Was ist der Unterschied zwischen typischer und maximaler Durchlassspannung für eine LED?

Das Datenblatt für einige LEDs, die ich in Betracht ziehe, listet die Durchlassspannungen als typisch 2,7 V und maximal 4,2 V auf. (Ich schaue mir die "warmweiße" Version an.)

In der Vergangenheit habe ich immer nur die typische Durchlassspannung betrachtet, um den Widerstandswert herauszufinden. Aber ich habe noch nie eine LED verwendet, bei der der Maximalwert so unterschiedlich vom typischen Wert sein kann.

Welche Faktoren beeinflussen die tatsächliche Durchlassspannung? Herstellungsvariante? Temperatur? Aktuell? Etwas anderes?

Angenommen, ich habe eine 3,3-V-Versorgung und möchte eine dieser LEDs mit 20 mA ansteuern. Basierend auf der typischen Durchlassspannung von 2,7 V würde ich einen 30-Ohm-Widerstand verwenden. Aber wenn ich am Ende eine LED habe, die tatsächlich eine Durchlassspannung von 4,2 V hat, leuchtet sie nicht, weil 4,2 V > 3,3 V.

Wie entwerfen Sie eine Schaltung, die einen so großen Bereich von Durchlassspannungen aufnehmen kann, oder gibt es einen Grund, warum ich mir keine Gedanken über die maximale Durchlassspannung machen muss?

Wollen Sie diese LEDs wirklich mit maximaler Leuchtkraft ansteuern, alle 20 mA? Wozu dienen Ihre LEDs?
Siehe meine Antwort auf electronic.stackexchange.com/questions/353955/… für einige Informationen zu diesem Thema.
Beachten Sie, dass Sie häufig Produkte erhalten, die ziemlich nahe am Zentrum des Spektrums liegen. Der typische Vf ist typischerweise viel häufiger als Werte nahe dem Minimum und Maximum. Auch wenn Sie LEDs in Reihe schalten, wird dieses Problem dadurch mehr oder weniger gemildert.
Der Durchlassspannungsabfall hängt auch von der Gerätetemperatur ab, sodass er variiert, es sei denn, Sie haben eine Temperaturstabilisierung. Um eine LED anzusteuern, möchten Sie eine Stromquelle verwenden.
@Ali Chen: Diese LEDs sind für maximal 30 mA ausgelegt, daher schienen 20 mA ein vernünftiges Ziel zu sein. Mein ultimatives Ziel ist ein theatralischer kerzenartiger Effekt, aber ich habe die Details vereinfacht, um zu versuchen, die Frage darauf zu konzentrieren, was im Allgemeinen zu tun ist, wenn es einen großen möglichen Bereich von Durchlassspannungen gibt.
Diejenigen mit genügend Repräsentanten sollten dafür stimmen, dies als Duplikat von electronic.stackexchange.com/questions/341267/… zu schließen , das ich erst gefunden habe, nachdem ich dieses eingereicht hatte.

Antworten (5)

Angenommen, ich habe eine 3,3-V-Versorgung und möchte eine dieser LEDs mit 20 mA ansteuern.

In einer Produktionsumgebung verwenden Sie keine LED mit einer maximalen V f größer als die Versorgungsspannung. In einem Heimprojekt können Sie es versuchen.

Die Lösung besteht darin, eine LED mit einer V f auszuwählen, die die Versorgungsspannung nicht übersteigt.


Wie entwerfen Sie eine Schaltung, um einen so großen Bereich von Durchlassspannungen aufzunehmen?

Viele stellen "bin"-LEDs nach V f her , sodass Sie Ihre LEDs basierend auf einer Reihe von Durchlassspannungen kaufen können.

Ein Beispiel unten ist, wo Samsung die LEDs in 3 Bereichen von V f verpackt (bins) .

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein


Welche Faktoren beeinflussen die tatsächliche Durchlassspannung?

  • Aktuell
  • Temperatur
  • Fertigungsvariation

Die meisten LED-Datenblätter haben ein IV-Diagramm, das die typische V f bei einer bestimmten Temperatur zeigt.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

LEDs haben einen negativen Temperaturkoeffizienten. Beispielsweise kann die V f einer LED um 0,006 V pro Grad Temperaturanstieg sinken. LEDs sind typischerweise für den Betrieb bei Umgebungstemperaturen zwischen -40° und +85° C spezifiziert. Bei einem Koeffizienten von 6 mV schwankt die V f um 0,75 V über ihren Betriebstemperaturbereich.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

LEDs werden hergestellt, indem epitaxiale Kristalle auf einem Substrat gezüchtet werden. Aufgrund der Art des Herstellungsprozesses kann Vf also variieren , selbst wenn die LEDs von demselben Wafer stammen.

