電路中經(jīng)常需要用到LED燈來(lái)指示電路的工作狀態(tài),學(xué)習(xí)單片機(jī)編程時(shí)的第一個(gè)例程就是點(diǎn)亮LED燈。
LED指示燈電路本身很簡(jiǎn)單,只需要把LED燈和限流電阻串聯(lián),然后接在電源上就亮燈了。
雖說(shuō)簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)上也有小小的學(xué)問(wèn)。
比如說(shuō)當(dāng)電源Vcc的電壓是5V,那么電阻R1要用多大的阻值?
其實(shí)這跟選用的LED型號(hào)有關(guān)。同樣的電源電壓下,不同類型的LED燈要用不同的限流電阻。
下面從LED燈的選型開(kāi)始,step by step地實(shí)操演示如何計(jì)算限流電阻的阻值。
1、訪問(wèn)電子元器件采購(gòu)網(wǎng)站。
2、在搜索框輸入“LED 紅色”,這里用紅色LED舉例。這里特意指出“紅色”,是因?yàn)椴煌伾腖ED的導(dǎo)通壓降一般是不一樣的。
3、選擇“0402”封裝。這個(gè)例子里選貼片0402封裝的LED。
4、就選搜索結(jié)果的第一個(gè)LED來(lái)分析吧,型號(hào)是BL-HUB37A-AV-TRB,點(diǎn)擊它進(jìn)入詳情頁(yè)!
5、在詳情頁(yè),點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)手冊(cè)PDF”。
6、查看數(shù)據(jù)手冊(cè)的Absolute Maximum Ratings(極限參數(shù)),看它最大能通過(guò)多少電流。查得其Forward Current(正向電流,也就是導(dǎo)通電流)為20mA,這可是最大值。按照經(jīng)驗(yàn),這種LED我們一般設(shè)定為2mA左右即可。
7、查看數(shù)據(jù)手冊(cè)的Electrical and optical characteristics(光電特性),其Forward Voltage(正向電壓,也就是LED燈點(diǎn)亮?xí)r的導(dǎo)通電壓)的Typ.(典型值)為2.0V。LED燈正常工作時(shí)我們只看典型值,Min.(最小值)和Max.(最大值)不用管。確定限流電阻的大小,查看導(dǎo)通電壓這步最關(guān)鍵!
8、但是這個(gè)典型值2.0V是在Forward Current(正向電流)為20mA時(shí)測(cè)出來(lái)的:
9、上面提到這種LED我們一般設(shè)定為2mA左右,此時(shí)對(duì)應(yīng)的Forward Voltage(正向電壓)是多少,需要查看數(shù)據(jù)手冊(cè)中的伏安特性曲線:
伏安特性曲線是電流與電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系,即縱坐標(biāo)是Forward Current(正向電流),橫坐標(biāo)是Forward Voltage(正向電壓)。從曲線可以看到,電流為2mA時(shí),電壓約為1.7V。
8、因?yàn)長(zhǎng)ED燈在設(shè)定為2mA時(shí)的電壓為1.7V,而供電電壓為5V,所以限流電阻兩端的電壓為:5V - 1.7V = 3.3V。
9、這里咱們把電流限制為2mA,所以限流電阻 R1 = 3.3V / 2mA = 1.65Kohm。如果計(jì)算得出的這個(gè)電阻值不是常用的,選用臨近的電阻值即可。
10、最后把LED燈買(mǎi)回來(lái),做出電路實(shí)物,看LED燈的亮度如何,再增大或減小電阻。
11、注意:
(1)最大電流不要超過(guò)LED數(shù)據(jù)手冊(cè)標(biāo)注的最大值,這個(gè)例子里是20mA。
(2)一般最小電流建議不要小于1mA,電流設(shè)定得太小,在批量生產(chǎn)的時(shí)候可能會(huì)出現(xiàn)有些LED燈點(diǎn)不亮的問(wèn)題。具體要看選用的LED型號(hào)。
(3)本文例子中選用的LED設(shè)定電流為2mA左右,不同型號(hào)的LED,不同的亮度應(yīng)用場(chǎng)景,這個(gè)值需要調(diào)整。
12、如果是不知道型號(hào)、沒(méi)有數(shù)據(jù)手冊(cè)的LED燈,就先按5mA左右的電流值將其點(diǎn)亮,測(cè)量其Forward Voltage(正向電壓),根據(jù)亮度情況計(jì)算并調(diào)整供電電壓和限流電阻的阻值。
最后的最后,讓我們用LED去創(chuàng)造美麗的作品吧!