คำนวณตัวต้านทาน LED

สูตร

ตัวต้านทาน = (แรงดันไฟเลี้ยง − แรงดันไบแอสตรง × จำนวน LED) ÷ กระแสของ LED

กำลังไฟในตัวต้านทาน = (แรงดันที่ตกคร่อม)² ÷ ความต้านทาน

ใช้ตัวต้านทานที่มีอัตรากำลังอย่างน้อยสองเท่าของกำลังไฟนั้น

วิธีใช้

ใส่แรงดันไฟเลี้ยง
ใส่แรงดันไบแอสตรงของ LED และกระแสเป็น mA จากดาต้าชีต
ใส่จำนวน LED ที่เหมือนกันซึ่งต่ออนุกรมกัน
ซื้อค่ามาตรฐานที่แสดง โดยมีอัตรากำลังเท่ากับหรือสูงกว่าที่แสดง

ตัวอย่างการคำนวณ

LED สีแดง (2 V, 20 mA) ที่ 5 V: (5 − 2) ÷ 0.02 = 150 Ω

ตัวต้านทานที่ต้องใช้: 150 Ω
ค่ามาตรฐานถัดไป (E12): 150 Ω
กระแส LED เมื่อใช้ตัวต้านทานนั้น: 20 mA
กำลังไฟที่ตกคร่อมตัวต้านทาน: 60 mW
อัตรากำลังของตัวต้านทานที่ควรซื้อ: 1/8 W

LED สีขาว (3.2 V, 20 mA) ที่ 9 V: 290 Ω จึงใช้ 330 Ω

ตัวต้านทานที่ต้องใช้: 290 Ω
ค่ามาตรฐานถัดไป (E12): 330 Ω
กระแส LED เมื่อใช้ตัวต้านทานนั้น: 17.58 mA
กำลังไฟที่ตกคร่อมตัวต้านทาน: 101.9 mW
อัตรากำลังของตัวต้านทานที่ควรซื้อ: 1/4 W

LED สีขาวสามดวงต่ออนุกรมที่ 12 V: (12 − 9.6) ÷ 0.02 = 120 Ω

ตัวต้านทานที่ต้องใช้: 120 Ω
ค่ามาตรฐานถัดไป (E12): 120 Ω
กระแส LED เมื่อใช้ตัวต้านทานนั้น: 20 mA
กำลังไฟที่ตกคร่อมตัวต้านทาน: 48 mW
อัตรากำลังของตัวต้านทานที่ควรซื้อ: 1/8 W

แรงดันไบแอสตรงทั่วไป

LED สีแดง ส้ม และเหลืองมีแรงดันตกคร่อมประมาณ 1.8–2.2 V สีเขียวแตกต่างกันตั้งแต่ประมาณ 2 V สำหรับชนิดเก่าถึง 3 V หรือมากกว่าสำหรับ “เขียวบริสุทธิ์” ที่สว่าง สีน้ำเงินและสีขาวตกคร่อมประมาณ 3.0–3.4 V LED แสดงสถานะขนาด 5 มม. มาตรฐานมักกำหนดไว้ที่ 20 mA สูงสุด และสว่างเพียงพอแล้วที่ 5–10 mA ควรตรวจดาต้าชีตของชิ้นส่วนของคุณเสมอ

ทำไมต้องปัดขึ้น

ตัวต้านทานมีค่ามาตรฐาน ชุด E12 ประกอบด้วย 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82 และพหุคูณของสิบ การเลือกค่าถัดขึ้นไปจากที่คำนวณได้จะให้กระแสต่ำลงเล็กน้อย ซึ่งเป็นทิศทางที่ปลอดภัย ผลลัพธ์จะแสดงกระแสที่คุณจะได้จริง

อนุกรมและขนาน

LED ที่ต่ออนุกรมใช้ตัวต้านทานตัวเดียวร่วมกันและกระแสเดียวกัน แต่แรงดันไบแอสตรงของมันบวกกันและต้องรวมแล้วต่ำกว่าแรงดันไฟเลี้ยง หากผลลัพธ์ว่าง แสดงว่าแรงดันไฟเลี้ยงต่ำเกินไปสำหรับ LED จำนวนนั้น อย่าต่อ LED แบบขนานบนตัวต้านทานตัวเดียว เพราะความต่างเล็กน้อยระหว่างกันทำให้กระแสแบ่งไม่เท่ากัน ให้แต่ละสายขนานมีตัวต้านทานของตัวเอง

คำถามที่พบบ่อย

LED ที่ 5 V ต้องใช้ตัวต้านทานเท่าไร

สำหรับ LED สีแดงที่ 2 V และ 20 mA: (5 − 2) ÷ 0.02 = 150 Ω สำหรับ LED สีขาวที่ 3.2 V: 90 Ω จึงใช้ 100 Ω

LED ที่ 12 V ต้องใช้ตัวต้านทานเท่าไร

สำหรับ LED สีขาวหนึ่งดวงที่ 3.2 V และ 20 mA: (12 − 3.2) ÷ 0.02 = 440 Ω จึงใช้ 470 Ω ที่ ½ W หากต่ออนุกรมสามดวงใช้เพียง 120 Ω

จะเกิดอะไรขึ้นถ้าไม่มีตัวต้านทาน

กระแสของ LED เพิ่มขึ้นชันมากตามแรงดัน การต่อ LED ตรงเข้ากับแหล่งจ่ายที่สูงกว่าแรงดันไบแอสตรงจะทำให้กระแสไหลมากเกินไปและมักทำให้ LED เสียหาย

เครื่องคำนวณที่เกี่ยวข้อง

คำนวณกฎของโอห์มใส่สองค่าจากแรงดัน กระแส ความต้านทาน และกำลังไฟ คำนวณอายุแบตเตอรี่แบตเตอรี่ใช้ได้นานเท่าไรจากความจุและภาระโหลด คำนวณค่าไฟฟ้าเครื่องใช้ไฟฟ้าหนึ่งชิ้นกินค่าไฟต่อวัน ต่อเดือน และต่อปีเท่าไร แปลงเลขฐานแปลงระหว่างเลขฐานสอง ฐานแปด ฐานสิบ และฐานสิบหก