+1 für Daten zur Temperaturabhängigkeit. Es wäre nützlich hinzuzufügen, dass es bei einer Ansteuerung mit konstanter Spannung Vf zu einer Situation des thermischen Durchgehens kommen könnte, und "magischer Rauch" folgt.
Sie sind in Bezug auf Text mit Spezifikationen zu Tempco inkonsistent. Sie sollten -3 mV / 'C +\-1 und nicht -6 mV sagen. Obwohl die Vf max/min-Toleranzen um typ. +0,4/-0,2, +0,3/-0,2, 0,2/-0,1
@TonyEErocketscientist Ich habe die Grafik hinzugefügt, nachdem ich den Text geschrieben hatte. 6mV ist ein sehr gebräuchlicher Temperaturkoeffizient.
@AliChen Danke. Ich verstehe das thermische Durchgehen mit einer CV-Versorgung nicht. So wie ich das thermische Durchgehen verstehe, bezieht es sich auf LEDs, die parallel zu einer CC-Versorgung verdrahtet sind.
Ich betreibe immer >= 4S MCPCB-Streifen in parallelen Strings auf CV für lange Kabel ohne thermisches Durchgehen, weil ich die kritischen Faktoren kenne. Der äquivalente NTC hat einen negativen ESR, der von Rja für 'C/W abhängt, und die Anpassung des ESR für die Stromaufteilung muss geringer sein als der thermische ESR, andernfalls muss ein Drahtwiderstand hinzugefügt werden, um den prozentualen Fehler zu reduzieren und eine stabile Stromaufteilung zu haben. Dies bedeutet, dass ich bei AWG16 möglicherweise einen Leitungsverlust von 0,5 V bis 1 V habe, sodass ich die Versorgungsspannung je nach Last mit ziemlich ausgewogenem ESR und gleicher Helligkeit für meine Zaunleuchten und ohne Durchgehen erhöhe.
@ Missverstanden, Ausreißer: Schauen wir uns Ihre iv-Funktion an und sagen, Sie speisen die LED mit 2,8 V. Sie haben 100 mA oder 280 mW Verlustleistung. Der Chip erwärmt sich auf 50 °C, und die iv-Kurve verschiebt sich um 150 mV nach links, sodass der Strom jetzt ~200 mA beträgt und die Verlustleistung auf ~600 mW antreibt. Der Chip wird noch heißer, eine weitere 150-mV-Verschiebung, Stromsprünge auf 400 mA usw. Es kann ein echtes Durchgehen geben oder auch nicht, aber der endgültige Arbeitspunkt liegt weit außerhalb der Verlustleistungsfähigkeit des LED-Gehäuses. Rauch wird kommen.
@AliChen Ich hoffe, Sie implizieren nicht, dass jemand LEDs mit einer CV-Quelle ohne Widerstand oder CCR ansteuern würde. Du hast einen Rechenfehler. 2,8 V x 100 mA entsprechen nicht 280 mW Wärme. Die Strahlungseffizienz neuer LEDs liegt jetzt bei etwa 80-60 % und sie haben eine hervorragende Wärmebeständigkeit. Der schlimmste Fall wäre also 2,8 V x 0,100 A x 40 % Verlustleistung = 112 mW Wärme. Bei minimalem Wärmemanagement würde die Temperatur um weniger als 1 °C steigen und Vf nur um wenige mV verringern.
@TonyEErocketscientist LEDs haben keinen ESR, was Ihren Wortsalatkommentar noch unverständlicher macht. Denken Sie daran, dass das Thema Versorgungsspannung vs. Vf ist, für das Ihr imaginärer ESR, Ihre Drahtlänge und Ihre Drahtstärke keine Relevanz haben. KISS eher als unverständlich. Bitte.
"Ich hoffe, Sie implizieren nicht, dass jemand LEDs mit einer CV-Quelle ohne Widerstand ansteuern würde" . Das tue ich. Das CV-Konzept und die Sorge um Variationen in Vf implizieren dies. Hypothetisch.
