เครื่องคำนวณตัวต้านทาน LED

คำนวณตัวต้านทานจำกัดกระแสที่ถูกต้องสำหรับวงจร LED รองรับ LED แบบดวงเดียวและแบบอนุกรม ค้นหาค่าตัวต้านทานมาตรฐาน E24 ที่ใกล้เคียงที่สุด แสดงการสูญเสียกำลังไฟฟ้า และรวมแผนภาพวงจรแบบเคลื่อนไหวที่โต้ตอบได้

ตัวอย่างรวดเร็ว:

5V LED แดง 20mA 3.3V เขียว 10mA 12V 3× ขาว 9V 2× น้ำเงิน 15mA 5V เหลือง 20mA

แผนภาพวงจรสด

V_{แหล่งจ่าย}

160 Ω

ตัวต้านทาน

1.8V

LED

⏚

สายดิน (GND)

→ 20 mA →

160 Ω

ตัวต้านทานที่ต้องใช้

แรงดันแหล่งจ่าย แรงดันจากแหล่งพลังงาน

3.3V 5V 9V 12V 24V

สี LED กรอกแรงดันตกคร่อมให้อัตโนมัติ

แรงดันตกคร่อม (Vf) กรอกตามสีโดยอัตโนมัติ; แก้ไขได้ตามแผ่นข้อมูล

จำนวน LED แบบอนุกรม 1 สำหรับ LED ดวงเดียว

กระแสที่ต้องการ LED มาตรฐาน: 10–20 mA

Embed เครื่องคำนวณตัวต้านทาน LED Widget

เกี่ยวกับ เครื่องคำนวณตัวต้านทาน LED

เครื่องคำนวณตัวต้านทาน LED ช่วยให้คุณหาตัวต้านทานจำกัดกระแสที่ถูกต้องสำหรับวงจร LED ใดๆ ไม่ว่าคุณจะสร้างไฟแสดงสถานะธรรมดาหรือการต่อพ่วง LED แบบอนุกรม เครื่องมือนี้จะคำนวณค่าตัวต้านทานที่แน่นอน ค้นหาอุปกรณ์มาตรฐาน E24 ที่ใกล้เคียงที่สุด ประมาณการการคายความร้อน และแนะนำพิกัดกำลังที่เหมาะสม — ทั้งหมดนี้มาพร้อมกับแผนภาพวงจรแบบโต้ตอบที่อัปเดตแบบเรียลไทม์

สูตรคำนวณตัวต้านทาน LED

สูตรพื้นฐานสำหรับการคำนวณตัวต้านทานจำกัดกระแสมาได้รับมาจากกฎของโอห์ม (Ohm's Law):

R = (V_supply - V_LED × n) / I_LED

โดยที่:

R = ค่าความต้านทานในหน่วยโอห์ม (Ω)
V_supply = แรงดันแหล่งจ่าย (โวลต์)
V_LED = แรงดันตกคร่อม LED (โวลต์)
n = จำนวน LED ในการต่อแบบอนุกรม
I_LED = กระแส LED ที่ต้องการ (แอมป์)

วิธีใช้งานเครื่องคำนวณตัวต้านทาน LED

ขั้นตอนที่ 1: เลือกแรงดันแหล่งจ่าย

เลือกค่าแรงดันแหล่งจ่ายทั่วไป (3.3V, 5V, 9V, 12V, 24V) หรือกรอกแรงดันไฟฟ้าที่กำหนดเอง นี่คือแรงดันไฟฟ้าจากแหล่งจ่ายไฟ แบตเตอรี่ หรือพินไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ

ขั้นตอนที่ 2: เลือกสี LED

เลือกสี LED ของคุณเพื่อกรอกแรงดันตกคร่อมปกติโดยอัตโนมัติ สี LED ที่ต่างกันจะมีแรงดันตกคร่อมต่างกันเนื่องจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ คุณยังสามารถเลือก "กำหนดเอง" เพื่อกรอกค่าเฉพาะจากแผ่นข้อมูล (Datasheet) ของ LED ของคุณได้

