LED抵抗器の計算方法-例を使った式+オンライン計算機

さまざまな色合いのLEDは、さまざまな直接動作電圧を持っています。これらは、LEDの電流制限抵抗を選択することによって設定されます。照明装置を公称モードにするには、動作電流でp-n接合に電力を供給する必要があります。これを行うには、LEDの抵抗を計算します。

色によるLED電圧表

LEDの動作電圧は異なります。それらは、半導体のp-n接合の材料に依存し、発光の波長に関連しています。グローカラーシェード。

減衰抵抗を計算するためのさまざまな色合いの公称モードの表を以下に示します。

表からわかるように 3ボルトはすべてのタイプのグローのエミッターをオンにすることができます、白、部分的に紫、すべて紫外線のデバイスを除く。これは、水晶を流れる電流を制限するために電源電圧の一部を「消費」する必要があるという事実によるものです。

5、9、または12 Vの電源を使用すると、単一のダイオードまたは3および5〜6個の直列チェーンに電力を供給することができます。

シリアルチェーンは、LEDの数に対応する係数で、それらが使用されるデバイスの信頼性を低下させます。また、並列接続により、同じ割合で信頼性が向上します。2つのチェーン-2倍、3〜3倍などです。

しかし、光源としては前例のない30〜50〜13万〜15万時間の動作時間は、信頼性の低下を正当化します。デバイスの耐用年数はそれに依存します。 1日5時間の3万から5万時間の仕事でさえ- 毎日夕方4時間と朝1時間は16-27年の仕事です。この間、ほとんどのランプは廃止され、廃棄されます。したがって、シリアル接続はLEDデバイスのすべてのメーカーで広く使用されています。

LEDを計算するためのオンライン計算機

自動計算には、次のデータが必要です。

• ソースまたは電源電圧、V;
• デバイスの定格順方向電圧V;
• 直接定格動作電流、mA;
• チェーン内または並列に接続されたLEDの数。
• LED配線図（s）。

初期データは、ダイオードのパスポートから取得できます。

それらを計算機の対応するウィンドウに入力した後、「計算」ボタンをクリックして、抵抗器の公称値とその電力を取得します。

抵抗電流リミッタの値の計算

実際には、特定のダイオードの電流-電圧特性に応じたグラフィカルな計算と、パスポートデータに応じた数学的な計算の2種類の計算が使用されます。

エミッターを電源に接続する概略図。

画像上：

• E -出力にEの値を持つ電源。
• 「+」/「-」-LED接続の極性：「+」-アノード、図では三角形で示されています、「-」-カソード、図では横方向のダッシュ。
• R –電流制限抵抗。
• U_導いた -直接、それは動作電圧でもあります。
• 私 -デバイスを流れる動作電流。
• 抵抗の両端の電圧はUで表されます_R.

次に、計算スキームは次の形式になります。

抵抗を計算するためのスキーム。

電流を制限するための抵抗を計算します。電圧 U このようにチェーンに分散：

U = U_R + U_導いた またはU_R +I×R_導いた、ボルト単位、

どこ R_導いた-p-n接合の内部差動抵抗。

数学的変換により、次の式が得られます。

R =（U-U_導いた）/私、オームで.

値 U_導いた パスポートの値から選択できます。

T6ビンを備えたCreeLEDモデルCreeXM–Lの電流制限抵抗の値を計算してみましょう。

彼のパスポートデータ：典型的な名目 U_導いた =最大2.9V U_導いた = 3.5 V、動作電流 私_導いた\u003d0.7​​A。

計算には使用します U_導いた =2.9V。

R =（U-U_導いた）/ I \ u003d（5-2.9）/ 0.7 \u003d3オーム。

計算値は3オームです。精度公差±5％の要素を選択します。この精度は、動作点を700mAに設定するのに十分です。

抵抗値を切り上げます。これにより、電流、ダイオードの光束が減少し、結晶のより穏やかな熱領域での動作の信頼性が向上します。

この抵抗器に必要な消費電力を計算します。

P=I²×R=0.7²×3=1.47 W

信頼性のために、最も近い大きい値である2ワットに切り上げます。

直列および並列スキーム LEDは広く使用されており、これらのタイプの接続の特徴を示しています。同一のエレメントを直列に接続すると、ソース電圧がそれらの間で均等に分割されます。さまざまな内部抵抗を使用-抵抗に比例します。並列に接続すると、電圧は同じになり、電流は要素の内部抵抗に反比例します。

