Wie kann ich herausfinden, wie hoch der Durchlassstrom und die Durchlassspannung für eine LED bei gegebener Widerstandsgröße sein werden?

Wir versuchen, einige Platinen bei unserem PCBA-Hersteller zu bestellen, aber sie haben Probleme, unsere Original-LEDs ( QBLP601-IW ) zu beschaffen. Sie haben eine alternative LED ( LSM0603443V ) vorgeschlagen und ich versuche sicherzustellen, dass dies ein geeigneter Drop-in-Ersatz ist.

Das Problem ist, dass wir den Strom auf der Original-LED mit einem 150-Ohm-Widerstand erheblich begrenzen. Wir haben eine Versorgungsspannung von 3,26 V und lassen etwa 2,7 V über die ursprüngliche LED (und etwa 550 mV über den Widerstand) fallen. Wenn ich richtig liege, schieben wir 3,67 mA durch die LED.

Basierend auf dem ursprünglichen Datenblatt gibt uns dies ungefähr 20% von 330 mcd Recht.

Relative Lichtstärke von QBLP601-IW

Jetzt versuche ich herauszufinden, wie hell die neue LED mit dem ursprünglichen 150-Ohm-Widerstand sein würde. Ich schaue mir dieses Diagramm an und verwende im Grunde genommen Versuch und Irrtum, um herauszufinden, was mein Vfund Ifwäre.

Durchlassstrom vs. Durchlassspannung von LSM0603443V

Abgesehen davon, dass ich nicht verstehe, was mit der Vf-Skala zwischen 2,8 und 3,4 passiert, habe ich Folgendes getan. . .

Mein naiver Versuch

VfUnter Verwendung der folgenden Formel fing ich an, Werte für bis zur IfLandung auf der Kurve einzusetzen .

ICH F = ( v C C − v F ) R

Das scheint um oder so zu passieren Vf = 2.45V, If = 5.4mA. Ist das der richtige Weg, das herauszufinden? Ich bin ein wenig besorgt, denn wenn ich diesen Ansatz verwende, lässt mich das Datenblatt für QBLP601-IW glauben, dass Vf2,54 V und nicht 2,7 V sein sollten, wie ich gemessen habe (vielleicht weil es nicht bei 25 Grad C liegt). :(

Ist das der richtige Ansatz? Gibt es einen besseren oder genaueren Weg?

Randnotiz

Der Grund, warum es so wichtig ist, ist, dass, wenn ich mir die Lichtintensitätskurve für die neue LED anschaue, es so aussieht, als würde die Intensität bei 5,4 mA etwa 40 % von 330 mcd betragen, was (glaube ich) doppelt so hell wäre wie das Original und könnte für Personen, die unser Gerät im Dunkeln verwenden, störend sein.

Lichtstärke vs. Durchlassstrom von LSM0603443V

Antworten (3)

Hier ist die Load-Line-Methode der alten Schule:

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Die gerade rote Linie stellt den Widerstandsstrom bei Vled von 1,6 V (11,06 mA) bis 3,26 V (0 mA) dar.

Hinweis: 11,06 mA = (3,26 V-1,6 V)/150 Ω -- Wenn der Graph bei 0 V beginnen würde, würde die Y-Achse für die Widerstandslastlinie nur von 3,26 V und dem Widerstandswert abhängen. Aber das tut es nicht, also ist es etwas komplexer.

Wo es die LED-Vf-Kurve schneidet, ist der Strom durch die LED. Sieht aus wie ein Whisker über 5mA (typisch).

Beachten Sie auch, dass die Skala auf der X-Achse falsch ist - sie sollte in 200-mV-Schritten steigen und 3,2 V überspringen! Sehr schlampig.

Meine Technik, um Vf herauszufinden, ist viel einfacher als das Lesen von Diagrammen.

  1. Besorgen Sie sich ein Labortischnetzteil, das auf "Konstantstrom" eingestellt werden kann. Nahezu alle Verbrauchsmaterialien können dies

  2. Schließen Sie die Versorgung kurz, stellen Sie die Strombegrenzung auf 20 mA ein (oder was auch immer Ihr Zielstrom ist).

  3. Schließen Sie Ihre LED direkt an die Versorgung an, kein Widerstand. Die Stromversorgung begrenzt den Strom auf das, was Sie in Schritt 2 eingestellt haben

  4. Vf wird direkt gelesen. Wahrscheinlich verfügt das Netzteil über eine Spannungsanzeige und teilt Ihnen mit, worauf es seinen Ausgang begrenzt, um den Zielstrom zu erreichen. Wenn nicht, wird ein Voltmeter dasselbe tun. Messen Sie einfach Vf direkt über der LED.

