LED电路里面的R2的阻值和功率如何确定？整个电路的电流如何确定？

Question

如图所示：我要知道：1、电路里面的R2的阻值和功率如何计算？2、假如只有一路A/B，它的电流是20MA，如果在并上一路C/D的话，电流是不是只有10MA呢？如果在并上一路，电流是不是只6MA左右啦？3、要想在一定电压下，保持LED的正常的发光，如何提高电流呢？

Answer 1

. 1、R2阻值是1M，该电路峰值电压约为300V，那么，R2的功率=300×300/1000000=0.09W，一般的小电阻都可以用的。这是最大功率，实际上，R2两端的电压要小于300V，30个LED时约为110V左右。
2、并联的多了，总电流不变，各路的电流自然会减小。不仅如此，由于元件参数的离散性，各路的电流还会有差异，并联时各路还应该串联一个数十欧姆的小电阻来均流。
3、一般电路中，一定的电压下，只能匹配固定数量的LED，使其工作在最佳电流下，发光效率和寿命都最优。如果工作电流小于理想值，那么就应该逐步减少LED数量，直到电流增加到符合要求为止。
就你这个电路来说，供电电流由C1决定，增加LED数量应该串联，而不是并联，只要串联后的总工作电压(约为LED数量的3倍)小于300V，并且实际试验电流不小于你要求的数值即可，一般情况下可以串联到60个左右，如果串联后电流不能满足要求，可以将C1改为0.47或1微法。 20mA的LED理想工作电流为17mA。当工作电流选17mA时，R3一般情况下选560欧姆即可，R2可以选择的小一些如30个LED选100K或再小些。
顺便说一下，这个电路的电流由C1决定，220V市电下，每1UF可以提供约60mA的电流，0.33UF可提供约20mA左右。串联的LED数量越多电流会越小，一般串联到30个LED时，电流约为15~20mA，而并联LED时，总电流基本不变，但各路电流会减小。

追问

我的电路你可能没看很清楚，每组是20个LED串联的。
我想请你说一下R3的具体算式。R3=560欧是怎么算出来的？
作为本电路的LED来说是负载，哪么负载的总功率是如何算的？

追答

. 明白你说的意思，采用电容降压供电的LED驱动电源，一般采用串联的方式合适，因为一旦电容选定，供电电流就基本确定，当其提供的电流和LED的工作电流匹配时，在电路上串联LED的个数很有余量，比如串入20个和30个电流变化很小，串入40个可能会减小多些，但肉眼基本上看不出LED亮度的明显下降来，所以串联LED来的合适。但如果你要并联LED，显然电容容量还要加大，并且每路都要串接均流电阻，显然要复杂很多。同样数量的LED，串联比并联要来的简单经济。你的电路恰好是能提供20mA以下的电流，刚刚和LED的工作电流吻合，显然是串联合适了，你把两组串联起来就好了。
R3的作用：电源接通瞬间，C1对于220V交流来说近似于短路，这时通过的电流会很大，容易损坏LED，因此在电路中加入了C2来吸收这个电流，注意，这里C2的主要用途是吸收，次要的才是大家认为的滤波，事实上，LED的供电电路有没有滤波电容无所谓。但为了更好地保护LED还是再串接R3安全，这个电阻阻值的计算可以用220V除以LED可以瞬间通过的峰值电流算出，不过一般都采取经验数值，原因是，按那个算法，没有考虑C1的吸收作用，算出来R3会较大，不仅降低电源的驱动能力，而且本身消耗功率大，需要的电阻功率大，体积大、发热，对电路的结构和稳定都不利。因此一般通过实验来确定，取值范围与接入LED的数量有关，数量越多，取值越小，一般在1.5K～300Ω之间都可以。比如你的电路中，可以在500～1.5K任意选择。LED多了就选小些。
负载的功率很好算啦，LED两端的电压与工作电流的乘积就是它的功率。就你的电路参数，40个LED串联后，其功率理论计算为：3.2×40×0.017=2.176瓦。实际上最好是测量出其两端电压和工作电流计算的精确。但两者差异不会太大。

追问

你解释的很好，我也非常的满 意。表示感谢! 即然到这里啦，我还有问要请教。
以上电路的LED的数量并不是实际的，是假设的。我也知道串联好，不过串联的很多啦，电压会超过电源电压的，比如说：单个LED的的压降是3.2V，有100个串联，驱动电压就成320V啦，不知这样可以吗？所以为了让驱动电压低些，所以采取了并联的方式。

