Công cụ tính điện trở hạn dòng cho đèn LED

Nhập phép tính

Điện áp nguồn (V):

Điện áp thuận của LED (V):

Dòng điện thuận của LED (mA):

Công thức

Show calculation steps (1)

1. Resistor Power Dissipation

   

   P in watts; R is the series resistor value above and forward current is converted from mA to A

Kết quả

Điện trở cần dùng

150 Ω

Điện áp nguồn

5 V

Điện áp thuận

2 V

Dòng điện thuận

20 mA

Công suất tiêu tán

0,06 W

Công cụ tính điện trở LED này dùng để làm gì?

Mỗi đèn LED đều cần một điện trở hạn dòng mắc nối tiếp. Nếu thiếu nó, LED nối thẳng vào nguồn điện sẽ hút dòng quá lớn và cháy gần như ngay lập tức. Công cụ này giúp bạn tính ra giá trị điện trở phù hợp để mắc nối tiếp với LED, nhờ đó đèn chạy an toàn ở đúng dòng điện định mức. Ngoài ra, công cụ còn cho biết điện trở sẽ tiêu tán bao nhiêu công suất, để bạn chọn loại có mức công suất (wattage) đủ lớn. Bản chất vật lý ở đây mang tính phổ quát — định luật Ohm áp dụng giống nhau ở mọi nơi — nên công cụ này không phụ thuộc vào quốc gia hay tiêu chuẩn riêng nào.

Một đèn LED mắc nối tiếp với điện trở hạn dòng qua điện áp nguồn.

Ba thông số cần nhập

• Điện áp nguồn (V) – điện áp của nguồn cấp cho mạch, ví dụ 5 V từ cổng USB, 9 V từ pin, hay 12 V từ hệ thống điện trên ô tô.
• Điện áp thuận của LED (V) – mức sụt áp trên LED khi nó sáng. Giá trị này tùy thuộc vào màu LED: khoảng 1,8–2,2 V với LED đỏ, và 3,0–3,4 V với LED xanh dương/trắng. Hãy xem datasheet để có con số chính xác.
• Dòng điện thuận của LED (mA) – dòng làm việc mong muốn, thường vào khoảng 20 mA đối với LED 5 mm tiêu chuẩn.

Công thức tính

Công cụ áp dụng định luật Ohm. Điện trở phải gánh phần chênh lệch giữa điện áp nguồn và điện áp thuận của LED, đồng thời cho dòng điện mong muốn đi qua:

• Điện trở (Ω) = (Điện áp nguồn − Điện áp thuận) ÷ (Dòng điện thuận ÷ 1000)

$$R = \frac{\text{Điện áp nguồn (V)} - \text{Điện áp thuận (V)}}{\dfrac{\text{Dòng điện thuận (mA)}}{1000}}$$

• Công suất (W) = Điện trở × (Dòng điện thuận ÷ 1000)²

$$P = R \cdot \left(\frac{\text{Dòng điện thuận (mA)}}{1000}\right)^{2}$$

Dòng điện được chia cho 1000 để đổi từ miliampe (mA) sang ampe (A) trước khi tính toán.

Quảng cáo

Điện áp nguồn được chia giữa sụt áp trên điện trở và điện áp thuận của LED.

Ví dụ minh họa

Giả sử bạn có một viên pin 9 V, một LED đỏ với điện áp thuận 2 V, và muốn cho dòng 20 mA chạy qua nó.

• Điện trở = (9 − 2) ÷ (20 ÷ 1000) = 7 ÷ 0,02 = 350 Ω
• Công suất = 350 × (0,02)² = 350 × 0,0004 = 0,14 W

Vì 350 Ω không phải là giá trị tiêu chuẩn, hãy chọn mức gần nhất cao hơn (chẳng hạn 360 Ω hoặc 390 Ω) cho an toàn. Một điện trở tiêu chuẩn 0,25 W (¼ watt) thừa sức chịu được mức tiêu tán 0,14 W.

Câu hỏi thường gặp

Vì sao nên làm tròn lên giá trị điện trở cao hơn? Chọn điện trở lớn hơn một chút sẽ làm dòng điện giảm đi đôi chút, qua đó bảo vệ LED. Làm tròn xuống có thể khiến dòng điện vượt quá mức định mức.

Nếu điện áp nguồn thấp hơn điện áp thuận thì sao? Kết quả sẽ âm hoặc bằng 0, nghĩa là LED sẽ không sáng. Bạn cần một nguồn có điện áp cao hơn điện áp thuận của LED.

Vì sao mức công suất của điện trở lại quan trọng? Điện trở tiêu tán năng lượng dưới dạng nhiệt. Nếu công suất tính ra vượt quá định mức của điện trở, nó sẽ quá nóng và có thể hỏng. Hãy luôn chọn điện trở có định mức cao hơn công suất đã tính.