直列LED接続時

直列に接続されている場合、チェーンの最初のダイオードは、アノードによって電源の「+」に接続され、カソードによって2番目のダイオードのアノードに接続されます。チェーンの最後まで続き、そのカソードは「-」ソースに接続されています。直列回路の電流は、そのすべての要素で同じです。それらの。どのライトデバイスでも同じ大きさです。オープンの内部抵抗、すなわち発光する光の結晶は、数十または数百オームです。 15〜20 mAが100オームの抵抗で回路を流れる場合、各要素の電圧は1.5〜2 Vになります。すべてのデバイスの電圧の合計は、電源の電圧よりも低くする必要があります。違いは通常、2つの機能を実行する特別な抵抗器でクエンチされます。

• 定格動作電流を制限します。
• LEDに定格順方向電圧を供給します。

また読む

LEDを12ボルトに接続する

 

並列接続時

並列接続は2つの方法で行うことができます。

並列接続の電気回路。

上の写真は、それを有効にする方法が望ましくないことを示しています。この接続により、1つの抵抗により、理想的な水晶と同じ長さのリード線でのみ電流が等しくなります。しかし、製造中の半導体デバイスのパラメータの変動は、それらを同じにすることを可能にしません。そして、同じものを選択すると、価格が劇的に上昇します。 差は50〜70％以上に達する可能性があります。構造を組み立てると、少なくとも50〜70％の輝きの違いが得られます。さらに、1つのエミッターが故障すると、すべての動作が変わります。回路が壊れると、1つが消え、残りは33％明るく輝き、さらに熱くなり始めます。過熱はそれらの劣化の一因となります-輝きの色合いの変化と明るさの低下。

水晶の過熱と燃焼の結果として短絡が発生した場合、電流制限抵抗が機能しなくなる可能性があります。

下のオプションを使用すると、定格電力が異なっていても、任意のダイオードの目的の動作点を設定できます。

デバイスの直並列接続のスキーム。

4.5 Vの電圧の場合、3つのLEDエレメントと1つの電流制限抵抗が直列に接続されます。結果として生じるチェーンは並列に接続されます。 20 mAが各ダイオードを流れ、60mAがすべて一緒に流れます。それぞれで1.5V未満、電流リミッターで0.2〜0.5 V以上になります。興味深いことに、4.5 V電源を使用する場合は、赤外線ダイオードのみが順方向電圧で動作します。 1.5 V未満、または電源を少なくとも5Vに増やす必要があります。

パラメータの広がりが30〜50％以上であるため、LEDエレメント（回路の上部）を直接並列接続することはお勧めしません。ダイオード（下部）ごとに個別の抵抗を持つ回路を使用し、すでにダイオード抵抗のペアを並列に接続します。

1つのLEDの場合

シングルLED用抵抗器 最大50〜100mWの電力でのみ使用されます。高電力値では、電力回路の効率が著しく低下します。

ダイオードの順方向動作電圧が電源電圧よりも大幅に低い場合は、制限抵抗を使用すると大きな損失が発生します。電源の3〜5種類の保護によって提供される、慎重にフィルタリングされたリップルを備えた高品質で安定した電力は、光に変換されず、単に熱の形で受動的に放散されます。

ハイパワーで彼らは行きます 運転手 –公称値の電流安定装置。

電流制限抵抗を使用して動作を設定する LEDの特性 は、最適な動作を保証するためのシンプルで信頼性の高い方法です。

抵抗の最も簡単な計算のビデオ例。

しかし、100ミリワットを超えるダイオード電力では、自律型または組み込みの電流安定化またはドライバのソースを使用する必要があります。