Mehrere Infrarot-LEDs parallel oder in Reihe?

Die Serie ist immer die beste, Sie verschwenden weniger Strom für die Widerstände, Ihr BJT muss weniger Strom verarbeiten.

Auch die Durchlassspannung von LEDs kann stark variieren, was dazu führt, dass einige LEDs mehr Strom ziehen als andere und unterschiedliche Helligkeiten erzeugen. Dies wird nicht passieren, wenn sie in Reihe geschaltet sind, da sie alle den gleichen Strom teilen. Die Helligkeit ist direkt mit dem Strom korreliert, nicht mit der Spannung.

Wenn Sie können (haben Sie eine höhere Spannungsschiene als 5 V, wenn sie batteriebetrieben ist), schalten Sie alles in Reihe.

Eine höhere Spannung ist immer einfacher zu handhaben als ein höherer Strom (im Rahmen des Zumutbaren).

Für den LED-Strom liegt der zweite Stromkreis genau bei der maximalen Nennleistung für die IR-LED. Wäre das ein Problem? Riskiere ich eine Beschädigung der LED?

Ich denke, es wird ein Problem sein.

Aus dem Datenblatt geht hervor, dass sich die Durchlassspannung pro °C Temperaturerhöhung um 1,8 mV verringert. Da die Verlustleistung nominell 1,4 Volt x 100 mA = 140 mW beträgt UND der Wärmewiderstand der LED 230 °C / Watt beträgt, erwärmt sich die LED um 32,2 °C. Die Vorwärtsspannung wird um fast 58 mV abfallen.

Das bedeutet, dass die Durchlassspannung von 1,4 Volt auf 1,342 Volt abfällt UND bei zwei LEDs in Reihe ist das ein Gesamtabfall von 2,684 Volt. Der Strom durch die 22 Ω beträgt: -

Es schleicht sich also ein wenig an und Sie müssten dann die Verlustleistung angesichts des neuen niedrigeren Spannungsabfalls und des höheren Stroms neu berechnen, aber für mich sieht es so aus, als würden Sie auf dem rutschigen Abhang schwanken. Ich würde mich wahrscheinlich für einen 27-Ω-Widerstand entscheiden, um die Grundstromberechnung auf 82 mA zu setzen.

Aber dann könnte man argumentieren, dass der BJT bei Aktivierung um 100 mV abfallen könnte, was die Ströme etwas reduzieren wird. Warum nicht simulieren und eine bessere Vorstellung davon bekommen, wie man das spielt? Oder seien Sie einfach fertig und verwenden Sie einen MOSFET mit einem garantierten Einschaltwiderstand von weniger als 0,1 Ohm, damit Sie den BJT-Spannungsabfall nicht berücksichtigen müssen.

Bedeutet der höhere Strom des ersten Stromkreises auch einen höheren Stromverbrauch?

Ja tut es. Es ist sicherlich ineffizienter.

Beide Ihrer Entwürfe sind ineffizient und schwach. Denken Sie daran, dass dies helle Punktquellen mit einer Strahlbreite von 45 Grad und einem inversen quadratischen Beleuchtungsverlust sind. Sie möchten die Beleuchtungsqualität und Blendung für den Betrachter (Tweet) berücksichtigen und ein diffuses Array in Betracht ziehen.

Ich schlage vor, Sie sollten eine Kette von 3 x 1,4-V-LEDs verwenden und so viele Ketten parallel verwenden, wie Sie möchten.

Ich würde ein Leistungs-NPN mit einer Nennleistung von 5 W verwenden, das von einem Stromerfassungs-Emitter R angetrieben wird, der von einem PN2222A angetrieben wird. Wählen Sie etwas unter 100 mA pro Saite.

Ich stimme Andys Einschätzung zu, aber ich würde noch ein paar Schritte weiter gehen, um Ihr Design zu verbessern.

Verwenden Sie keine PWM s, dies führt zu Pixelaustastungen und/oder Aliasing mit der Bildrate in schlechter Bildqualität. Verwenden Sie eine lineare Steuerspannung, z. B. 0 bis Vollausschlag mit 0 bis 3,3 V

Dies ist mein Design mit einem 5-W-Leistungstransistor für niedrigen Rce (<0,2) und einem PN2222A oder Äquivalent.

Gestapelte IR-LEDs sind ziemlich gut aufeinander abgestimmt und verringern in einer Reihe von 3 die Wahrscheinlichkeit eines thermischen Durchgehens. Aber der Ausfall irgendeiner Saite ist hier noch nicht abgesichert.