Eine so einfache Methode, dass es fast "falsch" erscheint, aber es ist nicht ...

Wiederholen Sie den Vorgang bis zum Erbrechen mit verschiedenen Proben, bis Sie zufrieden sind, dass Sie die LED gut genug charakterisiert haben.

Eine andere, noch einfachere Möglichkeit (weil Sie NICHTS messen müssen) besteht darin, die LEDs mit einer Konstantstromversorgung zu betreiben. Zwei Transistoren und ein paar Widerstände ermöglichen es Ihnen, den Treiberstrom auf "beliebig" einzustellen, und er bleibt auf diesem Pegel, unabhängig davon, was die Eingangsspannung bewirkt. Das funktioniert großartig, und ich habe es buchstäblich in Millionen von Produktionsstücken eingesetzt.

dh

Wie lautet die Formel für die Abhängigkeit zwischen modulierender Eingangsspannung und Ausgangsstrom für eine Konstantstromsenke mit zwei Transistoren?

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Das ist in vielerlei Hinsicht super hilfreich!! Das Problem bei dieser speziellen Frage ist, dass ich die LED nicht habe, um sie zu testen. Der Hersteller sagte, es wäre ein Drop-in-Ersatz, aber wir sind besorgt über die zunehmende Helligkeit. Danke!!
Ich habe in den letzten 20 Jahren buchstäblich etwa 100 Designs mit LEDs auf den Markt gebracht. Ich habe neue LED-Designs geleitet, LED-Hersteller besucht und mit ihnen zusammengearbeitet usw. Man könnte sagen, ich bin so etwas wie ein "Experte" (natürlich ist alles relativ ;) . Eine Sache, die ich vor allem gelernt habe, wenn es darum geht, "wie es aussehen wird", kann man nicht wissen, bis man es tatsächlich ausprobiert und die Wirkung persönlich gesehen hat. Zahlen auf einem Datenblatt erzählen niemals die Geschichte, ebensowenig wie Fotos oder Filme. Sie müssen ein Muster erhalten und es implementieren, um zu wissen, dass es das ist, was Sie wollen. Es gibt keine Abkürzung :(
Danke Kyle! Wir haben uns entschlossen, 10 Musterbestückungen mit der neuen LED zu bestellen. Ich habe auch eine Handvoll LEDs und einige Potentiometer bestellt, damit ich ihre Eigenschaften mit verschiedenen Strombegrenzungswiderständen testen kann. Hoffentlich erhalten wir bald eine neue vollständige Bestellung, bevor der Vorrat ausgeht. :)

Ihr "naiver Versuch" ist vernünftig, aber Sie müssen die Kurven als "typisch" und Annäherungen betrachten, sodass die Berechnung von Vf = 2,54 V und die Messung von 2,7 V ziemlich nahe liegen würden.

Wenn Sie sagen, Sie haben Vf = 2,7 V gemessen, war das mit der neuen LED? Wenn ja, können Sie die Helligkeit direkt mit der Original-LED vergleichen und sehen, ob die Erhöhung aufdringlich ist.

Oder Sie können den neuen Vf nehmen und fragen, welcher Strom (und damit der Wert des Widerstands) die Helligkeit auf die ursprünglichen 20% zurücksetzen würde, und den PCBA-Hersteller bitten, diesen Widerstand zu ersetzen. (In einem geordneten Entwicklungsprozess würden Sie ein solches Muster oder eine solche Kleinserie benötigen, um die subjektive Helligkeit zu bewerten).

Bonus: Der reduzierte Strom kann die Batterielebensdauer verlängern.

Ich habe leider keine Messungen an der neuen LED. Meine Messungen waren alle auf der Original-LED.
Es gibt tatsächlich eine standardisierte Lehrbuchmethode, die Widerstandslastlinie. Sie sehen es normalerweise für Transistoren (wo es am nützlichsten ist), aber Sie können es auch für LEDs verwenden. Siehe hier lednique.com/current-voltage-relationships/… Ihr Ansatz ist auch nicht schlecht. Denken Sie daran, dass Vf für eine LED nicht streng kontrolliert wird, sie geben nur einen typischen / min / max-Bereich an, wenn Sie Glück haben. Sie könnten mit einem Konstantstromantrieb besser fahren, wenn Sie eine bestimmte Helligkeit anstreben
@LorenzoMarcantonio Yup ... Ladelinie kann eine eigene Antwort wert sein. Wohlgemerkt, ich habe sie seit Vakuumröhrentagen nicht mehr benutzt!
@LorenzoMarcantonio, das ist wirklich clever. Ich mag es. Danke schön.
Wie kann ich herausfinden, wie hoch der Durchlassstrom und die Durchlassspannung für eine LED bei gegebener Widerstandsgröße sein werden?
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