Калькулятор резистора для светодиода

Светодиод нельзя подключать к источнику напрямую: его ток определяется не законом Ома, а вольт-амперной характеристикой, и без ограничения он сгорает. Последовательно с ним ставят резистор, который гасит разницу между напряжением питания и прямым напряжением светодиодов.

Подготовьте данные:

• напряжение питания - по паспорту или маркировке блока питания, аккумулятора, бортовой сети;
• прямое напряжение одного светодиода - из паспорта (технического описания производителя): у красных около 2 В, у белых и синих 3-3,4 В;
• рабочий ток - тоже из паспорта; для индикаторных светодиодов обычно 20 мА;
• число светодиодов, включённых последовательно.

Ток вводится в миллиамперах, напряжения - в вольтах. Частая ошибка - ввести ток в амперах (0,02 вместо 20): сопротивление получится в тысячу раз больше нужного.

Если сумма прямых напряжений цепочки больше напряжения питания, расчёт не выполняется: такую цепочку последовательно не запитать. Уменьшите число светодиодов или возьмите источник с большим напряжением.

Расчётное сопротивление редко совпадает со стандартным номиналом: берите ближайший больший, тогда ток будет чуть меньше рабочего. Мощность резистора выбирайте не меньше значения "С двукратным запасом", иначе он будет работать на пределе и перегреваться.

Расчёт - для питания постоянным напряжением и для подбора компонентов; он не заменяет проект. Для сети переменного тока и мощных светодиодов применяют драйвер стабилизированного тока, а не резистор. Работы под напряжением выполняет только специалист с допуском.

Расчёт основан на законе Ома (напряжение = сопротивление * ток) и формуле мощности (мощность = напряжение * ток) (Международный электротехнический словарь IEC 60050) и на втором правиле Кирхгофа для последовательной цепи.

Напряжение питания и прямое напряжение одного светодиода - в вольтах, число светодиодов - сколько их включено последовательно, рабочий ток - в миллиамперах.

Ток в амперах = рабочий ток в мА / 1000
Суммарное прямое напряжение цепочки = прямое напряжение одного светодиода * число светодиодов
Напряжение, гасимое резистором = напряжение питания - суммарное прямое напряжение цепочки
Требуемое сопротивление = напряжение, гасимое резистором / ток в амперах, Ом
Мощность, рассеиваемая резистором = напряжение, гасимое резистором * ток в амперах, Вт
С двукратным запасом = мощность, рассеиваемая резистором * 2
Потребление всей цепочки = напряжение питания * ток в амперах, Вт

Перед расчётом проверяется, что на резисторе остаётся напряжение больше нуля: если напряжение питания не больше суммы прямых напряжений, результат не выдаётся - вместо отрицательного сопротивления или резистора 0 Ом, который ток не ограничивает.

Округление при выводе: напряжение на резисторе - до 3 знаков после запятой, сопротивление - до 2, мощности - до 4.

Пример: питание 12 В, один светодиод 2 В, ток 20 мА. Ток 0,02 А, на резисторе 12 - 2 = 10 В, сопротивление 10 / 0,02 = 500 Ом, мощность 10 * 0,02 = 0,2 Вт, с запасом 0,4 Вт - значит, нужен резистор на 0,5 Вт, а не на 0,25 Вт. Потребление цепочки 12 * 0,02 = 0,24 Вт.