@Ali, nur sehr wenige kennen die Kriterien für thermisches Durchgehen. Ich stelle immer sicher, dass genügend Wärmeleitfähigkeit und Drahtwiderstand sowie gut abgestimmte ESRs vorhanden sind, um sicherzustellen, dass dieses Produkt größer ist als der negative Wärmespannungsanstieg mit der Leistung. Ich empfehle niemandem, parallel zu fahren, aber es wird oft erfolgreich durchgeführt, wenn dieses Kriterium erfüllt ist.
@ TonyEErocketscientist Wie wählt man "gut abgestimmte ESRs" aus, wenn es für LEDs keinen ESR gibt? Oh, so machst DU das. Der Rest von uns stimmt mit Vf überein, was eine Eigenschaft ist, die tatsächlich in einem LED-Datenblatt steht. Sie wandeln also den Vf im Datenblatt ohne erkennbaren Grund in Ihren mythischen ESR um?
ESR ist einfach ein guter linearer Ausdruck des Verhaltens über einen begrenzten Bereich. Ihre Logik geht von einer falschen Annahme aus
Ich habe viel Mühe darauf verwendet, Fabriken dazu zu bringen, mir passende ESRs zu liefern, was eine äquivalente Art ist, Vf = 3,0 bis 3,1 bei 20 mA zu sagen, aber mein Weg beschreibt die Komponentenphysik wie „EMF“ anstelle von Spannung. Beide werden in meinem Beruf akzeptiert, können aber für diejenigen, die nicht vertraut sind, mit ähnlichen äquivalenten Begriffen Ron, Zzt und Rce für andere Halbleiter fremd sein, die in Datenblättern veröffentlicht werden, wo sie wichtig sind.
@TonyEErocketscientist Sie sagen: "ESR ist einfach ein guter linearer Ausdruck" Eine LED hat "Momentanwiderstand" oder "dynamischen Widerstand". LEDs haben über einen messbaren Zeitraum nichts, was einem "linearen Widerstand" ähnelt. Vf befindet sich in einem ständigen Wandel. Warum sollten Sie also "viel Mühe" (und die Zeit des Unternehmensvertreters) verschwenden, um einen passenden ESR zu erhalten, wenn Sie einfach nach einem Vf-Binning-Teil hätten fragen können? Ich glaube deine Geschichte nicht. Welcher Hersteller? Welche Teilenummer? Name des Vertreters? Telefonnummer? Ich möchte den Vertreter anrufen und fragen: "Kann ich passende ESR-LEDs bekommen?".
Sie haben kein Konzept der linearen Regression Zzt Rce und RdsOn . Alles im Einklang mit ESR. Lassen Sie sich nicht ablenken
Ich brauche und brauche kein "Konzept der linearen Regression Zzt Rce und RdsOn", da diese CMOS-Eigenschaften nichts mit Epitaxie-Silizium auf Saphir-Photonengeräten zu tun haben. Hier werden sehr dünne kristalline Silizium-, Siliziumgermanium- oder Germaniumschichten mit einzigartigen wohldefinierten Dotierstoffen bei sehr niedrigen Wachstumstemperaturen auf einem Saphirsubstrat gezüchtet. Herkömmliche Siliziumwafer verwenden eine höhere Temperatur, eine Nicht-Wachstumsabscheidung und andere Dotierstoffe. Gibt es einen Unterschied zwischen dem Vf einer Zenerdiode und einer LED? Warum? Technische Dokumente verwenden R dynamisch oder R sofort, NICHT ESR!
@TonyEErocketscientist zusätzlich zum oben genannten ESR dient keinem Zweck. Wenn ein "typischer ESR" verwendet würde, wäre es immer noch eine I-ESR-Kurve. Die einzige Verwendung dieses imaginären ESR von Ihnen wäre die Berechnung des Vf. Ist es nicht einfacher, einfach den Vf zu verwenden? Technisch gesehen ist der Widerstand einer LED niemals für einen messbaren Zeitraum konstant. Aufgrund der dynamischen Natur einer LED ändert sich der Widerstand ständig. Wenn sich der Widerstand ändert, ändert sich der Strom und/oder die Temperatur. Wenn sich Temperatur oder Strom ändern, ändert sich der Widerstand. Eine LED nähert sich, erreicht aber nie das Gleichgewicht.

