以LED限流電阻的設計為例進行說明,有詳細的計算步驟和注意細節,相信看過你會有不同的心得。
普通LED發光二極管的特性曲線
一、計算限流電阻阻值
我們知道LED是一個非線性元件,設計限流電阻時必須了解上面LED特性曲線的第一個曲線圖。那就是它是一個接近2V穩壓值的二極管。不同顏色的LED穩壓值不同,但都在2V左右。通常我們按2V值進行計算。
LED工作電流的選取。從第一個曲線圖我們知道它可以工作在0到25mA這個區間。最大工作電流具體還要看其溫度特性,如果它工作環境比較惡劣,比如以前的電燒水氣,因為溫度比較高,可能最大電流就只有8mA左右。這個電流作為最大電壓時的工作電流。通常我們設計時取2mA到3mA左右即可。因為電流再大,其亮度變化不明顯。這樣我們就有了計算工式:
當工作在直流5V系統時,其電阻結果是1k~1.5k左右,我們取1k;當工作交流220V系統時,其值為109k左右,我們取100k。實際上交流電壓有可以達到240V,真峰值電壓達到340V,用100k代入,電流為3.4mA,遠小于最大工作電流,可以安全工作。
二、計算電阻功耗,選取合適的封裝
有了上面計算的電阻值和電流值,我們就能計算最大消耗功率。由于消耗在電阻上的功耗是熱量,交流可按有效值進行計算。
對于5V系統,電阻消耗:3V*3V/1k=9mW,穩定性及容差考慮取2倍功耗電阻,即>18mW;
對于220V系統,電阻消耗:220V*220V/100k=500mW;穩定性及容差考慮可取2倍功耗電阻。然而交流系統工作只有半個周期,所以>0.5W即可;
電阻封裝及對應功率
三、最容易忽略的,考慮電阻耐壓值
細心的朋友從電阻封裝及對應功率一圖中,會發現電阻也有耐壓值,一般低壓直流電系統可不考慮,我們說說220V供電系統。一般的電阻耐壓值都在300V左右。所以這樣的電阻最好是2個串聯,否則一旦離開實驗室進行量產,故障率將超乎你想象。
電阻功率及對應耐壓值
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