Jak rezystor ograniczający prąd diody LED wpływa na spadki prądu i napięcia?

13

Mam trochę problemów ze zrozumieniem oporników ograniczających prąd w prostych obwodach LED. Wiem, że mogę określić optymalny rezystor w następujący sposób:

$\displaystyle R=\frac{V_{s}-V_{f}}{I_{f}}$

Ale trudno mi zrozumieć, w jaki sposób ta jedna wartość modyfikuje napięcie i prąd do prawidłowych wartości dla diody LED. Na przykład, jeśli moje calcuations dla super jasny niebieski LED (z będąc 3,0-3,4 V i jest 80 mA, oraz źródło napięcia 5 V) daje mi 25 omów (używając dolnej granicy napięcia do przodu) , w porządku. Tak więc prąd powinien wynosić 80 mA, a spadek napięcia na rezystorze i diodzie LED powinien wynosić odpowiednio 2 i 3 wolty. $V_{f}$ $I_{f}$

Ale co, jeśli zamiast tego użyłem rezystora 100 omów? Lub jakąkolwiek inną wartość - jak obliczyć spadki napięcia i prąd? Czy założę, że jeden z nich pozostanie taki sam?

— mk12
źródło

12

Spadek napięcia do przodu LED pozostanie (w przybliżeniu) taki sam, ale prąd może się zmienić, więc obliczenia stają się (takie samo rozwiązanie równania dla I):

I_{L E D} = \frac{(V_{s} - V_{f})}{R}

$I_{LED} = {(V_s - V_f)\over{R}}$

${V_f}$ $100\Omega$ ${(5V - 3V)\over{100 \Omega }} = 20 mA$

Więc jeśli wiesz, jaki prąd chcesz, po prostu podłącz wartości, np. Dla 10mA:

R = \frac{(5 V - 3 V)}{0.01 A} = 200 Ω

$R = {(5V - 3V)\over{0.01 A}} = {200 \Omega}$

Zasadniczo fakt, że można polegać na napięciu zasilania i napięciu diody LED, jest dość statyczny, co oznacza, że dowolna wartość rezystora, którą wprowadzisz, będzie również miała napięcie statyczne (np. ~ 2 V w tym przypadku), więc po prostu wychodzi aby znaleźć to napięcie i wybrać wartość rezystancji zgodnie z pożądanym prądem.

Poniżej znajduje się krzywa VI diody (ze strony wiki LED ), zauważ, że prąd gwałtownie rośnie (wykładniczo), ale napięcie pozostaje w przybliżeniu takie samo po osiągnięciu napięcia „on”.

Krzywa diodowa

Aby uzyskać dokładniejszą kontrolę prądu, należy użyć prądu stałego, co zapewnia większość układów scalonych sterowników LED.

— Oli Glaser
źródło

Ok, to ma sens, kiedy podłączyłem rezystor 10k, aby eksperymentować, spadki napięcia wzrosły z 2-3 do 2,5-2,5 (a dioda LED była bardzo słaba), więc wysoka rezystancja musiała doprowadzić do spadku napięcia diody LED w pobliżu początek krzywej. Ale w przeciwnym razie mogę założyć, że napięcie jest statyczne lub rozwiązać graficznie, jeśli to możliwe. Dzięki, myślę, że teraz rozumiem.

— mk12

-1

Aby pomóc Ci zrozumieć, co się dzieje, wypróbuj to.

Zakładając zasilanie 5 woltów, umieść dwie diody LED w szeregu naprzód. Bez rezystora. Dodaj moc. Co się dzieje, to że oba się zapalają. A prąd jest ograniczony przez emisję światła. Bez rezystora.

Dopóki nie przekroczysz połączonych napięć przewodzących diod LED, ograniczą one swój prąd na podstawie mocy wyjściowej mocy.

Możesz także użyć normalnych diod podobnych do 1N914 , które działają jak rezystory, z których każda ma 0,7 wolta do przodu. Przy 5 woltach możesz użyć trzech diod 1N914 i diody LED bez wysadzania skrzyżowań. Teraz wyobraź sobie usunięcie diody. Lub dodanie jednego.

„Rezystancja” diody LED powyżej 0,7 V jest wirtualną rezystancją, ponieważ jest realna, ale nie z powodu elementu węglowego, ale złącze emituje światło o pewnym poziomie mocy. To jest prąd razy napięcie przewodzenia (razy poziom wydajności).

— SkipBerne
źródło