомов примесей создан P-N переход (две области с разным типом проводимости). При подаче напряжения в прямом направлении (плюс на P-область, минус на N-область) переход "открывается", ток резко, нелинейно, начинает возрастать. Протекание тока сопровождается световым излучением. Для предотвращения быстрого разрушения СД последовательно включается ограничительный резистор.
При подаче напряжения в обратном направлении P-N переход "запирается", ток становится равным току утечки вплоть до напряжения пробоя (более 20 В), излучение отсутствует. Величина этого тока пренебрежимо мала по сравнению с током в прямом направлении.
Шунтирующий резистор
Кроме ограничительного (последовательного) сопротивления электронщики в некоторых схемах применяют параллельное включения резистора.
Необходимость в параллельном подключении возникает в случаях, когда управление протеканием тока через СД осуществляется не напрямую от батареи, а через активный элемент цепи, например, биполярный транзистор или микросхему.
На схеме видно, что светодиод LED1 будет светиться, когда ток от эмиттера идет к коллектору, то есть транзистор не закрыт. Когда на базу Т1 подается запирающее напряжение, через СД будет протекать ток утечки транзистора (не путать с током утечки СД). Иногда величины этого тока может хватить для активации излучения СД тогда, когда это не требуется. Такая ситуация встречается, например, при использовании мощных транзисторов, с заметными токами утечки.
Для исключения "паразитного" излучения параллельно СД подключается шунтирующий резистор, который замыкает на себя ток утечки и обеспечивает нужный режим работы схемы.
Параллельный резистор для оптопары
Оптопара (оптрон) — это элемент электронной схемы, представляющий собой комбинацию излучателя и фотоприемника. Роль излучателя выполняет светодиод, а в качестве фотоприёмника могут использоваться, фотосопротивление или фотодиод, или фототранзистор. Эту очень полезную оптическую "парочку" электронщики используют для гальванической развязки отдельных блоков схемы. Отсутствие соединительных проводов восполняется оптической связью.
В импульсных блоках питания оптроны используются для создания обратной связи, позволяющей стабилизировать выходное напряжение. В то же время для устойчивой работы требуется защита чувствительных СД от резких наводок, которые могут спровоцировать ложные ("паразитные") импульсы тока. Для подавления этого эффекта также применяется резистор, включённый параллельно светодиоду.
Заключение
В итоге можно сказать, что подключение резистора параллельно СД требуется в случаях, когда необходимо подавить (зашунтировать) влияние токов утечки и наводок от соседних элементов схемы.