Menghitung Nilai Resistor untuk Rangkaian LED: Panduan Langkah demi Langkah

Cara Menemukan Nilai Resistor untuk berbagai jenis Rangkaian LED

Tutorial langkah demi langkah berikut akan membantu Anda menemukan nilai resistor (atau resistor-resistor) yang tepat untuk satu atau lebih LED dan rangkaian string LED untuk dihubungkan dengan baterai dan sumber daya.

Jika Anda memilih topik ini, Anda akan dapat:

• Menghitung nilai resistor untuk berbagai diagram rangkaian LED
• Menghitung Arus Maju LED
• Menghitung Tegangan Maju untuk berbagai Rangkaian LED
• Menghubungkan LED dalam Seri dengan baterai
• Menghubungkan LED dalam Paralel dengan baterai
• Menghubungkan LED dalam Rangkaian Kombinasi Seri-Paralel

Update: Anda juga dapat menggunakan Kalkulator Resistor LED untuk tujuan ini

Simbol LED Biasa, Konstruksi dan Identifikasi Kaki.

Klik Gambar untuk memperbesar

Sebelum kita membahas detail, kita akan mencoba memahami rangkaian sederhana di bawah ini, sehingga perhitungan lain akan lebih mudah dipahami.

Klik Gambar untuk memperbesar

Ini adalah Rangkaian LED Seri termudah yang pernah ada.

Di sini, tegangan sumber adalah 6V, Tegangan Maju LED (V_F) adalah 1.3 Volt dan Arus Maju (I_F) adalah 10mA.

Sekarang Nilai resistor (yang akan kita sambungkan dalam Seri dengan LED) untuk rangkaian ini adalah:

Nilai Resistor = (V_supply– V_F)/ I_F= (6 -1.3) / 10mA = 470 Ω

Arus yang tertarik = 20mA

Rumus Rating Daya Resistor untuk rangkaian ini

Rating Daya Resistor = I_F²x Nilai Resistor= (10mA) ² x 470 Ω = 0.047W = 47mW

Tetapi Ini adalah nilai resistor minimum yang diperlukan untuk memastikan resistor tidak terlalu panas, jadi disarankan untuk menggandakan rating daya resistor yang telah Anda hitung, oleh karena itu, pilih 0.047W x 2 = 0.094W = 94mW resistor untuk rangkaian ini.Rating daya resistor (Nilai digandakan) = 0.094 W = (94 mW)

Ingat juga bahwa:

• Sangat sulit untuk menemukan resistor dengan rating daya yang tepat yang telah Anda hitung. Secara umum, Resistor hadir dalam 1/4 watt, 1/2 watt, 1 watt, 2 watt, 5 watt, dan seterusnya. Oleh karena itu, pilih nilai rating daya yang lebih tinggi berikutnya. Misalnya, jika nilai rating daya resistor yang Anda hitung adalah 0.789W = 789mW, maka Anda akan memilih Resistor 1W.
• Sangat sulit untuk menemukan resistor dengan nilai yang tepat yang telah Anda hitung. Secara umum, Resistor hadir dalam nilai standar. Jika Anda tidak dapat menemukan nilai resistor yang tepat yang telah Anda hitung, lalu pilih nilai resistor berikutnya yang telah Anda hitung, Contohnya, jika nilai yang dihitung adalah 313.5Ω, Anda akan menggunakan nilai standar terdekat, yaitu 330 Ω. jika nilai terdekat tidak cukup dekat, maka Anda dapat membuatnya dengan menghubungkan resistor dalam konfigurasi seri – paralel.
• I_F = Arus Maju LED: Ini adalah jumlah arus maksimum yang dapat diterima LED secara berkelanjutan. Disarankan untuk menyediakan 80% dari rating arus maju LED untuk umur panjang dan stabilitas. Misalnya, jika rating arus LED adalah 30mA, maka Anda harus menjalankan LED ini pada 24mA. Nilai arus di atas jumlah ini akan memperpendek umur LED atau mungkin mulai asap dan terbakar.
• Jika Anda masih tidak dapat menemukan arus maju LED, maka asumsikan 20mA karena LED biasanya berjalan pada 20mA.
• V_F = Tegangan Maju LED: Ini adalah tegangan maju LED yaitu penurunan tegangan ketika kita menyediakan arus maju yang ditetapkan. Anda dapat menemukan data ini pada Kemasan LED, tetapi berada di antara 1.3V hingga 3.5V tergantung pada tipe, warna dan kecerahan. Jika Anda masih tidak dapat menemukan tegangan maju, cukup sambungkan LED melalui 200Ω dengan baterai 6V. Sekarang ukur tegangan di seluruh LED. Ini akan menjadi 2V dan ini adalah tegangan maju.

Rumus untuk menemukan nilai resistor(s) untuk menghubungkan LED dalam Seri:

Berikut adalah rangkaian LED sederhana lainnya (LED Terhubung dalam Seri). Dalam rangkaian ini, kita telah menghubungkan 6 LED dalam Seri. Tegangan Sumber adalah 18V, Tegangan Maju (V_F) dari LED adalah 2V dan Arus Maju (I_F) adalah 20mA masing-masing.

