LED-Widerstandsauswahl mit wechselnder Spannung

Ich plane, LEDs zu einem kleinen Quadrocopter hinzuzufügen, der mit einer 1s-Lipo-Batterie betrieben wird. Ich plane, die LEDs direkt an die Batterie anzuschließen und nicht an die geregelte Spannung, die die Hauptplatine verwendet. Die Batterie hat bei voller Ladung eine Spannung von 4,2 Volt und eine Nennspannung von 3,3.

Angenommen, eine LED mit einer Durchlassspannung von 2,5 V und einem Durchlassstrom von 20 mA. Die Berechnungen für beide Bereiche ergeben entweder einen 100-Ohm-Widerstand (für 4,2 Volt) oder einen 47-Ohm-Widerstand (für 3,3 Volt). Welche Widerstandsgröße sollte ich verwenden? sollte ich den 100-Ohm-Widerstand verwenden und die Helligkeit gegen Ende der Batterielebensdauer dimmen lassen?

Was ist im Allgemeinen die beste Methode zur Auswahl von Komponenten, wenn das System nicht komplex genug ist, um die Verwendung eines Spannungsreglers zu rechtfertigen?

Antworten (3)

Eine extrem einfache und kostengünstige Konstantstromquelle ist in der folgenden Schaltung dargestellt.

Q1 wird anfänglich von R2 eingeschaltet.

I_LED, das in R1 fließt, erzeugt eine Spannung pro V = IR
von V = I_LED x R1.
Wenn V_R1 etwa 0,6 V erreicht, wird Q2 eingeschaltet und die Basisansteuerung zu Q1 nebengeschlossen, wodurch jeder Stromanstieg begrenzt wird.

ILED max ~= I_R2 x Beta_Q1 wobei Beta = aktuelle Verstärkung.
Zum Beispiel 5 V und R2 = 1 k IR2 ~ = (5-0,6) / 1 k = 4,4 mA.
Für Q2 Beta = 100 Imax = 440 mA - ausreichend für die meisten Zwecke.
Diese Schaltung fällt mindestens um 0,6 V ab

Kosten, Größe und Komplexität sind minimal.
Die Ergebnisse sind weitaus besser als die Verwendung nur eines Vorwiderstands. dh Strom ist nicht "konstant", sondern viel näher als mit einem Widerstand allein.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Alias:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

E&OE.

"Konstant" :D

Wenn du benutzt 47 Ω Widerstand, dann beträgt der Strom 17 mA, wenn die Batteriespannung 3,3 V beträgt.
Aber bei 4,2 V beträgt der Strom = 36 mA. Dies übersteigt jedoch Ihren maximal zulässigen Strom durch die LED. Wählen Sie also einen Widerstandswert größer als 4.2 − 2.5 ICH M A X . Angesichts ICH M A X = 20 M A , müssen Sie verwenden 100 Ω Hier.

Verwenden Sie den 100-Ohm-Widerstand - Sie möchten den empfohlenen maximalen Strom der LED nicht überschreiten.

Der LED-Strom wird reduziert und die LED gedimmt, wenn die Batteriespannung abfällt. Die Verringerung der Lichtleistung ist jedoch für das Auge möglicherweise nicht offensichtlich - moderne LEDs sind sehr effizient und können bei niedrigen Strömen ziemlich hell sein. (Ich verwende eine grüne LED mit nur 1 mA, und sie ist viel heller als ich erwartet hatte - ich habe sie nicht mit 20 mA ausprobiert!)

Steht eine geregelte Spannung zur Verfügung? Wenn ja, gibt es eine einfache Ein-Transistor-Stromquelle, die Sie verwenden könnten. Es stützt sich auf die geregelte Spannung als Referenz, zieht aber dennoch LED-Strom aus der Batterie. Sie können auch eine einfache Stromquelle ohne externe Referenz verwenden (verwendet zwei Dioden und einen Transistor). Dadurch wird das Problem beseitigt, dass die LEDs dunkler werden, wenn die Batterie leer wird. Bei Interesse fertige ich gerne eine Skizze an. Lass es mich wissen.
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