จำเป็นต้องมีตัวต้านทาน จำกัด กระแสไฟสำหรับ LED หรือไม่ถ้าแรงดันไปข้างหน้าและแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน?

สำหรับไฟ LED สีน้ำเงินที่มีแรงดันไปข้างหน้า 3.3 V และแรงดันไฟฟ้า 3.3 V จำเป็นต้องใช้ตัวต้านทานแบบอนุกรมเพื่อ จำกัด กระแสหรือไม่?

กฎของ Ohm ในกรณีนี้บอกว่า 0 Ω แต่มันถูกต้องในทางปฏิบัติหรือไม่?

อาจจะเป็นเพียงค่าเล็กน้อยเช่น 1 หรือ 10 Ωเพื่อความปลอดภัย

ไม่มันไม่ถูกต้องถ้าเพียงเพราะทั้ง LED และแหล่งจ่ายไฟเป็น 3.3V แหล่งจ่ายไฟอาจเป็น 3.28V และแรงดันไฟ LED 3.32V แล้วการคำนวณอย่างง่ายสำหรับตัวต้านทานซีรีย์จะไม่ถืออีกต่อไป

รูปแบบของ LED ไม่ได้เป็นเพียงแค่แรงดันตกที่คงที่เท่านั้น แต่เป็นแรงดันคงที่แบบอนุกรมที่มีตัวต้านทานคือความต้านทานภายใน เนื่องจากฉันไม่มีข้อมูลสำหรับ LED ของคุณลองดูที่คุณลักษณะนี้สำหรับ LED อื่นไฟ LED Kingbright KP-2012EC :

สำหรับกระแสที่สูงกว่า 10mA เส้นโค้งจะเป็นแนวตรงและความชันเป็นค่าผกผันของความต้านทานภายใน ที่ 20mA แรงดันไปข้างหน้าคือ 2V ที่ 10mA คือ 1.95V จากนั้นความต้านทานภายในคือ

Ω$R_{INT} = \dfrac{V_1 - V_2}{I_1 - I_2} = \dfrac{2V - 1.95V}{20mA - 10mA} = 5\Omega$

แรงดันภายในคือ

$V_{INT} = V_1 - I_1 \times R_{INT} = 2V - 20mA \times 5\Omega = 1.9V.$

สมมติว่าเรามีแหล่งจ่ายไฟ 2V จากนั้นปัญหาดูเหมือนเล็กน้อยเหมือนต้นฉบับซึ่งเรามี 3.3V สำหรับทั้งแหล่งจ่ายและไฟ LED ถ้าเราจะเชื่อมต่อ LED ผ่านตัวต้านทาน0 (แรงดันทั้งสองเท่ากัน!) เราจะได้กระแส LED ที่ 20mA หากแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟเปลี่ยนเป็น 2.05V เพียงเพิ่มขึ้น 50mV กระแสไฟ LED ก็จะเป็นเช่นนั้น $\Omega$

$I_{LED} = \dfrac{2.05V - 1.9V}{5\Omega} = 30mA.$

ดังนั้นการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าขนาดเล็กจะส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในปัจจุบัน สิ่งนี้แสดงให้เห็นในความชันของกราฟและความต้านทานภายในต่ำ นั่นเป็นสาเหตุที่คุณต้องการความต้านทานภายนอกซึ่งสูงกว่ามากเพื่อให้เรามีกระแสดีขึ้นภายใต้การควบคุม แน่นอนว่าแรงดันตกคร่อมของ 10mV มากกว่า 100ให้เพียง 100 A ซึ่งแทบจะมองไม่เห็น ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นด้วย $\Omega$$\mu$

คุณต้องการแรงดันตกคร่อมขนาดใหญ่พอตัวต้านทานเพื่อให้มี LED คงที่มากขึ้นหรือน้อยลง

คุณต้องมีอุปกรณ์ที่ จำกัด ในปัจจุบัน เมื่อใช้แหล่งจ่ายแรงดันคุณควรมีตัวต้านทานอยู่เสมอพิจารณาว่าเกิดอะไรขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าเปลี่ยนไปเล็กน้อย ไม่มีตัวต้านทานกระแสไฟ LED จะยิงขึ้น (จนกว่าคุณจะถึงขีดจำกัดความร้อนเนื่องจากวัสดุ LED) หากคุณมีแหล่งกำเนิดในปัจจุบันคุณจะไม่ต้องการตัวต้านทานแบบอนุกรมเนื่องจาก LED จะทำงานที่ระดับแหล่งกำเนิดปัจจุบัน

นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ยากที่แรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าของ LED จะเป็นแบบเดียวกับแหล่งจ่ายไฟเสมอ จะมีช่วงที่กล่าวถึงในแผ่นข้อมูล ดังนั้นแม้ว่าแหล่งจ่ายไฟของคุณจะตรงกับแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าทั่วไปไฟ LED ที่แตกต่างกันจะทำงานในกระแสที่ต่างกันอย่างมากและด้วยเหตุนี้ความสว่าง

ความสัมพันธ์ IV ในไดโอดเป็นเลขชี้กำลังดังนั้นการใช้ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้า 3.3 V +/- 5% กับ LED ที่มีค่าหยด 3.3V เล็กน้อยจะไม่ส่งผลให้เกิดความเข้ม 5%

หากแรงดันไฟฟ้าต่ำเกินไป LED อาจสลัว หากแรงดันไฟฟ้าสูงเกินไป LED อาจเสียหาย อย่างที่ฮันส์กล่าวว่าอุปทาน 3.3V นั้นอาจไม่เพียงพอสำหรับ LED 3.3V

เมื่อขับ LED จะเป็นการดีกว่าที่จะตั้งค่ากระแสไม่ใช่แรงดันเนื่องจากกระแสมีความสัมพันธ์เชิงเส้นกับความเข้มแสงมากขึ้น การใช้ตัวต้านทานแบบอนุกรมเป็นการประมาณค่าที่ดีของการตั้งค่ากระแสผ่าน LED

หากคุณไม่สามารถใช้อุปกรณ์สิ้นเปลืองที่มีเฮดรูมเพียงพอที่จะอนุญาตให้ตัวต้านทานตั้งค่าปัจจุบันคุณอาจสามารถใช้มิเรอร์ปัจจุบันได้ ยังคงต้องใช้แรงดันไฟฟ้าตก แต่อาจไม่มากเท่าที่คุณต้องการสำหรับตัวต้านทาน

คุณต้องการแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน จำกัด ปัจจุบันเพื่อให้ทำงานได้ และแรงดันไฟฟ้านั้นควรลดลงอย่างมากเพื่อหลีกเลี่ยงกระแสสูงเมื่อ 3.3V ของคุณปิดเล็กน้อย (อาจเป็น 3.45V ชั่วขณะหนึ่ง) หากคุณจะขับ LED ที่มีแรงดันตก 1V ผ่านตัวต้านทานและแหล่งจ่ายจะสูงกว่า 1V คุณจะมีประมาณ กระแสคู่

LED ต้องการกระแสคงที่เพื่อส่องแสง อย่างไรก็ตามแหล่งจ่ายกระแสคงที่อาจต้องการมากกว่า 3.3V สำหรับไฟ LED สีฟ้าเว้นแต่ว่าคุณกำลังใช้รุ่นเสริมแรง

หากแหล่งพลังงานคือ 3.3V และแรงดันตกคร่อม LED คือ 3.3V ดังนั้นคุณไม่จำเป็นต้องมีตัวต้านทาน จำกัด กระแส อย่างไรก็ตามโลกไม่สมบูรณ์และมีความไม่สมบูรณ์ในทุกสิ่ง!

$V_{SOURCE}-V_{LED}$$0.5 \mbox{ }V$$\pm 0.5\mbox{ }V$

เพิ่งทราบว่านี่อาจไม่ใช่ความคิดที่ดีในทางปฏิบัติ แต่เป็นไปได้

แม้ว่าแรงดันไฟฟ้าจะเท่ากันคุณก็ยังต้องเพิ่มตัวต้านทาน ครั้งเดียวที่คุณไม่เพิ่มตัวต้านทานคือเมื่อเอาท์พุทปัจจุบันจากแหล่งที่มาน้อยกว่าหรือเท่ากับจำนวนที่ต้องการเช่นการเชื่อมต่อไฟ LED สีขาวกับ CR2023 ไม่จำเป็นต้องมีตัวต้านทานเนื่องจากความต้านทานภายในของแบตเตอรี่จะ จำกัด กระแสให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้

ไม่ต้องกังวลกับการเพิ่มตัวต้านทานเพราะมันเป็นสิ่งที่ถูกที่สุดที่คุณสามารถเพิ่มเพื่อป้องกัน LED ของคุณเว้นแต่ว่าคุณกำลังจัดการกับ LED ในปัจจุบันสูง

