Widerstand für 20 LEDs in Reihe

Ich kehre hierher zurück, um Ratschläge zu einer LED-Panel-Schaltung zu erhalten, die ich zu bauen versuche, da ich sonst nirgendwo im Internet konkrete Antworten finden kann. Ich entschuldige mich dafür, dass mein Verständnis von Elektronik sehr begrenzt ist und mir ein gewisses grundlegendes Verständnis von Spannungen und Strömen fehlt und wie diese von Komponenten verbraucht werden. Aus diesem Grund wende ich mich an die Experten.

Die komplette Schaltung, die ich bauen möchte, wird 100 LEDs haben. Die Spezifikationen der LEDs sind wie folgt aus dem Datenblatt:

Durchlassspannung (VF) – Typ: 3,30 V – MAX: 3,80 V

Durchlassstrom (IF) – Typ: 20 mA – MAX: 25 mA

Das Datenblatt kann hier gefunden werden, wenn es überhaupt hilft: http://www.luckylight.cn/UploadFiles/484WC1C-W5-3P.pdf

Meine Quellenspannung ist ein 5V 7A Netzteil.

Ich bin mir jedoch nicht sicher, ob ich den richtigen Durchlassspannungswert aus dem Datenblatt habe. Ich baute eine Testschaltung mit 10 dieser LEDs parallel und sie leuchteten alle ziemlich hell. Die Testschaltung wurde vom 5-V-Pin eines Himbeer-Pi mit Strom versorgt, der 5 V bei etwa 200 mA ausgibt. Als ich die Ausgabe an diesen Pins mit einem Multimeter gemessen habe, bevor die LEDs angeschlossen wurden, erhielt ich einen Messwert von 5,22 V und nachdem ich die 10 LEDs parallel geschaltet hatte, erhielt ich einen Spannungsmesswert von 5,17 V, was einen Spannungsabfall von etwa 0,05 V für 10 anzeigt Leuchtdioden. Hier bin ich etwas ungebildet, da ich es so verstehe, dass ich bei 5 Volt nur LEDs mit einer Durchlassspannung von jeweils 2,5 V mit Strom versorgen kann, und es verwirrt mich, warum eine Schaltung mit 10 LEDs mit einer Durchlassspannung von 3,30 V leuchten so hell auf einer 5-V-Stromversorgung.

Was ich erreichen möchte, ist, die 100 LEDs in 5 Reihen von 20 aufzuteilen, wobei jede Reihe auf ihrem eigenen Widerstand (nur ein Widerstand) in Reihe läuft, da der Platz auf der Schaltung, die ich habe, sehr begrenzt ist. Ich nehme dann diese eine Reihe von 20 LEDs in Reihe und dupliziere sie 5 Mal, was mir die 100 LEDs gibt. Ich denke, Sie können dann sagen, dass ich 5 isolierte LED-Schaltkreise habe, die alle an dieselbe Stromversorgung angeschlossen sind.

Ich habe versucht, den Widerstandswert zu berechnen, den ich zum Betreiben aller 20 LEDs auf Online-Rechnern benötige, aber alle liefern mir ein Paralleldiagramm, in dem jede einzelne LED ihren eigenen Widerstand hat, was nicht das ist, was ich will. Ich möchte alle 20 LEDs an einem Widerstand betreiben, also muss ich berechnen, welchen Widerstand ich dafür brauche.

Meine Fragen summieren sich im Wesentlichen zu folgendem:

  1. Wie kann ich den Widerstand berechnen, der benötigt wird, um die 20 LEDs in Reihe mit allen 20 LEDs mit nur einem Widerstand anzusteuern?
  2. Ich habe 5 V 7 Ampere an der in meinem Projekt verfügbaren Stromversorgung und bei 25 mA sollte der gesamte Stromkreis 2500 mA oder 2,5 Ampere verwenden, was in Ordnung sein sollte. Reichen die 5 V jedoch aus, um die 100 LEDs mit 3,5 bis 3,8 Durchlassspannung pro LED zu betreiben? Hier fehlt mir ein grundlegendes Verständnis dafür, wie es funktioniert. Ich habe im selben Projekt Zugriff auf ein 12-V-3-A-Netzteil, falls dies erforderlich ist.
  3. Wird es ein Problem sein, wenn ich die 20-LED-Schaltung baue, sie 5-mal dupliziere und sie alle an dieselbe Stromversorgung anschließe?
  4. Ist es überhaupt notwendig, einen Widerstand zu verwenden, wenn alle diese LEDs mit derselben Versorgung betrieben werden?

