如何挑選 LED 用的電阻
發光二極體 (LED) 是鑽研電子領域時不可避免的課題。無論您是將其用於指示、通訊、照明,還是為專案添加一些酷炫的元素,所有 LED 都有一個共通點,那就是無法調節電流。若不限制電流量,LED 最終會發生故障。有時會帶來災難性的後果。在大多數情況下,只需為 LED 增添適當尺寸的串聯電阻,即可解決問題。在高功率應用中,您可能會看到限制電流的電源供應器,或限制電流的 IC。讓我們來看看如何使用電阻來攻克這個難題!
如果您還不熟悉歐姆定律,請讓我現在介紹一下。歐姆定律定義了電壓、電流和電阻之間的關係,方程式為 V = I * R。如果您知道其中任兩個元素,則可重新組織這個方程式,找出所缺的元素。在下面這個例子中,我們首先來看看電壓為 9 V、電阻值未知,LED 的順向電壓為 2.4 V,額定電流為 20 mA 的情形。
當元件串聯時,每個元件流經的電流量相同。因此,如果 LED 耗用 20 mA 電流,電阻也一樣。另一個適用於串聯元件的定律是,每個元件的壓降加起來應等於來源電壓值。此電路的來源電壓是 9 V,LED 的順向電壓是 2.4 V,因此 9 V 減掉 2.4 V,即為電阻的壓降,等於 6.6 V。現在,輪到歐姆定律上場了。雖然我們尚不知道需要多少電阻,但我們知道整個電阻的壓降是 6.6 V,電流是 0.02 A (20 mA)。我們把這些數值代入歐姆定律方程式:6.6 V = 0.02 A * R
重組之後,我們得到:R = 6.6 V / 0.02 A
解出 R:330 Ω = 6.6 V / 0.02 A
現在我們已解出電阻,還有一個步驟。並不是任何 330 Ω 電阻都能用,電阻還必須達到或超過產生的功率耗散量。請注意:電阻的功率額定單位是 W。電功率的方程式為 P (W) = I (A) * V (V)
我們將會用電阻的 0.02 A 和 6.6 V 這兩個值來計算功率:P = 0.02 A * 6.6 V
0.132 W (132 mW) 將會是此電阻耗散的功率。
電阻的常見值為 ¼ (即 0.25) W,這個值可完美工作。您也可以使用瓦數比這個值高的電阻,但成本通常也更高。如果您想要簡化這個程序,DigiKey 的計算器能為您提供這些電阻的電阻值和瓦數。
祝您的 LED 璀璨閃亮!

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