LEDに電流制限抵抗が必要なのはいつですか？

LED関連回路で作業している場合は、常に現在の制限抵抗器を使用するアドバイスやアラートを見たことがあるかもしれません。
初心者のDIYの男からデザインと構築する人までLED照明サーキットボード、私たちは、適切な電流制限抵抗器をいつ、なぜ、どのように選択するかを誰もが完全に把握するのを支援するこのガイドを作成しました。

LEDのようなパッシブ半導体成分の周りに回路を設計するには、他のそのようなコンポーネントと同様に、IV（電流と電圧）曲線の知識が必要です。
もちろん、導かれた基本的には、非線形IV曲線を持つダイオードです。別の言い方をすれば、入力電圧と入力電流の間の相関は線形パスに従いません。
たとえば、2.7 V-Roughly 20 mAの前方電流を考えてください。電圧を2.8 Vに0.1 Vに上げると、前方電流が約30 mAから50 mA増加します。フォワード電流は、35 MAから85 mAまで上昇し、その後、さらに0.1 Vで2.9 Vに上げます。
電圧が上昇するにつれて、前方電流上昇の速度も上昇します。前方電圧の小さな変動は、非常に大きな前方電流変動につながる可能性があります。
したがって、定電流LEDドライバーは、1つの電流で動作し、出力電圧を変更してそれに合わせてLEDを駆動するための最良の方法であるため、前方電流の安定性を保証します。定電流入力の下では、電流制限抵抗は必要ありません。
一定の電圧電源を実行している場合、どうすればよいですか？
一方、定量の定量電源は、多くの場合、よりコストがかかり、適応性が低くなります。したがって、ほぼすべてのLEDストリップ製品およびその他のモジュールは、一定の電圧入力で実行されます。
出力電圧レベルが固定されているため、一定の電圧電源は0 mAと定格最大値の間の任意の程度の出力電流を生成できます。これは、LEDおよびLEDシステムの定格最大値をはるかに上回る可能性があります。
ただし、前に述べたように、一定の電圧電力入力は、次の理由で、前方電流と前方電圧の間の非線形接続のため、LEDシステムで安全に使用するためにより多くの変更を必要とします。
LEDフォワード電圧は、電源電圧レベルのレベルに常に対応するとは限りません。たとえば、上記と同じLED仕様に応じて、3.0 V定数電源がある場合、前方電流も135 MAに制限されます。
同じ電源を使用して、操作したい場合はどうなりますか導かれた20 Maで？ LEDには3.0 Vではなく2.7 Vのみが必要です。しかし、ほとんどの電源ユニットに可変電圧出力の選択がないことを考えると、電源ユニット自体はLEDで2.7 Vを生成できません。

解決策は、抵抗器をLEDと直列に配置し、0.3 VのLEDに電圧を「ドロップダウン」することです。
抵抗器の値をどのように決定できますか？ v=irと書くオームの法則を使用して、Vを0.3V（電圧降下）に置き、Iを0.02a（望ましい前方電流）で置き換えます。 Rを解くと15オームが与えられます。
インスタンスに関係する電圧に関係なく、同様の計算を行うことができます。12Vおよび24V LEDストリップ。
LED前方電圧の変動は、大量生産設定では避けられず、いくつかの電圧ビンにつながります。理想的には、すべての電圧ビンからのLEDには、LED電圧ビンとは無関係に、同じ前方電流の引き分けを保証するように計算された異なる抵抗値ペアリングがあります。それ以外の場合、前方電流のより大きな違いがあり、したがって輝度が発生する可能性があります。
上記の線のすべては、異なる電圧ビンを示します。すべてのLEDビンに対して同じ60 mAに到達するために必要なさまざまな前方電圧を取得するには、さまざまな抵抗要件を使用する必要があります。

観察したように、LEDは前方電流と前方電圧の間に非線形相関を示します。その結果、電圧がわずかに上昇すると、前方電流が大きく上昇し、過電流やデバイスの故障を引き起こす可能性があります。
ダイオードとは異なり、抵抗器は前方電圧と前方電流の間に線形関係を持っています（オームの法則で示されているように）。
したがって、電圧レベルに関係なく、順方向電圧の上昇は、前方電流の比例的に同じ増加を引き起こします。 LED回路に含めると、この抵抗器の特性は、上昇する電圧の結果を相殺するのに役立ちます。

顕著なノイズまたはリップルを備えた安定しない電源が最初のオプションです。一定の電圧電源が非安定したDC電流、前方電圧、断続的なスパイク、および電流制限抵抗が生成された場合、関連する前方電流スパイクを制御するのに役立ちます。
2番目の、より一貫性があり、広範囲に及ぶのは、LEDデバイス自体の機能です。
前方の電流定数を維持すると、LEDの前方電圧が温まるにつれて低下します。 LEDデータシートは、多くの場合、これを次の温度とフォワード電圧変更チャートに表示します。
一定の電流回路を設計すると、システムで観察できる実際の前方電圧の範囲を知らせるため、この知識から利益が得られます。しかし、一定の電圧の視点から同じアイデアを言い換えましょう。
前方電圧が一定に維持すると、LEDの前方電流が加熱されると上昇します。
何よりもまず、LEDの総電力散逸により、その熱生成が決定されます。したがって、より大きな前方電流がLEDの温度をさらに上昇させるため、その温度上昇に伴う前方電流が増加する現実は、おそらく悲惨なものになる可能性があります。せいぜい、これはLEDシステムの熱暴走と呼ばれます。これは、悲惨な故障と火災と煙を引き起こす可能性があります。
その線形IV曲線により、電流制限抵抗器は、上昇する電圧の影響を相殺するのに役立ちます。さらに、その温度に関連して、抵抗器はそれとは反対に作用しますLED;温度が上昇すると、抵抗が上昇します。
一部の人々は、このようにしてバラスト抵抗器と呼ばれる抵抗器と呼ばれています。

本質的に現在制御されているLEDデバイスは、電圧の変化にうまく反応しません。
建物のLEDシステム一定の電圧電源を使用すると、LEDデバイスの安全で安定した動作を保証するために、電流制限抵抗器を使用する準備ができている必要があります。

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