เครื่องคำนวณตัวต้านทานสำหรับ LED

กรอกค่าของคุณ คำตอบและวิธีทำฉบับเต็มจะอัปเดตขณะที่คุณพิมพ์

ผลลัพธ์

ความต้านทานที่ต้องใช้280 Ω
ตัวต้านทานค่ามาตรฐาน300 Ω
กระแส LED จริง18.67 mA
กำลังในตัวต้านทาน104.5 mW
กำลังไฟฟ้าพิกัดที่แนะนำ1/4 W
กำลังไฟฟ้าจากแหล่งจ่าย224 mW

แรงดันไบแอสตรงเป็นค่าทั่วไป โปรดตรวจสอบจากเอกสารข้อมูล (datasheet) ของ LED ที่ใช้ สูตรนี้ใช้กับแหล่งจ่ายไฟตรง ห้ามต่อ LED เข้ากับไฟบ้านหรือไฟฟ้ากระแสสลับผ่านตัวต้านทานโดยเด็ดขาด

หาตัวต้านทานอนุกรมสำหรับ LED หนึ่งดวงหรือ LED หลายดวงที่ต่ออนุกรมกัน ป้อนแรงดันไฟเลี้ยง สีของ LED (หรือแรงดันไบแอสตรง) กระแส และจำนวน LED เครื่องคำนวณหาค่าความต้านทานที่แน่นอน ปัดขึ้นเป็นค่ามาตรฐาน E12 หรือ E24 ถัดไป และให้กระแสที่จะได้จริง กำลังไฟฟ้าในตัวต้านทาน และกำลังไฟฟ้าพิกัดที่เหมาะสม

เฉลยทีละขั้นตอน

แรงดันคร่อมตัวต้านทาน

VR = Vs − n·Vf = 12 − 2·3.2 = 5.6 V

กฎของโอห์ม

R = VR/I = 5.6/0.02 = 280 Ω

ค่ามาตรฐาน

E24: R ≥ 280 Ω → 300 Ω
การปัดขึ้นทำให้กระแสไม่เกินหรือต่ำกว่าค่าเป้าหมายเล็กน้อย
I = VR/R = 5.6/300 = 18.67 mA

กำลังไฟฟ้าพิกัด

P = I²·R = 0.01867²·300 = 104.5 mW
2P = 209.1 mW → 1/4 W
เลือกพิกัดอย่างน้อยสองเท่าของกำลังไฟฟ้าที่สลายไป เพื่อให้ตัวต้านทานไม่ร้อนเกินไป

สูตรสำคัญ

ไดโอด (แรงดันตกคงที่)
VD = 0.7 V when conducting

วิธีเลือกตัวต้านทานสำหรับ LED

  1. หาแรงดันไบแอสตรง V_f และกระแสของ LED จากเอกสารข้อมูล ค่าทั่วไปคือประมาณ 2 V สำหรับสีแดง และ 3.2 V สำหรับ LED สีน้ำเงินและสีขาว ที่ 20 mA สำหรับ LED มาตรฐานขนาด 5 mm
  2. ลบแรงดันไบแอสตรงออกจากแรงดันไฟเลี้ยง: V_R = V_s − n·V_f นี่คือแรงดันที่ตัวต้านทานต้องรับ
  3. กฎของโอห์มให้ค่าความต้านทาน: R = V_R/I
  4. ปัดขึ้นเป็นค่ามาตรฐานถัดไป เพื่อให้กระแสไม่เกินหรือต่ำกว่าค่าเป้าหมายเล็กน้อย
  5. คำนวณกำลังไฟฟ้า P = I²·R และเลือกตัวต้านทานที่มีพิกัดอย่างน้อยสองเท่าของค่านั้น

