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LED电阻功率计算插座上的那种小的塑料指示灯LED,通过一个电阻串联在220V电压下,我知道这个LED功耗很小,这个电阻

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/17 07:30:05
LED电阻功率计算
插座上的那种小的塑料指示灯LED,通过一个电阻串联在220V电压下,
我知道这个LED功耗很小,这个电阻却很热,功率有多大?耗电量
我以前也这么以为,220V上使用LED做电源指示灯很节能,但是用公式计算一下就可以让你大吃一惊了.
一般我们认为LED的最佳发光电流是5mA,和电源电压相比,LED的压降很小直接忽略,则电阻两端电压为220V,电阻值应该是44kΩ,那么电阻的功率呢?P=UI=220V×0.005A=1.1W,常用的那种电阻一般是1/4W功率的碳膜电阻或者金属膜电阻,显然1.1W的耗散功率对于它来说太大了,电阻会明显发热.
实际应用中,一般限流电阻取100kΩ,那么实际电流应该是220V÷100 000Ω=2.2mA,对应电阻功率P=220V×0.0022A=0.484W.这么大的功率加在0.25W的电阻上,肯定会严重发热了.
实际上这个电路的效率很低,因为在100kΩ电阻情况下,LED实际得到的功率大约只有1.8V×0.0022A=0.00369W,而限流电阻却要消耗0.484W的功率,实际效率只有7.6%.
再问: 0.5W 2000小时一度电 一年4度电 两块钱 据算翻倍也 8度电

插座外都能感觉到电阻很热 我以为功率会很大 比如10瓦
再答: 随便拆开一个插座,使用的限流电阻都是1/4W的,没见过使用更大功率的电阻,因为成本原因,还有就是不管电阻的额定功率有多大,发热量都是一样的。
其实最科学的电路是用电容降压,并且串联一个二极管整流,电容本身不消耗有功功率,这会减少很多无谓的能量损失。串联二极管的原因是在普通的只是一个电阻的电路里面,LED截止时电阻分压为0,那么220V的电压将全部加在LED两端,而LED的反向击穿电压只有大约50V左右,也就是说交流电的每个周期LED都会被反向击穿,只是由于电阻的限流作用,反向击穿后电流也不会很大因此不会烧毁PN结,但实际上这样工作时LED的寿命并不长。
再问: 回答的太好了,您可以自荐优质答案试试了
再答: 多谢你的评价,我还要再补充一点,使用电容降压时还要增加电涌防护元件,防止上电瞬间可能产生的大电流对LED造成的毁坏。这样一来,电容降压驱动LED的成本就要比只用一个电阻增加很多很多,虽然只有几毛钱,也没有厂家愿意用它来点亮一个电源指示灯。