LED 電卓のシリアルおよびパラレル接続。 LEDの抵抗器の計算がどのように行われるか見てみましょう

LED の抵抗を計算することは、電源に到達する前に実行する必要がある非常に重要な操作です。ダイオード自体と回路全体の両方の性能はこれに依存します。抵抗は LED と直列に接続する必要があります。この要素は、ダイオードを流れる電流を制限することを目的としています。抵抗器の公称抵抗値が必要以上に低い場合、LED は故障 (焼損) し、このインジケーターの値が必要以上に高い場合は、半導体素子からの光が暗すぎます。

LED の抵抗の計算は、次の式 R = (US - UL) / I に従って行う必要があります。

米国 - 電源電圧;
UL - ダイオード供給電圧 (通常は 2 および 4 ボルト);
I はダイオード電流です。

選択した値が正しいことを確認してください。電流半導体素子の最大電流値以下になります。計算を進める前に、この値をアンペアに変換する必要があります。通常、ミリアンペアで示されます。したがって、計算の結果として、オームの値が得られます。得られた値が標準抵抗と一致しない場合は、最も近い値の大きい方を選択する必要があります。または、総抵抗が計算された抵抗に対応するように、より低い公称抵抗のいくつかの要素を直列に接続できます。

たとえば、これは LED の抵抗の計算方法です。出力電圧が 12 ボルトで、LED が 1 つ (UL = 4 V) の電源があるとします。必要な電流は 20 mA です。これをアンペアに変換すると、0.02 A が得られます。これで、R \u003d (12 - 4) / 0.02 \u003d 400 オームの計算に進むことができます。

次に、どのように計算を実行する必要があるかを考えてみましょう。シリアル接続いくつかの半導体要素。これは、電力消費を削減し、同時に接続できるようにする場合に特に当てはまります。たくさんの要素。ただし、直列に接続されたすべての LED は同じタイプである必要があり、電源は十分に強力でなければならないことに注意してください。これは、直列接続で LED の抵抗を計算する方法です。回路に 3 つの要素 (それぞれの電圧は 4 ボルト) と 15 ボルトの電源があるとします。電圧 UL を決定します。これを行うには、各ダイオード 4 + 4 + 4 = 12 ボルトのインジケーターを追加します。 LED電流のパスポート値は0.02 Aで、R \u003d (15-12) / 0.02 \u003d 150オームを計算します。

それを覚えておくことは非常に重要です並列接続 LEDは控えめに言っても悪い考えです。問題は、これらの要素にはさまざまなパラメーターがあり、それぞれに異なる電圧が必要なことです。これは、LED の計算が役に立たないという事実につながります。このつながりによって、それぞれの要素が独自の輝きを放ちます。この状況は、各ダイオードの制限抵抗によってのみ保存できます。

結論として、LED ランプを含むすべての LED アセンブリは、この原則に従って計算されることを付け加えます。そのような構造を自分で組み立てたい場合は、これらの計算が適切になります。

発光ダイオード (LED、LED、LED) は安定した電流で電力を供給されることが非常に望ましいため、電圧源に直接接続しないでください。 LEDを流れる電流を安定させるか、少なくとも制限する必要があります。複雑スイッチングレギュレータ電流、高効率で、最後にそのままにしておきます。まず、最も単純なパスに沿って進みましょう。単一の電流制限抵抗を使用して、LED の抵抗の抵抗を計算します。

LEDの電流 - 電圧特性の動作セクションでは、電圧がわずかに変化すると、電流が数回変化する可能性があります。つまり、LEDは電圧安定器のように動作します。 LED の電圧降下のわずかな変化は無視し、一定と見なします。

LED抵抗電卓

理論を掘り下げたくない人のために、すぐに電卓を差し上げます。
LED の抵抗器の抵抗を計算するには、次のデータが必要です。

すべてのデータを入力し、抵抗器の抵抗値をオーム単位で取得します (分数値を入力する必要がある場合は、コンマではなく小数点を使用する必要があります)。

LEDに電力を供給するために、電源は通常5Vまたは12Vに適合しています。原則として、それは任意の電源にすることができます。主なことは、その出力電圧がLEDにかかる電圧よりも少なくとも10〜15％大きく、PSUとLEDの電圧の差が大きくなることです。、電流安定性は向上しますが、回路の効率は悪化します。
また、電源の最大電流は、LED に必要な電流以上でなければなりません。電流が少ない場合、LED は完全な強度で点灯しません。
LED の電流降下は参考値であり、放出される光の波長が短いほど、降下電圧が高くなります。したがって、赤と緑の LED の場合、降下は 1.5 ～ 2.5V、青、紫外、白の場合は 3 ～ 3.5V です。
LED 電流も参照パラメーターですが、代わりに LED の電力 (ワット) を示すことができます。電流を得るには、電力を電圧で割る必要があります。たとえば、電力が 1W で電圧が 3.3V の LED は、0.3A または 300mA の電流を消費する必要があります。

すべてのデータが受信されると、LED の抵抗の計算は難しくありません。まず、抵抗の両端の電圧降下を決定します。これは、電源電圧から LED の両端の降下を差し引くためです。そして今、オームの法則に従って、この電圧を電流で割ると、抵抗が生じます。
電圧がボルトで電流がアンペアの場合、抵抗はオームになります。ミリアンペアを使用する場合、抵抗はキロオームになります。