คำถามและคำตอบ

ทำไม LED จึงต้องมีตัวต้านทาน

กระแสผ่าน LED เพิ่มขึ้นชันมากเมื่อแรงดันเกินแรงดันไบแอสตรง ดังนั้นแรงดันไฟเลี้ยงที่เปลี่ยนเล็กน้อยจะทำให้กระแสเปลี่ยนมาก ตัวต้านทานกำหนดกระแสและป้องกันไม่ให้ LED ไหม้

ต่อ LED หลายดวงขนานกันกับตัวต้านทานตัวเดียวได้หรือไม่

ไม่แนะนำ LED แต่ละดวงมีแรงดันไบแอสตรงต่างกันเล็กน้อย ดวงหนึ่งจึงรับกระแสเกือบทั้งหมด ควรให้แต่ละสายขนานมีตัวต้านทานของตัวเอง

ทำไมต้องปัดขึ้นแทนที่จะปัดเป็นค่าที่ใกล้ที่สุด

ตัวต้านทานที่ใหญ่กว่าให้กระแสน้อยลงเล็กน้อย ซึ่งปลอดภัยต่อ LED ส่วนการปัดลงอาจทำให้กระแสเกินพิกัด

จะเป็นอย่างไรถ้าแรงดันไฟเลี้ยงใกล้เคียงแรงดันไบแอสตรง

แรงดันที่เหลือให้ตัวต้านทานจะน้อย และความต่างเล็กน้อยของแรงดันไบแอสตรงระหว่าง LED หรือตามอุณหภูมิจะทำให้กระแสเปลี่ยนมาก ควรเหลือแรงดันให้ตัวต้านทานอย่างน้อยประมาณหนึ่งโวลต์ หรือใช้ไดรเวอร์กระแสคงที่

ค่า E12 และ E24 คืออะไร

อนุกรมมาตรฐานของค่าตัวต้านทานที่นิยมใช้ โดยมี 12 หรือ 24 ค่าต่อหนึ่งทศวรรษ เว้นระยะให้แต่ละค่าสูงกว่าค่าก่อนหน้าประมาณ 20% (E12) หรือ 10% (E24) ตัวต้านทาน E12 มักขายด้วยค่าความคลาดเคลื่อน 10% และ E24 ที่ 5%

ลองทำเอง

ไดโอดและทรานซิสเตอร์: แบบฝึกหัดพร้อมเฉลยทีละขั้นตอนวิธีแก้โจทย์ไดโอดและทรานซิสเตอร์ใบงาน ไดโอดและทรานซิสเตอร์ พร้อมเฉลย

ฝึกไดโอดและทรานซิสเตอร์

เครื่องคำนวณให้คำตอบ แต่ในการสอบคุณต้องมีวิธีทำ จึงควรฝึกกับโจทย์ใหม่ คำใบ้ และเฉลยละเอียด

ฝึก ไดโอดและทรานซิสเตอร์ ฟรีฝึก ไดโอดและทรานซิสเตอร์ เลยตัวอย่างวิธีทำ
</> ฝัง

ฟรีสำหรับครูและโรงเรียน: วางโค้ดนี้ในหน้ารายวิชา LMS หรือเว็บไซต์ของคุณ นักศึกษาใช้เครื่องคำนวณและวิธีทำทีละขั้นได้โดยไม่ต้องมีบัญชี

เครื่องคำนวณอื่น ๆ

เครื่องคำนวณตัวต้านทานอนุกรมและขนานเครื่องคำนวณตัวแบ่งแรงดันเครื่องคำนวณค่าคงตัวเวลา RCเครื่องคำนวณอิมพีแดนซ์ RLCเครื่องคำนวณการปรับปรุงตัวประกอบกำลังเครื่องคำนวณอัตราขยายออปแอมป์เครื่องคำนวณกำลังไฟฟ้าสามเฟสเครื่องคำนวณอัตราส่วนจำนวนรอบของหม้อแปลงเครื่องคำนวณความถี่เรโซแนนซ์ (LC และ RLC)เครื่องคำนวณการแปลงลาปลาซผกผัน (เศษส่วนย่อย)