Danke für die Hilfe.

20 LEDs in Reihe, jede mit einer Vorwärtsspannung von 3,3 V würde zu einem Gesamtspannungsabfall von 66 V führen. Nein, das geht nicht mit einer 5-V-Versorgung (oder einer 12-V-Versorgung).
Ich höre dich. Habe ich den richtigen Wert aus dem Datenblatt? Der Grund, warum ich frage, ist, dass ich eine Testschaltung mit 10 dieser LEDs parallel gebaut habe und sie alle ziemlich hell aufleuchteten. Die Testschaltung wurde vom 5-V-Pin eines Himbeer-Pi mit Strom versorgt, der 5 V bei etwa 200 mA ausgibt. Als ich die Ausgabe an diesen Pins mit einem Multimeter gemessen habe, bevor die LEDs angeschlossen waren, erhielt ich einen Messwert von 5,22 V und nachdem ich die 10 LEDs parallel geschaltet hatte, erhielt ich einen Spannungsmesswert von 5,17 V, was einen Spannungsabfall von etwa 0,05 V für 10 anzeigt LEDs?
Vielleicht sollten Sie Ihre Frage umformulieren in: "Ich habe ein 5-V-7-A-Netzteil (oder ein 12-V-3-A-Netzteil), wie kann ich n LEDs zum Leuchten bringen?" von so etwas.. Es ist ein einfaches Problem, das Sie in eine Textwand verwandeln konnten.
@JoachimPrinsloo, dieser Spannungsabfall stammt von einer Last von 0,2 A an den Drähten / der Stromversorgung. Das ist nicht der Durchlassspannungsabfall der LED. Außerdem müssen Sie sie nicht mit 20 mA versorgen. LEDs sind bei niedrigeren Strömen ziemlich hell, sogar bis zu 0,1 mA.
Müssen alle gleichzeitig eingeschaltet sein? Wenn nicht, könnten Sie sie multiplexen. Was ist die endgültige Anwendung?
Hallo Roger, ja, sie müssen leider gleichzeitig eingeschaltet sein.

Antworten (3)

Wenn Sie die LEDs in Reihe schalten, addieren sich die Durchlassspannungen der LEDs. Wenn Sie 20 LEDs in Reihe schalten müssen, beträgt die Durchlassspannung der LED-Kette 20 * 3,8 V = 76 V. Dann braucht man aber nur 20mA pro LED-Reihe! (Du hast das falsch verstanden)

LEDs in Reihe

Wenn Sie stattdessen 20 LEDs parallel kontaktieren , beträgt die Durchlassspannung 3,8 V, aber jetzt beträgt der Strom 20 * 20 mA. Sie können jetzt eine 5-V-Versorgung verwenden (da 5 V > 3,8 V). In diesem Fall benötigen Sie vor jeder LED einen Widerstand, um den Unterschied zwischen Ihrer 5-V-Versorgung und der Durchlassspannung der 3,8-V-LED (5 V - 3,8 V = 1,2 V) "zu berücksichtigen". Taschenrechner zeigen es Ihnen.

Um LEDs in Reihe leuchten zu lassen, müssen Sie also 20 mA liefern, unabhängig von der Anzahl der LEDs. Ein LED-Treiber macht das. Es liefert 20 mA und "passt" die Spannung an, um dies zu erreichen. Normalerweise würden Sie keine 20 LEDs in Reihe schalten, da Ihr LED-Treiber ~ 76 V liefern muss (was das Netzteil überhaupt liefern muss).

Eine 5-V-Versorgung kann 1 LED in Reihe schalten (5 V > 3,8 V). Eine 12-V-Versorgung kann 3 LEDs in Reihe schalten (12 V > 3 * 3,8 V). Für jede LED-Kette stellen Sie dann jeweils 20 mA zur Verfügung.