Klik Gambar untuk memperbesar

Nilai Resistor (LED dalam Seri) = (V_supply – (V_F x Jumlah LED)) / I_F

Di sini, total tegangan maju (V_F) dari 6 LED = 2 x 6 = 12V

dan Arus Maju (I_F) sama (yaitu 20mA)

(Catatan: ini adalah rangkaian seri, jadi arus dalam rangkaian seri di setiap titik sama sementara tegangan bersifat aditif)Sekarang, nilai resistor (untuk Rangkaian Seri) adalah:

= (V_supply – (V_F x Jumlah LED)) / I_F= (18 – (2 x 6)) / 20mA

= (18-12) / 20mA = 300 Ω

Total Arus yang tertarik = 20mA

(Ini adalah rangkaian seri, jadi arus sama)Rating Daya Resistor

= I_F²x Nilai Resistor= (20mA) ² x 300 Ω = 0.12 = 120mW

Tetapi Ini adalah nilai resistor minimum yang diperlukan untuk memastikan resistor tidak terlalu panas, jadi disarankan untuk menggandakan rating daya resistor yang telah Anda hitung, oleh karena itu, pilih 0.12W x 2 = 0.24W = 240mW resistor untuk rangkaian ini.Rating daya resistor (Nilai digandakan) = 0.24 W = (240 mW)

Rumus untuk menemukan nilai resistor(s) untuk menghubungkan LED dalam Paralel (Dengan Resistor Umum):

Klik Gambar untuk memperbesar

Dalam rangkaian ini, kita telah menghubungkan LED dalam paralel dengan resistor umum. Tegangan Sumber adalah 18V, Tegangan Maju (V_F) dari LED adalah 2V dan Arus Maju (I_F) adalah 20mA masing-masing.

Nilai Resistor (LED dalam paralel Dengan Resistor Umum) = (V_supply – V_F)/ (I_F x Jumlah LED)

Di sini, total Arus Maju (I_F) dari 4 LED = 20mA x 4 = 0.08A, dan Tegangan Maju (V_F) sama (yaitu 2V)

(Catatan: ini adalah rangkaian paralel, jadi tegangan dalam rangkaian paralel sama di setiap titik sementara arus bersifat aditif).

Sekarang, nilai resistor (untuk Rangkaian Paralel dengan resistor umum) adalah:

= (V_supply – V_F)/ (I_F x Jumlah LED)

= (18 – 2) / 0.08

= 200 Ω

Total Arus yang tertarik = 20mA x 4 = 80mA

(Ini adalah rangkaian paralel, jadi arus bersifat aditif)

Rating Daya Resistor = I_F²x Nilai Resistor= (20mA) ² x 200Ω = 0.08 W = 80mW

Tetapi Ini adalah nilai resistor minimum yang diperlukan untuk memastikan resistor tidak terlalu panas, jadi disarankan untuk menggandakan rating daya resistor yang telah Anda hitung, oleh karena itu, pilih 1.28W x 2 = 2.56W resistor untuk rangkaian ini. Rating daya resistor (Nilai digandakan) = 2.56W (280 mW)

Rumus untuk menemukan nilai resistor(s) untuk menghubungkan LED dalam Paralel (Dengan Resistor Terpisah)

Klik Gambar untuk memperbesar

Ini adalah cara lain untuk menghubungkan LED dalam paralel dengan resistor terpisah. Dalam rangkaian ini, kita telah menghubungkan 4 LED dalam paralel dengan resistor terpisah. Tegangan Sumber adalah 9V dan Tegangan Maju (V_F) dari LED adalah 2V dan Arus Maju (I_F) adalah 20mA masing-masing.

Nilai Resistor (LED dalam paralel dengan Resistor Terpisah) = (V_supply – V_F)/ I_FDi sini, total tegangan maju (V_F) dari LED = 2 dan Arus Maju (I_F) 20mA (yaitu 20mA)

(Catatan: ini adalah rangkaian paralel, tetapi kita mencari nilai resistor untuk setiap bagian, bukan untuk seluruh rangkaian. Jadi di setiap bagian, rangkaian menjadi posisi Seri (lihat Rumus Rangkaian Seri atau rangkaian sederhana 1^st di atas, Anda akan menemukan bahwa ini sama)

Sekarang, nilai resistor (untuk Rangkaian Paralel dengan resistor terpisah) adalah:

= (V_supply – V_F)/ I_F= (9 – 2) / 20mA = 350 Ω

Total Arus yang tertarik = 20mA x 4 = 80mA (Ini adalah rangkaian paralel, jadi arus bersifat aditif)

Rating Daya Resistor = I_F²x Nilai Resistor= (20mA) ² x 350 Ω = 0.14 = 140mW

Tetapi ini adalah nilai resistor minimum yang diperlukan untuk memastikan resistor tidak terlalu panas, jadi disarankan untuk menggandakan rating daya resistor yang telah Anda hitung, oleh karena itu, pilih 0.14W x 2 = 0.28W = 280mW resistor untuk rangkaian ini.Rating daya resistor (Nilai digandakan) = 0.28 W (280 mW)

Ada cara lain (Kombinasi Seri-Paralel) untuk menghubungkan LED dengan baterai; jika Anda memahami perhitungan sederhana ini, maka saya yakin Anda dapat dengan mudah menghitung nilai resistor untuk rangkaian koneksi LED Kombinasi Seri-Paralel juga.

Post Terkait:

• Kalkulator Kode Warna Resistor
• Kalkulator Tegangan RMS
• Kalkulator Penurunan Tegangan
• Kalkulator Hukum Ohm
• Kalkulator Ukuran Kabel & Kabel dalam AWG
• Kalkulator Ukuran Kabel & Kabel Listrik (Tembaga & Aluminium)