Công cụ tính điện trở nối tiếp cho LED là gì?
LED (đi-ốt phát quang) cần một điện trở hạn dòng mắc nối tiếp để tránh hút quá nhiều dòng và bị cháy. Công cụ này tính ra giá trị điện trở chính xác (đơn vị ohm) từ ba thông số: điện áp nguồn, điện áp thuận của LED và dòng điện mong muốn chạy qua LED. Ngoài ra, công cụ còn cho biết công suất mà điện trở phải tiêu tán, giúp bạn chọn linh kiện có mức công suất (watt) phù hợp.
Cách sử dụng
Nhập điện áp nguồn (hoặc pin) cấp cho mạch, điện áp sụt thuận của LED (thường khoảng 1,8–2,2 V với LED đỏ, 3,0–3,4 V với LED xanh dương/trắng — hãy xem datasheet), và dòng điện mục tiêu tính theo miliampe (20 mA là mức an toàn phổ biến cho LED thông dụng). Công cụ sẽ trả về giá trị điện trở tối thiểu. Trên thực tế, bạn nên làm tròn lên giá trị điện trở chuẩn E12/E24 gần nhất để đảm bảo an toàn.
Giải thích công thức
Theo định luật Ohm, điện trở phải gánh phần chênh lệch giữa điện áp nguồn và điện áp LED: $$R = \frac{\text{Supply (V)} - \text{LED Forward (V)}}{\dfrac{\text{LED Current (mA)}}{1000}}$$. Vì dòng điện được nhập theo miliampe nên cần đổi sang ampe (chia 1000) trước khi tính. Công suất tiêu tán được tính bằng \(P = (V_{\text{nguồn}} - V_{\text{led}}) \times I_{\text{led}}\).
Ví dụ minh họa
Thắp một LED đỏ (\(V_{\text{led}} = 2\ \text{V}\)) ở mức 20 mA từ nguồn 12 V: điện áp rơi trên điện trở = \(12 - 2 = 10\ \text{V}\). Dòng điện = 0,02 A. $$R = \frac{10}{0{,}02} = 500\ \Omega$$ Công suất = \(10 \times 0{,}02 = 0{,}2\ \text{W}\) (200 mW), vậy nên dùng điện trở ít nhất ¼ W.
Câu hỏi thường gặp
Nếu điện áp nguồn bằng điện áp LED thì sao? Khi đó điện áp rơi trên điện trở bằng 0, nên không điện trở nào hạn dòng được — bạn cần nguồn có điện áp cao hơn hoặc dùng mạch nguồn dòng không đổi.
Tại sao phải làm tròn điện trở lên? Điện trở lớn hơn một chút sẽ cho dòng nhỏ hơn một chút, an toàn hơn cho LED và hầu như không ảnh hưởng đến độ sáng.
Nên dùng dòng điện bao nhiêu? 20 mA phù hợp với hầu hết LED 5 mm thông dụng; LED siêu sáng và LED công suất có thể cần dòng cao hơn — luôn kiểm tra giá trị tối đa trong datasheet.
