Công cụ này làm gì
Công cụ này giúp bạn thiết kế một mảng LED gồm nhiều chuỗi LED giống hệt nhau mắc song song. Mỗi chuỗi gồm một số LED mắc nối tiếp cùng với một điện trở hạn dòng. Công cụ sẽ tính ra giá trị điện trở cần dùng, cách phân chia điện áp giữa các LED và điện trở, tổng dòng điện mà cả mảng tiêu thụ, cũng như công suất tỏa ra trên mỗi điện trở và trên toàn mảng.
Cách sử dụng
Bạn hãy nhập điện áp nguồn, điện áp thuận của một LED, dòng điện mong muốn cho mỗi chuỗi (tính bằng milliampe), số LED trong mỗi chuỗi nối tiếp và số chuỗi mắc song song. Công cụ sẽ cho biết điện trở cần thiết cho từng chuỗi, đồng thời cảnh báo nếu điện áp nguồn quá thấp so với số LED bạn chọn.
Giải thích công thức
Các LED trong một chuỗi sẽ tạo ra sụt áp bằng \(n \times V_f\) vôn. Điện trở phải gánh phần điện áp còn lại, tức là \(V_{nguồn} - n \cdot V_f\), trong khi vẫn cho dòng điện \(I\) của chuỗi chạy qua. Theo định luật Ôm:
$$R = \frac{V_{nguồn} - n \cdot V_f}{I}$$Vì mỗi chuỗi song song có dòng điện riêng, nên tổng dòng điện của mảng đơn giản là \(\text{số chuỗi} \times I\), và tổng công suất là \(V_{nguồn} \times I_{tổng}\).
Ví dụ minh họa
Nguồn 12 V, 3 LED mỗi cái 2 V, 20 mA mỗi chuỗi, 2 chuỗi. Sụt áp trên LED = \(3 \times 2 = 6\) V. Sụt áp trên điện trở = \(12 - 6 = 6\) V.
$$R = \frac{6}{0{,}02} = 300 \ \Omega$$Tổng dòng điện = \(20 \times 2 = 40\) mA. Công suất mỗi điện trở = \(6 \times 0{,}02 = 0{,}12\) W; tổng công suất của mảng = \(12 \times 0{,}04 = 0{,}48\) W.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao mỗi chuỗi lại cần một điện trở riêng? Việc cho mỗi chuỗi một điện trở riêng giúp cân bằng dòng điện tốt hơn so với dùng chung một điện trở, bởi vì điện áp thuận của các LED thường chênh lệch đôi chút.
Nên chọn điện trở có công suất bao nhiêu? Bạn nên chọn điện trở có công suất danh định ít nhất gấp đôi giá trị công suất tính được cho mỗi điện trở để đảm bảo độ an toàn.
Nếu giá trị điện trở ra âm thì sao? Điều đó có nghĩa là điện áp nguồn thấp hơn tổng điện áp thuận của các LED — bạn hãy bớt một LED đi hoặc dùng nguồn có điện áp cao hơn.