ขั้นตอนที่ 3: ตั้งค่าจำนวน LED

สำหรับ LED ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรม (ใช้ทางเดินกระแสเดียวกัน) ให้กรอกจำนวนดวง แรงดันตกคร่อมรวมจะถูกคูณด้วยจำนวนนี้ สำหรับ LED แบบขนาน ให้คำนวณแต่ละสาขาแยกกันด้วยตัวต้านทานของตัวเอง

ขั้นตอนที่ 4: กรอกกระแสที่ต้องการ

LED แสดงสถานะมาตรฐานมักใช้กระแส 10-20mA LED ความสว่างสูงอาจใช้ 30-350mA ตรวจสอบแผ่นข้อมูล LED ของคุณเสมอสำหรับกระแสสูงสุดที่กำหนด

ขั้นตอนที่ 5: ตรวจสอบผลลัพธ์

คลิก คำนวณ เพื่อดูค่าตัวต้านทานที่แน่นอน, ตัวต้านทานมาตรฐาน E24 ที่ใกล้เคียงที่สุด, การคายความร้อน และพิกัดกำลังที่แนะนำ แผนภาพวงจรจะอัปเดตเพื่อสะท้อนถึงการกำหนดค่าของคุณ

แรงดันตกคร่อม (Vf) ของ LED ปกติ

สี LED	Vf ปกติ	ช่วงแรงดัน	เซมิคอนดักเตอร์
แดง (Red)	1.8V	1.6–2.0V	AlGaInP
ส้ม (Orange)	2.0V	1.9–2.2V	GaAsP
เหลือง (Yellow)	2.0V	1.8–2.2V	GaAsP
เขียว (Green)	2.1V	1.9–2.4V	InGaN
น้ำเงิน (Blue)	3.2V	2.8–3.6V	InGaN
ขาว (White)	3.2V	2.8–3.6V	InGaN + ฟอสฟอรัส
UV	3.3V	3.0–3.6V	GaN
IR	1.2V	1.0–1.5V	GaAs

การกำหนดค่า LED แบบอนุกรมเทียบกับแบบขนาน

การเชื่อมต่อแบบอนุกรม (Series)

LED ที่ต่อแบบอนุกรมจะใช้กระแสไฟฟ้าร่วมกัน แรงดันตกคร่อมรวมคือผลรวมของแรงดัน LED แต่ละดวง การกำหนดค่านี้เรียบง่ายกว่าและช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสว่างที่เท่ากัน แต่ต้องใช้แรงดันแหล่งจ่ายที่สูงกว่าแรงดันตกคร่อมรวมของ LED ทั้งหมดรวมกัน

การเชื่อมต่อแบบขนาน (Parallel)

LED ในแบบขนานแต่ละดวงจำเป็นต้องมีตัวต้านทานจำกัดกระแสของตัวเอง ห้ามเชื่อมต่อ LED แบบขนานโดยใช้ตัวต้านทานร่วมกันตัวเดียว เพราะความแตกต่างเพียงเล็กน้อยของแรงดันตกคร่อมระหว่าง LED จะทำให้การกระจายกระแสไม่เท่ากัน ซึ่งอาจทำให้ LED บางดวงรับภาระหนักเกินไปในขณะที่ดวงอื่นดูหรี่

ทำความเข้าใจชุดตัวต้านทานมาตรฐาน E24

ชุด E24 มีค่าความต้านทานที่นิยมใช้ 24 ค่าต่อทศวรรษ โดยเว้นระยะห่างตามลอการิทึมโดยประมาณ นี่คือค่าตัวต้านทานที่มีจำหน่ายแพร่หลายที่สุด: 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2 และ 9.1 — แต่ละค่าคูณด้วยกำลังของ 10 (×1, ×10, ×100 เป็นต้น)

