محاسبه مقاومت ال ای دی
در این مقاله قصد دارم نحوه محاسبه مقاومت ال ای دی را آموزش دهم. ولتاژ کاری بیشتر LED ها یا Power LED ها در محدوده بین 2 تا 4 ولت می باشد.
گاهی اوقات منبع تغذیه ما ولتاژی بالاتر از ولتاژ مورد نیاز اراثه می دهد، به عنوان مثال اگر منبع تغذیه ما 5 ولتی باشد و ال ای دی را مستقیم به آن متصل کنیم، ظرف مدت زمان کوتاهی می سوزد.
ال ای دی ها با مشخصات متفاوتی ساخته می شوند، برای دانستن این مشخصات باید به فایل دیتاشیت ارائه شده توسط شرکت سازنده رجوع کنید.
به عنوان مثال، فایل زیر مربوط به ال ای دی 5 میلیمتری استاندارد ساخت فرنل می باشد:
https://www.farnell.com/datasheets/1498852.pdf
در قسمت “Electerical Characterstics” فایل بالا، سطری به نام “Forward Voltage (Vf)” وجود دارد.
این مقدار در واقع ولتاژ استاندارد کاری ال ای دی را نشان می دهد که تحت این ولتاژ می توان حداکثر نور را بدون آسیب رسیدن به ال ای دی دریافت کرد.
با توجه به ستون آخر سطری که به آن اشاره شد، جریان استانداردی که ال ای دی در ولتاژ کاری خود (2 ولت) دریافت میکند، 20 میلی آمپر می باشد.
محاسبه مقاومت ال ای دی
برای مثال، فرض کنیم منبع تغذیه شما برابر با ولتاژ یو اس بی، 5 ولت می باشد (بطور مثال، یک پاور بانک).
پیشنهاد می شود در محاسبات، ولتاژ تغذیه 5.2 در نظر گرفته شود بجای 5 ولت، برای اطمینان بیشتر.
بنابراین اکنون تمام مقادیر مورد نیاز برای محاسبات را داریم، پس طبق قانون اهم محاسبه را آغاز خواهیم کرد:
R=V/I
در واقع منظور از V همان ولتاژی هست که باید از منبع توسط مقاومت LED کم شود. یعنی 5.2-2 و I جریان مورد نیاز ال ای دی می باشد که برابر با 0.020 آمپر است. پس:
R=3.2/0.02 –> R=160 ohm
مقاومت ها دارای خطا نیز می باشند، به عنوان مثال، مقاومت ما دارای 10 درصد خطاست (حلقه نقره ای)، این بدان معنی است که باید 10 درصد مقدار نامی آن، خطا در نظر بگیریم تا LED دچار آسیب دیدگی نشود. پس مقدار اصلی 160+16=176 اهم باید درنظر گرفته شود.
با توجه به استاندارد E12 مقاومت ها (https://wicard.net/fa/%d9%85%d9%82%d8%a7%d9%88%d9%85%d8%aa/)، نزدیکترین مقدار به میزان محاسبه شده برابر با 180 اهم است که به رنگ قهوه ای، خاکستری، قهوه ای-نقره ای موجود می باشد.
اکنون میزان توان مقاومت هم باید محاسبه شود تا خود مقاومت آسیب نبیند:
P=R×I^2
P=180×0.02^2
P=0.072W
بنابر این حداقل توان مقاومت ال ای دی باید 1/8 وات باشد. اکثر مقاومت های استوانه ای رایج توان 1/4 وات را دارند.
محاسبات چندین LED
شما همچنین می توانید از ال ای دی ها به صورت موازی (با ولتاژ کاری یکسان) یا سری (با جریان کاری یکسان) نیز استفاده نمایید.
اگر شما دو ال ای دی قرمز یکسان را با هم سری کنید، ولتاژ مورد نیاز 4 ولت تحت جریان 20 میلی آمپری خواهد بود، بنابراین مقاومت مورد نیاز به صورت زیر محاسبه خواهد شد:
R=V/I
R=(5.2-4)/0.02
R=60 ~ 68 ohm E12 resistor
اگر شما دو ال ای دی را موازی کنید، جریان باید 40 میلی آمپر تحت ولتاژ 2 ولت درنظر گرفته شود. بنابراین:
R=(5.2-2)/0.04
R=80~82 ohm E12 1% resistor with brown ring
با توجه به روابط گفته شده، میتوانید برای انواع دیگر ال ای دی با توجه به فایل دیتاشیت آن، محاسبات را انجام دهید.
نوشته شده توسط: محمد مهدی کفش کنان – مهندس الکترونیک و برنامه نویسی فول استک و بنیانگذار WiCardTech