LED-etuvastuslaskuri

LED-etuvastuslaskuri – laske LEDin virtaa rajoittava vastus

LED-etuvastuslaskuri auttaa sinua mitoittamaan LEDin tarvitseman etuvastuksen hetkessä. Syötä piirin syöttöjännite, LEDin myötäjännite ja haluttu virta, niin laskuri kertoo tarvittavan vastusarvon, lähimmän myynnissä olevan E12-arvon sekä vastuksessa syntyvän tehon. Laskuri sopii elektroniikan harrastajille, opiskelijoille ja kaikille, jotka rakentavat LED-piirejä.

Miksi LED tarvitsee etuvastuksen?

LED eli loistediodi on puolijohdekomponentti, joka päästää virtaa vain yhteen suuntaan. Kun jännite ylittää LEDin myötäjännitteen, virta kasvaa hyvin jyrkästi pienelläkin jännitteen lisäyksellä. Ilman virtaa rajoittavaa komponenttia virta kasvaisi liian suureksi ja LED kuumenisi ja rikkoutuisi. Sarjaan kytketty etuvastus rajoittaa virran turvalliselle tasolle.

Etuvastuksen kaava

Etuvastus lasketaan Ohmin lain avulla. Vastuksen yli jää se osa jännitteestä, joka ei kulu LEDiin:

R = (Vlähde − Vled) / I

Kaavassa Vlähde on piirin syöttöjännite (V), Vled LEDin myötäjännite (V) ja I haluttu LED-virta ampeereina (A). Muista muuntaa milliampeerit ampeereiksi: 20 mA = 0,02 A.

LEDin myötäjännite väreittäin

Myötäjännite riippuu LEDin väristä ja tyypistä. Tyypillisiä arvoja:

Punainen: noin 1,8–2,2 V
Keltainen ja vihreä: noin 2,0–2,4 V
Sininen ja valkoinen: noin 3,0–3,4 V

Tarkin arvo löytyy aina LEDin datalehdestä. Käytä datalehden arvoa, jos se on saatavilla.

Vastuksen teho

Vastuksessa kuluu tehoa, joka muuttuu lämmöksi. Teho lasketaan vastuksen yli jäävän jännitteen ja virran tulona:

P = (Vlähde − Vled) · I

Valitse vastus, jonka tehonkesto on selvästi laskettua suurempi. Tavallinen 0,25 W vastus riittää useimpiin LED-piireihin.

Vaiheittainen esimerkki

Mitoitetaan etuvastus punaiselle LEDille 5 voltin syötöllä. Punaisen LEDin myötäjännite on noin 2 V ja haluttu virta 20 mA = 0,02 A.

Lasketaan vastuksen yli jäävä jännite: 5 V − 2 V = 3 V. Sijoitetaan kaavaan:

R = (5 − 2) / 0,02 = 3 / 0,02 = 150 Ω

Tarvittava etuvastus on siis 150 Ω, joka on suoraan myös E12-vakioarvo. Vastuksen teho on P = 3 × 0,02 = 0,06 W, joten tavallinen 0,25 W vastus riittää hyvin.

E12-vakioarvot

Vastuksia myydään vakiosarjoina. E12-sarjan arvot dekadia kohti ovat 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68 ja 82. Jos laskettu arvo ei osu vakioarvoon, valitse lähin suurempi arvo, jolloin virta jää hieman pienemmäksi ja pysyt varmasti turvallisella alueella.

Usein kysytyt kysymykset

Miksi LED tarvitsee etuvastuksen?

LED on diodi, jonka läpi kulkeva virta kasvaa jyrkästi jännitteen ylittäessä myötäjännitteen. Ilman virtaa rajoittavaa etuvastusta virta kasvaisi hallitsemattomaksi ja LED rikkoutuisi. Etuvastus asettaa virran turvalliselle tasolle, tyypillisesti noin 20 mA.

Miten LEDin etuvastus lasketaan?

Etuvastus lasketaan kaavalla R = (Vlähde − Vled) / I. Vähennä syöttöjännitteestä LEDin myötäjännite ja jaa tulos halutulla virralla (ampeereina). Esimerkiksi 9 V syötöllä, 2 V LEDillä ja 20 mA virralla R = (9 − 2) / 0,02 = 350 Ω.

Mikä on LEDin myötäjännite?

Myötäjännite on jännite, joka LEDin yli jää sen johtaessa. Se riippuu LEDin väristä: punainen noin 1,8–2,2 V, keltainen ja vihreä noin 2,0–2,4 V, sininen ja valkoinen noin 3,0–3,4 V. Tarkka arvo löytyy LEDin datalehdestä.

Mikä on E12-vakioarvo?

Vastuksia myydään vakiosarjoissa. E12-sarja sisältää 12 arvoa dekadia kohti (10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82), joista valitaan lähin sopiva arvo. Laskuri näyttää lasketun arvon lisäksi lähimmän E12-arvon, jonka saat ostettua valmiina.

Kuinka suuren tehon vastus kestää?

Vastuksessa syntyy tehoa P = (Vlähde − Vled) × I. Valitse vastus, jonka tehonkesto on selvästi suurempi kuin laskettu teho. Yleinen 0,25 W vastus riittää useimpiin LED-piireihin, mutta suurilla virroilla tai jännitteillä voi tarvita 0,5 W tai suuremman vastuksen.