เมื่อค่าความต้านทานที่คำนวณได้ตกอยู่ระหว่างค่ามาตรฐานสองค่า ให้เลือกค่าที่สูงกว่าถัดไปเพื่อกระแสที่ปลอดภัยกว่า (ต่ำกว่า) หรือค่าที่ต่ำกว่าถัดไปเพื่อการทำงานที่สว่างกว่า (กระแสสูงกว่า) เครื่องคำนวณนี้แสดงทั้งสองตัวเลือกพร้อมกับกระแสจริงที่เกิดขึ้น

การเลือกพิกัดกำลัง (Power Rating)

กำลังไฟฟ้าที่กระจายโดยตัวต้านทานคำนวณได้จาก P = I² × R ให้เลือกตัวต้านทานที่มีพิกัดกำลังอย่างน้อย 2 เท่าของกำลังที่คำนวณได้เสมอเพื่อให้ทำงานได้ยาวนานและเชื่อถือได้ พิกัดกำลังทั่วไปคือ 1/8W (125mW), 1/4W (250mW), 1/2W (500mW) และ 1W

คำถามที่พบบ่อย

ทำไม LED ถึงต้องใช้ตัวต้านทานจำกัดกระแส?

LED เป็นอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟฟ้าและมีความต้านทานภายในต่ำมาก หากไม่มีตัวต้านทานจำกัดกระแส กระแสไฟฟ้าจะเกินพิกัดสูงสุดของ LED ทำให้เกิดความร้อนสูงเกินไปและไหม้เกือบจะในทันที ตัวต้านทานจะจำกัดกระแสให้อยู่ในระดับที่ปลอดภัยโดยการลดแรงดันไฟฟ้าส่วนเกิน

ฉันจะคำนวณค่าตัวต้านทานสำหรับ LED ได้อย่างไร?

ใช้กฎของโอห์ม: R = (V_supply - V_LED) / I_LED ลบแรงดันตกคร่อม LED ออกจากแรงดันแหล่งจ่าย จากนั้นหารด้วยกระแสที่ต้องการในหน่วยแอมป์ ตัวอย่างเช่น ด้วยแหล่งจ่าย 5V, LED สีแดง (1.8V) และกระแส 20mA: R = (5 - 1.8) / 0.02 = 160 โอห์ม

ชุดตัวต้านทานมาตรฐาน E24 คืออะไร?

ชุด E24 คือชุดค่าความต้านทานที่นิยมใช้ 24 ค่าต่อทศวรรษ ซึ่งกำหนดมาตรฐานโดย IEC นี่คือค่าตัวต้านทานที่มีจำหน่ายทั่วไปมากที่สุด: 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.5, 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4, 2.7, 3.0, 3.3, 3.6, 3.9, 4.3, 4.7, 5.1, 5.6, 6.2, 6.8, 7.5, 8.2, 9.1 คูณด้วยกำลังของ 10

ฉันสามารถต่อ LED หลายดวงเข้ากับตัวต้านทานตัวเดียวได้หรือไม่?

ได้ สำหรับ LED ที่ต่อแบบอนุกรม สูตรจะกลายเป็น R = (V_supply - V_LED × n) / I_LED โดยที่ n คือจำนวน LED แรงดันแหล่งจ่ายต้องสูงกว่าแรงดันตกคร่อมรวมของ LED ทั้งหมดรวมกัน สำหรับ LED แบบขนาน แต่ละสาขาของ LED จำเป็นต้องมีตัวต้านทานของตัวเอง

ตัวต้านทานควรมีพิกัดกำลังเท่าไร?

คำนวณการคายความร้อนโดยใช้ P = I² × R จากนั้นเลือกตัวต้านทานที่มีพิกัดอย่างน้อย 2 เท่าของกำลังที่คำนวณได้เพื่อความปลอดภัย วงจร LED แสดงสถานะส่วนใหญ่ใช้ตัวต้านทานขนาด 1/4 วัตต์ (250mW) ซึ่งเพียงพอสำหรับกระแสสูงสุดประมาณ 20mA พร้อมแรงดันตกคร่อมปกติ