แบ่งปัจจุบันเป็นอย่างไรกับสองขนาน LED

10

ฉันมี LED สองตัวพร้อมกันกับแรงดันไปข้างหน้าที่แตกต่างกันและต้องการทราบว่ากระแสไหลผ่านแต่ละหลอดได้เท่าไร พวกมันมีตัวต้านทานอนุกรมหนึ่งตัวเชื่อมต่อก่อนที่จะถูกแยก ชอบมาก

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

เนื่องจาก LED ไม่เป็นไปตามกฎของโอห์มฉันไม่แน่ใจว่าจะคำนวณกระแสผ่านแต่ละ LED ได้อย่างไร ฉันคิดว่าฉันควรปฏิบัติต่อแหล่งกำเนิดแสง LED เหมือนและใช้ลูป KVL แต่ฉันยังคงติดอยู่

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

led circuit-analysis

— tgun926
แหล่งที่มา

หากคุณถามคำถามนี้เป็นคำถามเชิงปฏิบัติ (เช่นคุณต้องการสร้างวงจรนี้) คุณควรให้ LED แต่ละตัวต้านทานที่ จำกัด ในปัจจุบัน ดังที่ @Andy ได้กล่าวถึงแล้วพวกเขาจะไม่ได้รับการจับคู่อย่างสมบูรณ์แบบและคุณมีโอกาสที่จะเผาไหม้หนึ่งใน LEDs

— Hari Ganti

1

หัวข้อที่เกี่ยวข้อง: ขนานไดโอดเป็นความคิดที่ไม่ดี?

— Nick Alexeev

สิ่งที่พวกเขาทั้งหมดพูด - และ / แต่ LED มีเส้นโค้งแรงดัน / กระแสไฟฟ้าเอ็กซ์โพเนนเชียล (แก้ไข) ซึ่งแสดงอยู่ในแผ่นข้อมูลโดยผู้ผลิตที่ดีทั้งหมด (และบางคนไม่ดี) ไฟ LED ไม่ได้มีการจับกระแสไฟฟ้าคงที่ - มันแตกต่างกันไปตามแรงดันไฟฟ้า เมื่อคุณวาง LED สองตัวที่มี Vf แตกต่างกัน / หากเส้นโค้งขนานกันพวกมันจะคงที่ ณ จุดที่ตัวต้านทานลดลงจะสร้างแรงดันที่กระแสไฟ LED จำนวนผลให้แรงดันไฟฟ้าที่จ่ายผ่าน LED ในขณะที่เห็นได้ชัดเล็กน้อยก็ยัง: () เกือบจะลึกซึ้ง :-) ....

— รัสเซลแม็คมาฮอน

.... ระบบเป็นแบบไดนามิก คุณสามารถจำลองมันได้ แต่อาจจะง่ายกว่าและดีพอที่จะทำซ้ำได้เล็กน้อยโดยใช้เส้นโค้ง VI สำหรับ LED แต่ละอัน คุณสามารถคำนวณ V_LED ที่ระบุด้วยกระแสที่กำหนดได้จาก: [V_LEDS = Vsupply - I_LEDS x Rseries] เสียบ V_LEDS ต่าง ๆ เข้ากับเส้นโค้ง VI สองเส้นจนกระทั่งกระแสตรงกับที่สูตรด้านบนให้ ใช้เวลาไม่กี่นาที

— รัสเซลแม็คมาฮอน

20

หากทั้งสองไฟ LED กับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันไปข้างหน้ามีการเชื่อมต่อดังที่แสดงแล้วสำหรับชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์เงียบสงบ , LED ที่มีสูง V _ฉจะช่วยให้ไม่มีกระแสผ่านมันและถึงจะไม่สว่างตลอด ไฟ LED กับต่ำ V _ฉจะเป็นเพียงคนเดียวที่สว่างขึ้น

แผนผัง

^{จำลองวงจรนี้ - แผนผังที่สร้างโดยใช้CircuitLab}

เพื่อให้เข้าใจได้ดีขึ้นโปรดทราบว่าโวลต์มิเตอร์ตามที่แสดงด้านบนจะอ่าน 2.4 โวลต์แรงดันไปข้างหน้าของ LED1 และไม่เพียงพอที่จะส่องสว่าง LED2

ในการคำนวณกระแสที่ดึงออกจากแบตเตอรี่ (แผนภาพแรกในคำถาม) แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน 100 โอห์มที่ผ่านกระแสดังกล่าวจะต้องเท่ากับความแตกต่างระหว่างแหล่งจ่าย (5 โวลต์) และ V _f (2.4 โวลต์):

