如何正确计算 LED 的电阻？

影响 LED 寿命的主要参数是电流，每种 LED 元件的电流值都有严格的规定。限制最大电流的一种常用方法是使用限流电阻。使用二极管参数的技术值和开关电路中的电压，无需根据欧姆定律进行复杂的计算即可计算 LED 的电阻。

LED连接的特点

发光元件的工作原理与整流二极管相同，但具有不同的特点。其中最重要的是：

1. 对反极性电压极负敏感性。包含在极性错误的电路中的 LED 几乎会立即失效。
2. 通过 p-n 结的允许工作电流范围窄。
3. 过渡电阻对温度的依赖性，这是大多数半导体元件的特征。

最后一点应该更详细地考虑，因为它是淬火电阻计算的重点。辐射元件的文件规定了标称电流的允许范围，在该范围内它们保持工作并提供指定的辐射特性。低估该值并不是致命的，但会导致亮度有所下降。从某个极限值开始，流过结的电流停止，不会发光。

超过电流首先会导致辉光的亮度增加，但使用寿命会急剧下降。进一步增加会导致元件失效。因此，LED 电阻器的选择旨在限制最坏条件下的最大允许电流。

半导体结处的电压受其上的物理过程的限制，在大约 1-2 V 的窄范围内。12 伏发光二极管，通常安装在汽车上，可能包含一系列串联元件或限制设计中包含的电路。

为什么你需要一个 LED 电阻器？

开启 LED 时使用限流电阻器并不是最有效的，而是将电流限制在可接受范围内的最简单和最便宜的解决方案。允许您以高精度稳定发射极电路中的电流的电路解决方案很难复制，而且现成的成本很高。

电阻器的使用允许您在内部进行照明和照明。最主要的是知道如何使用测量仪器和最低限度的焊接技能。正确计算的限制器，考虑到可能的公差和温度波动，可以以最低的成本确保 LED 在声明的使用寿命内正常运行。

LED的并联和串联切换

为了结合电源电路的参数和 LED 的特性，普遍采用了几种元件的串联和并联。每种类型的连接都有优点和缺点。

并联

这种连接的优点是整个电路只使用一个限幅器。应该说，这个优势是唯一的，所以并联几乎找不到，除了低档工业产品。缺点如下：

1. 限制元件上的功耗与并联的 LED 数量成正比。
2. 元件参数的变化导致电流分布不均匀。
3. 由于并联组的电压降增加，其中一个发射器的烧毁导致所有其他发射器发生雪崩式故障。

通过每个辐射元件的电流受单独电阻器限制的连接在一定程度上增加了操作特性。更准确地说，它是由带有限流电阻的 LED 组成的独立电路的并联连接。主要优点是可靠性高，因为一个或多个元件的故障绝不会影响其他元件的运行。

缺点是由于LED参数的变化和电阻等级的技术公差，单个元件的发光亮度可能会有很大差异。这样的电路包含大量的无线电元件。

与单个限幅器并联用于低电压电路中，从最小值开始，受 p-n 结上的电压降限制。

串联

辐射元件的串联连接是最广泛使用的，因为串联电路的无疑优点是流过每个元件的电流绝对相等。由于通过单个限流电阻和通过二极管的电流相同，因此功耗将最小。

一个显着的缺点是至少一个元素的故障将导致整个链的不可操作性。串联需要更高的电压，其最小值与包含的元件数量成比例增加。

混合连接

可以通过混合连接、使用多个并联链以及串联一个限流电阻和多个 LED 来使用大量发射器。

如果一个元件烧毁，则只有一个安装该元件的电路将不起作用。其他将正常运行。

电阻计算公式

LED 电阻器电阻的计算基于欧姆定律。如何计算 LED 电阻的初始参数是：

• 电路电压；
• LED的工作电流；
• 发光二极管两端的电压降（LED 的电源电压）。

电阻值由以下表达式确定：

R = U/I，

其中 U 是电阻两端的电压降，I 是通过 LED 的直流电流。

LED 的电压降由以下表达式确定：

U = Upit - Usv，

其中 Upit - 电路电压，Ucd - 发光二极管上的铭牌电压降。

电阻器的 LED 计算得出的电阻值不在标准值范围内。取电阻与计算值最接近的电阻在较大的一侧。以这种方式考虑了可能的电压增加。最好取一系列电阻中的下一个值。这将略微降低通过二极管的电流并降低辉光的亮度，但它会平衡电源电压和二极管电阻的任何变化（例如，当温度变化时）。

在选择电阻值之前，您应该使用以下公式估算与设定值相比电流和亮度可能下降的情况：

(R - Rst)R-100%。

如果结果值小于 5%，那么你需要采取更大的阻力，如果从 5% 到 10%，那么你可以限制自己到一个较小的阻力。

影响操作可靠性的一个同样重要的参数是限流元件的功耗。电流流过带电阻的部分，导致其发热。要确定将耗散的功率，请使用以下公式：

P = U-U/R

使用允许功耗超过计算值的限流电阻。

例子：

有一个电压降为 1.7 V，标称电流为 20 mA 的 LED。它必须连接到电压为 12 V 的电路。

限流电阻上的压降为：

U = 12 - 1.7 = 10.3 V

电阻器的电阻：

R = 10.3/0.02 = 515 欧姆。

标准范围内最接近的较高值是 560 欧姆。在此值下，电流相对于设定值的减少量略小于 10%，因此无需取更大的值。

以瓦特为单位的功耗：

P = 10.3-10.3/560 = 0.19 W。

因此，对于该电路，可以使用允许功耗为 0.25 W 的元件。

LED灯条的连接

LED 灯条可在不同的电源电压下使用。该条具有串联的二极管电路。二极管的数量和终端电阻的电阻取决于电源电压条。

最常见类型的 LED 灯条设计用于连接到电压为 12 V 的电路。在这里也可以使用更高的电压进行操作。为了正确计算电阻，有必要知道流过一段胶带的电流。

增加胶带的长度会导致电流成比例地增加，因为最小部分在技术上是并联的。例如，如果一个部分的最小长度为 50 cm，那么 5 m 的 10 个此类部分的胶带将具有 10 倍的电流消耗增加。

 

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