LED限流电阻设计的计算步骤和注意细节

电子设计 2018-10-10 07:33 次阅读

以LED限流电阻的设计为例进行说明,有详细的计算步骤和注意细节,相信看过你会有不同的心得。

LED限流电阻设计的计算步骤和注意细节

LED发光二极管,来源于网络

LED限流电阻设计的计算步骤和注意细节

普通LED发光二极管的特性曲线

一、计算限流电阻阻值

我们知道LED是一个非线性元件,设计限流电阻时必须了解上面LED特性曲线的第一个曲线图。那就是它是一个接近2V稳压值的二极管。不同颜色的LED稳压值不同,但都在2V左右。通常我们按2V值进行计算。

LED工作电流的选取。从第一个曲线图我们知道它可以工作在0到25mA这个区间。最大工作电流具体还要看其温度特性,如果它工作环境比较恶劣,比如以前的电烧水气,因为温度比较高,可能最大电流就只有8mA左右。这个电流作为最大电压时的工作电流。通常我们设计时取2mA到3mA左右即可。因为电流再大,其亮度变化不明显。这样我们就有了计算工式:

LED限流电阻设计的计算步骤和注意细节

当工作在直流5V系统时,其电阻结果是1k~1.5k左右,我们取1k;当工作交流220V系统时,其值为109k左右,我们取100k。实际上交流电压有可以达到240V,真峰值电压达到340V,用100k代入,电流为3.4mA,远小于最大工作电流,可以安全工作。

二、计算电阻功耗,选取合适的封装

有了上面计算的电阻值和电流值,我们就能计算最大消耗功率。由于消耗在电阻上的功耗是热量,交流可按有效值进行计算。

LED限流电阻设计的计算步骤和注意细节

对于5V系统,电阻消耗:3V*3V/1k=9mW,稳定性及容差考虑取2倍功耗电阻,即>18mW;

对于220V系统,电阻消耗:220V*220V/100k=500mW;稳定性及容差考虑可取2倍功耗电阻。然而交流系统工作只有半个周期,所以>0.5W即可;

LED限流电阻设计的计算步骤和注意细节

电阻封装及对应功率

三、最容易忽略的,考虑电阻耐压值

细心的朋友从电阻封装及对应功率一图中,会发现电阻也有耐压值,一般低压直流电系统可不考虑,我们说说220V供电系统。一般的电阻耐压值都在300V左右。所以这样的电阻最好是2个串联,否则一旦离开实验室进行量产,故障率将超乎你想象。

LED限流电阻设计的计算步骤和注意细节

电阻功率及对应耐压值

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