如何计算 LED 的电阻 - 带有示例的公式 + 在线计算器

不同色调的 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。这是通过计算 LED 的电阻来完成的。

取决于颜色的 LED 电压表

工作 LED 电压不同。它们取决于半导体 p-n 结的材料，并与发光的波长，即发光颜色的色调有关。

下表显示了用于计算阻尼电阻的不同色调的标称模式。

从表中我们可以看出 3伏可用于开启各种发射器，带有白色、部分紫色和全部紫外线的设备除外。这是因为有必要“用尽”部分电源电压来限制通过晶振的电流。

使用 5、9 或 12 V 电源，您可以为单个二极管或串联的 3 和 5-6 个二极管链供电。

串行链降低了使用它们的设备的可靠性，大约是 LED 数量的一个因素。并联以相同的比例增加可靠性：2 链 - 2 倍、3 - 3 倍等。

但是从 30-50 到 130-15 万小时的前所未有的光源持续时间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 小时的 30-50,000 小时运行 - 每天晚上 4 小时和早上 1 小时 - 运行 16-27 年.在此期间，大多数固定装置将过时并报废。因此，串联连接被所有LED器件制造商广泛使用。

用于计算 LED 的在线计算器

自动计算需要以下数据：

• 源或电源电压，V；
• 设备的标称直流电压，V；
• 直接额定工作电流，mA；
• 串联或并联的 LED 数量；
• LED连接图图表。

初始数据可以从二极管的数据表中获取。

在计算器的相应窗口中输入它们后，按“计算”，您将获得电阻的标称值及其功率。

二极管限流电阻尺寸的计算

在实践中，使用两种类型的计算 - 图形 - 根据二极管的伏安特性和数学 - 根据其额定数据。

变送器与电源的连接示意图。

图中：

• Е - 是电源，输出值为 E；
• “+”/“-” - LED 连接的极性：“+” - 阳极，图中用三角形表示，“-” - 阴极，图中用十字划线表示；
• 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；
• 我们将电阻两端的电压表示为 U_R.

那么计算电路将如下所示：

计算电阻的示意图。

让我们计算电流限制的电阻。电压 ü 在电路中将分布如下：

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 可以从数据表值中获取。

让我们计算一下 Cree LED 型号 Cree XM-L 的限流电阻值，它有一个 T6 bin。

其规格：典型标称 ü_引领 = 2.9 V，最大值 ü_引领 = 3.5 V，工作电流 我_引领=0,7 А。

对于计算，我们使用 ü_引领 = 2,9 В。

R = (U-U_引领)/I = (5-2,9)/0,7 = 3 欧姆。

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

向上取整电阻值。这将减少电流、二极管的光通量，并通过更温和的晶体热模式提高操作的可靠性。

让我们计算此电阻器所需的功耗：

P = I² × R = 0.7² × 3 = 1.47 W

为安全起见，将其四舍五入到最接近的较高值 2 W。

串联和并联方案 LED 被广泛使用并显示了这些连接的特征。串联连接相同的元件可以在它们之间平均分配源电压。对于不同的内阻，它与电阻成正比。并联时，电压相同，电流与元件的内阻成反比。

当 LED 串联时。

在串联连接中，链中的第一个二极管的阳极连接到电源的“+”，其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二极管，其阴极连接到源极的“-”。串联电路中的电流在其所有元件中都是相同的。也就是说，它通过任何光设备具有相同的量级。开路即发光晶体的内阻在几十或几百欧姆。如果 15-20 mA 以 100 欧姆的电阻流经电路，则每个元件将有 1.5-2 V。所有设备上的电压之和必须小于电源电压。差异通常通过一个特殊的电阻器来抑制，它执行两个功能：

• 限制额定工作电流；
• 提供 LED 上的标称正向电压。

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。

并联接线图。

上面的图片显示如何打开是不可取的。通过这种连接，只有当晶体完美且电源导体的长度相同时，一个电阻才能确保电流相等。但是半导体器件在制造过程中参数的分散并不允许它们完全相同。选择相同的价格会大大增加。 差异可以是 50-70% 或更多.组装设计，您将获得至少 50-70% 的发光差异。此外，一个散热器的故障会改变所有散热器的运行：如果电路坏了，一个会熄灭，另一个会发光33%，变得更热。过热将导致它们的退化 - 发光阴影的变化和亮度的降低。

晶体过热烧毁造成短路时，限流电阻可能失效。

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。

三个 LED 元件和一个限流电阻以 4.5 V 串联连接。由此产生的链是并联连接的。每个二极管承载 20 mA，总共 60 mA。它们每个都小于 1.5 V，而限流器不小于 0.2-0.5 V。有趣的是，如果您使用 4.5 V 电源，则只有直流电压小于 1.5 V 的红外二极管可以使用它，或者您需要将电源增加到至少 5 V。

不建议直接并联 LED 元件（电路的上部），因为参数变化 30-50% 或更多。对每个二极管（下半部分）使用带有单独电阻器的方案，并将已经并联的二极管电阻器对连接起来。

当单个 LED

单个 LED 的电阻器 仅在其功率高达 50-100 mW 时使用.在较高的功率值下，电源电路的效率会显着降低。

如果二极管的直接工作电压远低于电源电压，则使用限流电阻会导致高损耗。 3-5种电源保护提供的优质稳定的电能，经过精心过滤的纹波，不转化为光，而是简单地以热量的形式被动消散。

对于高功率输出，使用以下驱动器 司机 - 限流电阻用于大功率输出。

使用限流电阻来设置操作 引领 - 是一种确保 LED 最佳运行的简单而可靠的方法。

简单电阻计算的视频示例。

但是对于超过 100 毫瓦的二极管功率，您需要使用独立或内置的电流稳定源或驱动器。