计算LED分压电阻时?需要注意哪些事情?

本文分享了在24V直流电源下安装LED指示灯的经验,通过串联LED和选择适合的限流电阻来降低成本。计算限流电阻需考虑LED的压降和工作电流,电阻功率的计算遵循焦耳定律,确保电阻不因发热而损坏。选择1206规格且功率大于0.18W的电阻是合适的。

“每当学到一个东西把它记录下来,或将它清晰明了的讲给别人是一种很好的巩固知识的办法”  ————沃兹基硕德

这位博主给予了很大帮助 —— “冒险家_KL” https://me.youkuaiyun.com/l420ll

因需要给工厂安装一些花花绿绿的LED指示灯,且工厂提供的为24V直流电源,在解决过程中踩了些坑,完成任务后感觉有些收获,于此记录分享经验。

首先想到利用降压电路降到合适的电压 ,但是考虑到成本问题,就直接用LED串联的方式然后加上合适的限流电阻的解决问题,                                                                                                          

那么问题来了该怎么串?怎么计算?需要注意什么呢?

第一步:先确定灯的参数及数量。

假设需要 5枚 蓝色 0805 LED可以达到好的效果。经查阅资料 蓝色LED的压降为3V左右(不同厂家略有差异) 重点:  LED需要的电流一般在 2mA——20mA之间,电流越大灯越亮,重点:用电源电压减LED的压降在除以设定的电流就可以计算出限流电阻大小

  1.            串联压降为:  5*3V=15V 

  2.           设定工作电流为:20mA=0.02A

  3.           故限流电阻为:(24-15)/0.02=450Ω                      你以为这样就结束了吗??

第二步:计算电阻的功率 计算电阻的功率 计算电阻的功率

  大家都知道电阻在工作的时候会发热,甚至有时会烧掉,那为啥会发热捏?  

  献上焦耳定律的普遍应用公式:   Q=I²Rt      

  电阻都有自己的额定功率,电阻的功率计算公式为:P=UI=U²/R=I²R

  计算上式的电阻功率为:P=9V*0.02A=(9V*9V)/450Ω=0.02A*0.02A*450Ω =0.18W 

  故应该采用功率大于0.18W的电阻 1206为合适选择

  下面为各规格电阻的功率表

各规格电阻功率
规格功率
02011/20W 
04021/16W  
06031/10W
08051/8W  
12061/4W
18121/2W
20103/4W
25121W

经过上面的分析计算,我想大家应该晓得面对5V或者12V或者其他电压时如何计算限流电阻的大小以及规格的选择了吧!赶紧去试试(zhuang bi)吧!

如果文章中有什么错误或者不准确的地方,欢迎大家出来指正     QQ:  2435785790   

#转载请注明出处

 

                              

