Grundlegende Widerstandsfrage für parallele LED-Schaltung

Ich plane, eine LED-Schaltung zu bauen, um sie in einer Modellminiatur für Wargaming zu platzieren. Die Schaltung wäre parallel, da ich eine wirklich große Batterie benötigen würde, um alle LEDs einzuschalten.

Ich wollte mein Verständnis der Einrichtung der Widerstände überprüfen, damit die Dinge richtig funktionieren. Ich werde verschiedene Arten von LEDs mit unterschiedlichen Spannungen haben , aber hier ist meine grundlegende Frage.

Nehmen wir an, ich habe 10 blaue Lichter bei 3,4 V, 20 mA und eine 9-V-Versorgung. Nach meinen Berechnungen würde jede Lampe einen Widerstand von nur 28 Ohm benötigen? Meine Mathematik ist

9 3.4 10 20 1000 = 28

Ist das richtig? Die endgültige Schaltung wird fast 20 LEDs haben, und es scheint, als würden an diesem Punkt die Ohm der Widerstände viel kleiner werden?

Sobald ich alle verschiedenen Arten von Lichtern herausgefunden habe (alle bei 20 mA), muss ich die Widerstände für jeden einzeln berechnen, da sie unterschiedliche Spannungsanforderungen haben?

Antworten (3)

Nein, deine Rechnung stimmt nicht.

Da Ihre 9-V-Quelle eine Spannungsquelle ist und alle LEDs parallel sind, kann die Anzahl der LEDs keinen Einfluss auf den Widerstand haben. Eine LED kann ihre Nachbarn nicht „kennen“!

Es ist also einfach ( 9 3.4 ) v 20 mA = 280 Ω .

Danke! Mein Follow-up ist, wenn ich LEDs mit unterschiedlichen Spannungen (aber gleich mA) habe, muss ich nur ihre einzelnen Widerstände berechnen, richtig?
ja, und deshalb braucht jede von ihnen einen eigenen Widerstand: Selbst Dioden des gleichen Typs haben eine leicht unterschiedliche Durchlassspannung, um zu vermeiden, dass einige heller sind als die anderen (+ thermisches Durchgehen, das irgendwann einfach durchbrennt). diejenigen, die eine etwas niedrigere Durchlassspannung haben), muss jeder von ihnen seinen eigenen Widerstand haben.
Großartig, das ist großartig – hier ist eine weitere NOOB-Frage. Angenommen, meine Schaltung hat etwa 20 Lichter und eine 9-V-Batterie, und jede LED benötigt 3 V 20 mA. Was denken Sie, wie lange würde der Akku halten?
Ich kenne Ihre 9-V-Batterie nicht, daher kann ich nicht einmal eine Schätzung abgeben. Auch wenn Sie die Kapazität des Akkus haben, wurde diese Frage in diesem Forum unzählige Male gestellt. Sie ziehen 20·20 mA = 400 mA und Ihr Akku hat x mAh Kapazität. Teilen Sie die Kapazität durch den Strom und erhalten Sie die Zeit. Ja, so einfach ist das.
Basierend darauf ( d2ei442zrkqy2u.cloudfront.net/wp-content/uploads/2016/03/… ) scheint es, als würde der Akku nicht einmal 1 Stunde halten??
Sie können den Wirkungsgrad verbessern, indem Sie in jedem Zweig zwei LEDs in Reihe schalten. Das bedeutet, dass Sie nur 2-3 V an jedem Dropper-Widerstand haben, sodass der Strom mit Variationen des Vorwärtsabfalls und Variationen der Versorgung stärker variiert, sich jedoch verringert die verbrauchte Leistung um die Hälfte.
Andererseits könnten Sie die 9-V-Batterie auch einfach durch etwas ersetzen, das nicht annähernd dreimal so hoch ist wie die Durchlassspannung Ihrer Dioden.
@MarcusMüller stimmte zu, aber das Problem wird der Platz sein. Ich muss in eine Tischminiatur passen, also habe ich nicht viel Platz. Am Ende habe ich vielleicht einfach nicht so viele verdammte Lichter, da ich nicht sicher bin, wie ich ausprobieren soll, was Phil G vorgeschlagen hat.
Eine 9-V-Blockbatterie (von der ich annehme, dass Sie sie verwenden) hat nicht mehr Energiedichte als die Alkalibatterien, aus denen sie besteht. Wenn Sie die gleiche Lautstärke für 3 × AAA-Batterien verwenden, haben Sie deutlich weniger Strom!

