Berechnung des Stroms für eine parallele Anordnung von in Reihe geschalteten LEDs

Ich bekomme eine seltsame Anzeige von einer Reihe von LEDs, die ich mit ein wenig Verständnishilfe machen könnte. Ich habe ein sehr spezifisches Projekt, aber um diese Frage davon zu abstrahieren, nehmen wir Folgendes an:

Ich habe 24 LEDs in 4 Sätzen mit jeweils 6 LEDs mit einem 68-Ohm-Widerstand. Sie sind 1,8-V-LEDs mit 20 mA und ich habe eine 12-V-Versorgung.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Ich verstehe, wie man den erforderlichen Widerstand und Strom für einzelne LEDs berechnet, aber ich habe das ziemlich ausgezeichnete http://led.linear1.org/led.wiz verwendet , um dies für mich zu berechnen. Es kommt zu dem Schluss, dass mein Array 80 mA verwendet.

Wenn ich jedoch mein Messgerät verwende, sagt es mir, dass das Array nur 8 mA verwendet?!

Ich plane, dies von meinem Arduino Micro aus zu betreiben, das leicht 8 mA von einem Pin liefern kann, aber sicherlich nicht 80 mA, daher ist der Unterschied für mich entscheidend.

Anfangs dachte ich, ich würde das Messgerät falsch ablesen (es ist neu) und ich war um den Faktor 10 ausgefallen, aber das einzige andere Ding eines bekannten (ish) Stroms, mit dem ich mein Messgerät bei 12 V messen konnte, war das Arduino selbst, das zeichnet 37 mA, was für mich ungefähr richtig klingt (und 370 mA für ein Mikro zu hoch erscheinen würden), was bedeutet, dass mein Messgerät wahrscheinlich korrekt ist?

Ich weiß, dass Sie Variationen bei LEDs oder was auch immer bekommen können, aber ich habe 3 dieser Arrays und sie lesen alle die gleichen ~ 8 mA. Was übersehe ich oder sollte dieses Array nur 8 mA ziehen? Wie sollte eine parallele Anordnung von in Reihe geschalteten LEDs berechnet werden?

Danke für jede Hilfe.

Was verwendest du für die 12V Quelle?
Eine 12-V-Wandwarze, also ziemlich stabile 12 V (im Gegensatz zu einer Autobatterie).
Gibt es eine aktuelle Bewertung? Und sind Sie sicher, dass Sie 68-Ohm-Widerstände (Blau, Grau, Schwarz) verwendet haben? Wenn Sie versehentlich 680 Ohm (Blau, Grau, Braun) verwendet haben, funktionieren die Zahlen richtig.
Ja, das Netzteil ist mit 2A ausgelegt. Ich habe mit dem Messgerät nachgesehen und es liefert stabile 12,13 V. Und obwohl ich zuerst an mir zweifelte, überprüfte ich die Widerstände; blau, grau, schwarz und ich habe es mit dem Messgerät überprüft (im Falle von zwielichtigen Augen) und sie haben 68 (ish) Ohm.
Messen Sie die Spannung an einem Ihrer Widerstände. Was ist die Spannung? (Es ist wahrscheinlich, dass an keinem der Widerstände fast keine Spannung anliegt. Es lohnt sich jedoch, dies zu überprüfen, um sicherzugehen.)
Welchen Innenwiderstand hat Ihr Multimeter (Datenblatt). Es gibt einige Fälle, in denen der Widerstand so hoch ist, dass es fast unmöglich ist, gute Ergebnisse zu erzielen. Außerdem ist es neu, wie Sie sagten, also kann es sein, dass Sie bisher noch keinen Strom damit gemessen haben.
Die Spannung am Widerstand beträgt 0,26 V. Das Messgerät ist nur ein Cheepie (Tacklife DM09) und leider kann ich den erwähnten Innenwiderstand nirgendwo sehen, aber wenn ich es mit meinem alten Messgerät messe, hat es keine Anzeige, was darauf hindeutet, dass entweder kein Stromkreis oder kein Widerstand vorhanden ist (Ich vermute ersteres), was nicht viel hilft, denke ich.

Antworten (2)

Wie viel Strom fließt durch jeden Zweig der Schaltung?

Alle Zweige sind parallel zur 12-V-Quelle, sodass an jedem Zweig 12 V anliegen.

12 v = 6 ∗ v L E D + ICH B R A N C H ∗ 68 Ω
v L E D liegt bei etwa 1,8V, also
1.2 v = ICH B R A N C H ∗ 68 Ω
1.2 v 68 Ω = ICH B R A N C H ≈ 18 M A

Sie haben vier identische Zweige, die jeweils die gleiche Stromstärke leiten, sodass der Gesamtstrom etwa 4 * 18 mA = 72 mA beträgt . Das von Ihnen verwendete Tool liefert eine vernünftige Schätzung.

Wenn Sie versehentlich verwendet haben 680 Ω (Blue Grey Brown) Widerstände statt 68 Ω (Blau Grau Schwarz) Widerstände beträgt der Strom 10 % der obigen Berechnung, was etwa 8 mA ergibt.

