Durchlassspannung für eine Lichterkette berechnen: Multimeter zeigt „1“

• Die LEDs im verlinkten Bild sind weiß und haben wahrscheinlich einen Durchlassspannungsabfall von etwa 3 bis 3,6 V.
• Ohne Spezifikationen gehen wir davon aus, dass sie 20 mA verarbeiten können.
• Bei einer 5-V-Versorgung müssen wir 1,5 bis 2 V über den Widerstand fallen lassen.
• Aus dem Ohmschen Gesetz können wir einen geeigneten Widerstand berechnen:$R = \frac {V}{I} = \frac {1.75}{0.02} = 87 \; \Omega$(Wählen Sie den mittleren Bereich der Spannung). 80 Ω werden vorerst gut genug sein.
• Verbinden Sie vier Ihrer 20-Ω-Widerstände in Reihe miteinander und mit der LED. Dazu müssten Sie eine LED von der Zeichenfolge trennen.
• Verbinden Sie sich mit Ihrer 5-V-Versorgung und messen Sie den Spannungsabfall über der LED. Sie können auch den Strom durch die Leitung messen. (Achten Sie darauf, keine Spannung im Strombereich zu messen.)
• Gehen Sie zurück zu Schritt 1 und berechnen Sie mit den neuen Werten neu.

Das Bild unten kann helfen.

Abbildung 1 zeigt, dass eine grüne LED bei 20 mA einen Durchlassspannungsabfall von etwa 2,2 V hat. Wenn die Versorgungsspannung 5 V beträgt, muss der Widerstand um 5–2,2 = 2,8 V abfallen. Der erforderliche Wert ist$R=\frac {V}{I}= \frac {2.80}{02}=140\;Ω$. Der nächste Standardwert von 150 Ω reicht aus. Quelle: LEDnique .

In Ihrem Fall verwenden Sie die 'W'-Kurve für weiße LEDs.

Die Art und Weise, wie diese Lichterketten funktionieren, ist so, wie Sie es beschrieben haben, alles parallel. Sie haben normalerweise einen einzelnen Widerstand am Batteriekasten, wenn 3 Batterien vorhanden sind, oder möglicherweise keinen Widerstand, wenn 2 Batterien vorhanden sind. Intelligentere mit einer Zeitschaltuhr sind immer noch ziemlich ähnlich. Während die Antwort von Transistoren korrekt ist, um die Durchlassspannung einer einzelnen LED zu ermitteln, beantwortet sie bei einem angenommenen Durchlassstrom von 20 mA die meisten Ihrer Fragen nicht.

Um die Spannung und den Strom der Saite zu finden, nehmen Sie einen Teil dessen, was der Transistor gesagt hat, wenden es aber anders an. Verwenden Sie einen Satz neuer, guter Batterien. Sie müssen ihre Spannung messen, während die LEDs eingeschaltet sind. Und Sie müssten das Gehäuse auseinander nehmen, um auf den Widerstand im Inneren zuzugreifen. Messen Sie die Spannung über dem Widerstand. Dadurch erhalten Sie eine ziemlich genaue Durchlassspannung des parallelen LED-Strings (Quellenspannung - Widerstandsspannung = Lastspannung)

Entfernen Sie nun die Batterien und messen Sie den Wert des Widerstands oder lesen Sie den Farbcode oder den SMD-Widerstandscode ab, falls vorhanden. Damit haben Sie sowohl die Spannung über dem Widerstand als auch den Widerstand, sodass Sie den Strom durch ihn finden können. Spannung / Widerstand = Strom in Ampere. Alternativ kann man auch einfach den Strom durch den Stromkreis mit den Batterien messen. Es ist unwahrscheinlich, dass ein Timer-IC genug verbraucht, um den von Ihnen gemessenen Strom ungenau zu machen.

Jetzt, da Sie den Gesamtstrom haben, können Sie durch die Anzahl der LEDs teilen, um einen ziemlich nahen Vorwärtsstrom zu erhalten. Sie können diese Zahlen dann verwenden, um den Widerstand und die Batteriebox durch eine USB-Quelle und einen Widerstand für die USB-5-V-Spannung zu ersetzen.

In Bezug auf Ihre Frage zum Liefern oder Ziehen von Strom soll USB standardmäßig ohne Aufzählung auf 100 mA begrenzt sein, wird jedoch selten von Hardware erzwungen. Sie können davon ausgehen, dass Sie in 99 % der Versorgungen 500 mA oder mehr ziehen können. USB-Versorgungen wie Wandladegeräte haben oft 2,1 Ampere. Ihre Last, insbesondere eine einfache LED + Widerstandsschaltung, zieht nur das, was sie benötigt.

Ihre Annahme von 3 V ist in der Praxis eine ziemlich gute Annahme, da dies weniger als die Vf Ihrer typischen blauen oder weißen LEDs bei den empfohlenen nominalen 20 mA If ist. Sie würden weniger Strom ziehen und auf diese Weise länger halten. Rote LEDs sollten Sie niedriger annehmen.

Alles in allem ist es am einfachsten, diese an eine USB-Versorgung zu bringen, 1 oder 2 Dioden wie die 1n4001 mit einem durchschnittlichen Durchlassspannungsabfall von 0,7 V zu verwenden, um die 5-V-USB-Versorgungsspannung auf etwa die gleiche wie die Batterien der Lichterkette zu senken Verwendet. Verbinden Sie die Batteriekabel mit der richtigen Polarität und Sie sind fertig.

Ich habe ein paar Lichterketten bekommen, genau wie die, die Sie erwähnt haben, und ohne darüber nachzudenken, habe ich ein 3-V-Netzteil gekauft und sie einfach angeschlossen. Sie liefen ursprünglich mit einem Paar 2032-Batterien. Am Netzteil leuchten sie etwas heller als an den Batterien. Es war kein Widerstand in der Verpackung.

Eine andere Lichterkette, die ich habe, hat einen Timer und läuft mit 3 AAs. (eigentlich 6, aber die Versorgung beträgt 4,5 Volt). Ich habe direkt in die Box gelötet, weil ich die Timerfunktion wollte. Ich habe eine 5-V-Versorgung (5,1 gemessen) genau dort angeschlossen, wo sich die Batterieanschlüsse befanden, und es funktioniert einwandfrei. Mir ist aufgefallen, dass der Ausgang der Timer-Box eine Gleichstrom-Rechteckwelle ist, die die Lampen mit der Versorgungsspannung antreibt, aber mit einem Arbeitszyklus von etwa 70%. Wenn Sie also die Box ansteuern, schließen Sie sie einfach an (wenn es sich um 3 Zellen handelt) oder vielleicht 3 Dioden, um sie auf etwa 3 V zu senken, wenn Sie die Zeichenfolge direkt ansteuern möchten.