Nicht die Antwort, die ich hier gerne gegeben hätte, aber trotzdem die richtige! Dies erklärt deutlich, warum meine Testschaltung auch funktioniert hat. Ich habe hier grundsätzlich eine von zwei Möglichkeiten. Eine besteht darin, alle LEDs parallel zu verdrahten, und die andere besteht darin, zum Reißbrett zurückzukehren und eine andere Lösung zu finden. Vielen Dank. Sogar die Spannung macht für mich jetzt viel mehr Sinn!

Sie können NICHT 20 3,3-V-Durchlassspannungs-LEDs in Reihe mit einer 5-V-Stromversorgung schalten.

V Quelle – V Vorwärts
5 – (3,3 * 20) = 5 – 66 = –61

Das ist ein 61 Volt Defizit. Nicht genug Volt, um die Durchlasscharakteristik der LEDs auszulösen. Es fließt kein Strom.

Die einzige Möglichkeit, dies zu tun, ist die Verwendung eines Spannungsverstärkers, wie z. B. eines Step-Up-Schaltreglers . Es benötigt (3,3 V * 20 LEDs) + 2 V (damit der Widerstand arbeiten kann) = 68 Volt * 0,02 Ampere = 1,36 Watt Eingang, plus jegliche Effizienz (typischerweise 85 %), also ~ 1,56 Watt Eingang. Bei 5 V sind das 1,56 W / 5 V = 0,312 Ampere Eingang. Jetzt 4 dieser Saiten, das sind 1,25 Ampere bei 5 V.

Update: Der 0,05-V-Abfall, den Sie an der 5-V-Versorgung sehen, ist nicht der LED-Durchlassstromabfall. Dieser Abfall ist auf die Leistungsaufnahme über die USB-Kabel zurückzuführen, die nicht perfekte Leiter, auch bekannt als Widerstände, sind. Das ist normal.

Ich höre dich. Habe ich den richtigen Wert aus dem Datenblatt? Der Grund, warum ich frage, ist, dass ich eine Testschaltung mit 10 dieser LEDs parallel gebaut habe und sie alle ziemlich hell aufleuchteten. Die Testschaltung wurde vom 5-V-Pin eines Himbeer-Pi mit Strom versorgt, der 5 V bei etwa 200 mA ausgibt. Als ich die Ausgabe an diesen Pins mit einem Multimeter gemessen habe, bevor die LEDs angeschlossen waren, erhielt ich einen Messwert von 5,22 V und nachdem ich die 10 LEDs parallel geschaltet hatte, erhielt ich einen Spannungsmesswert von 5,17 V, was einen Spannungsabfall von etwa 0,05 V für 10 anzeigt LEDs? Ich habe dies der Frage hinzugefügt.
@JoachimPrinsloo, dieser Spannungsabfall stammt von einer Last von 0,2 A an den Drähten / der Stromversorgung. Das ist nicht der Durchlassspannungsabfall der LED. Außerdem müssen Sie sie nicht mit 20 mA versorgen. LEDs sind bei niedrigeren Strömen ziemlich hell, sogar bis zu 0,1 mA. UND Sie möchten wahrscheinlich nicht den 5-V-Pin des RPI dafür verwenden, da Sie bei diesen hohen Strömen möglicherweise die Stromsicherung des RPI auslösen könnten.
Danke Passant. Das scheint in die richtige Richtung zu gehen. Wie bestimme ich dann die Durchlassspannung der LED? Kann ich davon ausgehen, dass die Messung, die ich mit dem Multimeter vorgenommen habe, die richtige Durchlassspannung ist, und diese zur Berechnung meines Widerstands verwenden? IE: (5,22 V - 5,17 V) / 10? PS: Danke für den Tipp bezüglich des RPI. dachte nicht, dass das wichtig wäre :-) Außerdem habe ich es auf meinem neuen RPI3 gemacht. wäre eine Schande, wenn der magische Rauch, der es zum Laufen bringt, aus diesem entweichen würde.

Ich würde eine 24-V-Versorgung verwenden und 7 oder 8 LEDs (8 * 3 V oder 7 * 3,3 V = 24 V) in Reihe schalten. Machen Sie drei Serien mit 24 LEDs. Fügen Sie jeder Reihe einen Widerstand von 10 bis 30 Ohm hinzu. Es hilft, den Strom über alle Serien hinweg zu regulieren (theoretisch).

Ich habe es mit 12-V-Versorgung für Weihnachten gemacht.

Widerstand für 20 LEDs in Reihe
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