Калькулятор последовательно-параллельной матрицы светодиодов

Введите расчет

Напряжение питания (В)

Прямое напряжение светодиода (В)

Ток светодиода на цепочку (мА)

Светодиодов в последовательной цепочке

Число параллельных цепочек

Математическая формула

Show calculation steps (3)

1. Resistor Power Dissipation

   

   P = voltage across resistor x string current; resistor voltage = Vsupply - LEDs per string x Vf

2. Total Array Current

   

   Total current = current per string x number of parallel strings

3. Total Power

   

   Total power = supply voltage x total array current (in amps)

Результатов

Гасящий резистор (на цепочку)

300

Ом (Ω)

Напряжение на светодиодах (на цепочку)	6 V
Напряжение на резисторе	6 V
Суммарный ток матрицы	40 mA
Мощность на резисторе	0,12 W
Общая мощность матрицы	0,48 W

Что делает калькулятор

Этот калькулятор помогает рассчитать светодиодную матрицу, собранную из нескольких одинаковых цепочек, включённых параллельно. В каждой цепочке несколько светодиодов соединены последовательно и дополнены одним токоограничивающим резистором. Инструмент вычисляет номинал резистора, распределение напряжения между светодиодами и резистором, суммарный ток всей матрицы, а также мощность, рассеиваемую каждым резистором и всей сборкой целиком.

An LED array: several parallel strings, each with LEDs in series plus a current-limiting resistor.

Как пользоваться

Укажите напряжение питания, прямое напряжение одного светодиода, желаемый ток через одну цепочку в миллиамперах, число светодиодов в каждой последовательной цепочке и количество параллельных цепочек. Калькулятор выдаст резистор, необходимый для каждой цепочки, и предупредит, если напряжение питания слишком мало для выбранного числа светодиодов.

Разбор формулы

На светодиодах одной цепочки падает \(n \times V_f\) вольт. Резистор должен «погасить» оставшуюся часть, то есть \(V_{пит} - n\cdot V_f\), пропуская через себя ток цепочки \(I\). По закону Ома

$$R = \frac{V_{пит} - n\cdot V_f}{I}$$

Поскольку каждая параллельная цепочка несёт свой собственный ток, суммарный ток матрицы равен произведению числа цепочек на \(I\), а общая мощность составляет \(V_{пит} \times I_{сумм}\).

Voltage budget along one string: supply minus the LED forward drops leaves the voltage across the resistor.

Пример расчёта

Питание 12 В, 3 светодиода по 2 В каждый, ток 20 мА на цепочку, 2 цепочки. Падение на светодиодах \(= 3 \times 2 = 6\) В. Падение на резисторе \(= 12 - 6 = 6\) В.

$$R = \frac{6}{0{,}02} = 300 \ \text{Ом}$$

Суммарный ток \(= 20 \times 2 = 40\) мА. Мощность на каждом резисторе \(= 6 \times 0{,}02 = 0{,}12\) Вт; общая мощность матрицы \(= 12 \times 0{,}04 = 0{,}48\) Вт.

Частые вопросы

Почему по одному резистору на каждую цепочку? Отдельный резистор для каждой цепочки выравнивает токи лучше, чем один общий, ведь прямое напряжение светодиодов всегда немного отличается.

На какую мощность выбирать резистор? Берите резистор с запасом — рассчитанную мощность стоит умножить как минимум на два, чтобы обеспечить надёжную работу.

Что делать, если номинал резистора получился отрицательным? Это значит, что напряжение питания меньше суммарного прямого напряжения светодиодов — уберите один светодиод из цепочки или используйте источник с более высоким напряжением.