Wie wirkt sich der Strombegrenzungswiderstand einer LED auf Strom- und Spannungsabfälle aus?

Ich habe ein bisschen Probleme, Strombegrenzungswiderstände in einfachen LED-Schaltungen zu verstehen. Ich weiß, dass ich den optimalen Widerstand wie folgt bestimmen kann:

R = v s − v f ich f

Aber es fällt mir schwer zu verstehen, wie dieser eine Wert die Spannung und den Strom auf die richtigen Werte für die LED ändert. Wenn zum Beispiel meine Berechnungen für eine superhelle blaue LED (mit v f 3,0-3,4 V und ich f 80 mA und eine Spannungsquelle von 5 V) gibt mir 25 Ohm (unter Verwendung der unteren Grenze der Durchlassspannung), das ist in Ordnung. Der Strom sollte also durchgehend 80 mA betragen und der Spannungsabfall für den Widerstand und die LED sollte 2 bzw. 3 Volt betragen.

Aber was wäre, wenn ich stattdessen einen 100-Ohm-Widerstand verwenden würde? Oder irgendein anderer Wert – wie würde ich die Spannungsabfälle und den Strom berechnen? Würde ich davon ausgehen, dass einer von ihnen gleich bleibt?

Antworten (2)

Der LED-Durchlassspannungsabfall bleibt (ungefähr) gleich, aber der Strom kann sich ändern, sodass die Berechnung lautet (gleiche Gleichungslösung für I):

ich L E D = ( v s − v f ) R

Also für 3V v f und eine 5V-Versorgung, die 100 Ω Widerstand geben würde ( 5 v − 3 v ) 100 Ω = 20 m EIN .

Wenn Sie also wissen, welchen Strom Sie wollen, stecken Sie einfach die Werte ein, z. B. für 10 mA:

R = ( 5 v − 3 v ) 0,01 EIN = 200 Ω

Grundsätzlich bedeutet die Tatsache, dass die Versorgung und die LED-Durchlassspannung ziemlich statisch sein können, dass unabhängig vom Wert des Widerstands, den Sie einsetzen, auch eine statische Spannung anliegt (z. B. in diesem Fall ~ 2 V), sodass er einfach geht Sie können diese Spannung herausfinden und einen Widerstandswert entsprechend dem gewünschten Strom auswählen.

Unten ist die VI-Kurve einer Diode (von der Wiki -LED-Seite ). Beachten Sie, dass der Strom stark (exponentiell) ansteigt, die Spannung jedoch ungefähr gleich bleibt, wenn die "Ein" -Spannung erreicht ist.

Diodenkurve

Für eine genauere Steuerung des Stroms würden Sie einen konstanten Strom verwenden, den die meisten LED-Treiber-ICs bieten.

Ok, das macht Sinn, als ich einen 10k-Widerstand zum Experimentieren anschloss, gingen die Spannungsabfälle von 2-3 auf 2,5-2,5 (und die LED war sehr schwach), also muss der hohe Widerstand den Spannungsabfall der LED in die Nähe gebracht haben Anfang der Kurve. Aber ansonsten kann ich davon ausgehen, dass die Spannung statisch ist, oder wenn möglich grafisch lösen. Danke ich glaube ich habe es jetzt verstanden.

Versuchen Sie Folgendes, um zu verstehen, was vor sich geht.

Setzen Sie bei einer 5-Volt-Versorgung zwei LEDs in Vorwärtsreihe. Kein Widerstand. Macht hinzufügen. Was passiert ist, dass beide leuchten. Und der Strom wird durch die Emission von Licht begrenzt. Kein Widerstand.

Solange Sie die kombinierten Durchlassspannungen der LEDs nicht überschreiten, begrenzen sie ihren eigenen Strom basierend auf der Ausgangsleistungskapazität.

Sie können auch normale 1N914- ähnliche Dioden als Widerstände verwenden, die jeweils 0,7 Volt Vorwärtsabfall haben. Mit 5 Volt können Sie drei 1N914-Dioden und eine LED verwenden, ohne die Übergänge zu sprengen. Stellen Sie sich nun vor, eine Diode zu entfernen. Oder einen hinzufügen.

Der „Widerstand“ in der LED über 0,7 Volt ist ein virtueller Widerstand, da er real ist, aber nicht aufgrund eines Kohlenstoffelements, sondern der Übergang Licht bei einem bestimmten Leistungspegel emittiert. Welches ist der Strom mal die Durchlassspannung (mal ein Wirkungsgrad).

Wie wirkt sich der Strombegrenzungswiderstand einer LED auf Strom- und Spannungsabfälle aus?
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