LED电阻计算器
计算LED电路的正确限流电阻值。支持串联、并联和串并联连接，自动选择标准电阻值。
输入参数
什么是LED电阻计算器？
LED电阻计算器是一个帮助确定在电子电路中安全操作LED所需的正确限流电阻值的工具。LED需要特定的正向电流才能正常工作，过大的电流可能会损坏LED。
该计算器考虑供电电压、LED正向电压、期望电流和连接类型，计算出最佳的电阻值和功率额定值。
LED电阻计算公式
欧姆定律
$$R = \frac{V}{I}$$
电压、电流和电阻之间的基本关系。
基本LED电阻计算
$$R = \frac{V_{supply} - V_{LED}}{I_{LED}}$$
对于单个LED，电阻值使用以下公式计算：
- • Vsupply: 供电电压
- • VLED: LED正向电压
- • ILED: LED正向电流
- • R: 电阻值
串联连接
$$R = \frac{V_{supply} - (n \times V_{LED})}{I_{LED}}$$
当LED串联连接时，它们的正向电压相加：
并联连接
$$R = \frac{V_{supply} - V_{LED}}{n \times I_{LED}}$$
当LED并联连接时，电流相乘：
功率计算
$$P = I^2 \times R = \frac{V^2}{R} = V \times I$$
电阻消耗的功率可以使用以下公式计算：
LED连接类型
串联连接
LED端对端连接在单一路径中。相同的电流流过所有LED。
- • 较低的总电流消耗
- • 只需要一个电阻
- • 如果一个LED失效，所有LED都会熄灭
并联连接
LED并排连接。每个LED上的电压相同。
- • 每个LED独立工作
- • 较低的电压要求
- • 较高的电流消耗
串并联连接
串联和并联连接的组合，以获得最佳效率和可靠性。
- • 平衡的电压和电流
- • 更好的故障容错性
- • 更复杂的设计和计算
不同颜色LED特性
| 颜色 | 正向电压 | 典型电流 | 波长 |
|---|---|---|---|
| 红色 | 1.8 - 2.2V | 20mA | 620-750nm |
| 橙色 | 2.0 - 2.2V | 20mA | 590-620nm |
| 黄色 | 2.0 - 2.2V | 20mA | 570-590nm |
| 绿色 | 2.0 - 3.5V | 20mA | 495-570nm |
| 蓝色 | 3.0 - 3.5V | 20mA | 450-495nm |
| 白色 | 3.0 - 3.5V | 20mA | 400-700nm |
| 紫外 | 3.1 - 4.4V | 20mA | 400nm以下 |
设计注意事项
安全裕量
始终包含安全裕量（通常为10-20%）以考虑元件公差和电压变化。
功率额定值
选择功率额定值至少为计算功率消耗2倍的电阻，以确保可靠运行。
标准电阻值
使用标准电阻值（E12、E24系列），这些值容易获得且成本效益高。
散热
对于大功率应用，考虑热管理以防止元件过热。
电压调节
对于关键应用，考虑使用恒流驱动器而不是简单的电阻。
电流匹配
在并联连接中，LED应具有相似的正向电压特性以实现均匀的电流分布。
常见问题
为什么LED需要限流电阻？
LED具有非常低的内阻，如果直接连接到电压源会吸取过大电流，可能损坏LED。限流电阻将电流控制在安全水平。
我可以为并联的多个LED使用一个电阻吗？
虽然可能，但不推荐，因为LED可能具有略微不同的正向电压，导致电流分布不均。每个LED或LED串应该有自己的限流电阻。
如果我使用的电阻值太高会怎样？
LED将在较低电流下工作，亮度降低。虽然这不会损坏LED，但可能无法提供所需的光输出。
如果我使用的电阻值太低会怎样？
LED将吸取超过额定值的电流，可能导致过热和过早失效。始终倾向于使用较高的电阻值。
如何在串联和并联连接之间选择？
串联连接对于较高电压供应更有效率，而并联连接更适合较低电压。考虑您的供电电压、期望亮度和故障容错要求。