如何計算 LED 的電阻 - 帶有示例的公式 + 在線計算器

不同色調的 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。這是通過計算 LED 的電阻來完成的。

取決於顏色的 LED 電壓表

工作 LED 電壓不同。它們取決於半導體 p-n 結的材料，並與發光的波長，即發光顏色的色調有關。

下表顯示了用於計算阻尼電阻的不同色調的標稱模式。

從表中我們可以看出 3伏可用於開啟各種發射器，帶有白色、部分紫色和全部紫外線的設備除外。這是因為有必要“用盡”部分電源電壓來限制通過晶振的電流。

使用 5、9 或 12 V 電源，您可以為單個二極管或串聯的 3 和 5-6 個二極管鏈供電。

串行鏈降低了使用它們的設備的可靠性，大約是 LED 數量的一個因素。並聯以相同的比例增加可靠性：2 鏈 - 2 倍、3 - 3 倍等。

但是從 30-50 到 130-15 萬小時的前所未有的光源持續時間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 小時的 30-50,000 小時運行 - 每天晚上 4 小時和早上 1 小時 - 運行 16-27 年.在此期間，大多數固定裝置將過時並報廢。因此，串聯連接被所有LED器件製造商廣泛使用。

用於計算 LED 的在線計算器

自動計算需要以下數據：

• 源或電源電壓，V；
• 設備的標稱直流電壓，V；
• 直接額定工作電流，mA；
• 串聯或併聯的 LED 數量；
• LED連接圖圖表。

初始數據可以從二極管的數據表中獲取。

在計算器的相應窗口中輸入它們後，按“計算”，您將獲得電阻的標稱值及其功率。

二極管限流電阻尺寸的計算

在實踐中，使用兩種類型的計算 - 圖形 - 根據二極管的伏安特性和數學 - 根據其額定數據。

變送器與電源的連接示意圖。

圖中：

• Е - 是電源，輸出值為 E；
• “+”/“-” - LED 連接的極性：“+” - 陽極，圖中用三角形表示，“-” - 陰極，圖中用十字劃線表示；
• 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；
• 我們將電阻兩端的電壓表示為 U_R.

那麼計算電路將如下所示：

計算電阻的示意圖。

讓我們計算電流限制的電阻。電壓 ü 在電路中將分佈如下：

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 可以從數據表值中獲取。

讓我們計算一下 Cree LED 型號 Cree XM-L 的限流電阻值，它有一個 T6 bin。

其規格：典型標稱 ü_引領 = 2.9 V，最大值 ü_引領 = 3.5 V，工作電流 我_引領=0,7 А。

對於計算，我們使用 ü_引領 = 2,9 В。

R = (U-U_引領)/I = (5-2,9)/0,7 = 3 歐姆。

計算值等於 3 歐姆。我們選擇精度公差為 ± 5% 的元件。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，並通過更溫和的晶體熱模式提高操作的可靠性。

讓我們計算此電阻器所需的功耗：

P = I² × R = 0.7² × 3 = 1.47 W

為安全起見，將其四捨五入到最接近的較高值 2 W。

串聯和並聯方案 LED 被廣泛使用並顯示了這些連接的特徵。串聯連接相同的元件可以在它們之間平均分配源電壓。對於不同的內阻，它與電阻成正比。並聯時，電壓相同，電流與元件的內阻成反比。

當 LED 串聯時。

在串聯連接中，鏈中的第一個二極管的陽極連接到電源的“+”，其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二極管，其陰極連接到源極的“-”。串聯電路中的電流在其所有元件中都是相同的。也就是說，它通過任何光設備具有相同的量級。開路即發光晶體的內阻在幾十或幾百歐姆。如果 15-20 mA 以 100 歐姆的電阻流經電路，則每個元件將有 1.5-2 V。所有設備上的電壓之和必須小於電源電壓。差異通常通過一個特殊的電阻器來抑制，它執行兩個功能：

• 限制額定工作電流；
• 提供 LED 上的標稱正向電壓。

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。

並聯接線圖。

上面的圖片顯示如何打開是不可取的。通過這種連接，只有當晶體完美且電源導體的長度相同時，一個電阻才能確保電流相等。但是半導體器件在製造過程中參數的分散並不允許它們完全相同。選擇相同的價格會大大增加。 差異可以是 50-70% 或更多.組裝設計，您將獲得至少 50-70% 的發光差異。此外，一個散熱器的故障會改變所有散熱器的運行：如果電路壞了，一個會熄滅，另一個會發光33%，變得更熱。過熱將導致它們的退化 - 發光陰影的變化和亮度的降低。

晶體過熱燒毀造成短路時，限流電阻可能失效。

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。

三個 LED 元件和一個限流電阻以 4.5 V 串聯連接。由此產生的鍊是並聯連接的。每個二極管承載 20 mA，總共 60 mA。它們每個都小於 1.5 V，而限流器不小於 0.2-0.5 V。有趣的是，如果您使用 4.5 V 電源，則只有直流電壓小於 1.5 V 的紅外二極管可以使用它，或者您需要將電源增加到至少 5 V。

不建議直接並聯 LED 元件（電路的上部），因為參數變化 30-50% 或更多。對每個二極管（下半部分）使用帶有單獨電阻器的方案，並將已經並聯的二極管電阻器對連接起來。

當單個 LED

單個 LED 的電阻器 僅在其功率高達 50-100 mW 時使用.在較高的功率值下，電源電路的效率會顯著降低。

如果二極管的直接工作電壓遠低於電源電壓，則使用限流電阻會導致高損耗。 3-5種電源保護提供的優質穩定的電能，經過精心過濾的紋波，不轉化為光，而是簡單地以熱量的形式被動消散。

對於高功率輸出，使用以下驅動器 司機 - 限流電阻用於大功率輸出。

使用限流電阻來設置操作 引領 - 是一種確保 LED 最佳運行的簡單而可靠的方法。

簡單電阻計算的視頻示例。

但是對於超過 100 毫瓦的二極管功率，您需要使用獨立或內置的電流穩定源或驅動器。