Làm thế nào để điện trở giới hạn hiện tại cho một đèn LED ảnh hưởng đến giảm dòng điện và điện áp?

13

Tôi có một chút khó khăn để hiểu các điện trở giới hạn dòng điện trong các mạch LED đơn giản. Tôi biết rằng tôi có thể xác định điện trở tối ưu như vậy:

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

Nhưng tôi đang gặp khó khăn để hiểu làm thế nào một giá trị này thay đổi điện áp và dòng điện thành các giá trị chính xác cho đèn LED. Ví dụ, nếu tính toán chia cho tôi một đèn LED màu xanh siêu sáng (với là 3,0-3,4 V và là 80 mA, và một nguồn điện áp 5 V) mang lại cho tôi 25 ohms (sử dụng dưới của điện áp chuyển tiếp) , Tốt rồi. Vì vậy, dòng điện trong suốt nên là 80 mA và điện áp rơi cho điện trở và đèn LED phải tương ứng là 2 và 3 volt. $V_{f}$ $I_{f}$

Nhưng nếu tôi sử dụng điện trở 100 ohm thì sao? Hoặc bất kỳ giá trị nào khác, tôi sẽ tính toán giảm điện áp và dòng điện như thế nào? Tôi sẽ giả sử một trong số họ giữ nguyên?

— mk12
nguồn

12

Việc giảm điện áp chuyển tiếp LED sẽ vẫn (gần như) giống nhau, nhưng dòng điện có thể thay đổi, do đó phép tính trở thành (giải phương trình tương tự cho I):

{Tôi}_{L E D} = = \frac{(V_{S} - V_{f})}{R}

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

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

Vì vậy, nếu bạn biết những gì bạn muốn hiện tại, chỉ cần cắm các giá trị vào, ví dụ cho 10mA:

R = = \frac{(5 V - 3 V)}{0,01 Một} = = 200 Ω

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

Về cơ bản, thực tế là nguồn cung cấp và điện áp chuyển tiếp LED có thể dựa vào khá tĩnh, có nghĩa là bất kỳ điện trở giá trị nào bạn đặt vào cũng sẽ có điện áp tĩnh trên nó (ví dụ ~ 2V trong trường hợp này), vì vậy nó chỉ để lại bạn tìm ra điện áp đó và chọn giá trị điện trở theo dòng điện bạn muốn.

Dưới đây là đường cong VI của một diode (từ trang wiki LED ), lưu ý rằng dòng điện tăng mạnh (theo cấp số nhân) nhưng điện áp vẫn giữ nguyên khi điện áp "bật" đạt được.

Đường cong điốt

Để kiểm soát chính xác hơn dòng điện bạn sẽ sử dụng dòng điện không đổi, đó là điều mà hầu hết các IC trình điều khiển LED cung cấp.

— Gli Glaser
nguồn

Ok điều này có ý nghĩa, khi tôi kết nối điện trở 10k để thử nghiệm điện áp giảm từ 2-3 xuống 2,5-2,5 (và đèn LED rất mờ), do đó điện trở cao phải đưa điện áp rơi của đèn LED xuống gần bắt đầu của đường cong. Nhưng nếu không, tôi có thể giả sử điện áp là tĩnh, hoặc giải quyết bằng đồ họa nếu có thể. Cảm ơn tôi nghĩ rằng tôi hiểu bây giờ.

— mk12

-1

Để giúp bạn hiểu những gì đang xảy ra, hãy thử điều này.

Giả sử nguồn cung cấp 5 volt, đặt hai đèn LED trong loạt chuyển tiếp. Không có điện trở. Thêm sức mạnh. Điều gì xảy ra là cả hai sáng lên. Và dòng điện bị giới hạn bởi sự phát xạ ánh sáng. Không có điện trở.

Miễn là bạn không vượt quá điện áp chuyển tiếp kết hợp của đèn LED, chúng sẽ giới hạn dòng điện của chúng dựa trên công suất đầu ra.

Bạn cũng có thể sử dụng các điốt giống như 1N914 bình thường để hoạt động như các điện trở, mỗi đi có 0,7 volt về phía trước. Với 5 volt, bạn có thể sử dụng ba điốt 1N914 và đèn LED mà không làm tắt các mối nối. Bây giờ hình dung loại bỏ một diode. Hoặc thêm một.

"Điện trở" trong đèn LED trên 0,7 volt là điện trở ảo ở chỗ nó là thật, nhưng không phải do nguyên tố carbon mà là điểm nối đang phát ra ánh sáng ở mức năng lượng nhất định. Đó là thời gian hiện tại của điện áp chuyển tiếp (nhân với một mức hiệu quả).

— SkipBerne
nguồn