Làm thế nào là phân chia hiện tại với hai đèn LED song song?

10

Tôi có hai đèn LED song song với các điện áp chuyển tiếp khác nhau và muốn biết có bao nhiêu dòng điện chạy qua mỗi đèn. Họ có một loạt điện trở được kết nối trước khi được chia. Thích như vậy:

nhập mô tả hình ảnh ở đây

Vì đèn LED không tuân theo luật Ohm, tôi không chắc cách tính dòng điện qua từng đèn LED. Tôi nghĩ rằng tôi nên coi đèn LED giống như nguồn điện áp và áp dụng các vòng lặp KVL, nhưng tôi vẫn bị kẹt.

nhập mô tả hình ảnh ở đây

led circuit-analysis

— tgun926
nguồn

Nếu bạn đang hỏi đây là một câu hỏi thực tế (tức là bạn muốn xây dựng mạch này), bạn nên luôn luôn cung cấp cho mỗi đèn LED điện trở giới hạn dòng điện của riêng nó. Như @Andy aka đã đề cập, chúng sẽ không được kết hợp hoàn hảo và có khả năng bạn sẽ đốt một trong các đèn LED.

— Hari Ganti

1

Chủ đề liên quan: Điốt song song là một ý tưởng tồi?

— Nick Alexeev

Những gì họ nói - VÀ / NHƯNG. Đèn LED có đường cong điện áp / dòng điện theo cấp số mũ (được sửa đổi) được hiển thị trong bảng dữ liệu bởi tất cả các nhà sản xuất tốt (và một số người xấu). Các đèn LED KHÔNG có dòng điện cố định - nó thay đổi theo điện áp. Khi bạn đặt hai đèn LED với các đường cong Vf / If khác nhau song song, chúng sẽ ổn định tại điểm mà điện trở rơi tạo ra một điện áp tại đó tổng dòng LED dẫn đến điện áp được cung cấp qua đèn LED. Trong khi đó là rõ ràng tầm thường, nó cũng (gần như) sâu sắc :-). ....

— Russell McMahon

.... Hệ thống năng động. Bạn CÓ THỂ mô hình hóa nó nhưng có lẽ dễ dàng hơn và hầu như luôn luôn đủ tốt là một chút lặp lại bằng cách sử dụng các đường cong VI cho mỗi đèn LED. Bạn có thể dễ dàng tính toán V_LED được cung cấp với một dòng điện nhất định từ: [V_LEDS = Vsupply - I_LEDS x RLeries]. Cắm nhiều V_LEDS khác nhau vào hai đường cong VI cho đến khi dòng điện khớp với những gì công thức trên mang lại. Mất một hoặc vài phút.

— Russell McMahon

20

Nếu hai đèn LED với điện áp chuyển tiếp khác nhau được kết nối như được hiển thị, thì đối với các bộ phận điện tử được lý tưởng hóa , đèn LED có V _f cao hơn sẽ không cho phép dòng điện đi qua nó và hoàn toàn không sáng. Đèn LED có V _f thấp hơn sẽ là đèn duy nhất sáng lên.

sơ đồ

^{mô phỏng mạch này - Sơ đồ được tạo bằng CircuitLab}

Để hiểu rõ hơn về điều này, lưu ý rằng vôn kế như hình trên sẽ đọc 2,4 Vôn, điện áp chuyển tiếp của LED1 và điều đó không đủ để làm sáng LED2.

Để tính toán dòng điện rút ra từ pin (sơ đồ đầu tiên trong câu hỏi), điện áp rơi trên điện trở 100 Ohm cho dòng điện nói trên, phải bằng chênh lệch giữa nguồn cung cấp (5 Volts) và V _f (2.4 Volts):

Tôi = = \frac{V}{R} = = \frac{5.0 - 2.4}{100} = = 0,026 Một = = 26 m Một

$I = \frac{V}{R} = \frac{5.0 - 2.4}{100} = 0.026 A = 26 mA$

Do đó, LED1 cũng sẽ có 26 mA chảy qua và LED2 sẽ có 0 mA .

Khi sử dụng các thành phần trong thế giới thực, hành vi khác nhau một chút. Lưu ý biểu đồ VI cho đèn LED xanh 2,7 Volt này :

Đường cong VI cho đèn LED

Mặc dù biểu dữ liệu biểu thị điện áp chuyển tiếp từ 2,7 (điển hình) đến 3,6 Volts, dòng điện thực tế mà nó sẽ cho phép ở mức 2,4 Volts, được hiển thị bằng đường màu đỏ, chỉ dưới 1 mA theo biểu đồ. Tất nhiên, đồ thị là một xấp xỉ. Ngay cả hai đèn LED từ cùng một lô sản xuất sẽ có các đường cong VI thực tế hơi khác nhau, với sự thay đổi nhiệt độ thêm một bộ biến khác.

Như vậy, dòng điện ~ 1 mA này thông qua LED2 sẽ làm giảm dòng điện được vẽ bởi LED1 gần bằng một lượng tương tự, nếu người ta đơn giản hóa mọi thứ một chút. Dòng điện chính xác thông qua hai đèn LED chỉ có thể được xác định bằng thực nghiệm, do các biến môi trường và sản xuất ảnh hưởng đến các bộ phận khác nhau.

— Anindo Ghosh
nguồn

Tôi không chắc chắn tôi sẽ gọi chênh lệch giữa 0 và 1ma là "lề", 1mA là đủ để có được ánh sáng đáng chú ý từ hầu hết các đèn LED.

— Peter Green

4

Nếu hai đèn LED hoàn toàn khớp với nhau thì chúng có thể chia sẻ cùng một điện trở. Bởi vì chúng không được kết hợp hoàn hảo trong đặc tính VI, người ta có thể xuất hiện sáng hơn một chút so với người khác vì nó sẽ có xu hướng hog nhiều hơn hiện tại.