หากแรงดันไปข้างหน้าและแรงดันไฟฟ้าใกล้เคียงกันเกือบเท่ากันการใช้ตัวต้านทานจะให้ผลลัพธ์ซึ่งมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงของแรงดันไฟฟ้าหรือลักษณะ LED หากตัวต้านทานมีขนาดเพื่อหลีกเลี่ยงความเสียหายของ LED หากปรากฎว่าแรงดันไฟฟ้ามีค่าสูงสุดและแรงดันไฟ LED ภายในมีค่าน้อยที่สุด LED จะส่องสว่างเพียงเสี้ยวของความสว่างที่เป็นไปได้หากแรงดันไฟฟ้าต่ำสุดและ LED แรงดันไฟฟ้าภายในมีค่าสูงสุด

การใช้วงจรควบคุมกระแสไฟฟ้าบางประเภทจะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่ามากแม้ว่าวงจรควบคุมไฟกระแสที่เรียบง่ายส่วนใหญ่จะมีแรงดันไฟฟ้าตามมาตรฐานจำนวนหนึ่ง อาจเป็นวิธีที่ง่ายที่สุดที่จะทำในหลายกรณีคือการใช้ชิปไดรเวอร์ LED ที่มีวงจรบูสเตอร์ในตัว บางคนสามารถทำงานได้ดีควบคุมความสว่าง LED โดยไม่ขึ้นกับแรงดันไฟฟ้า

ฉันเกิดขึ้นโดยบังเอิญและไม่มีอะไรที่เหมือนกับการเพิ่มความคิดเห็นในกองเพลิงเก่า .. แต่ ...

หากคุณกำลังขับ LED จากแหล่งที่มีความต้านทานภายในต่ำมากกว่า LED จะมีความไวต่อการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยของแรงดันไฟฟ้า หากคุณกำลังขับ LED จากแหล่งจ่ายไฟขนาดใหญ่ที่มีความสามารถในการส่งแอมป์และสูงกว่า 10MV คุณอาจทำอาหาร LED โปรดทราบว่าในหลาย ๆ กรณีเช่นไฟฉายราคาไม่แพงหลอด LED จะถูกมองว่าเป็นแบบใช้แล้วทิ้งและค่อนข้างแน่ใจว่าแรงดันไฟฟ้าของขั้วแบตเตอรี่จะไม่มากกว่าสิ่งที่ปกติสำหรับสารเคมีแบตเตอรี่ประเภทนั้น ไฟ LED อาจทำงานบนสเป็คหรือด้านขวาบนขอบด้วยแบตเตอรี่ใหม่ นอกจากนี้ขึ้นอยู่กับเส้นโค้งการส่งต่อการนำอุปกรณ์คุณอาจไม่สามารถพูด 20MA เป็น LED สีขาวหรือสีน้ำเงินบนแหล่งจ่ายไฟ 3.3V และถ้าคุณทำคณิตศาสตร์การวางตัวต้านทาน 5 โอห์มเป็นอนุกรมด้วย LED จะไม่ซื้อละติจูดแรงดันไฟฟ้าให้คุณมาก อย่างไรก็ตามจนถึงตอนนี้เรากังวลเกี่ยวกับสุขภาพของ LED เท่านั้นซึ่งดูเหมือนจะเป็นเรื่องง่าย ฉันจะกังวลมากขึ้นเกี่ยวกับการเน้นหนักหนึ่งในขา I / O บนไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เสียค่าใช้จ่ายฉันเพียงไม่กี่ bucks มากกว่าการทำ LED ที่สามารถมีราคาต่ำกว่า 2 เซ็นต์บน eBay ดังนั้นถ้าฉันจะเชื่อมต่อ LED กับเอาท์พุทของชิปราคาแพงด้วย 3.3 Vcc ถึงแม้ว่า LED ที่ได้รับการจัดอันดับที่ 3.3VI อาจเพิ่มสักสองสามร้อยโอห์มและเรียกใช้ LED เพียงไม่กี่มิลลิแอมป์กว่าความเสียหาย ส่วนที่มีราคาแพง ถ้าฉันต้องการให้ LED สว่างฉันจะใช้ทรานซิสเตอร์หรือชิปเฉพาะเพื่อขับเคลื่อนมัน ด้วยวิธีการดังกล่าวคุณสามารถเรียกใช้ LED จากแหล่งจ่ายไฟดิบและใช้ตัวต้านทานการปล่อยที่ใหญ่กว่า นั่นจะช่วยให้คุณมีละติจูดที่มากขึ้นด้วย LED และมีโอกาสน้อยกว่าที่จะทำลายส่วนที่มีราคาแพงโดยเน้นหนักไปที่ผลผลิต

LEDS สามารถจัดการกับยอด PEAK ได้มากกว่ากระแสคงที่ ศึกษาแผ่นข้อมูล LED และจากนั้น PWM LED ภายในขอบเขตหน้าที่ของ PEAK และคุณจะไม่จำเป็นต้องมีตัวต้านทาน