Berechnung des Widerstandswerts und der Nennleistung zum Ansteuern einer LED

Dies ist eine grundlegende elektronische Berechnung, machen Sie sie hundertmal, bevor Sie fortfahren.

Es ist das Ohmsche Gesetz:

$V = I \times R$

oder anders ausgedrückt:

$R = \dfrac{V}{I}$

Die Spannung ist der Rest nach dem durch die LED verursachten Abfall von 3,5 V, also 8 V - 3,5 V = 4,5 V. Der Strom scheint 800 mA zu sein (obwohl ich hier und da auch 350 mA sehe).

$R = \dfrac{4.5V}{0.8A} = 5.6\Omega$

Wählen Sie nicht einfach einen gemeinsamen 1 / 4W-Widerstand. Sie sollten immer, aber besonders bei solchen hohen Strömen, prüfen, welche Leistung es verbraucht.

$P = V \times I = 4.5V \times 0.8A = 3.6W$

Die Antwort ist also eine 5,6$\Omega$/5W Widerstand.

Das ist aber viel Verschwendung. Sowohl LED als auch Widerstand sehen den gleichen Strom, dann ist ihr Leistungsverhältnis das gleiche wie ihr Spannungsverhältnis. Und der Wirkungsgrad beträgt 3,5 V/8 V = 44 %, ohne den eigenen Wirkungsgrad der LED.

Ein linearer Spannungsregler zum Herunterfahren der 8 V ist keine Lösung; Es wird die 3,6 W genauso wie der Widerstand abführen. Ein Schaltregler würde helfen, aber Sie müssen seinen Ausgang ziemlich nahe an den 3,5 V der LED halten, um maximal effizient zu sein. Es gibt jedoch Umschalter, die statt einer Spannung einen Strom ausgeben, und sie sind dafür gemacht. Der LT3474 benötigt nur wenige externe Komponenten, kann 1 A treiben und Eingangsspannungen bis zu 36 V verarbeiten. Der Wirkungsgrad für 1 LED bei 800 mA liegt etwas über 80 % (für zwei LEDs erreicht er fast 90 %).

Die in einem Widerstand verbrauchte Wattleistung ist der Strom, der durch ihn fließt, multipliziert mit der an ihm abfallenden Spannung. Die in Ihrer Frage fehlende Variable ist der Strom (den Sie jetzt hinzugefügt haben), mit dem die LED betrieben werden muss. Es hängt von Ihrer LED ab und es wird einen Bereich geben, der in Ordnung ist, mehr Strom für heller und weniger für Dimmer. Widerstand = (Versorgungsspannung - LED-Spannungsabfall)/LED-Strom. Sobald Sie diese Werte kennen, können Sie sehen, wie viele Watt Ihr Widerstand abführen wird. Schauen Sie sich Wikipedia zu LEDs an

R = (8-3,5)/0,8 = 5,625 Ohm

P=IV=0,8*4,5=3,6 Watt

Es ist möglich, dass ich Ihre Spezifikationen missverstehe oder dass sie falsch sind. Aber wenn sie richtig sind, benötigen Sie stattdessen einen LED-Treiber.

Das Wichtigste zuerst: 350 mA bei 3,5 V ergeben etwa 1,2 W, also sind Sie sich Ihrer technischen Daten sicher?

EDIT: OK, jetzt haben wir den richtigen Strom.

Zweitens: Meiner Meinung nach ist das Ansteuern einer 3,5-V-LED mit einer 8-V-Quelle und nur einem Widerstand eine Energieverschwendung, da Sie am Widerstand mehr Leistung verbrauchen als an der LED, sodass Sie mindestens 4,5 * 0,8 benötigen > 3,6 W Widerstand.

Eine Möglichkeit könnte die Verwendung von zwei LEDs in Reihe oder die Verwendung eines Spannungsreglers sein; Wenn Sie sich jedoch sicher sind, dass Sie diese Konfiguration verwenden möchten, benötigen Sie mindestens einen 4-W-Widerstand mit einem Wert von 4,5 / 0,8 = 5,6 Ohm (um bei den Standardwerten der E12-Serie zu bleiben).

Vielleicht wäre eine PWM-Regelung mit einem Kondensator eine bessere Lösung, aber Sie würden einen Wellengenerator benötigen ...

Typische LEDs benötigen etwa 20 mA Strom. Das Ohmsche Gesetz besagt, dass ein Widerstand von 1 kOhm für diese Stromaufnahme von 8 Volt benötigt wird, um Ihre LED zu betreiben ... Sie können diesen Widerstand geringfügig für die Helligkeit anpassen. Ihr Kommentar zu einer 3-W-Last verwirrt mich. Eine einzelne LED zieht keine 3 Watt. Mehr Infos würden helfen. Wie auch immer, wenn es nur 8 Volt sind und eine LED 20 mA zieht, benötigen Sie einen Widerstand mit einer Nennleistung von 1/8 W oder besser.

Der Strom durch die LED ist auch von ihrer Temperatur abhängig. Wenn die LED aufleuchtet, steigt ihre Temperatur. Leider zieht die LED bei steigender Temperatur mehr Strom bei gleicher Spannung - was noch höhere Temperatur, höheren Strom, Fehlfunktion bedeutet. Deshalb sollten High-Power-LEDs immer nur mit Konstantstromquelle und nicht nur mit Vorwiderständen verwendet werden. Sie finden viele LED-Treiber-ICs, zu denen Sie nur wenige Bauteile benötigen.

Ein weiterer Grund gegen einen Vorwiderstand in Ihrem Design ist, dass die im Widerstand abgegebene Wärme die Batterie viel schneller entladen würde.