Der Mittelwert der typischen Spannungen beträgt 2,55 V und 3,14 V für die Maximalwerte. Das Einstecken des gleichen Widerstandswerts für eine 2,2-V-LED gegenüber einer 4,0-V-LED würde jedoch zu sehr unterschiedlichen Strömen und Helligkeitsstufen führen.

Geben Sie hier die Bildbeschreibung einQuelle: https://www.lumex.com/article/led-color-guide

Angenommen, ich habe eine 3,3-V-Versorgung und möchte eine dieser LEDs mit 20 mA ansteuern. Basierend auf der typischen Durchlassspannung von 2,7 V würde ich einen 30-Ohm-Widerstand verwenden. Aber wenn ich am Ende eine LED habe, die tatsächlich eine Durchlassspannung von 4,2 V hat, leuchtet sie nicht, weil 4,2 V > 3,3 V.

Die typische Vorwärtsspannung bedeutet, dass die LED leuchtet, wie viel hängt von der LED selbst und sogar von der Konstruktion der LED (Betrachtungswinkel ECT) ab (ganz zu schweigen davon, dass das menschliche Auge einige Farben besser sieht als andere, also sogar zwei LEDs mit gleicher Intensität werden nicht mit gleicher Intensität wahrgenommen).

Die einzige Möglichkeit, die ich gefunden habe, um LEDs mit der richtigen Intensität zu bekommen, besteht darin, die Widerstände zu parken und dann die Werte basierend auf der Intensität fein abzustimmen. Manchmal lasse ich ein paar Leute es sich ansehen, wenn es sich um ein Produkt handelt.

Die andere Möglichkeit besteht darin, einen Konstantstromtreiber zu verwenden, der komplizierter ist, aber es Ihnen ermöglicht, einen Spannungsabfall zu vermeiden, wenn Sie es sich nicht leisten können:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein
Quelle: https://hackaday.com/2012/03/08/led-tutorial-demystified-several-control-techniques/

LEDs sollten mit Nennstrom betrieben werden. Auf diese Weise passen sich Menschen großen Vf-Unterschieden an.

Die einfachste Schaltung besteht darin, eine viel höhere Spannungsversorgung (als Delta-Vf) zu haben und einen Widerstand mit entsprechendem Wert zu verwenden. Dann werden die kleineren Schwankungen von Vf den Versorgungsstrom nicht wesentlich ändern, und die Änderungen der LED-Emission sind für das menschliche Auge vernachlässigbar. Dies ist jedoch keine sehr energieeffiziente Lösung.

Ein besserer Weg ist eine CC-Quelle (Konstantstromquelle). Auf EE sind mehrere Schaltkreise veröffentlicht.

Lineare CC-Quellen sind keine effizienten Lösungen, daher sollte für LEDs mit mittlerer bis hoher Leistung ein CC-Treiber verwendet werden, der auf Umschaltern basiert.

Wenn ein Widerstand oder eine CC-Quelle eine LED ansteuert, erscheint die Durchlassspannung automatisch in Übereinstimmung mit dem IV-Diagramm der LED, sodass sich niemand wirklich darum kümmert, was es ist.

Bei 20-30 mA und etwa 3,3 V beträgt die Wärmeableitung dieser LED etwa 100 mW, was angesichts des winzigen Kunststoffgehäuses und des fehlenden Wärmeübertragungspfads zu einem erheblichen Anstieg der Chiptemperatur führt. Die IV von LEDs hängt stark von der Chiptemperatur ab, und die Vf ändert sich um weitere 0,2 V.

Sie können den Vf einfach nicht kontrollieren, und die Herstellungsabweichung in Vf ist größtenteils ein Parameter, der sich nicht um "meistens Informationen" kümmert .

Wirklich? Vf ist weitgehend egal? Da muss ich dir widersprechen.
@Missverstanden, natürlich ist es nicht ganz "egal", Sie müssen es berücksichtigen und im CC-LED-Treiber genügend Platz für Vf haben, sei es für einzelne LEDs oder in Reihe. Es wäre wahrscheinlich besser zu sagen "meistens zur Information".
+1 für das Festhalten an den wichtigen Themen ohne viele Annahmen.
Ich fertige Streifen mit Strings von 16 LEDs und der Vf hat eine 2-3V-Spreizung. Ich werde nur wissen, ob mein CC-Treiber ausreichend Overhead hat, wenn ich die Vf-Varianz der LED bei der Herstellung berücksichtige. Nicht für "hauptsächlich Informationen", sondern eine absolute Notwendigkeit für das richtige Design.
@ Missverstanden, richtig, aber Sie müssen nur das Maximum kennen, um ausreichend Overhead einzubauen. Also wäre die "Ausbreitung" immer noch für "Informationen". Ein guter DC-DC-CC-Switcher-Treiber erledigt den Rest.
Aber ich MUSS immer noch die maximale Vf kennen, um einen CC-Treiber zu entwerfen oder auszuwählen. Der Wirkungsgrad nimmt ab, wenn ich einen Treiber mit einer Versorgungsspannung zu weit über Vf verwende. Die Spreizung brauche ich nicht unbedingt, außer vielleicht zur Schaltfrequenz- und Spulenauswahl mit einem einfachen CC-Switcher (zB AL8862). Ich brauche unbedingt die max Vf. Die Spreizung sollte verdeutlichen, dass die Fertigungstoleranz bei einer LED maßgeblich relevant ist.