Die Verwendung eines Widerstands für jede LED würde den größten Teil der Batterieenergie verschwenden, die Sie haben, insbesondere wenn Sie eine 9-V-Zelle verwenden möchten. Ich würde es nicht empfehlen.

Eine bessere Möglichkeit, eine Lösung bereitzustellen, besteht darin, so viele LEDs wie möglich in Reihe zu schalten. Dies bedeutet eine höhere Spannung, aber Sie können die Batterieenergie effizienter nutzen.

Sie könnten einen Boost/CC-Anbieter entwerfen, aber das könnte für Sie zu komplex sein.

Ich würde vorschlagen, dass Sie ein einfaches lineares Konstantstromgerät wie das AL5809-20 in Betracht ziehen . Dies ist ein einfaches Gerät mit zwei Anschlüssen, das einen konstanten Strom durch eine Reihe von LEDs einstellt.

Das Gerät ist in verschiedenen Stromstärken erhältlich, die durch die letzten beiden Ziffern der Teilenummer gekennzeichnet sind:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Um sie zu verwenden, schließen Sie sie einfach wie einen Widerstand an und stellen den Strom für die Zeichenfolge ein.

Die empfohlene Mindestspannung beträgt 2,5 V, aber das Gerät funktioniert bis zu einem Minimum von 1,75 V.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie könnten dann eine höhere Spannung verwenden, z. B. zwei oder drei LiPo-Zellen, um die Leistung bereitzustellen (und wiederaufladbar). Wenn Sie beispielsweise 3S verwendet haben, haben Sie mindestens 3 * 3,6 = 10,8 V und maximal 3 * 4,2 = 12,6 V. Mit welchen LED-Durchlassspannungen im Bereich von 2,2 - 3,4 V können Sie je nach Farbe mindestens 2 oder bis zu 4 LEDs in jeder Zeichenfolge erhalten. Wenn Sie sogar niedrigere und höhere Vf-LEDs miteinander mischen könnten, erhalten alle immer noch nur die 20 mA.

Wenn Sie wirklich kreativ sein möchten, können Sie eine einzelne LiPo-Zelle (3,6 - 4,2 V) und einen Boost-DC-DC-Wandler (es gibt viele bei Ebay usw.) verwenden, um beispielsweise 20-24 V zu erhalten und 5 bis 8 LEDs in jeder Zeichenfolge anzuschließen .

Danke schön! Ist es möglich, sich privat zu melden, um weitere Fragen zu stellen? Ich bin wirklich neu in diesem Bereich und würde mich freuen, wenn ich mit jemandem 1-zu-1 sprechen könnte!
Ich nehme an, ich könnte dies verwenden: lighthouseleds.com/20ma-led-current-limiter-driver.html ?
Benötige ich für jede Saite eine Stromquelle?
@vashts85 Das Lighthouse-Gerät scheint das gleiche Teil zu sein, das ich in der Antwort vorgeschlagen habe. Sie würden eine Strombegrenzungsvorrichtung pro LED-Kette benötigen.

Betrachten Sie wiederaufladbare NiMH-AA-Zellen von Eneloop.

Im Allgemeinen möchten Sie, dass die minimale Zellenspannung dem minimal akzeptablen Strom in den LEDs entspricht. Dies bedeutet, dass die Spannung des Batteriearrays so nah wie möglich an die LEDs angepasst oder etwas höher ist, als dass der Leistungsverlust in der ausgewählten Serie R viel geringer ist.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Danke für die Antwort, aber das fühlt sich WAAAAAAYYYY über meinem Kopf an ... Ich bin völlig neu darin
Eine 9-V-Batterie hält nicht sehr lange und die obige Antwort mit einer 3-V-LED und einer 9-V-Batterie ist nur zu 33% effizient. Weiter lesen. Viele verwandte Fragen
Auch sind nicht alle LEDs gleich hell. von 100 mcd bis 30.000 mcd bei 20 mA, also holen Sie das Beste heraus und laufen Sie bei 2 ~ 10 mA mit fast gleicher Batteriespannung + IR = V-Abfall (Ohmsches Gesetz)