Prawidłowy wzór rezystora ograniczającego prąd LED?

Próbuję ustalić, jakiego rezystora wartości należy użyć w obwodzie LED. Równanie, którego użyłem do tego, to:

Wydaje się to logiczne i ma pełny sens. Odpowiedzi na pytanie Jak obliczyć wartość rezystora dla prostego obwodu LED? też to potwierdź.

Mam następujące diody LED:

• $V_f = 3.3V$
• $I_{f_{typ}} = 20mA$

Korzystanie z zasilacza 5 V:

• $V_{cc} = 5V$

Podłączenie ich do powyższego równania daje:

Jak dotąd wszystko dobrze.

Jeśli jednak użyję kalkulatora pod adresem http://led.linear1.org/1led.wiz , daje mi to 100 Ω . Jeśli korzystam z aplikacji ElectroDroid w telefonie, daje mi to 85 Ω .

Zakładam więc, że kalkulator linear1 używa innej metody obliczania wartości rezystora; czy jest na to lepszy sposób?

Twoje obliczenia są prawidłowe. linear1 zaokrągla w górę do następnej wartości E12 , która wynosi 100 . Najbliższa wartość E12 wynosiłaby 82 , a to nadal byłoby bezpieczne, ponieważ nawet jeśli prąd będzie wyższy, różnica będzie niewielka, w granicach 10% tolerancji serii E12.$\Omega$$\Omega$

edytuj
Puryści mogą powiedzieć, że tutaj skracam rogi. Russell ma długą odpowiedź na temat iteracji rozwiązania, a inni narzekają (hej, bez obrazy!), Że zaokrąglanie w górę jest bardziej bezpieczne. Moja odpowiedź ma być pragmatyczna ; żaden profesjonalny inżynier nie może sobie pozwolić na poświęcenie 15 minut na obliczenie rezystora dla klasycznej kolorowej diody LED. Jeśli pozostaniesz znacznie poniżej maksymalnego dozwolonego prądu, będziesz miał wystarczająco dużo miejsca, aby umożliwić pewne zaokrąglenie, a zaokrąglona wartość nie będzie zauważalna w jasności. W przypadku większości diod LED postrzegana jasność i tak nie wzrasta znacznie powyżej wartości zwykle wynoszącej 20 mA.

Twoja formuła jest poprawna, ale aby zrobić to poprawnie, musisz powtórzyć wynik. Wynika to z faktu, że spadek napięcia przewodzenia diody LED nie jest liniowy z prądem (lub prąd nie jest liniowy ze spadkiem napięcia przewodzenia. W wielu przypadkach efekt ten nie jest znaczący, ale w niektórych przypadkach może prowadzić do wyników, w których błąd wynosi 2: 1 lub więcej .

Tam, gdzie jest dużo napięcia „nadmiarowego” dla rezystora szeregowego - różnica między Vcc i Vf - oryginalny wynik może być wystarczająco blisko, aby poprawić, aby nie miało znaczenia. Ale jeśli napięcie nadproża jest małe w stosunku do Vf, zmiany w diodzie Vf wraz z prądem zmienią nadmiar, który zmieni prąd, który zmieni Vf, który ... To się naprawdę dzieje w rzeczywistych sytuacjach.

W przypadku białych diod LED Vf jest zwykle w zakresie od 2,9 V do 4 V z bardziej typowymi wartościami od 3,3 do 3,8 V do niedawna, a powiedzmy od 3,0 do 3,3 V w bardziej nowoczesnych diodach LED o wyższej wydajności. W poważnych zastosowaniach produkcyjnych Vf będzie dostępny w „pojemnikach”, więc można go zagwarantować w zakresie około +/- 0,1 V przy danym prądzie. W sprzedaży detalicznej możesz pobrać próbki z każdego pojemnika, a Vf może wynosić np. 3,3 V dla jednej diody LED i 3,6 V dla innej nominalnie identycznej.

W przypadku pracy z 5 V, zapas będzie wynosił odpowiednio 1,7 V i 1,4 V dla zmiany prądu około (1,7-1,4) /1,7 = ~ 18%. Dodaj do tego niewielkie zmiany Vf przy prądzie jak powyżej i 20% zmian w If może wynikać między „identycznymi” diodami LED. W większości przypadków nie robi to najmniejszej praktycznej różnicy. Strumień świetlny jest w przybliżeniu proporcjonalny do prądu - 20% zmian w natężeniu światła nie jest wykrywane przez oko przez wszystkich oprócz najbardziej wykwalifikowanych lub doświadczonych widzów.

Gdyby to była, powiedzmy, 5-watowa dioda LED mocy, różnica w rozproszeniu diody LED może wynosić 1 wat, a to może mieć wpływ na temperaturę roboczą i żywotność.

Wszystko to prowadzi do rady, że w „poważnych” zastosowaniach diody LED powinny być zasilane ze stałego źródła prądu, jeśli zależy Ci na prawdziwym prądzie roboczym. W rolach „wskaźnikowych” lub aplikacjach oświetlenia niskiego poziomu może to nie mieć znaczenia. W zastosowaniach o dużej mocy lub tam, gdzie liczy się żywotność LED, niezbędny jest napęd stałoprądowy.