Kann mir jemand bei einer grundlegenden LED-Einrichtung helfen?

Ich werde eine einfache Ansammlung identischer LEDs machen, die in einem Kreis dicht beieinander liegen. Ich möchte zwischen 15 und 25 LEDs verwenden. Die LEDs sind nahe IR (830 nm) mit 1,45 V Abfall bei 100 mA.

Was ist der optimale Ansatz? Soll ich alle parallel, in Reihe oder gemischt verdrahten?

Ich möchte über die Wand mit Strom versorgt werden, also möchte ich mindestens 2,5 A, wenn ich 25 x 100-mA-LEDs verwende, richtig? Und was wäre die beste Spannung?

Es scheint kein kritisches Setup zu sein. Verwenden Sie ein gemischtes Serien-/Parallel-Setup, ein 9 V x 500 mA-Netzteil, das 4 oder 5 Serien mit jeweils 5 LEDs versorgt: 5 * 1,45 V = 7,25 V (beachten Sie, dass es einen Unterschied von 1,75 V zu 9 V gibt) und fügen Sie a hinzu 18 Ohm Widerstand (1,75V ~= 18 OHM * 100 mA). Bitte beachten Sie, dass 6 LEDs in einer Reihe keine gute Option wären, da der Innenwiderstand der Versorgung ihre Spannung auf unter 9 V treiben könnte und die LEDs dimmen würden. Bei Verwendung einer Reihe von 5 LEDs würde ein 9-V- / 500-mA-Netzteil die Arbeit erledigen.
ledcalculator.net könnte helfen!
It doesn't seem to be a critical setup. Use a mixed series/parallel setup, a 9V x 500 mA power supply feeding 4 or 5 series of 5 leds each: 5 * 1.45v = 7,25v (note that there is a 1,75 difference to 9V), and add a 18 ohm resistor (1,75V ~= 18 OHM * 100 mA). Please note that 6 leds in a row would not be a good option, because the internal resistance of the supply could drive its voltage to under 9v and the leds would dim. Using series of 5 leds, a 9v / 500 mA power supply would do the jobVielen Dank. Also 5 Leitungen (parallel) mit 5 LEDs (in Reihe) mit einem einzigen 18-Ohm-Widerstand?
@CPH Bitte verwenden Sie keine Parallelzweige ohne einzelne Widerstände. Einige LEDs haben möglicherweise einen ausreichenden Vorwärtswiderstand, um sich selbst auszugleichen, aber im Zweifelsfall nicht!
Danke winny. Setzen Sie also einen 18-Ohm-Widerstand auf jeden Zweig von 5 LEDs?
Es ist im Allgemeinen ein Fehler anzunehmen, dass Ihre LEDs "identisch" sind. Dies führt zu Konstruktionen, die nicht sehr robust sind
Danke Scott, wie würde ich die Situation anders behandeln?

Antworten (4)

Erstens, wenn die LEDs wirklich nur 1,45 V Vorwärtsabfall bei 100 mA haben, dann sind sie in der Nähe von IR und nicht sichtbar.

Zweitens hängt die beste Parallel-Serien-Anordnung davon ab, welche Stromversorgungen Sie zur Verfügung haben.

Nehmen wir zum Beispiel an, Sie erhalten eine 24-V-Stromversorgung. Nehmen wir auch an, dass Sie eine Reihe von LEDs haben, die bei ihrem beabsichtigten Strom von 100 mA im Durchschnitt auf 2,0 V Vorwärtsabfall fallen. Idealerweise könnten Sie (24 V)/(2,0 V) = 12 LEDs in Reihe reihen. Das lässt jedoch keinen Spielraum, um den Strom zu regulieren. Sie möchten mindestens 11 LEDs in einer Kette und einen Widerstand, um die verbleibenden 2,0 V bei dem gewünschten LED-Strom abzusenken. Nach dem Ohmschen Gesetz wäre das (2,0 V)/(100 mA) = 20 Ω. Sie könnten einen 20-Ω-Widerstand verwenden, wenn Sie am Rand leben möchten. Ein 22-Ω-Widerstand gibt Ihnen einen gewissen Spielraum, um zu kompensieren, dass die LED-Durchlassspannungen nicht genau Ihren Erwartungen entsprechen. Dies kann beispielsweise aufgrund von Temperatur- und normalen Teileschwankungen leicht passieren.

Sobald Sie herausgefunden haben, wie viele LEDs pro String vorhanden sind, entscheiden Sie, wie viele Strings Sie benötigen. Wenn Sie im obigen Beispiel 11 LEDs/String verwendet haben, benötigen Sie zwei Strings, um Ihre Spezifikation von 15 bis 25 LEDs zu erfüllen. Ich würde wahrscheinlich 10 LEDs / String mit einem größeren Vorwiderstand wählen, um den Strom vorhersehbarer zu halten. Das würde Ihnen immer noch 20 LEDs mit zwei Saiten geben.

Jeder String zieht 100 mA, also ziehen zwei Strings 200 mA. Sie benötigen also eine 24-V-Versorgung, die mindestens 200 mA liefern kann. Ich möchte daher, dass es für mindestens 250 mA ausgelegt ist, um einen gewissen Spielraum zu haben. Das wäre eine 6-W-Versorgung.

