Berechnung des Widerstandswerts für LEDs und verschiedene Arten von LED-Schaltkreisen

So finden Sie den Widerstandswert für verschiedene Arten von LED-Schaltkreisen

Die folgende Schritt-für-Schritt-Anleitung hilft Ihnen, den richtigen Wert des Widerstands (oder der Widerstände) für eine oder mehrere LEDs und LED-Kettenschaltungen zu finden, mit denen Sie eine Verbindung herstellen können Akku und Netzteil.

Wenn Sie dieses Thema auswählen, können Sie:

• Berechnen Sie die Werte von Widerständen für verschiedene LED-Schaltpläne
• Berechnen Sie den Vorwärtsstrom von LEDs
• Berechnen Sie die Durchlassspannung für verschiedene LED-Schaltkreise
• LEDs in Reihe mit Batterie verbinden
• LEDs parallel zur Batterie anschließen
• Verbinden Sie LEDs in Reihen-Parallel-Kombinationsschaltungen

Aktualisierung: Sie können dies auch verwenden  LED-Widerstandsrechner zu diesem Zweck

Typisches LED-Symbol, Aufbau und Identifikation von Leitungen.

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Bevor wir ins Detail gehen, werden wir versuchen, unten eine einfache Schaltung zu fahren, damit die andere Berechnung einfacher zu verstehen ist.

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Dies ist die einfachste LED-Serienschaltung aller Zeiten .

Hier beträgt die Versorgungsspannung 6V, LED-Durchlassspannung (V_F ) beträgt 1,3 Volt und Durchlassstrom (I_F ) beträgt 10 mA.

Nun wäre der Wert des Widerstands (den wir mit der LED in Reihe schalten) für diese Schaltung:

Widerstandswert =(V_Versorgung – V_F) / I_F =(6 -1,3) / 10 mA =470 Ω

Stromaufnahme =20mA

Formel für die Nennleistung des Widerstands für diese Schaltung

Widerstandsnennleistung =I_F ² x Widerstandswert =(10 mA) ² x 470 Ω =0,047 W =47 mW

Aber Dies ist der minimal erforderliche Widerstandswert, um sicherzustellen, dass der Widerstand nicht überhitzt. Um die von Ihnen berechnete Nennleistung des Widerstands zu verdoppeln, wird daher empfohlen, 0,047 W x 2 =0,094 W =94 mW Widerstand für diese Schaltung zu wählen. Widerstandsleistung Nennleistung (Wert wird verdoppelt) =0,094 W =(94 mW)

Denken Sie auch daran:

• Es ist zu schwierig, die genauen Leistungswiderstände zu finden, die Sie berechnet haben. Im Allgemeinen gibt es Widerstände in 1/4 Watt, 1/2 Watt, 1 Watt, 2 Watt, 5 Watt und so weiter. Wählen Sie daher den nächsthöheren Wert der Nennleistung. Wenn Ihr berechneter Wert für die Nennleistung des Widerstands beispielsweise 0,789 W =789 mW beträgt, würden Sie einen 1-W-Widerstand auswählen.
• Es ist zu schwierig, den genauen Wert der von Ihnen berechneten Widerstände zu finden. Im Allgemeinen werden Widerstände in Standardwerten geliefert. Wenn Sie den genauen Widerstandswert, den Sie berechnet haben, nicht finden können, und wählen Sie dann den nächsten Widerstandswert, den Sie berechnet haben. Wenn der berechnete Wert beispielsweise 313,5 Ω beträgt, würden Sie den nächsten Standardwert verwenden. das sind 330 Ω. Wenn der nächste Wert nicht nah genug ist, können Sie ihn herstellen, indem Sie Widerstände in Reihe schalten – parallele Konfiguration.
• I_F =Vorwärtsstrom der LED: Dies ist die maximale Stromstärke, die die LED kontinuierlich aufnehmen kann. Für eine lange Lebensdauer und Stabilität wird empfohlen, 80 % des LED-Durchlassstroms bereitzustellen. Wenn beispielsweise der Nennstrom einer LED 30 mA beträgt, sollten Sie diese LED mit 24 mA betreiben. Stromwerte über diesem Betrag verkürzen die LED-Lebensdauer oder können anfangen zu rauchen und zu brennen.
• Wenn Sie den LED-Durchlassstrom immer noch nicht finden können, dann nehmen Sie an, dass er 20 mA beträgt, da eine typische LED mit 20 mA betrieben wird.
• V_F =Vorwärtsspannung der LED: Dies ist die Durchlassspannung der LED, d. H. Der Spannungsabfall, wenn wir den Nenndurchlassstrom liefern. Sie finden diese Daten auf den LED-Paketen, liegen aber je nach Typ, Farbe und Helligkeit zwischen 1,3 V und 3,5 V. Wenn Sie die Durchlassspannung immer noch nicht finden können, schließen Sie die LED einfach über 200 Ω mit einer 6-V-Batterie an. Messen Sie nun die Spannung an der LED. Es wird 2 V betragen und dies ist die Durchlassspannung.

Formel zum Ermitteln des Werts von Widerständen zum Verbinden von LEDs in Reihe:

Unten ist eine weitere einfache LED-Schaltung (in Reihe geschaltete LEDs). In dieser Schaltung haben wir 6 LEDs in Reihe geschaltet. Die Versorgungsspannung beträgt 18 V, die Durchlassspannung (V_F ) der LEDs beträgt 2V und der Durchlassstrom (I_F ) beträgt jeweils 20mA.

