„Stromaufnahme“ im Sinne des „Ohmschen Gesetzes“ verstehen

Ich habe Probleme, die Stromaufnahme in Bezug auf das Ohmsche Gesetz (V = IR) zu verstehen.

Ich habe ein Netzteil mit 5V und 500mA. Ich versuche, eine LED-Lichterkette mit Strom zu versorgen. Laut meinen Datenblättern zieht jede LED ~ 50mA Strom. Wenn ich eine Kette von 5 LEDs habe, würde das 250 mA ziehen. Wenn ich eine Reihe von 10 LEDs habe, zieht das 500 mA Strom.

Hier ist mein Problem:

Nach meinem Verständnis des Ohmschen Gesetzes ist Strom = Spannung / Widerstand. So wie ich es verstehe, sollte jede LED, wenn ich meinem Schaltkreis zusätzliche LEDs hinzufüge, einen Widerstand zum Schaltkreis beitragen. Wenn dies der Fall ist, würde ich nach dem Ohmschen Gesetz erwarten, dass der Strom mit jeder zusätzlichen LED abnimmt. Mit anderen Worten, wenn der Widerstand zunimmt und die Spannung gleich bleibt ... wenn ich V durch ein zunehmendes R teile, führt diese Gleichung zu einem niedrigeren I.

Stattdessen steigt es!

Verstehe ich hier etwas falsch?

BEARBEITEN:

Ja, da habe ich etwas falsch verstanden. Die LEDs auf meinem LED-Streifen sind parallel verdrahtet, nicht in Reihe. Parallel geschaltete Widerstände verringern den Gesamtwiderstand durch den Stromkreis, sodass der Strom aus meiner Stromversorgung ERHÖHEN würde.

Außerdem funktionieren LEDs nicht genau wie normale Widerstände. Wenn die Spannung ansteigt, steigt der Strom nicht linear an, sodass das Ohmsche Gesetz nicht perfekt angewendet werden kann.

Fügen Sie LEDs in Reihe oder parallel hinzu? Der Strom durch eine LED ist nicht linear und das Ohmsche Gesetz gilt nicht unbedingt.
Tipp: LED und andere Halbleiterbauelemente werden als "nichtlineare Bauelemente" bezeichnet. Betrachten Sie den Begriff „linear“, was bedeutet er? Dies bedeutet, dass der Strom proportional zur Spannung ist, mit anderen Worten, er gehorcht dem Ohmschen Gesetz. Daher bedeutet "nichtlineare elektronische Geräte" im Grunde "elektronische Geräte, die dem Ohmschen Gesetz nicht gehorchen" (obwohl es in vielen Fällen Techniken gibt, die es Ihnen ermöglichen, eine lineare Annäherung innerhalb eines kleinen Betriebsbereichs durchzuführen und so zu tun, als ob das Ohmsche Gesetz funktioniert).

Antworten (4)

Zunächst einmal würde ich sagen, dass eine LED ein aktives Gerät ist, was bedeutet, dass Spannung und Strom nicht linear zusammenhängen wie ein passives Gerät wie ein Widerstand. Der Widerstand einer LED ist nicht statisch, er ändert sich entsprechend der IV-Beziehung (Strom-Spannung) des Geräts. Das ist eher nebensächlich, da das Ohmsche Gesetz nicht so einfach ist, wie es scheinen mag, wenn Sie es mit aktiven Geräten zu tun haben.

Die Erklärung für Ihr Problem ist jedoch ziemlich einfach. Sie fügen LEDs parallel hinzu, nehme ich an, jede LED hat einen ziemlich statischen Widerstand, da Strom und Spannung stabil sind. Ich gehe davon aus, dass Sie die LEDs parallel aneinanderreihen. Wenn Sie parallel Widerstand hinzufügen, verringert sich der Widerstand des gesamten Netzwerks. Schlagen Sie den effektiven Widerstand paralleler Widerstände nach und Sie werden sehen.

Danke. Das war die klarste und prägnanteste Antwort auf mein Problem.

Sie haben eine Reihe von Missverständnissen.

Für Widerstände gilt das Ohmsche Gesetz. LEDs sind nichtlineare Elemente und daher gilt das Ohmsche Gesetz nicht.

In Reihe geschaltete Elemente werden vom gleichen Strom durchflossen. Wenn Sie 3 LEDs in Reihe haben und in einer 50 mA fließen, tun dies auch die anderen beiden. Gesamtstrom? 50mA. Ihre Quelle muss genügend Spannung haben, um die Summe der Durchlassspannungen der LEDs zu "überwinden", plus etwas Headroom für alles, was den Strom reguliert oder begrenzt.

Parallel geschaltete Elemente haben dieselbe Spannung und können unterschiedliche Ströme durch sie fließen lassen. Die Summe der Ströme durch jedes Element ist der Gesamtstrom, der von den Elementen aus der Quelle gezogen wird. Drei parallele LEDs mit jeweils 50 mA Strom würden 150 mA aus der Versorgung ziehen.

Sie müssen den Strom durch LEDs steuern, indem Sie einen Konstantstromtreiber oder einen Widerstand in Reihe verwenden, um den entsprechenden Arbeitspunkt einzustellen.

Die Auslosung hängt also davon ab, wie Sie Ihr Beleuchtungssystem gestalten. Seriell, parallel, Antriebsschema und Zielstrom.

Vielen Dank für diese Antwort. Es stellte sich heraus, dass mein Problem nur ein Mangel an Grundkenntnissen über parallel verdrahtete Schaltungen war. Der LED-Streifen, den ich verwendete, hatte die LEDs parallel auf dem Streifen verdrahtet. Parallelgeschaltete Widerstände verringern den Gesamtwiderstand des Stromkreises. Wenn ich dem Stromkreis LEDs hinzufüge, sinkt der Widerstand, die Spannung bleibt gleich und der Strom aus der Stromversorgung steigt.

Eine Reihe von LEDs ist eine Reihe von LEDs in Reihe und das bedeutet, dass sie den gleichen Strom teilen. Wenn der Durchlassspannungsabfall über jeder LED (sagen wir) 2 Volt beträgt, dann benötigen 5 LEDs übrigens eine Versorgung von mindestens 10 Volt.

Es kann oft helfen, es auf den Kopf zu stellen und an Leitwert statt an Widerstand zu denken. Der Leitwert hat eine Einheit von Siemens oder S.

Leitwert in Siemens ist 1 / Widerstand in Ohm.

  C E = I     Conductance * voltage = current

  E = I / C

So hat beispielsweise ein 10-Ohm-Widerstand einen Leitwert von 0,1 Siemens. Ein 5-Ohm-Widerstand hat einen Leitwert von 0,2 Siemens.

Was passiert, wenn Sie sie parallelisieren? Ihr Leitwert beträgt - Hut fest - 0,3 Siemens! Parallel dazu addieren sich Leitwerte einfach .

Junge, damit lässt es sich leichter arbeiten.

„Stromaufnahme“ im Sinne des „Ohmschen Gesetzes“ verstehen
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