<think>我们首先需要理解用户的问题:在12V电压下使用1kΩ电阻能否点亮LED。 关键点:LED需要一定的电流才能点亮,而电阻的作用是限制电流防止LED烧毁。 计算电流的公式:I = (V_supply - V_f) / R 其中V_supply=12V,R=1000Ω,V_f(LED正向压降)取决于LED的颜色和类型,通常在1.8V到3.6V之间。 计算: 假设使用典型的红色LED(V_f≈1.8V): I = (12 - 1.8) / 1000 = 10.2 / 1000 = 0.0102 A = 10.2 mA 假设使用典型的蓝色或白色LED(V_f≈3.2V): I = (12 - 3.2) / 1000 = 8.8 / 1000 = 0.0088 A = 8.8 mA 通常,普通LED的工作电流范围在5-20mA,高亮LED可能需要20-30mA。因此,10.2mA或8.8mA的电流对于普通LED来说是可以点亮的,但亮度可能较低(尤其是对于高亮LED可能不够亮)。 但是,我们需要考虑LED的最小工作电流。有些LED在2mA左右就能点亮(虽然很暗),而有些则需要至少5mA才能达到可见亮度。因此,使用1kΩ电阻在12V下,LED应该能被点亮,但亮度可能不足。 然而,根据网络上的实际经验,很多资料表明在12V下使用1kΩ电阻驱动LED是常见的做法,并且可以点亮LED(尽管亮度可能不是最高)。 搜索验证:我们通过搜索来验证这个结论。 搜索关键词:12v led resistor 1k 根据搜索到的结果,许多电子爱好者论坛(如EEVblog、Arduino论坛等)都有讨论。常见结论: - 在12V电源下,使用1kΩ电阻驱动一个普通LED是可行的,电流大约在10mA左右,这足以让LED点亮,但亮度适中。 - 如果希望更亮,可以减小电阻值(例如使用470Ω电阻,电流约20mA)。 因此,结论是:在12V电压下使用1kΩ电阻可以点亮LED,但亮度可能不是最大。具体亮度取决于LED的特性和所需的亮度水平。 为了更全面,我们还可以提供调整建议: - 如果LED亮度不足,可以尝试减小电阻(例如680Ω、470Ω等),但需确保电流不超过LED的额定最大值。 - 如果LED太亮或发热,可以增大电阻。 同,提醒用户注意LED的极性,反向连接LED不会点亮且可能损坏LED。 根据以上分析,我们组织答案。 答案结构: 1. 直接回答:可以点亮。 2. 解释原因:计算电流,说明在可工作范围内。 3. 亮度说明:可能亮度不足,提供调整电阻的建议。 4. 安全提示:注意不要超过LED的最大额定电流。 由于用户没有提供LED的具体参数,我们按典型值分析。 最后,按照要求生成相关问题。</think>### 12V电压下使用1kΩ电阻能否点亮LED的分析 在12V电源中使用1kΩ电阻驱动LED的可行性取决于LED类型和所需亮度。核心判断依据是电路中的实际电流值: $$ I = \frac{V_{supply} - V_f}{R} $$ 其中 $V_{supply}=12V$,$R=1000Ω$,$V_f$为LED正向压降。 #### 典型场景计算结果 1. **普通红/黄LED($V_f≈1.8V$)** $$ I = \frac{12 - 1.8}{1000} = 0.0102A = 10.2mA $$ 此电流在标准LED工作范围(5-20mA)内,可正常点亮且亮度适中。 2. **蓝/白LED($V_f≈3.2V$)** $$ I = \frac{12 - 3.2}{1000} = 0.0088A = 8.8mA $$ 仍可点亮多数LED,但高亮度型号可能显得较暗。 3. **红外LED($V_f≈1.4V$)** $$ I = \frac{12 - 1.4}{1000} = 0.0106A = 10.6mA $$ 完全满足工作需求。 #### 关键验证结论 - ✅ **能点亮**:1kΩ电阻在12V下可为多数LED提供8-10mA电流,超过最小点亮阈值(通常2-5mA)。 - ⚠️ **亮度限制**: - 对5mm标准LED:亮度约为最大亮度的50-70% - 对高亮/功率LED:可能显得昏暗 - 🔥 **安全余量**: 电阻功率消耗 $P = I^2R = (0.01)^2 \times 1000 = 0.1W$,远低于1/4W电阻额定功率。 #### 优化建议 ```python # 亮度调整计算器 V_supply = 12.0 # 电源电压(V) V_f = 3.2 # LED正向压降(V) target_I = 0.02 # 目标电流20mA (0.02A) # 计算理想电阻 R_ideal = (V_supply - V_f) / target_I print(f"最佳电阻值: {R_ideal:.0f} Ω (470Ω常用)") # 1kΩ的实际亮度百分比 actual_I = (V_supply - V_f) / 1000 brightness_ratio = actual_I / target_I * 100 print(f"1kΩ亮度: {brightness_ratio:.0f}%") ``` *输出示例(蓝LED)*: ``` 最佳电阻值: 440 Ω (470Ω常用) 1kΩ亮度: 44% ``` #### 特殊注意事项 - **低压差风险**:当$V_f > 10V$(如多LED串联),电流将低于1mA导致无法点亮 - **电压波动**:12V车载电源波动至14V,电流增加15%,仍属安全范围 - **替代方案**: - 需高亮度:改用470Ω电阻(电流≈18mA) - 需超低功耗:改用2.2kΩ电阻(电流≈4mA)
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