LED電流制限抵抗カリキュレータ
LED の正しい電流制限抵抗を計算してください。正確な値、最も近いE24規格、実際の電流、および消費電力が表示されます。
公式
仕組み
LED抵抗カリキュレータは、LEDを安全に駆動するための電流制限抵抗値と電力定格を決定します。これは、インジケータ回路、バックライト、およびディスプレイの設計に不可欠です。電子機器エンジニア、愛好家、組み込み開発者はこのツールを使用して、目標輝度を実現しながらLEDの焼損を防ぎます。ビシェイ社のLEDアプリケーションノート80099によると、電流リミッタなしでLEDを20mAで動作させると、50ms以内に接合部温度が150℃を超え、すぐに故障するということです。R = (Vsupply-Vf) /If という式は、オームの法則とキルヒホッフの電圧の法則から導き出されます。LEDの順方向電圧 (Vf) は色によって異なります。赤色/黄色LEDは1.8～2.2V (GaAsP)、緑色LEDは2.0～2.4V (GaAp)、青色/白色LEDは2.8～3.6V (InGaN) を示します。抵抗器の消費電力 P = I²R は、信頼性の高い動作のためには、抵抗器の定格の 50% 未満に抑える必要があります。MIL-HDBK-217F ガイドラインに従い、温度上昇が 40°C 未満になるようにするには、1/4 W の抵抗の消費電力が 125 mW 以下でなければなりません。
計算例
12 V の自動車用電源の白色 LED インジケータ用の電流制限回路を設計します。仕様:Cree PLCC4 白色 LED (Vf = 代表値 3.2 V、If = 公称値 20 mA、絶対最大値 30 mA)。ステップ 1: 抵抗の計算 — R = (12 V-3.2 V) /20 mA = 440 ΩE24 の標準値 (470 Ω) を使用してください。ステップ 2: 実際の電流を確認する — (12 V-3.2 V) /470 Ω = 18.7 mA (仕様内) の場合。ステップ 3: 電力の計算 — P = (8.8 V) ²/470 Ω = 165 mW。ステップ4: 抵抗定格の選択 — 1/2 W の抵抗 (500 mW) を使用すると 33% のディレーティングが可能になり、車載温度範囲 (-40°C～+85°C) で信頼性の高い動作が保証されます。ステップ5: 電圧トランジェントを考慮する — 自動車システムでは、ISO 7637-2に従って14.4Vの充電と40Vのロードダンプスパイクが見られます。14.4 ボルトの場合:23.8 mA の場合 (許容範囲内)。ロードダンプ保護用に TVS ダイオードを追加してください。
実践的なヒント
- ✓Lumileds AN1149によると、350mAを超える高出力LEDには定電流ドライバー（TI TPS92512など、93％の効率）を使用してください。抵抗器は、これらの電流では入力電力の20〜40％を熱として浪費します
- ✓LED電流を最大値の50～ 70% まで低減して寿命を延長 — 日亜化学工業のデータによると、L70の寿命は定格電流の 50% で10万時間、100% で3万時間
- ✓複数のLEDの場合は、個々の抵抗を並列に接続するのではなく、直列に接続してください。直列接続により、すべてのLEDに同じ電流が流れるため、Vfの不一致による輝度の変動がなくなります。
よくある間違い
- ✗さまざまなLEDカラーのVf値を使用する — 赤色LED (Vf = 2.0V) 用に設計された回路は、青色LED (Vf = 3.2V) を 60% オーバードライブし、20mAではなく32mAになります。
- ✗計算された消費電力と同じ電力定格を抵抗器で選択した場合、1/4W（250mW）の抵抗で150mWの消費電力が発生すると、表面温度が100°C以上になり、初期故障が発生します
- ✗LED電流許容値を無視 — データシートVfは標準値、20mAで±0.3Vの変動により固定抵抗を使用すると電流が± 15% 変化する
よくある質問
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