Cómo calcular valores de resistencia para LED y varios tipos de circuitos de LED

Cómo encontrar valores de resistencia para diferentes tipos de circuitos LED

El siguiente tutorial paso a paso lo ayudará a diseñar uno o más circuitos de LED y cadena de LED y encontrar los valores de resistencia (o resistencia) adecuados para conectar a la batería y la fuente de alimentación.

En las siguientes guías, puede aprender cómo:

• Calcule valores de resistencia para diferentes circuitos LED.
• Calcule la corriente directa del LED.
• Calcule el voltaje directo para diferentes circuitos LED.
• Conecte el LED en serie con la batería.
• Conecte el LED en paralelo con la batería.
• Conecte los LED en un circuito combinado en serie-paralelo.

actualizar: También puedes usar esto calculadora de resistencia led Para el mismo propósito, es decir, encontrar el valor exacto o el valor estándar más cercano para la resistencia en el circuito LED.

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Fórmula para el valor de la resistencia en el circuito LED.

Valor de resistencia = (V_suministrar –V_deuda) ÷ yo_deuda

dónde:

• Ⅴ_suministrar = tensión de alimentación
• Ⅴ_deuda = tensión directa
• I_deuda = corriente directa

Puede usar la siguiente fórmula para calcular el valor de la potencia nominal de una resistencia:

Potencia nominal de la resistencia = yo_deuda² × valor de la resistencia

Encuentre el valor de la resistencia que conecta al LED

Antes de entrar en detalles, evalúemos el siguiente circuito simple. De esta forma, puede determinar fácilmente el valor de las resistencias en otros circuitos complejos.

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ejemplo:

En el circuito LED simple anterior, el voltaje de suministro es de 6 V y el voltaje directo del LED (V_deuda) es la corriente directa (I_deuda) es 10mA.

El valor de la resistencia (conectada en serie con el LED) en el circuito anterior es:

Valor de resistencia = (V_suministrar –V_deuda) ÷ yo_deuda = (6 – 1,3) ÷ 10mA = 470Ω

sorteo actual = 20mA

Fórmula de clasificación de potencia resistiva para este circuito

Clasificación de potencia de resistencia = I_deuda² × Valor de resistencia

= (10mA) ² ×470 Ω = 0.047W = 47 mW

pero Este es el valor mínimo de resistencia necesario para evitar que la resistencia se sobrecaliente. Por lo tanto, se recomienda duplicar la potencia nominal calculada de la resistencia. Por lo tanto, en este circuito elegimos resistencias de 0.047W × 2 = 0.094W = 94mW. Potencia nominal de la resistencia (valor duplicado) = 0,094 W = (94 mW)

Información útil:

• Es muy difícil encontrar la resistencia nominal de potencia exacta que calculó. Las resistencias normalmente vienen en 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, 2 watt, 5 watt, etc. Por lo tanto, elija el siguiente valor más alto para la potencia nominal. Por ejemplo, si la potencia nominal de la resistencia se calcula en 0,789 W = 789 mW, elija una resistencia de 1 W.
• Es muy difícil encontrar el valor exacto de la resistencia calculada. En general, las resistencias tienen valores estándar. Si no puede encontrar el valor exacto de la resistencia calculada, seleccione el siguiente valor de la resistencia calculada. Por ejemplo, si el valor calculado es 313,5 Ω, use el estándar más cercano. Esto es 330 ohmios. Si los valores más cercanos no están lo suficientemente cerca, se pueden hacer conectando resistencias en una configuración en serie-paralelo.
• I_deuda = corriente directa LED: Esta es la cantidad máxima de corriente que el LED puede aceptar continuamente. Para una vida útil prolongada y estabilidad, recomendamos proporcionar el 80 % de la clasificación de corriente directa del LED. Por ejemplo, si la corriente nominal del LED es de 30 mA, entonces este LED debe funcionar a 24 mA. Los valores actuales por encima de esta cantidad pueden acortar la vida útil del LED o comenzar a humear o quemarse.
• Si aún no puede encontrar la corriente directa del LED, suponga que es de 20 mA, ya que los LED normales funcionan a 20 mA.
• Ⅴ_deuda = Tensión directa del LED: Este es el voltaje directo del LED, es decir, la caída de voltaje al pasar la corriente directa nominal. Este dato se puede encontrar en paquetes de LED, pero estará entre 1.3V y 3.5V dependiendo del tipo, color y brillo. Si aún no puede encontrar el voltaje directo, simplemente conecte el LED a 200.Ω con una batería de 6V. Luego, mida el voltaje a través del LED. 2V, que es el voltaje directo.

