如何計算 LED 電阻 - 帶有示例的公式 + 在線計算器

不同顏色的 LED 具有不同的直接工作電壓。它們是通過選擇 LED 的限流電阻來設置的。要將照明設備帶入標稱模式，您需要使用工作電流為 p-n 結供電。為此，請計算 LED 的電阻。

LED電壓表取決於顏色

LED的工作電壓不同。它們取決於半導體 p-n 結的材料，並與發光波長有關，即發光顏色陰影。

下表給出了用於計算阻尼電阻的不同顏色的標稱模式表。

從表中可以看出 3 伏特可以打開所有類型的發光器，但帶有白色、部分紫色和全部紫外線的設備除外。這是因為您需要“花費”部分電源電壓來限制通過晶體的電流。

使用 5、9 或 12 V 的電源，您可以為單個二極管或其 3 和 5-6 件的串聯鏈供電。

串行鏈將使用它們的設備的可靠性降低了大約與 LED 數量相對應的一個因素。並且並聯以相同的比例增加可靠性：2 鏈 - 2 倍，3 - 3 倍，等等。

但是它們的運行時間對於光源來說是前所未有的，從 30-50 到 130-15 萬小時，證明了可靠性下降是合理的，因為。設備的使用壽命取決於它。甚至每天 5 小時工作 30-50000 小時—— 每天晚上4小時和早上1小時是16-27年的工作.在此期間，大部分燈具將過時並被丟棄。因此，串行連接被所有LED設備製造商廣泛使用。

用於計算 LED 的在線計算器

對於自動計算，您將需要以下數據：

• 源或電源電壓，V；
• 器件的額定正向電壓，V；
• 直接額定工作電流，mA；
• 串聯或併聯的 LED 數量；
• LED接線圖(s)。

初始數據可以從二極管的護照中獲取。

將它們輸入到計算器的相應窗口後，點擊“計算”按鈕，即可得到電阻的標稱值及其功率。

電阻限流器值的計算

在實踐中，使用了兩種類型的計算——圖形計算，根據特定二極管的電流-電壓特性，以及數學計算——根據其護照數據。

發射器與電源連接示意圖。

圖片上：

• 乙 - 在輸出端具有 E 值的電源；
• “+”/“-” - LED 連接的極性：“+” - 陽極，在圖表中顯示為三角形，“-” - 陰極，在圖表中 - 橫劃線；
• R – 限流電阻；
• ü_引領 - 直接，也是工作電壓；
• 我 - 通過設備的工作電流；
• 電阻兩端的電壓表示為 U_R.

那麼計算方案將採用以下形式：

計算電阻的方案。

計算限制電流的電阻。電壓 ü 像這樣分佈在鏈中：

U = U_R + U_引領 或 U_R + I×R_引領, 伏特,

在哪裡 R_引領- p-n 結的內部差分電阻。

通過數學變換，我們得到公式：

R = (U-U_引領)/我，以歐姆為單位.

價值 ü_引領 可以從護照值中選擇。

讓我們計算 Cree LED 型號 Cree XM–L 的限流電阻值，該型號具有 T6 檔位。

他的護照資料：典型的名義上 ü_引領 = 2.9 V 最大值 ü_引領 = 3.5 V，工作電流 我_引領\u003d 0.7 A。

對於計算，我們使用 ü_引領 = 2.9 V。

R = (U-U_引領) / I \u003d (5-2.9) / 0.7 \u003d 3 歐姆。

計算值為 3 歐姆。我們選擇精度公差為 ± 5% 的元素。該精度足以將工作點設置為 700 mA。

向上取整電阻值。這將降低電流、二極管的光通量，並在晶體的更溫和的熱狀態下提高操作的可靠性。

計算此電阻器所需的功耗：

P = I² × R = 0.7² × 3 = 1.47 W

為了可靠性，我們將其四捨五入到最接近的較大值 - 2 瓦。

串聯和並聯方案 LED 被廣泛使用並顯示了這些類型的連接的特徵。串聯連接相同的元件可以在它們之間平均分配源電壓。具有不同的內部電阻 - 與電阻成比例。並聯時，電壓相同，電流與元件的內阻成反比。

LED串聯時

串聯時，鏈中的第一個二極管通過陽極連接到電源的“+”，通過陰極連接到第二個二極管的陽極。依此類推，直到鏈中的最後一個，其陰極連接到“-”源。串聯電路中的電流在其所有元件中都是相同的。那些。通過任何照明設備，它具有相同的量級。開路的內阻，即發光晶體，為幾十或幾百歐姆。如果 15-20 mA 以 100 歐姆的電阻流過電路，則每個元件的電壓為 1.5-2 V。所有設備上的電壓總和應小於電源電壓。差異通常通過執行兩個功能的特殊電阻器來消除：

• 限制額定工作電流；
• 為 LED 提供額定正向電壓。

另請閱讀

將 LED 連接到 12 伏

 

並聯時

並聯可以通過兩種方式完成。

並聯電路。

上圖顯示瞭如何啟用它是不可取的。通過這種連接，一個電阻將確保只有在理想晶體和引線長度相同的情況下電流相等。但是半導體器件在製造過程中參數的變化並不能使其相同。和相同的選擇 - 大大提高了價格。 差值可達50-70%以上.組裝完結構後，您將獲得至少 50-70% 的輝光差異。此外，一個發射器的故障將改變所有發射器的運行：如果電路壞了，一個會熄滅，其餘的會發光 33%，並開始升溫。過熱將導致它們的退化 - 發光陰影的變化和亮度的降低。

如果晶體過熱和燃燒導致短路，限流電阻可能會失效。

較低的選項允許您設置任何二極管的所需工作點，即使它們具有不同的額定功率。

設備串並聯方案。

對於 4.5 V 的電壓，三個 LED 元件和一個限流電阻串聯。生成的鍊是並聯連接的。 20 mA 流過每個二極管，60 mA 流過所有二極管。它們中的每一個都小於 1.5 V，而在限流器上 - 不小於 0.2-0.5 V。有趣的是，如果您使用 4.5 V 電源，那麼只有紅外二極管可以在正向電壓為小於 1.5 V，或者您需要將電源增加到至少 5 V。

由於30-50%或更多的參數散佈，不建議直接並聯LED元件（電路的上部）。對每個二極管（下部）使用具有單獨電阻的電路，並且已經將成對的二極管電阻並聯。

當一個 LED

單顆LED電阻 它僅在其功率高達 50-100 mW 時使用.在高功率值下，電源電路的效率顯著降低。

如果二極管的正向工作電壓明顯低於電源電壓，則使用限流電阻會導致較大的損耗。優質穩定的電源，經過精心過濾的波紋，由3-5種保護提供的電源不轉化為光，而只是以熱量的形式被動消散。

他們在高功率下 司機 – 標稱值的電流穩定器。

使用限流電阻來設置操作 LED特性 是確保其最佳運行的一種簡單可靠的方法。

最簡單的電阻計算視頻示例。

但是對於超過一百毫瓦的二極管功率，有必要使用自主或內置的電流穩定源或驅動器。