EUR | USD

Weerstanden selecteren voor een LED

Wie zich gaat verdiepen in elektronica, kan niet om LED's heen. De Light Emitting Diodes worden voor allerlei toepassingen ingezet: indicatie, communicatie, verlichting, of gewoon als cool onderdeel van het design. Maar wat ze ook doen, één ding kunnen ze niet: stroomsterkte reguleren. Als de stroom niet wordt beperkt, vallen LED's uiteindelijk uit – met een beetje pech op rampzalige wijze. Meestal is dit probleem eenvoudig op te lossen door een passende weerstand in serie te schakelen met de LED. In toepassingen met hoog vermogen worden ook wel voedingen met stroombegrenzing toegepast, of stroombeperkende IC's. In dit artikel gaan we wat dieper in op de weerstand.

We beginnen bij de basis: de wet van Ohm. De wet geeft de verhouding tussen spanning, stroomsterkte en weerstand met de volgende formule: V = I * R. Als twee waarden bekend zijn, dan kan de derde dus worden berekend. In het volgende voorbeeld gaan we van start met een voedingsspanning van 9 V, een weerstand met onbekende eigenschappen en een LED met een doorlaatspanning van 2,4 V en een nominale stroom van 20 mA.

Als componenten in serie op elkaar worden aangesloten, loopt door iedere component dezelfde hoeveelheid stroom. Als de LED dus 20 mA trekt, geldt dat ook voor de weerstand. Nog een wet die van toepassing is voor componenten in serie: als je de spanningsval voor iedere component optelt, krijgt je de waarde van de bronspanning. De bronspanning in ons circuit is 9 V en de doorlaatspanning van de LED is 2,4 V. De weerstand moet de spanning dus naar beneden brengen met 9 - 2,4 V = 6,6 V. Op dit punt kunnen we de wet van Ohm gaan toepassen. We weten nog niet hoeveel Ohm onze weerstand moet hebben, maar we kennen de stroomsterkte: 20 mA, oftewel, 0,02 Ampère. En we weten dat onze weerstand de spanning met 6,6 V omlaag moet brengen. Die waarden kunnen we invullen in de vergelijking van de wet van Ohm: 6,6 V = 0,02 A *R

Als we die vergelijking opnieuw ordenen, krijgen we dus R = 6,6 V / 0,02 A

Hieruit volgt voor R: 330 Ω = 6,6 V / 0,02 A

We weten nu hoeveel Ohm we nodig hebben, maar er is nog een stap. Niet iedere weerstand van 330 Ω is geschikt. Onze weerstand moet ook voldoen aan de minimale vermogensdissipatie. Het vermogen van een weerstand wordt opgegeven in watt. De formule voor elektrisch vermogen is P (Watt) = I (Ampère) * V (Volt)

We kunnen de waarden van onze weerstand dus gebruiken om het wattage te berekenen: P = 0,02 A * 6,6 V

De vermogensdissipatie van de weerstand wordt dus 0,132 W (132 mW).

Een veel voorkomende waarde voor weerstanden is 0,25 W, en dat werkt prima voor onze toepassing. Het is ook geen probleem om weerstanden met een hoger wattage in te zetten, ze zijn alleen duurder. Als u dit proces wilt vereenvoudigen, gebruik dan de handige calculator van Digi-Key, waarmee u eenvoudig de benodigde hoeveelheid Ω en Watt voor uw weerstanden kan berekenen.

Veel plezier met uw knipperlichtjes!

Achtergrondinformatie over deze auteur

Image of Kyle Meier

Kyle Meier is een applicaties engineering technicus die sinds 2013 bij Digi-Key Electronics werkt. Hij behaalde een bachelordiploma in bedrijfskunde aan de Bemidji State University en een diploma in Associate of Applied Science in Electronics Technology & Automated Systems aan Northland Community & Technical College. De huidige rol van Kyle is het assisteren bij het creëren van unieke technische projecten, het documenteren van het proces en uiteindelijk deelnemen aan de productie van verslaggeving over videomedia voor de projecten. Voordat hij bij Digi-Key kwam, was hij 4 jaar lang een instructeur elektronicalab bij BSU voor 4 jaar. In zijn vrije tijd geniet Kyle van houtbewerking, projecten voor het schrijven van auto's en het vermijden van het koude weer in Minnesota.

More posts by Kyle Meier