追答

. 事实上，LED的供电要求还是比较高的，严格来说，应该是恒压、恒流供电才比较理想。不然的话，一方面是发光不稳定，另一方面会损害LED，专业的LED供电电路要复杂很多。
采用电容降压给LED供电只是一种简易的方式，这种方式不能恒压，但提供的电流大致稳定在一定的范围内，并且采用了诸如C2、R3等简易的保护，对要求不高的应用一般来说还是可行的。这种方式之所以提供的电流相对稳定，是因为C1的阻抗相对于LED来说比较大，串联的LED数量多了，就要加大C1减小其阻抗才可以，但这时C1稳定电流的作用会减弱，当LED串联到90个时，C1可以直接短路，也就是说把LED直接接入经整流的市电就可以了，但这时，没有了C1稳流的功能。如果你的LED数量多，只能采用串联到40个为一组再并联，但这时随着并联组数的增加，C1要加大一倍或几倍，但一般最好不要超过2UF，因为C1大了，会带来新的问题。

追问

明白。
我要请教的是：1、LED的驱动是压超过电源电压可以吗？2、如果采取的方式，每路还要串联一个电阻，哪么这个电阻的阻值和功率如何计算呢？（有详细计算公式和方法）。3、关于R3的取值问题你分析的很好，不过我还想知道它具体的计算方法。4、就是你说的哪个通过LED的瞬间峰值电流是怎测的？是用表串到电路中测量的吗？希望能得到满意答复。谢谢！

追答

串联后LED的工作电压=个数×单个工作电压，如40个串联后工作电压为40×3.2=128V。这个电压必须小于其供电电压，当其等于或超过供电电压时，会造成工作不稳定，超过比较多时，会点不亮LED，对于电容降压供电方式，最好串联后的工作电压不超过供电电压的1/4，最大1/3，这是因为再大了，电容的稳流作用变差或恶化，对你的电路来讲超过60个就很不稳定了，而且这时如果C1不加大，工作电流也会小到10mA左右。
至于每路要串联的电阻取值和R3一样。
R3的取值计算如果考虑C2的影响会很复杂，不仅这两个元件会互相影响与牵制，而且涉及到诸如LED的非线性、分布电感等电路布局参数，而不考虑计算的又偏大，所以一般都是经验估计。
LED的瞬间峰值电流是指其在不损坏或不劣化的情况下瞬间允许通过的最大脉冲电流，一般在手册中给出的，也可在实验室测出，但不是一般条件下能测量出来的。

追问

第一个问题基本解决啦。第三个还是关于R3的取值问题，请你不要考虑其它因素，请一定告诉我R3取值的具体计算方法. 第二个就是如果多个LED并联的话，如何取电阻值，具体的计算方法。以上问题最好用实例来说明。以便看得懂。谢谢！

追答

. R3的取值前面已经说了，用经验法即可。非要计算的话，有两个考虑的因素，一是它在电路中产生的功耗和压降不要过大，二是在电源接通瞬间C2起作用的同时，它与C2、C1同时构成积分电路，LED也会有极短时间的大电流脉冲，它具有一定的阻尼作用及它与C2的时间常数对LED的保护作用对这个脉冲电流起到减缓上升速率和限制大小的作用。计算过程过于复杂，需要用到有关电路基础方面的理论。一两句话说不清楚。
多路LED并联串接的均流电阻实际上是让各路都能得到需要的工作电压，由于LED的参数离散性不会产生很多的差异，一般每路有1～2%的余量就足够了，例如，每路40个LED，工作电流为17mA，那么这个电阻取值为：[40×3.2×(1～2)%]/0.017=75～150Ω。150Ω电阻此时的功耗约为44mW，非常安全，选取元件也容易，取大点可靠，就取150Ω即可。

Answer 2

这是一个典型的阻容限流电路，电流恒定，所以你并联的灯越多，分路电流相应越少。改变输出电流只需要改变C1的值。通常降压电容C1的容量C与负载电流Io的关系可近似认为：C=14.5 I，其中C的容量单位是mF，电流 I 的单位是A。R1、R2是放电电阻，R1应该取空载直流电压最大值，250*1.414 伏 ，1M hom，你能算出最大功率。

Answer 3

P = UI...