Hinzugefügt

Sie sagen jetzt, dass dies IR-LEDs sind, die bei 100 mA wirklich etwa 1,45 V Abfall haben. Sie sollten in der Lage sein, die obige Analyse mit anderen Zahlen zu replizieren.

Kurz gesagt (24 V)/(1,45 V) = 16,6, also nicht mehr als 15 LEDs pro 24-V-String. Ihre maximale Anzahl von LEDs beträgt 25. Wenn Sie 24 verwenden, um die Saiten gleich zu halten, bedeutet dies 12 / Saite. Das sind 17,4 V, sodass 6,6 V für den Stromeinstellwiderstand übrig bleiben. (6,6 V)/(100 mA) = 66 Ω, also 68 Ω. Beachten Sie, dass der Widerstand 640 mW abführt, also sollte es "1 W" oder mehr sein.

Für eine bessere Effizienz könnten Sie 15 LEDs/String verwenden und sie mit 80 mA betreiben und die gleiche Gesamtlichtleistung erhalten. An dieser Stelle sollte es offensichtlich sein, wie man den Widerstandswert und seine Verlustleistung ermittelt.

Olin vielen Dank. Also kann ich 2 Strings mit 10 LEDs machen: 10 x 1,45 V = 14,5 V pro String. Wenn ich ein 24-V-2-A-Netzteil verwende, welcher Widerstand würde pro String benötigt?
Wäre es 24V -14,5V = 9,5V. 9,5vx 100mA = 95 Ohm benötigt? 100 Ohm wären also gut? Und dann betreibe ich einfach die beiden Stränge mit 10 LEDs parallel von einer 24-V-Quelle? Danke
@CP: Schauen Sie sich das Ohmsche Gesetz und mein obiges Beispiel noch einmal an. Der Widerstand wäre (9,5 V) / (100 mA). Jede Saite würde direkt über die Versorgung gehen. Auch hier machen 1,45 V pro LED keinen Sinn.
Ich habe mich vertippt, aber die Gleichung "(2,0 V) / (100 mA) = 20 Ω" kopiert, also würde das Ersetzen von 2,0 durch 9,5 95 Ω ergeben? Und warum machen 1,45V pro LED keinen Sinn? Kann das Datenblatt falsch sein? Danke dir
@CP: Die Durchlassspannung ist eine Funktion der Wellenlänge. Wie gesagt, 1,45 V klingen eher nach nahem IR als nach etwas Sichtbarem. Rote LEDs liegen normalerweise bei etwa 1,8 V.
Richtig, es ist Infrarot. 830nm. Was würden Sie also als die beste Netzspannung vorschlagen und einrichten? Danke
@CP: Es wäre gut, wenn Sie dies zur Frage hinzufügen würden, um zu vermeiden, dass die Freiwilligen hier ihre Zeit mit diesem Thema verschwenden. Sie sagten, dies sei für "Lichttherapie", was sichtbares Licht impliziert.

Was ist der optimale Ansatz? Soll ich alle parallel, in Reihe oder gemischt verdrahten?

Das Wichtigste zuerst - Sie müssen die LEDs mit Strom ansteuern. Versuchen Sie nicht, eine feste Spannung an einen anzulegen, da Sie sonst Gefahr laufen, ihn zu zerstören. Sehen Sie sich das Datenblatt auf Seite 2 an – die typische Durchlassspannung für 100 mA beträgt 1,45 Volt und dies ist nur 50 mV weniger als die Spannung, die einen Strom von 450 mA erzeugen könnte.

Aus diesem Grund verwenden Sie beim Ansteuern von LEDs einen Widerstand, um die Steuerung des Stroms zu vereinfachen. Sie können jedoch mehrere LEDs in Reihe schalten und einen Strombegrenzungswiderstand verwenden - mit dem typischen Durchlassspannungswert von 1,45 Volt könnten Sie (sagen wir) zehn in Reihe schalten, und normalerweise würde die Spannung über ihnen 14,5 Volt betragen, aber Sie benötigen immer noch einen Strom Begrenzungswiderstand oder Mechanismus.

Schalten Sie auch keine LEDs parallel - diejenige, die einen etwas geringeren Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung erfordert, verbraucht den größten Teil des Stroms und ist sehr hell, während die andere deutlich dunkler ist.

Sie können LEDs jedoch parallel schalten, wenn Sie an jeder LED einen Strombegrenzungswiderstand verwenden. Sie können auch LED-Reihenreihen parallel schalten, vorausgesetzt, jede Reihe hat einen Strombegrenzungswiderstand.

Entscheiden Sie also, welches Netzteil Sie verwenden möchten, und finden Sie heraus, wie Sie die LEDs am bequemsten verdrahten können. Die wahrscheinlichste Methode sind zwei 10er-Strings mit einem Strombegrenzungswiderstand in jedem String. Die benötigte Versorgungsspannung würde mit wenig Komfort ca. 16 Volt betragen. Ich würde auf 20 Volt tippen.