ผม = \frac{V}{R} = \frac{5.0 - 2.4}{100} = 0.026 A = 26 ม. A

$I = \frac{V}{R} = \frac{5.0 - 2.4}{100} = 0.026 A = 26 mA$

LED1 ก็จะทำให้มี26 mAไหลผ่านมันและ LED2 จะมี0 mA

เมื่อใช้องค์ประกอบของโลกแห่งความเป็นจริงพฤติกรรมนั้นแตกต่างกันเล็กน้อย หมายเหตุกราฟ VI สำหรับLED 2.7 Blue Volt :

เส้นโค้ง VI สำหรับ LED

แม้ว่าแผ่นข้อมูลจะระบุแรงดันไปข้างหน้า 2.7 (ปกติ) ถึง 3.6 โวลต์ แต่กระแสไฟฟ้าจริงจะอนุญาตให้อยู่ที่ 2.4 โวลต์ซึ่งแสดงด้วยเส้นสีแดงซึ่งมีค่าต่ำกว่า 1 mA โดยกราฟ แน่นอนกราฟคือการประมาณ แม้แต่ LED สองดวงจากชุดการผลิตเดียวกันจะมีเส้นโค้ง VI จริงที่แตกต่างกันเล็กน้อยโดยมีการแปรผันของอุณหภูมิเพิ่มตัวแปรอีกชุดหนึ่ง

อาจเป็นไปได้ว่ากระแสไฟฟ้า ~ 1 mA ผ่าน LED2 นี้จะลดกระแสไฟ LED1 ลงด้วยจำนวนที่เท่ากันโดยประมาณหากใครจะทำให้สิ่งต่าง ๆ ง่ายขึ้น กระแสที่แน่นอนผ่านไฟ LED สองดวงนั้นสามารถทำการทดลองได้เท่านั้นเนื่องจากปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและการผลิตที่มีผลต่อชิ้นส่วนต่าง ๆ

— Anindo Ghosh
แหล่งที่มา

ฉันไม่แน่ใจว่าฉันจะเรียกความแตกต่างระหว่าง 0 และ 1ma "เล็กน้อย" 1mA ก็เพียงพอที่จะรับแสงที่สังเกตเห็นได้จากไฟ LED ส่วนใหญ่

— Peter Green

4

หากไฟ LED สองดวงถูกจับคู่อย่างสมบูรณ์แบบอย่างสมบูรณ์แบบจากนั้นพวกเขาก็สามารถแบ่งปันความต้านทานเดียวกัน เนื่องจากพวกมันไม่ได้จับคู่อย่างสมบูรณ์แบบในลักษณะที่ VI คนหนึ่งอาจจะดูสว่างกว่าอีกเล็กน้อยเพราะมันจะมีแนวโน้มที่จะหมูมากกว่ากระแส

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้มักจะถือว่าดีกว่าที่จะใช้ตัวต้านทานสำหรับแต่ละ LED แต่อย่างไรก็ตาม LED บางตัวก็จะดูสว่างขึ้น แต่ในทางสถิติจะน้อยกว่าถ้า LED ทั้งหมดแชร์ตัวต้านทานเพียงตัวเดียว

— แอนดี้อาคา
แหล่งที่มา

1

หมายเหตุ: LED (และไดโอด, BJT's) มีค่าอุณหภูมิเชิงลบดังนั้นปัญหาเพิ่มเติมที่มีตัวต้านทานการเผาไหม้เดียวคือความร้อนที่ควบคุมไม่ได้ (ความกังวลมากขึ้นสำหรับ LED พลังงานที่สูงขึ้น)

— JonRB

วิธีการทำบางส่วนของวงจรรวมคนขับรถได้รับไปกับการใช้ตัวต้านทานเดียวของค่อนข้างสูง (เมื่อเทียบกับปกติ ~ 200Ohm หรือดังนั้น) ค่าความต้านทานมากกว่า 10k เพื่อ จำกัด ปัจจุบันสำหรับไฟ LED ทั้งหมดหรือไม่

— sherrellbc

@sherrellbc: IC ไดรเวอร์ที่คุณอ้างถึงใช้ตัวต้านทานเพื่อควบคุมแหล่งกระแสภายในและจะมีแหล่งหนึ่งในปัจจุบันสำหรับแต่ละเอาท์พุท LED

— Peter Bennett

ฉันมักจะทำงานบนสมมติฐานที่ว่าสำหรับตัวบ่งชี้ "เหมือนกัน" คุณสามารถหนีไปได้ด้วยตัวต้านทานที่ใช้ร่วมกัน (ระหว่าง LED 2 ดวง) แต่สำหรับความสว่าง (ที่คุณต้องการใกล้กระแสสูงสุด) คุณไม่สามารถทำได้ สำหรับตัวบ่งชี้ให้สมมติว่า LED ที่สามารถทำงานได้ที่ 20mA สูงสุด เลือกตัวต้านทานเพื่อให้ 10mA ต่อ LED ถ้า 1 LED หายไปในพัฟควันผู้รอดชีวิตยังอยู่ในสเป็คและกระแสเริ่มต้นต่ำพอที่จะลดความร้อนในตัวเอง อย่างไรก็ตามหากคุณออกแบบบอร์ดไม่มีตัวต้านทานแบบจุด

