如何计算 LED 电阻 - 带有示例的公式 + 在线计算器

不同颜色的 LED 具有不同的直接工作电压。它们是通过选择 LED 的限流电阻来设置的。要将照明设备带入标称模式，您需要使用工作电流为 p-n 结供电。为此，请计算 LED 的电阻。

LED电压表取决于颜色

LED的工作电压不同。它们取决于半导体 p-n 结的材料，并与发光波长有关，即发光颜色阴影。

下表给出了用于计算阻尼电阻的不同颜色的标称模式表。

从表中可以看出 3 伏特可以打开所有类型的发光器，带有白色、部分紫色和全部紫外线的设备除外。这是因为您需要“花费”部分电源电压来限制通过晶体的电流。

使用 5、9 或 12 V 电源，您可以为单个二极管或其 3 和 5-6 件的串联链供电。

串行链将使用它们的设备的可靠性降低了大约与 LED 数量相对应的一个因素。并且并联以相同的比例增加可靠性：2 链 - 2 倍，3 - 3 倍等。

但是它们的运行时间对于光源来说是前所未有的，从 30-50 到 130-15 万小时，证明了可靠性下降是合理的，因为。设备的使用寿命取决于它。甚至每天 5 小时工作 30-50000 小时—— 每天晚上4小时和早上1小时是16-27年的工作.在此期间，大部分灯具将过时并被丢弃。因此，串行连接被所有LED设备制造商广泛使用。

用于计算 LED 的在线计算器

对于自动计算，您将需要以下数据：

• 源或电源电压，V；
• 器件的额定正向电压，V；
• 直接额定工作电流，mA；
• 串联或并联的 LED 数量；
• LED接线图(s)。

初始数据可以从二极管的护照中获取。

将它们输入到计算器的相应窗口后，点击“计算”按钮，即可得到电阻的标称值及其功率。

计算电阻器电流限制器的值

在实践中，使用了两种类型的计算——图形计算，根据特定二极管的电流-电压特性，以及数学计算——根据其护照数据。

发射器与电源连接示意图。

图片上：

• E - 在输出端具有 E 值的电源；
• “+”/“-” - LED 连接的极性：“+” - 阳极，在图表中显示为三角形，“-” - 阴极，在图表中 - 横划线；
• R – 限流电阻；
• ü_引领 - 直接，也是工作电压；
• 我 - 通过设备的工作电流；
• 电阻两端的电压表示为 U_R.

那么计算方案将采用以下形式：

计算电阻的方案。

计算限制电流的电阻。电压 ü 像这样分布在链中：

U = U_R + U_引领 或 U_R + I×R_引领, 伏特,

在哪里 R_引领- p-n 结的内部差分电阻。

通过数学变换，我们得到公式：

R = (U-U_引领)/我，以欧姆为单位.

价值 ü_引领 可以从护照值中选择。

让我们计算 Cree LED 型号 Cree XM–L 的限流电阻值，该型号具有 T6 档位。

他的护照资料：典型的名义上 ü_引领 = 2.9 V 最大值 ü_引领 = 3.5 V，工作电流 我_引领\u003d 0.7 A。

对于计算，我们使用 ü_引领 = 2.9 V。

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

计算值为 3 欧姆。我们选择精度公差为 ± 5% 的元素。该精度足以将工作点设置为 700 mA。

向上取整电阻值。这将降低电流、二极管的光通量，并在晶体的更温和的热状态下提高操作的可靠性。

计算此电阻器所需的功耗：

P = I² × R = 0.7² × 3 = 1.47 W

为了可靠性，我们将其四舍五入到最接近的较大值 - 2 瓦。

串联和并联方案 LED 被广泛使用并显示了这些类型的连接的特征。串联连接相同的元件可以在它们之间平均分配源电压。具有不同的内部电阻 - 与电阻成比例。并联时，电压相同，电流与元件的内阻成反比。

LED串联时

串联时，链中的第一个二极管通过阳极连接到电源的“+”，通过阴极连接到第二个二极管的阳极。依此类推，直到链中的最后一个，其阴极连接到“-”源。串联电路中的电流在其所有元件中都是相同的。那些。通过任何照明设备，它具有相同的量级。开路的内阻，即发光晶体，为几十或几百欧姆。如果 15-20 mA 以 100 欧姆的电阻流过电路，则每个元件的电压为 1.5-2 V。所有设备上的电压总和应小于电源电压。差异通常通过执行两个功能的特殊电阻器来消除：

• 限制额定工作电流；
• 为 LED 提供额定正向电压。

另请阅读

将 LED 连接到 12 伏

 

并联时

并联可以通过两种方式完成。

并联电路。

上图显示了如何启用它是不可取的。通过这种连接，一个电阻将确保只有在理想晶体和引线长度相同的情况下电流相等。但是半导体器件在制造过程中参数的变化并不能使其相同。和相同的选择 - 大大提高了价格。 差值可达50-70%以上.组装完结构后，您将获得至少 50-70% 的辉光差异。此外，一个发射器的故障将改变所有发射器的运行：如果电路坏了，一个会熄灭，其余的会发光 33%，并开始升温。过热将导致它们的退化 - 发光阴影的变化和亮度的降低。

如果晶体过热和燃烧导致短路，限流电阻可能会失效。

较低的选项允许您设置任何二极管的所需工作点，即使它们具有不同的额定功率。

设备串并联方案。

对于 4.5 V 的电压，三个 LED 元件和一个限流电阻串联。生成的链是并联连接的。 20 mA 流过每个二极管，60 mA 流过所有二极管。它们中的每一个都小于 1.5 V，而在限流器上 - 不小于 0.2-0.5 V。有趣的是，如果您使用 4.5 V 电源，那么只有红外二极管可以在正向电压为小于 1.5 V，或者您需要将电源增加到至少 5 V。

由于30-50%或更多的参数散布，不建议直接并联LED元件（电路的上部）。对每个二极管（下部）使用具有单独电阻的电路，并且已经将成对的二极管电阻并联。

当一个 LED

单颗LED电阻 它仅在其功率高达 50-100 mW 时使用.在高功率值下，电源电路的效率显着降低。

如果二极管的正向工作电压明显低于电源电压，则使用限流电阻会导致较大的损耗。优质稳定的电源，经过精心过滤的波纹，由3-5种保护提供的电源不转化为光，而只是以热量的形式被动消散。

他们在高功率下 司机 – 标称值的电流稳定器。

使用限流电阻来设置操作 LED特性 是确保其最佳运行的一种简单可靠的方法。

最简单的电阻计算视频示例。

但是对于超过一百毫瓦的二极管功率，有必要使用自主或内置的电流稳定源或驱动器。