Ich denke, Sie werden ein bisschen verwirrt, weil LEDs strombetriebene Geräte sind. Bis zu einem gewissen Grad liegt die „typische“ Durchlassspannung bei einem typischen sicheren Treiberstrom, während die maximale Durchlassspannung der gepulste Spitzenstrom sein könnte, den die LED verarbeiten kann, aber keine lange Lebensdauer hat.

Ich kaufe runde, hocheffiziente, reinweiße 5-mm-LEDs, die 1 Watt Licht abgeben und dabei etwa 1/9 Watt Strom verbrauchen. Die Vorwärtsspannung beträgt 2,9, was die minimale Einschaltspannung ist, bis maximal 3,5 Volt.

Ich weiß, dass ich mindestens 2,9 Volt benötige, um sie zu dimmen und den Strom zu begrenzen oder zu fixieren, je nachdem, wie lange er im Vergleich zur Helligkeit dauern soll. Der Hersteller gibt an, dass 20 mA kontinuierlich oder 30 mA gepulst bei 10 % Einschaltdauer typische maximale Stromwerte sind.

Letztendlich haben Sie also eine Spannungsquelle, die hoch genug ist, um die LED voll einzuschalten, aber Sie begrenzen den Strom, indem Sie eine Stromsenke oder -klemme oder einen festen Widerstand verwenden, der an eine feste Spannungsquelle gebunden ist. Ich betreibe meine mit 15 bis 16 mA in Blöcken von 25, also brauche ich eine 75-Volt-Quelle, nur um sie einzuschalten.

Aber meine Quelle ist 1/2 Welle 120 VAC, also ist meine Quelle ungefähr 85 Volt. Einige kOhm Widerstände begrenzen den Strom auf ungefährliche 15 bis 16 mA. Zukünftige Versionen können eine Stromsenke enthalten, um den LED-Strom zu sperren, selbst wenn die Quellenspannung schwankt. Bitte lesen Sie den @laptop-Kommentar und den Link zu einigen nützlichen Stromsenken und Klemmen.

Es ist wichtig zu verstehen, dass die typische Durchlassspannung mit einem sicheren Antriebsstrom kombiniert werden muss, normalerweise 2/3 des Nennmaximalwerts, damit die LED kühl läuft und eine lange Lebensdauer hat. Wenn Sie es im Impulsmodus betreiben, nehmen Sie 2/3 der maximalen Impulsstromgrenze als guten sicheren Wert.

LEDs kümmern sich nicht um die Quellenspannung, solange sie über ihrer minimalen Nennspannung liegt. Sie kümmern sich sehr um den Treiberstrom aus dieser Spannungsquelle. Versuchen Sie Spannung und Strom nicht zu verwechseln.

