Lựa chọn điện trở cho đèn LED

Đây không phải là yêu cầu phương trình để xác định điện trở cần thiết cho đèn LED, mà nhiều hơn yêu cầu thực hành chung để chọn chúng.

Tôi đã thấy nhiều mạch sử dụng các giá trị điện trở cao hơn nhiều so với những gì tôi cho là cần thiết. Ví dụ, tôi đã thấy một thiết kế đã sử dụng điện trở cho đèn LED màu đỏ với điện áp chuyển tiếp là và dòng điện chuyển tiếp trên mạch có nguồn . Theo tính toán của tôi, nó cao gấp đôi so với mức cần thiết ( ).$330\Omega$$2V$$20mA$$5V$$150\Omega$

Tôi đã đọc ở nơi mà điện trở này là lựa chọn 'chơi an toàn', ở chỗ họ sử dụng nó ở bất cứ đâu và có thể tự tin rằng họ sẽ không thổi đèn LED. Nhưng có bất kỳ lý do khác đằng sau nó? Khác với việc cố tình giảm một nửa độ sáng LED.

Có lẽ điều này kéo dài tuổi thọ của đèn LED? Trong mạch của tôi, tôi đã chọn giá trị điện trở chính xác theo lý thuyết cho mỗi đèn LED, nhưng muốn biết liệu có thiếu một quy tắc thực tế nào không vì các giá trị điện trở đôi khi khá nhỏ.

Trong khi câu trả lời của @Passerby và @MichaelKara bao gồm rất nhiều, thì có thêm một điều nữa:

1. Con người cảm nhận cường độ ánh sáng phi tuyến tính: Ở cường độ rất thấp, chúng ta rất nhạy cảm với một sự thay đổi nhỏ về độ sáng. Mặt khác, ở cường độ cao hơn, mắt người không có khả năng không có nhiều sự khác biệt về cường độ.

   Biểu đồ thực sự thú vị này thể hiện điều này một cách xuất sắc: _{^{( nguồn )}}

   Về cơ bản, khả năng nhận biết sự thay đổi cường độ là rất cao khi phần lớn thị lực là do các mắt của mắt ( thị giác ) và giảm rất thấp khi các nón đang thực hiện cảm biến ( tầm nhìn quang ), tức là ở độ chói cao hơn một chút .

2. Ít quan trọng hơn nhưng tốt để biết : Đèn LED chiếu sáng hơi phi tuyến tính so với hiện tại, với biểu đồ giảm xuống tuyến tính khi dòng điện tăng. Điều này là đáng chú ý nhất với màu đỏ.

   _{^{( nguồn )}}

Vì vậy, câu chuyện dài ngắn:

Mắt người không thể nhận thấy sự thay đổi cường độ lớn ngay cả ở mức ánh sáng cao hơn mà đèn LED tạo ra ở dòng điện cao hơn. Do đó, sử dụng một nửa hoặc thậm chí ít hơn một nửa dòng định mức danh định (20 mA điển hình cho đèn LED chỉ báo, 50mA trở lên trong đèn LED công suất cao) sẽ hoạt động hoàn toàn tốt cho hầu hết các mục đích chỉ báo.

Trong các thiết kế của tôi, 5 mA là dòng điện ưa thích của tôi cho tất cả các đèn LED chỉ báo: Hãy thử, nó hoạt động rất tốt!

LED Datasheets, giống như hầu hết các datasheets, dựa trên mức trung bình và mục tiêu mục tiêu. Chủ yếu, tuổi thọ led được liệt kê là giờ trên x hiện tại, điện áp y, nhiệt độ z. Đối với hầu hết các đèn led "thông thường", đó là dòng chuyển tiếp 20mA. Lái nó khó hơn, nó sáng hơn, nhưng cuộc sống được rút ngắn. Điều khiển nó nhẹ nhàng hơn, nó mờ hơn và cuộc sống sẽ dài hơn.

Ngoài việc cho phép đèn LED sống lâu hơn, có 2 lý do khác khiến bạn muốn lái nó với dòng điện thấp hơn. Đầu tiên, bởi vì bạn đang tiết kiệm năng lượng. Nếu bạn đang sử dụng pin, mỗi mA đều có giá trị. Lái đèn led ở dòng điện thấp hơn, tiết kiệm năng lượng, bạn có thể lái nó lâu hơn. Lý do thứ hai là bạn không cần chúng ở độ sáng tối đa. Đôi khi, không thể nhìn thấy sự khác biệt giữa 18mA và 20mA trừ khi bạn đặt hai bên cạnh nhau để so sánh. Đôi khi, tùy thuộc vào ánh sáng xung quanh, khoảng cách, loại đèn led và mục đích, bạn có thể có đèn led chạy ở tốc độ 4mA và đủ tốt. Tôi không thể nói cho bạn biết tôi có bao nhiêu thứ với đèn led quá sáng mà tôi cần để dán băng keo, hoặc được điều chỉnh để giảm độ sáng (các trò chơi ban đầu cho một. Làm mờ!)

Có một mối quan tâm khác để chọn điện trở. Và đó là giá trị tiêu chuẩn. Bạn có thể không có điện trở có cùng giá trị chính xác (V - VF) / Isẽ đề xuất. Vì vậy, bạn chọn cái lớn hơn tiếp theo.

Giảm dòng điện trong đèn LED sẽ làm giảm ứng suất trên diode và sẽ kéo dài tuổi thọ của nó. Chạy một đèn LED ở dòng tối đa định mức là ổn nếu bạn đảm bảo rằng điện áp cung cấp được điều chỉnh tốt. Nhưng vui lòng xem xét rằng nhiều lần dòng điện định mức thông qua đèn LED có thể khiến nó phát ra nhiều ánh sáng hơn mức cần thiết cho một số ứng dụng.

Nhà thiết kế cũng sẽ giới hạn dòng điện thông qua đèn LED vì một số lý do khác bao gồm:

1) Hoạt động hiện tại thấp hơn có thể kéo dài tuổi thọ pin cho các sản phẩm chạy pin.

2) Một số đèn LED sẽ có sự thay đổi của bước sóng phát ra dựa trên lượng dòng điện chạy qua nó. Giới hạn hiện tại có thể được sử dụng trong những trường hợp này để điều chỉnh độ tinh khiết của màu.

3) Khi sử dụng một dãy đèn LED trên bảng điều khiển, có thể có sự thay đổi độ sáng biểu kiến ​​giữa các đèn LED khác nhau có kích cỡ, màu sắc và số phần khác nhau. Giảm dòng điện trong các đèn LED khác nhau trên bảng điều khiển là một sơ đồ phổ biến được sử dụng để làm cho tất cả chúng trông đồng nhất ở độ sáng tương tự.

Sử dụng một chiết áp và khi đèn LED ở độ sáng tối đa đo ohms. Sử dụng một điện trở trong vòng 50 hoặc hơn ohms. Đối với chín đến 12 volt, tôi sử dụng 330 ohm hoặc 470.