— Chris H

3

บ่อยครั้งที่แผ่นข้อมูลจำเพาะจะมีแปลง IV คุณอาจได้รับแนวคิดโดยการจับคู่แรงดันไฟฟ้าและเพิ่มกระแสเข้าด้วยกันและทำการประมาณต่อเนื่องกันสองสามครั้ง ยกตัวอย่างเช่นถ้า LED มีสีต่างกันพวกมันจะมีแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าแตกต่างกันอย่างมากและ LED ที่มีแรงสั่นสะเทือนสูงกว่าปกติ

โดยทั่วไปคุณจะต้องแก้ระบบสมการ:

V_{s ยู พี พี ล. Y} = R_{1} ({ผม}_{ล. อี d 1} + {ผม}_{ล. อี d 2}) + V_{ล. อี d}

$V_{supply} = R_1(I_{led1}+I_{led2}) + V_{led}$

{ผม}_{ล. อี d 1} = ฉ_{1} (V_{ล. อี d})

$I_{led1} = f_{1}(V_{led})$

{ผม}_{ล. อี d 2} = ฉ_{2} (V_{ล. อี d})

$I_{led2} = f_{2}(V_{led})$

โดยที่ f1 และ f2 เป็นฟังก์ชั่นแสดงคุณสมบัติ IV ที่เกี่ยวข้องของ LED คุณสามารถหาวิธีแก้ปัญหาโดยประมาณโดยใช้พล็อตหรือหากคุณสนใจคุณสามารถใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (เช่นดูบทความการสร้างแบบจำลองไดโอดในวิกิพีเดีย ) และหาวิธีแก้ปัญหาเชิงสัญลักษณ์หรือตัวเลขโดยประมาณ วิธีการตามที่คุณต้องการกับแปลง

ในบันทึกที่ใช้งานได้จริงคุณต้องใช้ตัวต้านทานบัลลาสต์แยกต่างหากหากคุณต้องการให้ LED ทั้งสองทำงาน คุณยังสามารถป้อน LED1 (2.4V) จาก LED2 ผ่านตัวต้านทานแบบบัลลาสต์ขนาดเล็กโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้า LED2 นั้นมีความต้านทานกระแสไฟฟ้าสูง

— biggvsdiccvs
แหล่งที่มา

0

คำตอบ "สิบแปดมงกุฎ" คือการใส่ตัวต้านทานความต้านทานต่ำโอห์ม (เช่น 1 โอห์ม) ในชุดที่มีแต่ละ LED วัดแรงดันไฟฟ้าในแต่ละครั้งและคำนวณกระแสสัมพัทธ์กับกฎ ol ดี 'โอห์ม

— user51520
แหล่งที่มา

+1 ไม่ใช่เพราะมันตอบคำถามได้ดี (ไม่ได้) แต่การทำเช่นนี้จะช่วยเพิ่มการดึงกระแสไฟ LED

— รัสเซลแม็คมาฮอน

0

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 80 ฉันได้ทำการประดิษฐ์โดยใช้แนวคิด "ไม่ดี" นี้ - ไฟแสดงสถานะแรงดันไฟฟ้า 3 ศูนย์ LED เป็นที่น่าสนใจเพื่อดูว่ามันทำงานอย่างไร LED 1 เป็นสีเขียว (VF = 2.5 V) ในขณะที่ LED 5 และ LED 7 - สีแดง (VF = 1.5 V) ตัวต้านทานพื้นฐาน 8 สามารถละเว้นได้ อัตราส่วนระหว่างความต้านทาน 2 และ 3 สามารถเปลี่ยนแปลงได้ แต่ผลรวมควรคงที่

ไฟแสดงสถานะ LED แรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์

— นักจินตนาการวงจร
แหล่งที่มา

-1

เมื่อใช้วงจรข้างต้นคุณจะต้องรู้ค่าสามค่าเพื่อกำหนดค่าปัจจุบัน

$R$
$V_f$
$V_s$

เมื่อคุณได้รับค่าทั้งสามนี้แล้วให้เสียบเข้ากับสมการนี้เพื่อพิจารณากระแส:

ผม = \frac{V_{s} - V_{ฉ}}{R}

$I = \frac{V_s-V_f}{R}$

— Deepak Kumar
แหล่งที่มา