Sie haben angegeben, "1 Watt Licht auszugeben und dabei 1/9 Strom zu verbrauchen". Watt ist keine Größe der Lichtintensität, und mehr Leistung aus einem System herauszuholen, als Sie hineinstecken, verstößt gegen den 1. Hauptsatz der Thermodynamik, Sie können keine Leistung aus dem Nichts bekommen!
LEDs haben ein nichtlineares Widerstandsprofil, das sogar zwischen Komponenten variiert, die aus demselben Siliziumchip bestehen, aber die Spannung an einer LED spielt eine Rolle und bestimmt einen bestimmten Strom gemäß dem zuvor erwähnten Widerstandsprofil.
Es gibt einen Nennbetriebsstrom, bei dem die LED den vom Hersteller angegebenen Spezifikationen wie einem bestimmten Farbprofil entspricht. Das Ansteuern von LEDs mit einem anderen beliebigen Strom wie 2/3, von dem die Hersteller behaupteten, dass das Maximum keinen Sinn machen würde, es sei denn, Sie wollten damit ein bestimmtes Ziel erreichen. Was eine LED betrifft, die kühl bleibt und eine längere Lebensdauer hat, würde dies nicht nur von der LED-Leistung abhängen, sondern auch vom Übergang zum thermischen Widerstand der Umgebung, der je nach gewähltem Design variieren würde.
Ich wollte nicht unhöflich sein! Das tut mir leid. Ich habe die Details, auf die ich hingewiesen habe, als wichtig angesehen, vielleicht nicht so sehr für Sie, weil Sie ohne weiteres wussten, wovon Sie sprachen, aber ich glaube, dass Benutzer, die in diesen Beiträgen nach Antworten suchen, diese Sätze möglicherweise irreführend finden!
@JuanManuelLópezManzano Watt ist keine Größe der Lichtintensität? Als Sparky „1 Watt Licht“ sagte, meinte er sehr deutlich, dass das Watt ein Maß für Licht und nicht für elektrische Leistung sei. Gemäß dem SI-Einheitensystem wird der Strahlungsfluss in Watt gemessen. Strahldichte und Strahlungsintensität werden ebenfalls in Watt, Watt pro Steradiant bzw. Watt pro Quadratmeter Steradiant gemessen.
+1 zur Unterstützung für Erfahrung und gegen sinnlose Erbsenzählerei.
@Missverstanden Wenn Sie glauben, dass Sie 1 Watt Licht aus einer LED herausholen können, indem Sie 1/9 Watt Leistung einspeisen, verwenden Sie NICHT " Watt", die Einheit des Strahlungsflusses, sondern "Watt", die umgangssprachliche Einheit der ungefähren Glühbirnenäquivalenz, was eine ganz andere Einheit ist.
@GlennWillen Ich habe Juans Kommentar angesprochen und gesagt: "Watt ist keine Größe der Lichtintensität". Ich glaube nicht, dass ich mit 1/9 Watt Strom 1 Watt Licht bekommen kann. Ich wollte nicht auf Sparkys magisches LED-Problem eingehen. Er sagte "1 Watt Licht", was eine korrekte Verwendung von Watt sein könnte, wenn er sich auf den Strahlungsfluss bezieht. 1 Watt Licht aus 1/9 Watt Strom zu bekommen, widerspricht den Gesetzen der Physik. Ich bevorzuge die Quanteneinheit µmol/s.
  • Es gibt keine Änderung in Vf für die weiße Farbtemperatur, das ist lediglich eine Steuerung der Phosphorschicht über dem blauen LED-Substrat
  • Ihr Dokument eines Drittanbieters, das aus einer unbekannten Quelle kopiert wurde, enthält einen Tippfehler in den veröffentlichten Spezifikationen für Vf

Vf typ sollte Vmin lauten

  • LEDs wie alle Dioden, Zener und gesättigte Transistorschalter beginnen bei einer "knieförmigen" Schwelle Vt (oder Vzt in Zenern) ist aus VI-Diagrammen ersichtlich.

  • Was dazu führt, dass die Spannung darüber ansteigt, hängt davon ab, wie klein der Chip ist, und von einigen Herstellungskontrollen.

    • Die Steigung des ansteigenden Stroms ist für größere Chips steiler (und auch unterschiedliche Skalen in VI-Diagrammen).
  • Größe des Chips und damit die Nennleistung des Gehäuses sind umgekehrt proportional zur Steigung der VI-Kurve.
  • die Steigung steigt mit der Chipgröße entsprechend erhöhter Verlustleistung im Gehäuse. über dem Vf max ist nur auf den "Bulk" -Widerstand der Diode zurückzuführen
  • wenn sie gesättigt sind, haben alle Dioden diese effektive Reihe R, ESR und ESR=k/Pmax
  • obwohl das Datenblatt diese I/V-Steigung oder dieses "typische" VI-Diagramm aufgrund großer Herstellungsabweichungen nicht angibt
    • dh Qualitätskontrollen, Ausbeute, Kosten für große Epi-Wafer und viele Zweitquellen, die durch eine kostensparende Fabrik und auch historisch durch Lieferantenprozessverbesserungen qualifiziert werden können
  • Die breitere Streuung liegt auf der hohen Seite von Vf, sodass eine weiße LED
    3,0 V +0,4/-0,2 V
    oder +0,2/0,1 V
    oder ein einzelnes Bin +/- 0,1 V oder weniger betragen kann
  • oder SCHLECHTER wie in Ihrem Fall mit einer Streuung
    von 1,5 V von 2,7 bis 4,2 V. was meiner Meinung nach
    3,2 V + 1,0 / -0,5 V beträgt
    . Aber ich glaube erneut, dass dies falsche Spezifikationen sind. , falsch beschriftet und keine Testbedingungen Ich erwarte, dass dies sein sollte

alte Infos

ESR nom. variiert von 1 / Pmax bis 0,25 / Pmax für die besten LEDs mit höherer Leistung.

Eine 5 mm 65 mW LED = 15 Ohm typisch und eine 1 W LED ist typisch 1 Ohm, während 3 W LEDs typisch <1/3 Ohm sind. während die besten Power-LEDs 1/4 davon pro Diode sind.