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Encuentre el valor de la resistencia para conectar en serie con el LED

A continuación se muestra otro circuito LED simple (LED conectado en serie). En este circuito, 6 LED están conectados en serie. El voltaje de la fuente de alimentación es de 18 V y el voltaje directo (Ⅴ_deuda) La corriente LED máxima es de 2 V y la corriente directa (I_deuda) 20mA cada uno.

método:

Valor de resistencia de LED en serie = (V_suministrar – (V_deuda × número de LED)) ÷ I_deuda

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ejemplo:

En el circuito de cadena de LED en serie anterior, el voltaje directo total (V_deuda) 6 LED = 2 × 6 = 12V

corriente directa (I_deuda) son iguales (es decir, 20 mA)

(Nota: Este es un circuito en serie, por lo que la corriente en el circuito en serie en cada punto es la misma, pero los voltajes se suman) donde el valor de la resistencia (para un circuito en serie) es:

= (V_suministrar – (V_deuda × Número de LED)) ÷ I_deuda = (18 – (2 × 6)) ÷ 20mA

= (18 – 12) ÷ 20 mA = 300 Ω

Consumo de corriente total = 20mA

(Este es un circuito en serie, por lo que la corriente es la misma)Potencia nominal de la resistencia

= yo_deuda² × Valor de resistencia = (20mA) ² ×300 Ω = 0,12 = 120 mW

pero Este es el valor de resistencia mínimo requerido para evitar que la resistencia explote. De esta forma se recomienda duplicar el valor de la potencia nominal de la resistencia calculada. Por lo tanto, elija resistencias de 0,12 W × 2 = 0,24 W = 240 mW para este circuito. Potencia nominal de la resistencia (valor duplicado) = 0,24 W = (240 mW).

Encuentre el valor de la resistencia común en paralelo con el LED

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Este circuito conecta los LED en paralelo con una resistencia común. El voltaje de la fuente de alimentación es de 18 V y el voltaje directo (V_deuda) es 2V y la corriente directa (I_deuda) son de 20 mA cada uno.

método:

Valor de resistencia común para LED en paralelo = (V_suministrar –V_deuda) ÷ (yo_deuda × número de LED)

ejemplo:

donde la corriente directa total (I_deuda) = 20 mA × 4 = 0,08 A, tensión directa (V_deuda) son iguales (es decir, 2V)

(Nota: Este es un circuito en paralelo, por lo que el voltaje es el mismo en cada punto, pero las corrientes se suman).

donde el valor de la resistencia (para circuito en paralelo con resistencia común) es:

= (V_suministrar –V_F) ÷ (I_deuda × número de LED)

= (18 – 2) ÷ 0.08

= 200 Ω

Consumo de corriente total = 20mA × 4 = 80mA

(Este es un circuito paralelo, por lo que las corrientes se suman)

Clasificación de potencia de resistencia = I_deuda²× resistencia = (20mA) ² ×200Ω=0.08W=80mW

Como siempre, Este es el valor mínimo de resistencia que no se sobrecalentará ni explotará. Por lo tanto, se recomienda duplicar la potencia nominal calculada de la resistencia. Por lo tanto, elegimos resistencias de 1,28 W × 2 = 2,56 W para este circuito. Potencia nominal de la resistencia (valor duplicado) = 2,56 W (280 mW).

Encuentre el valor de otra resistencia en paralelo con el LED

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Esta es otra forma de conectar los LED en paralelo con resistencias separadas. En este circuito, cuatro LED están conectados en paralelo con resistencias individuales. El voltaje de la fuente de alimentación es de 9 V y el voltaje directo (V_deuda) es 2V y la corriente directa (I_deuda) son de 20 mA cada uno.

método:

Valores de resistencia individuales para LED en paralelo = (V_suministrar –V_deuda) ÷ yo_deuda

ejemplo:

En este caso, la tensión directa total (V_deuda) de LED = 2 y corriente directa (I_deuda) 20mA (es decir, 20mA)

(Nota: Este es un circuito paralelo, pero estoy encontrando los valores de resistencia para cada sección, no para todo el circuito. Por lo tanto, en cada sección el circuito está en posición serie (ver ecuación de circuito serie o 1).^calle En el circuito simple de arriba puedes ver que son iguales)

donde los valores de las resistencias (para un circuito en paralelo con resistencias discretas) son:

= (V_suministrar –V_deuda)/ I_deuda= (9 – 2) ÷ 20mA = 350Ω

Consumo de corriente total = 20mA × 4 = 80mA (este es un circuito paralelo, por lo que las corrientes se suman)

Clasificación de potencia de resistencia = I_deuda² × resistencia = (20mA) ² ×350 Ω = 0,14 = 140 mW

lo mismo que arriba guiónel valor calculado de la resistencia es El valor mínimo requerido para conectarse de manera segura al circuito LED. Para estar seguro, se recomienda duplicar la potencia nominal calculada de la resistencia. Por lo tanto, elija resistencias de 0,14 W × 2 = 0,28 W = 280 mW para este circuito. Potencia nominal de la resistencia (valor duplicado) = 0,28 W (280 mW).

Existe otra forma de conectar los LED a la batería en una combinación serie-paralelo. Sí, también necesita una resistencia adecuada para ese propósito. Sin embargo, estoy seguro de que una vez que comprenda este sencillo tutorial basado en matemáticas, podrá determinar fácilmente los valores de resistencia para conexiones y circuitos de LED basados ​​en combinación serie-paralelo.

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