ما الذي تقوم به الحاسبة
تصمّم هذه الحاسبة مصفوفة من مصابيح LED مبنية من عدة سلاسل متماثلة موصّلة على التوالي، ثم تُربط هذه السلاسل معًا على التوازي. تحتوي كل سلسلة على عدد من مصابيح LED موصّلة على التوالي بالإضافة إلى مقاومة واحدة للحدّ من التيار. وتحسب الأداة قيمة المقاومة، وتوزيع الجهد بين المصابيح والمقاومة، وإجمالي التيار الذي تسحبه المصفوفة بالكامل، والقدرة المبددة في كل مقاومة وفي المصفوفة ككل.
طريقة الاستخدام
أدخل جهد التغذية، والجهد الأمامي لمصباح LED واحد، والتيار المطلوب لكل سلسلة بالملّي أمبير، وعدد مصابيح LED في كل سلسلة موصّلة على التوالي، وعدد السلاسل المتوازية. تعطيك الأداة قيمة المقاومة اللازمة لكل سلسلة، وتنبّهك إذا كان جهد التغذية أقل من أن يُشغّل العدد المختار من المصابيح.
شرح المعادلة
تُسقِط مصابيح LED في السلسلة جهدًا قدره \(n \times V_f\) فولت. ويجب أن تُسقِط المقاومة ما يتبقّى، أي \(V_{\text{التغذية}} - n\cdot V_f\)، أثناء مرور تيار السلسلة \(I\) خلالها. ووفقًا لقانون أوم تكون
$$R = \frac{V_{\text{التغذية}} - n\cdot V_f}{I}$$وبما أن كل سلسلة متوازية تحمل تيارها الخاص، فإن إجمالي تيار المصفوفة هو ببساطة عدد السلاسل \(\times I\)، وإجمالي القدرة يساوي \(V_{\text{التغذية}} \times I_{\text{الإجمالي}}\).
مثال محلول
جهد التغذية 12 فولت، 3 مصابيح LED بجهد 2 فولت لكلٍّ منها، 20 ملّي أمبير لكل سلسلة، وسلسلتان. هبوط جهد المصابيح \(= 3 \times 2 = 6\) فولت. هبوط جهد المقاومة \(= 12 - 6 = 6\) فولت.
$$R = \frac{6}{0.02} = 300\ \text{أوم}$$إجمالي التيار \(= 20 \times 2 = 40\) ملّي أمبير. القدرة لكل مقاومة \(= 6 \times 0.02 = 0.12\) واط؛ إجمالي قدرة المصفوفة \(= 12 \times 0.04 = 0.48\) واط.
الأسئلة الشائعة
لماذا نستخدم مقاومة لكل سلسلة؟ منح كل سلسلة مقاومتها الخاصة يوازن التيار بشكل أفضل من استخدام مقاومة واحدة مشتركة، لأن الجهد الأمامي لمصابيح LED يختلف اختلافًا طفيفًا بين مصباح وآخر.
ما قدرة المقاومة التي ينبغي اختيارها؟ اختر مقاومة بقدرة لا تقل عن ضعف القدرة المحسوبة لكل مقاومة لتأمين هامش أمان كافٍ.
ماذا لو كانت قيمة المقاومة سالبة؟ هذا يعني أن جهد التغذية أقل من مجموع الجهد الأمامي للمصابيح — أزِل أحد المصابيح أو استخدم جهد تغذية أعلى.