Für einen Vf mit einer weißen 5-mm-LED bei 20 mA mit Vf = Vt (3 mA) + ESR * If bei 25 ° C

Angenommen, Vt ~ 2,8 bei 2 mA. (Knieschwellenspannung, Vt oder ~10 % des If-Nennstroms.

ESR= (Vf-Vt)/20mA Für Vf = 3,1,3,4
ESR = 15, 30 Ohm

15 Ohm ist der erwartete Nennwert eines weißen 5-mm-65-mW-Teils.

Ich würde dieses Teil mit einer Spezifikation von 4,2 V niemals akzeptieren, selbst wenn der Lieferant sagte, dass dies tatsächlich bei 30 mA liegt.

ESR = (4,2-2,8)/30 mA = 47 Ohm oder 3x der Nennwert „gute Qualität“. Dies entspricht einer nach heutigen Maßstäben nicht akzeptablen Toleranz von +300 %. Und höchstwahrscheinlich ein weiterer Fehler in der Spezifikation.

Das gleiche Verhältnis von umgekehrter Leistung zu ESR gilt für Siliziumdioden.

Hier sind einige 1/3W 5050 LEDs Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein- die besten Quellen sind wenige, aber vorhanden

Wenn Sie 100 % Single Bin White bevorzugen,
habe ich dies früher verkauft und habe noch einige Reste in 200-PC-Beuteln.
3,0–3,1 V bei 20 mA
30 Grad 16.000–20.000 mcd (zu hell, um aus nächster Nähe betrachtet zu werden)
4000 K – 4500 K
(auch ähnlich in Rot, Gelb, Blau, Echtgrün, Aqua)