Beachten Sie auch, was das Datenblatt über den maximalen Dauerstrom und die Erwärmung des Gerätes aussagt. Die Vorwärtsspannung hat einen Temperaturkoeffizienten von -1,8 mV/K, und wenn sich die Geräte während der Aktivierung um 50 °C erwärmen, würde der typische Wert von 1,45 V Vorwärtsspannungsabfall auf 1,36 Volt sinken, und dies würde tendenziell den während der Verwendung aufgenommenen Strom erhöhen ein einfacher Widerstandsstrombegrenzer.

Mit anderen Worten, es könnte angemessener sein, einen aktiven Stromregelkreis in Betracht zu ziehen, damit 100 mA bei langer Nutzung nicht ansteigen.

Andy danke für deinen Kommentar. So viel zu bedenken, wie es scheint. Glauben Sie, dass die Nutzungs- und Temperaturprobleme nach etwa 20 Minuten täglicher Nutzung offensichtlich sind? Ich bin in Dublin. Und wie kann ich herausfinden, welchen Strombegrenzungswiderstand ich in eine Reihe von 10 LEDs einbauen soll? Danke
Um wie viel sich das Gerät erwärmt, wird nur ein Test feststellen. Wenn Sie ein Produkt entwerfen, müssen Sie sicher und zuverlässig sein. Wenn Sie ein 20-Volt-Netzteil und 10er-LEDs nehmen, beträgt die Spannung, die über dem Widerstand abfallen muss, 5,5 Volt und bei einem Strom von 100 mA ist dies ein 55-Ohm-Widerstand. Aber ich habe nur den typischen 1,45-Volt-Abfall einer einzelnen LED x 10 verwendet. Wenn Sie eine 24-Volt-Versorgung verwenden, beträgt der Spannungsabfall 9,5 Volt und der Widerstand würde daher 95 Ohm betragen und fast ein Watt Wärme abgeben.
Dies ist nicht wahr: "Derjenige, der einen etwas geringeren Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung erfordert, wird den gesamten Strom in Anspruch nehmen und sehr hell sein, während der andere kaum leuchten wird." Unter der Annahme, dass es einen Unterschied in Vf gibt, zieht die LED mit der niedrigsten individuellen Durchlassspannung den meisten Strom, aber nicht annähernd alles.
@ Missverstanden, es ist eine Übertreibung und ja, es ist technisch nicht ganz richtig.

Ich schlage vor, 15 LEDs in Reihe mit einem 27-Ohm-Widerstand in einem Streifen zu verwenden. Zwei solche Streifen können hergestellt werden, um 30 LEDs aufzunehmen. Der Strom beträgt ungefähr 84 oder 85 mA. Es wird auch ein kleiner Widerstand durch das Kabel hinzugefügt

Widerstände müssen mindestens für 250 mW ausgelegt sein. 24 V, 2 A Versorgung ist gut zu gehen.

Fühlen Sie sich frei zu kommentieren, wenn weitere Details benötigt werden.

Vielen Dank. Ich würde in diesem Fall wahrscheinlich nur mit 1 Saite von 15 gehen. Kann ich einen 25-Ohm-Widerstand verwenden, um etwas mehr mA für die LEDs zu erhalten? Und was passiert, wenn ich 17 LEDs verwende? 17 x 1,45 = 24,65 V
Bei 17 LEDs leuchtet keine der LEDs, der Strom ist Null. Mit dem Widerstand in Reihe. Keine gute Idee.
25 Ohm ja wenn du hast..
Wenn Sie mehr LEDs benötigen, ist der zweite Streifen der richtige Weg. Vorausgesetzt, Sie haben nur eine 24-V-Versorgung. Wenn Sie eine andere Versorgungsspannung zur Verfügung hatten, ist eine andere Kombination tatsächlich möglich.
Danke Umar. Also 24V Netzteil, 15 LEDs in Reihe, mit 25 oder 27 Ohm Widerstand. Scheint zu einfach!

Die beste Lösung wäre, alle in Reihe mit einer CC-Versorgung zu versorgen.

15 x 1,45 V = 21,75 Vf
25 x 1,45 V = 36,25 Vf

Ein $28 Mean Well Constant Current HLG-40H-36B hat einen Vf-Bereich von 21,6 V - 36 V bis zu 1 Ampere. Ein 10K-Trimmerwiderstand über den Dimmdrähten ergibt ≈ 100mA.

Wenn Sie eine vorhandene DC-Quelle haben, können Sie einen CCR wie einen On-Semi NSI45090JDT4G verwenden .

Wenn die Flusskonsistenz kein Problem darstellt, funktioniert eine DC-CV-Versorgung direkt über der Vf mit einem Widerstand einwandfrei.

Um den Widerstand auszuwählen, verwenden Sie einen Online-Rechner

Beispiel 15 LED mit Vf = 21,75 bei 100 mA und 24-V-Versorgung

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Sie können eine niedrigere Spannungsversorgung verwenden, indem Sie den String in kleinere Strings aufteilen, aber für jeden String einen CCR oder Widerstand verwenden. Schließen Sie im Allgemeinen keine LEDs oder LED-Strings parallel an.