Để tránh điều này, thường nên sử dụng điện trở cho mỗi đèn LED, nhưng mặc dù vậy, một số đèn LED sẽ chỉ sáng hơn nhưng (về mặt thống kê) ít hơn so với nếu tất cả các đèn LED đều dùng chung một điện trở.

— Andy aka
nguồn

1

LƯU Ý: Đèn LED (và điốt, BJT) có nhiệt độ âm, do đó, vấn đề bổ sung với một điện trở đốt là sự thoát nhiệt (quan tâm nhiều hơn đến đèn LED công suất cao hơn)

— JonRB

Làm thế nào để một số IC điều khiển thoát khỏi việc sử dụng một điện trở duy nhất tương đối cao (so với giá trị điện trở thông thường ~ 200Ohm hoặc hơn), lớn hơn 10k, để giới hạn dòng điện cho tất cả các đèn LED?

— sherrellbc

@sherrellbc: IC trình điều khiển mà bạn tham khảo sử dụng điện trở để điều khiển các nguồn hiện tại bên trong và sẽ có một nguồn hiện tại cho mỗi đầu ra LED.

— Peter Bennett

Tôi có xu hướng làm việc với giả định rằng đối với các chỉ số "giống hệt nhau", bạn có thể thoát khỏi điện trở dùng chung (giữa 2 đèn LED), nhưng để chiếu sáng (nơi bạn muốn có dòng điện gần tối đa) thì bạn không thể. Đối với các chỉ báo, giả sử đèn LED có thể chạy tối đa 20mA. Chọn một điện trở để cung cấp 10mA mỗi đèn LED. Nếu 1 đèn LED biến mất trong một làn khói, người sống sót vẫn ở trong thông số kỹ thuật, dòng điện ban đầu đủ thấp để giảm khả năng tự sưởi ấm đáng kể. Tuy nhiên, nếu bạn đang thiết kế một bảng, sẽ không có điểm lướt qua điện trở.

— Chris H

3

Thông thường các tờ đặc tả sẽ chứa các ô IV, bạn có thể có một ý tưởng bằng cách ghép điện áp và thêm các dòng điện với nhau và thực hiện một vài phép tính gần đúng liên tiếp. Ví dụ, nếu đèn LED có màu khác nhau, chúng sẽ có điện áp chuyển tiếp khác nhau đáng kể và đèn LED có độ cao cao hơn (thường có bước sóng ngắn hơn) sẽ bị tắt đi khá nhiều.

Nói chung, bạn sẽ cần giải một hệ phương trình:

V_{S bạn p p tôi y} = = R_{1} ({Tôi}_{tôi e d 1} + {Tôi}_{tôi e d 2}) + V_{tôi e d}

$V_{supply} = R_1(I_{led1}+I_{led2}) + V_{led}$

{Tôi}_{tôi e d 1} = = f_{1} (V_{tôi e d})

$I_{led1} = f_{1}(V_{led})$

{Tôi}_{tôi e d 2} = = f_{2} (V_{tôi e d})

$I_{led2} = f_{2}(V_{led})$

Trong đó F1 và f2 là các chức năng thể hiện các đặc tính IV tương ứng của đèn LED. Bạn có thể tìm một giải pháp gần đúng bằng cách sử dụng các ô, hoặc, nếu bạn quan tâm, bạn có thể sử dụng một mô hình toán học (ví dụ: xem bài viết mô hình Diode trong Wikipedia ) và tìm một giải pháp tượng trưng hoặc một số gần đúng, sử dụng cùng một xấp xỉ liên tiếp phương pháp như bạn sẽ làm với các ô.

Trên một lưu ý thực tế hơn, bạn cần sử dụng điện trở dằn riêng nếu bạn muốn cả hai đèn LED hoạt động. Bạn cũng có thể cung cấp LED1 (2.4V) khỏi LED2 thông qua một điện trở dằn nhỏ, đặc biệt nếu LED2 là một diode có cường độ cao, dòng điện cao.

— biggvsdiccvs
nguồn

0

Câu trả lời "gian lận" là đặt một điện trở ohm thấp (ví dụ 1 ohm) nối tiếp với mỗi đèn led, đo điện áp trên mỗi dây và tính toán dòng điện tương đối với định luật ol 'Ohms tốt.

— người dùng51520
nguồn

+1 không phải vì nó trả lời tốt câu hỏi (không) NHƯNG làm điều này sẽ giúp tăng cường khả năng vẽ hiện tại của đèn LED.

— Russell McMahon

0

Vào đầu những năm 80, tôi đã tạo ra một phát minh dựa trên ý tưởng "xấu" này - một chỉ báo điện áp 0 LED. Thật thú vị khi xem cách nó hoạt động. LED 1 có màu xanh lá cây (VF = 2,5 V) trong khi LED 5 và LED 7 - đỏ (VF = 1,5 V). Các điện trở cơ sở 8 có thể được bỏ qua; tỷ lệ giữa các điện trở 2 và 3 có thể thay đổi nhưng tổng của chúng phải được giữ không đổi.

Chỉ số LED điện áp bằng không

— Mạch tưởng tượng
nguồn

-1

Sử dụng mạch ở trên, bạn sẽ cần biết ba giá trị để xác định giá trị hiện tại.

$R$
$V_f$
$V_s$

Khi bạn đã có được ba giá trị này, hãy cắm chúng vào phương trình này để xác định dòng điện:

Tôi = = \frac{V_{S} - V_{f}}{R}

$I = \frac{V_s-V_f}{R}$

— Deepak Kumar
nguồn