什么是LED限流电阻计算器?
LED(发光二极管)必须串联一个限流电阻,否则电流过大会很快把它烧坏。这个计算器会根据你的电源电压、LED的正向电压和期望的工作电流,算出精确的电阻阻值(单位:欧姆)。它还会给出电阻需要承受的功耗,方便你挑选额定功率足够的元件。
如何使用
只需输入三个数值:电路的电源电压(例如USB的5 V、电池的9 V)、LED的正向电压(红色约2 V,蓝色/白色约3.1 V,具体请查阅规格书),以及期望的LED工作电流(单位毫安,普通LED通常取20 mA)。计算器会返回所需电阻阻值、电阻两端的压降以及电阻的功耗。
计算公式详解
根据欧姆定律,电阻需要在设定电流下承担多余的那部分电压(即电源电压减去LED的正向压降):$$R = \frac{\text{V}_{\text{电源}} - \text{V}_{\text{LED}}}{\text{I}_{\text{LED}}}$$电流从毫安换算成安培时除以1000即可。计算结果应始终向上取到最接近的标准电阻值,这样实际电流才会等于或略低于你的目标值。
计算实例
用9 V电源以20 mA驱动一只红色LED(\(V_{\text{LED}} = 2\ \text{V}\)):$$R = \frac{9 - 2}{0.020} = \frac{7}{0.020} = 350\ \Omega$$此时电阻两端压降为7 V,功耗\(P = 7 \times 0.020 = 0.14\ \text{W}\),所以选用1/4 W(0.25 W)的电阻就绰绰有余。比350 Ω大且最接近的标准电阻值是360 Ω或390 Ω。
常见问题
如果电源电压正好等于LED电压怎么办?那理论上需要0 Ω电阻,但实际上LED无法稳定点亮——请改用更高的电源电压。
为什么要向上取值?电阻取得稍大,电流会略微减小,反而能保护LED。如果向下取值,则有超过额定电流的风险。
该买多大功率的电阻?建议至少选用计算功耗两倍以上的额定功率,留出余量——对于0.14 W来说,普通的0.25 W电阻完全够用。