Praktische Abschätzung für eine Kondensatorentladung durch einen Widerstand und eine LED in Reihe

Diese Frage wurde schon einmal gestellt , aber ich kämpfe mit derselben Frage und kann nicht herausfinden, "wie ich in der realen Welt damit umgehen soll", wie es jemand damals formulierte.

Olins Annäherung ist die erste Idee, auf die ich gekommen bin: Nehmen Sie an, die LED ist eine Spannungsquelle, nehmen Sie an, dass der Kondensator anfänglich auf 5 V aufgeladen wird - Vled_drop, und nehmen Sie eine einfache RC-Entladung an. Die Simulation der Schaltung scheint jedoch zu zeigen, dass die Annäherung bei weitem nicht gültig ist. Mit dieser Schaltung:Schaltkreis

Wenn ich ein einfaches RC-Entladungsmodell annehme, gibt der Simulator nach

RC = - 3s / Ln(V(3s) / (5V - Vs)) = 4.5

nach 3s, wenn der errechnete Wert wäre

RC = 1.8mF * 1k = 1.8

(Der Simulator verwendet Vs = 1,64 V für eine rote LED).

t = 0s t = 3s

Mit anderen Worten, der Kondensator entlädt sich viel langsamer, als RC = 1,8 anzeigen würde. Gibt es einen besseren Weg, um vorherzusagen, was ungefähr passieren wird, ohne einen Simulator oder ohne das Lösen der eigentlichen Differentialgleichungen?

Frank

Warum sollte niemand einen Simulator benutzen?
Ich habe das gestern versucht, um einen MosFET-basierten astabilen Multivibrator abzustimmen, und meine Schlussfolgerung ist, dass Sie nicht wirklich weiterkommen, wenn Sie die Grundlagen nicht verstehen :)

Antworten (2)

Ihre erste RC-Formel ist nicht richtig. Sie müssen Vf = 1,64 V der LED als Offset für die Eingangsspannungen berücksichtigen. Das ist die richtige Formel:

RC = -t/ln((Vt-Vf)/(V0-Vf)) = -3/ln((2-1,64)/(3,87-1,64)) = 1,65 Sekunden

Das war tatsächlich mein Fehler, danke!

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Abbildung 1. Die Testschaltung.

Ich habe keine Zeit, um zu versuchen, Ihre Gleichungen herauszufinden, die anscheinend sowohl Variablen als auch SI-Einheitensymbole enthalten (was das Lesen sehr schwierig macht). Ich biete folgende Kommentare an:

  • Angenommen, die LED V f = 2 V.
  • Wenn SW1 geschlossen ist, lädt C1 aufgrund des R1 / R2-Verhältnisses bis zu etwa 2/3 des Weges von V D1 auf 5 V auf - also etwa 4 V.
  • Während der Entladung können Sie davon ausgehen, dass V f ziemlich konstant bleibt, obwohl es mit dem Strom abnimmt.
  • Ihre RC-Entladung wird jetzt von 4 V auf 2 V berechnet. Ihre RC-Zeitkonstante ist also τ = R 2 C 1 = 1,8 s, sodass Sie eine Entladung von 63 % von 4 V auf 2 V (1,26 V) in 1,8 s sehen sollten .

Probieren Sie das aus und sehen Sie, ob es etwas verdeutlicht.

Allerdings hatte ich übersehen, dass die Entladung auf Vd geht, nicht auf 0... danke!
Praktische Abschätzung für eine Kondensatorentladung durch einen Widerstand und eine LED in Reihe
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