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Widerstandswert (LEDs in Reihe) =(V_Versorgung – (V_F x Anzahl LEDs)) / I_F

Hier, Gesamtdurchlassspannung (V_F ) von 6 LEDs =2 x 6 =12V

und Strom weiterleiten (I_F ) gleich ist (d.h. 20mA)

(Hinweis: Dies ist eine Reihenschaltung, daher ist der Strom in der Reihenschaltung an jedem Punkt gleich, während die Spannungen addiert werden. Der Wert des Widerstands (für die Reihenschaltung) wäre nun:

=(V_Lieferung – (V_F x Anzahl LEDs)) / I_F =(18 – (2 x 6)) / 20 mA

=(18-12) / 20mA =300 Ω

Gesamtstromaufnahme =20 mA

(Dies ist eine Reihenschaltung, daher sind die Ströme gleich)Resistor Power Rating

=I_F ² x Widerstandswert =(20mA) ² x 300 Ω =0,12 =120 mW

Aber Dies ist der minimal erforderliche Widerstandswert, um sicherzustellen, dass der Widerstand nicht überhitzt. Um die von Ihnen berechnete Nennleistung des Widerstands zu verdoppeln, wird daher empfohlen, 0,12 W x 2 =0,24 W =240 mW Widerstand für diese Schaltung zu wählen. Widerstandsleistung Nennleistung (Wert wird verdoppelt) =0,24 W =(240 mW)

Formel zum Ermitteln des Werts von Widerständen zum Parallelschalten von LEDs (mit gemeinsamem Widerstand):

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In dieser Schaltung haben wir LEDs parallel zu einem gemeinsamen Widerstand geschaltet. Die Versorgungsspannung beträgt 18 V, die Durchlassspannung (V_F ) der LEDs beträgt 2V und der Durchlassstrom (I_F ) beträgt jeweils 20mA.

Widerstandswert (LEDs parallel zum gemeinsamen Widerstand) =(V_Versorgung – V_F) / (I_F x Anzahl der LEDs)

Hier der gesamte Vorwärtsstrom (I_F ) von 4 LEDs =20mA x 4 =0,08A und Durchlassspannung (V_F ) gleich ist (d.h. 2V)

(Hinweis: Dies ist eine Parallelschaltung, also ist die Spannung in der Parallelschaltung an jedem Punkt gleich, während die Ströme addiert werden).

Nun wäre der Wert des Widerstands (für Parallelschaltung mit gemeinsamem Widerstand):

=(V_Lieferung – V_F) / (I_F x Anzahl der LEDs)

=(18 – 2) / 0,08

=200 Ω

Gesamtstromaufnahme =20mA x 4 =80mA

(Dies ist eine Parallelschaltung, also addieren sich die Ströme)

Widerstandsnennleistung =I_F ² x Widerstandswert =(20mA) ² x 200 Ω =0,08 W =80 mW

Aber Dies ist der minimal erforderliche Widerstandswert, um sicherzustellen, dass der Widerstand nicht überhitzt. Um die von Ihnen berechnete Nennleistung des Widerstands zu verdoppeln, wird daher empfohlen, für diese Schaltung einen Widerstand von 1,28 W x 2 =2,56 W zu wählen. Nennleistung des Widerstands (Wert wird verdoppelt) =2,56 W (280 mW)

Formel zum Ermitteln des Widerstandswerts/der Widerstände zum Parallelschalten von LEDs (mit separatem Widerstand)

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Dies ist eine weitere Möglichkeit, LEDs mit separaten Widerständen parallel zu schalten. In dieser Schaltung haben wir 4 LEDs mit separaten Widerständen parallel geschaltet. Die Versorgungsspannung beträgt 9 V und die Durchlassspannung (V_F ) der LEDs beträgt 2V und der Durchlassstrom (I_F ) beträgt jeweils 20mA.

Widerstandswert (LEDs parallel mit separatem Widerstand) =(V_Versorgung – V_F )/ I_F Hier Gesamtdurchlassspannung (V_F ) der LEDs =2 und Vorwärtsstrom (I_F ) 20mA (also 20mA)

(Hinweis: Dies ist eine Parallelschaltung, aber wir finden den Wert des Widerstands für jeden Abschnitt, nicht für die gesamte Schaltung. Die Schaltung wird also in jedem Abschnitt in Reihenschaltung (siehe Reihenschaltungsformel oder 1. ^. ). einfache Schaltung oben, Sie werden feststellen, dass diese gleich sind)

Nun wäre der Wert des Widerstands (für Parallelschaltung mit separaten Widerständen):

=(V_Lieferung – V_F )/ I_F =(9 – 2) / 20 mA =350 Ω

Gesamtstromaufnahme =20 mA x 4 =80 mA (Dies ist eine Parallelschaltung, daher addieren sich die Ströme)

Widerstandsnennleistung =I_F ² x Widerstandswert =(20mA) ² x 350 Ω =0,14 =140 mW

Aber Dies ist der erforderliche Mindestwert des Widerstands, um sicherzustellen, dass der Widerstand nicht überhitzt. Um die von Ihnen berechnete Nennleistung des Widerstands zu verdoppeln, wird daher empfohlen, für diese Schaltung einen Widerstand von 0,14 W x 2 =0,28 W =280 mW zu wählen. Widerstand Nennleistung (Wert wird verdoppelt) =0,28 W (280 mW)

Es gibt einen anderen Weg (Reihen-Parallel-Kombination), um LEDs mit Batterien zu verbinden; Wenn Sie diese einfache Berechnung verstanden haben, können Sie sicher auch den Wert der Widerstände für die Verbindungsschaltung der Reihen-Parallel-Kombinations-LEDs leicht berechnen.

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