LEDの抵抗器の抵抗値を計算する例。

たとえば、すでに検討している LED を 5V 電源に接続してみましょう: (5V-3.3V) / 0.3A = 5.67 オーム。利用可能な最も近い抵抗定格は 5.6 オームなので、それを使用します。
LED の抵抗器の抵抗がわかったので、その電力を計算します。最も簡単な方法は、抵抗器を流れる電流を 2 乗して抵抗を掛けることです。

LEDの抵抗器の電力を計算する例。

例を続けます: 0.3A * 0.3A * 5.6 オーム \u003d 0.5 W.
原則として、そのような電力用の抵抗を購入できます。抵抗をより高い電力に配置することもできますが、電力が大きくなることが多いため、抵抗のグループ接続が役立ちますが、これはトピックです別の記事。

複数の LED をオンにする

多くの場合、異なるランプまたはバックライトシステムでは、複数の同一の LED を使用する必要があるため、複数の LED と 1 つの抵抗を直列に接続することで、抵抗を大幅に節約できます。もちろん、抵抗器のコストは低くなりますが、1 つの抵抗器で必要なスペースが少なくて済むという事実は大きなプラスになります。
このようなスイッチング回路の場合、抵抗器の抵抗は同様の方法で計算されますが、1 つの LED の電圧降下の代わりに、直列に接続されたすべての LED の電圧降下の合計を代入する必要があります。

たとえば、12V の電源を使用して、3.3V の LED を 3 つ直列に点灯させることができます。抵抗器でさらに 2V を消す必要があります。 1WのLEDを使用すると、2V / 0.3A \u003d 6.67オームの抵抗が得られます。最も近い値は 6.8 オームです。

LEDの接続は難しい作業ではありません。為に正しい接続物理学の学校のコースを知り、いくつかの規則に従うだけで十分です。

多くの人が考えるように、LEDの主なパラメータは電圧ではなく電流です。 LEDには安定した電流を供給する必要があり、その値は常にメーカーによってパッケージまたはデータシートに示されています。

LED 電流は抵抗によって制限されます - これは最も安価なオプションです。しかし、より「高度な」ものもあります - to use . 実際、抵抗器の使用は過去の遺物です。今日、あらゆる味と色に対応した多くのドライバーが最も魅力的な価格で提供されているからです。たとえば、できるだけ安くします。ドライバは、入力電圧の変化に関係なく、安定した電流を LED に供給します。

LED をドライバに正しく接続するには、次のようにします。最初に LED をドライバに接続する必要があります。その後、ドライバの電源を入れます。

いくつかのタイプがあります。

オームの法則を思い出しましょう。

R - 抵抗 -オームで測定

U - 電圧 -ボルト (V) で測定

私 - 現在 -アンペア (A) で測定

LED の抵抗を計算する例:

電源が12Vを出力するとしましょう：Vs = 12V

LED - 2Vおよび20mA

20mA=0.02A。

R=10/0.02=500オーム

抵抗で 10 V 消費 (12-2)

抵抗力を計算しましょう。

P=10*0.02A=0.2W

必要な抵抗 - R=500 オームおよび P=0.2 W

LEDの直列接続によるLEDの抵抗の計算

LEDのマイナスが次のプラスにつながっています。だから無期限に接続できます。 LED の電圧降下に回路内のダイオードの数を掛けたとき。それらの。 5つのLEDがある場合定格電流 700 mA で電圧降下が 3.4 ボルトの場合、700 mA 3.4 * 5 = 17 V のドライバーが必要です。

どのドライバーを選択できるかを検討しましたが、そのような接続でLEDの抵抗を計算する方法に直接戻ります。

上記では、LED（1つ）の抵抗の計算を検討しました。直列接続の場合も計算は似ていますが、抵抗器での電圧降下が少ないことに注意してください。「指先」の場合、LED の全電圧降下 Vl=3*2=6V が電源から差し引かれます。ソースが12V、次に12-6 \u003d 6Vを生成する場合。

R=6/0.02=300 オーム。

P=6*0.02=0.12W

それらの。 300 オームと 0.125 ワットの抵抗器が必要です。

LED と電源の特性は前の例と似ています。

並列接続のLEDの抵抗の計算

LEDのプラスを別のプラスに、マイナスをマイナスに接続すると。この接続により、電流が合計され、ドロップは変化しません。それらの。 700 mA の 3 つの LED と 3.4 V の降下がある場合、0.7 * 3 = 2.1A の場合、4 ～ 7 V のパラメーターと少なくとも 2.1A のドライバーが必要です。

この場合の LED の抵抗の計算は、最初のケースと似ています。

直並列接続時のLEDの抵抗の計算

興味深いつながりです。このダイオードの配置により、複数の直列ストリングが並列に接続されます。チェーン内の LED の数は等しくなければならないことを知っておく必要があります。ドライバは、1 つのチェーンの電圧降下と、電流とチェーン数の積を考慮して選択されます。それらの。 12V と 350mA のパラメータを持つ 3 つの直列回路が並列に接続され、電圧は 12V のままで、電流は 350*3=1.05A です。チップの長期運用には、 LEDドライバ 12-15V、電流1050mA。

この場合の LED の抵抗の計算は次のようになります。

抵抗器は直列に接続しても同様ですが、電源からの消費が3倍（0.2 + 0.2 + 0.2 = 0.06A）になることに注意してください。

抵抗を介してLEDを接続する場合、安定化された電源が必要です。電圧が変化すると、ダイオードに流れる電流も変化します。