Ich habe die Widerstände überprüft, sie haben definitiv 68 Ohm. Zwei weitere Dinge sind aufgetreten, von denen ich keines für wichtig gehalten hätte, aber ... 1) Ich betreibe alle drei Arrays (72 LEDs) und ein kleineres (12 weitere LEDs) an einer gemeinsamen Versorgung und messe dann mit meinem Messgerät in Reihe von jeweils einem Array. Sie lesen 8 mA, aber ich merke, dass dies auf 11 mA ansteigt, wenn ich jeweils nur ein Array ausführe und messe. 2) Ich habe ziemlich viel Klebstoff von einer Heißluftpistole, die Sachen an Ort und Stelle hält, aber wenn dies überhaupt geleitet würde, was meiner Meinung nach nicht der Fall ist, würde es den mA erhöhen und nicht senken?
@HeMan - Versuchen Sie, einen einzelnen Zweig (6 LEDs + Widerstand) zu bauen und zu messen, bevor Sie dies für das gesamte System tun. Wenn Sie immer noch unsinnige Messungen an einem einzelnen Zweig erhalten, deutet dies darauf hin, dass Sie ihn nicht richtig erstellt haben oder nicht richtig messen. Heißkleber ist nicht leitfähig und beeinträchtigt Ihren Stromkreis nicht.
OK, leider habe ich nur noch 4 gelbe LEDs übrig, aber ich habe viele rote, die die gleichen Spezifikationen haben (zugegeben, das ist aber nur das, was auf Amazon stand!), also habe ich einen einzigen Lauf von 6 roten und einem 68-Ohm-Widerstand gemacht. Ich bekomme 0,26 V über den Widerstand, 1,92 V über die LEDs (geben oder nehmen Sie 0,02 V) und 12,12 V über die Versorgung. Und trotzdem bekomme ich immer noch nur 5,23mA für die Schaltung?!

Ich denke, Sie ignorieren die Toleranz dieser LEDs für Vf.

Ich habe noch nie 20-mA-LEDs gesehen, die für maximal 1,8 V ausgelegt sind, nur typisch.

Wenn sie tatsächlich Vf = 2,1 bei 20 mA wären, würde dies erklären, warum Sie nur 8 mA erhalten.

Was Sie tun könnten, ist, den Vf an einer einzelnen LED zu messen und dann Vss = 12,? V zu messen, um zu bestätigen, dass dies wahr ist. Dann 8 mA * 68R = 0,5 V (ungefähr), also 11,5 V / 6 = 1,92 V bei 8 mA, was Sinn macht.

Lösung.

Reduzieren Sie die Zeichenfolge auf 5 LEDs und berechnen Sie R für die tatsächliche Vf neu. Meine Schätzung beträgt 2,1 V bei 20 mA, basierend auf Ihren genauen Ergebnissen. Dann (12 V (5 LEDs * 2,1 V)) / 20 mA = 1,5 V / 20 mA = 75 Ohm (68 sind also etwas mehr als 20 mA)

Oder ändern Sie es von 6S4P auf 5S5P mit 25 LEDs

Abschluss.

Achten Sie mehr auf Toleranzen.
Alle Dioden-Vf-Variationen sind auf ESR-Variationen und nicht auf den Schwellenwert bei 100 uA oder sogar 1 mA zurückzuführen.

Wenn Sie also einen genaueren LED-Strom in Ihren Designs wünschen, spezifizieren Sie Quellen mit engeren Toleranzen für Vf oder wählen Sie Chargen aus, messen Sie vf und wählen Sie Rs, um Ihre Stromtoleranz einzuhalten. Jede Charge von 200 LEDs oder so sollte innerhalb von 1% liegen, wenn sie nicht verwechselt oder unsortiert oder schlimmer noch von billigen und schmutzigen Händlern ungetestet sind.

Sie haben Recht, die Mathematik geht von 1,92 V pro LED aus, was ungefähr dem entspricht, was ich lese. Die Frage ist also, kann ich davon ausgehen, dass mein Array immer nur etwa 8 mA zieht (vielleicht ein bisschen mehr, wenn es sich aufwärmt), und ich es daher in Ordnung bin, sie direkt von einem I / O-Pin mit einer Nennleistung von maximal 20 mA zu betreiben? Ich denke, die Frage ist, laufen Sie diese Dinge am besten basierend auf den tatsächlichen Messwerten oder basierend auf den Spezifikationen?
Vielen Dank für die Bestätigung meiner Berechnungen. Sie müssen die Stabilität der Versorgungsspannung als größte Variable berücksichtigen, wenn die LED-Kette nahezu der Versorgungsspannung entspricht. Sie können die 68 Ohm einfach kurzschließen und direkt fahren, solange Vcc nicht ansteigt. Tatsächliche Messwerte sind genauer als Spezifikationen. Aber Sie wären klüger, meiner Antwortlösung zu folgen. Aber wenn Sie darauf vertrauen, dass das PS V+ stabil ist, überbrücken Sie den 68R mit einem DMM-mA-Modus und messen Sie den Strom. Es sollte ungefähr 20 mA betragen.
IO-Treiber haben normalerweise RdsOn von 25 bis 50 Ohm, sodass Sie in diesem Fall 6S-String-Rs auf 0 Ohm reduzieren können.
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