Ich denke, er bezieht sich auf die Werte "Min", "Typisch" und "Max" für Vf bei Nennstrom. IIRC Diese fallen typischerweise auf eine ziemlich enge, zentrierte Glockenkurve und verbessern sich oft mit Herstellungsmethoden. Wenn dies der Fall ist, handelt es sich einfach um den Vf-Bereich, in dem eine Diode den Nennstrom testen muss, bevor sie vom Werk als "gut" akzeptiert wird, und der Vf (typisch) wäre einer der Durchschnittswerte (Mittelwert, Median oder Modus).
LEDs haben KEINEN ESR.
Ja, wenn über ~10 % von Imax gesättigt ist, dominiert der lineare Durchgangswiderstand die quadratische Kurve, sodass Vf = Vth + ESR* If gut zu jeder Diodenkurve passt und die ESR-Standardabweichung eine epitaktische Qualitätskennzahl ist.
Wer sagt "LED's haben keinen ESR" versteht das nicht. Es ist, als würde man sagen, Transistorschalter haben kein Rce und MOSFETs haben kein RdsOn und Zeners haben kein Zzt
@KH Es ist sehr eng (1%) innerhalb eines Epitaxiewafers, aber bei einigen Lieferanten sehr locker zwischen den Chargen (+50/-25%).
Einige der besten Informationen auf dieser Seite landen in den Kommentaren =). Das ist wirklich gut zu wissen für jemanden wie mich, der mit kleinen Mengen Chips zu tun hat.
Meine Kommentare stimmen mit anderen beantworteten asymmetrischen Toleranzen überein. Aber diese Datenblattspezifikationen haben einen falschen Header für Vf typ
Ich verstehe nicht??? Sie sind die einzige Quelle, die ich gesehen habe, die ESR verwendet, wenn sie sich auf LEDs bezieht. Nicht nur das, wenn eine LED einen ESR hätte, wäre dies für die Fragen des OP nicht relevant. Zeigen Sie mir ein LED-Datenblatt, das den Begriff ESR verwendet. Sie liegen falsch. Nochmal.
Sie können ESR ignorieren, wenn Sie möchten, aber ich finde es sehr nützlich, Verhaltensweisen zu verstehen und Fehler in Datenblättern wie diesem zu erkennen. Sie werden Rce nicht in allen Datenblättern finden, außer als Zetex damit begann. Aber Sie finden immer Zzt, was ESR in Zenerdioden ist. Ich habe dies getan, noch bevor Zetex (Diodes Inc) damit begann, BJTs zu wechseln. Wie Spezifikationen veröffentlicht werden, hat nichts mit der Physik zu tun, die hier existiert.
Und Sie werden ESR NIE in einem LED-Datenblatt finden. Es tut mir leid, ich finde ESR nicht nützlich, sondern eher lästig, unnötig und verwirrend für das Problem. Der Vf max hat nichts mit Ihrer imaginären ESR-Variation zu tun, sondern ist einfach auf eine Variation des Vf zurückzuführen, die keine imaginäre Eigenschaft ist, sondern die tatsächlich in LED-Datenblättern verwendete Eigenschaft.
Nun, dann verstehen Sie die Physik von Massenwiderstand und Leistungskapazität nicht.
Außer Sie verwenden den Begriff ESR und nicht Bulk Resistance. LEDs haben KEINEN ESR. Kondensatoren haben ESR. Die Eigenschaften einer LED haben nicht die Eigenschaften eines Geräts mit ESR-Wert. Zeigen Sie mir einen glaubwürdigen Link zu allem (Buch, Artikel, technisches Papier, Datenblatt), das ESR in Bezug auf eine LED verwendet. Siehe auch en.wikipedia.org/wiki/Equivalent_series_resistance
Verwenden Sie Rb anstelle von ESR und ich werde es fallen lassen, obwohl es immer noch nicht der richtige verwendete Begriff ist. Ich werde Sie jedes Mal darauf hinweisen, wenn Sie ESR verwenden, da dies ein falscher Begriff ist. Die Begriffe, die verwendet werden, wenn auf den Widerstand einer LED Bezug genommen wird, sind normalerweise R sofort oder R dynamisch. Ich habe mindestens ein Dutzend Bücher und Hunderte von technischen Artikeln über LEDs gelesen, aber ich habe NIE den Begriff ESR in Bezug auf eine LED gesehen. NIEMALS! Es macht keinen Sinn, den Widerstand einer LED über Vf zu verwenden.
Sie sagen jetzt: "Das gleiche Verhältnis von umgekehrter Leistung zu ESR gilt für Siliziumdioden". Nur gilt der Begriff ESR auch nicht für "Siliziumdioden". LEDs sind eine Siliziumdiode. Um den Unterschied zwischen traditioneller CMOS-Fertigung und LED-Fertigung zu verstehen, empfehle ich Ihnen, Kapitel 12 (Fabrication of Silicon Photonics Devices) des „Handbook of Silicon Photonics“ von Vivien zu lesen. LED-Fabs ähneln CMOS-Bild- und Temperatursensoren, ADCs und Ladungspumpen. Und nicht so ähnlich wie Schottky- oder Zenerdioden. Denken Sie daran, dass weder herkömmliche Dioden noch LEDs einen ESR haben. Bitte. Kondensatoren haben ESR.
Sie sagen "Vf typ sollte Vmin lauten". Nicht wahr! Ich habe festgestellt, dass bei den meisten LEDs, die ich verwendet habe (mittlere und hohe Leistung), die tatsächliche Vf niedriger als typisch ist. Auch Ihr Kommentar "15 Ohm ist der erwartete Nennwert eines weißen 5-mm-65-mW-Teils" ist auf so vielen Ebenen so falsch, dass ich nicht verstehe, wie Sie zu einer so lächerlichen Schlussfolgerung gekommen sind.
Sie sagen: "Das habe ich früher verkauft und habe noch etwas in 200er-Beutel übrig. 3,0-3,1 V bei 20 mA." Sie sagten zuvor: "Ich habe viel Mühe darauf verwendet, Fabriken dazu zu bringen, mir passende ESRs zu liefern, was eine äquivalente Art ist, Vf = 3,0 bis 3,1 bei 20 mA zu sagen." Was ist das? Vf=3,0 bis 3,1? Oder etwas ESR. Ich kann verstehen, dass Sie darauf bestanden haben, bei ESR und nicht bei Vf zu kaufen. Ich kann einfach nicht glauben, dass Sie es wirklich getan haben, sondern es zur Unterstützung Ihres mythischen LED-ESR erfunden haben. Wie hoch war der ESR der von Ihnen gekauften LEDs? Wie stand es auf Ihrer Bestellung?
Ich bin sehr neugierig. Warum haben Sie Beutel mit 20-mA-LEDs gekauft? Wie wurden sie verkabelt? Parallel, Serie oder beides? Wenn beide, wie viele parallel? Wie viele wurden insgesamt in welcher Art von Produkt verwendet? Aber die große Frage ist, warum? Warum bin ich 20-mA-LEDs?
Die Kundenanforderungen betrugen typischerweise 30.000 bis 50.000 Stück pro Bestellung, 16.000 bis 20.000 mcd und angepasste Helligkeit, Farbe und Spannung. Wireless Power 5S4P Arrays für Tunnelgehsteig- und Straßenbeleuchtung, deutsche Standards auch von Philips Illumination qualifiziert. Also habe ich die besten Quellen für meine Spezifikationen ausgewählt.
Was ist der Unterschied zwischen typischer und maximaler Durchlassspannung für eine LED?
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