Bagaimana perpecahan saat ini dengan dua LED paralel?

10

Saya memiliki dua LED secara paralel dengan tegangan maju yang berbeda, dan ingin tahu berapa banyak arus yang mengalir melalui masing-masing. Mereka memiliki satu seri resistor yang terhubung sebelum dipisah. Seperti itu:

masukkan deskripsi gambar di sini

Karena LED tidak mengikuti hukum Ohm, saya tidak yakin bagaimana menghitung arus melalui setiap LED. Saya pikir saya harus memperlakukan sumber tegangan seperti LED dan menerapkan loop KVL, tapi saya masih terjebak.

masukkan deskripsi gambar di sini

led circuit-analysis

— tgun926
sumber

Jika Anda menanyakan ini sebagai pertanyaan praktis (mis. Anda ingin membuat sirkuit ini), Anda harus selalu memberikan setiap LED resistor pembatas arusnya sendiri. Seperti @Andy alias disebutkan, mereka tidak akan cocok dengan sempurna, dan Anda mungkin akan berakhir dengan membakar salah satu LED.

— Hari Ganti

1

utas terkait: Apakah paralleling diode adalah ide yang buruk?

— Nick Alexeev

Apa yang mereka semua katakan - DAN / TAPI. LED memiliki kurva tegangan / arus eksponensial (dimodifikasi) yang ditunjukkan dalam lembar data oleh semua produsen yang baik (dan beberapa yang buruk). LED TIDAK memiliki arus listrik tetap - itu bervariasi dengan tegangan. Ketika Anda menempatkan dua LED dengan kurva Vf / If yang berbeda secara paralel, mereka akan stabil pada titik di mana penurunan resistor menghasilkan tegangan di mana jumlah arus LED menghasilkan tegangan yang dipasok melalui LED. Sementara itu agak sepele itu juga (hampir) mendalam :-). ....

— Russell McMahon

.... Sistemnya dinamis. Anda BISA memodelkannya tetapi mungkin lebih mudah dan hampir selalu cukup baik adalah sedikit iterasi menggunakan kurva VI untuk setiap LED. Anda dapat dengan mudah menghitung V_LED yang disediakan dengan arus yang diberikan dari: [V_LEDS = Vsupply - I_LEDS x Rseries]. Masukkan berbagai V_LEDS ke dalam dua kurva VI sampai arus sesuai dengan yang diberikan oleh rumus di atas. Membutuhkan satu atau beberapa menit.

— Russell McMahon

20

Jika dua LED dengan tegangan maju yang berbeda yang terhubung seperti yang ditunjukkan, maka untuk bagian elektronik ideal , LED dengan tinggi V _f akan memungkinkan tidak ada arus yang melalui itu, dan sampai tidak akan menyala sama sekali. LED dengan rendah V _f akan menjadi satu-satunya menyala.

skema

^{mensimulasikan rangkaian ini - Skema dibuat menggunakan CircuitLab}

Untuk memahami ini lebih baik, perhatikan bahwa voltmeter seperti yang ditunjukkan di atas akan membaca 2,4 Volt, tegangan maju LED1, dan itu tidak cukup untuk menyalakan LED2.

Untuk menghitung arus yang diambil dari baterai (diagram pertama dalam pertanyaan), penurunan tegangan melintasi resistor 100 Ohm yang melewati arus tersebut, harus sama dengan perbedaan antara pasokan (5 Volts) dan _Vf (2,4 Volts):

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

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

LED1 juga akan memiliki 26 mA mengalir melaluinya, dan LED2 akan memiliki 0 mA .

Saat menggunakan komponen dunia nyata, perilaku ini sedikit berbeda. Perhatikan grafik VI untuk LED biru 2.7 Volt ini :

Kurva VI untuk LED

Meskipun datasheet menunjukkan tegangan maju 2,7 (khas) ke 3,6 Volts, arus aktualnya akan memungkinkan pada 2,4 Volts, ditunjukkan oleh garis merah, hanya di bawah 1 mA dengan grafik. Tentu saja, grafik adalah perkiraan. Bahkan dua LED dari batch produksi yang sama akan memiliki kurva VI aktual yang sedikit berbeda, dengan variasi suhu menambah satu set variabel.

Bagaimanapun, arus ~ 1 mA ini melalui LED2 akan mengurangi arus yang ditarik oleh LED1 dengan jumlah yang kira-kira sama, jika seseorang agak menyederhanakan banyak hal. Arus yang tepat melalui dua LED hanya dapat ditentukan secara eksperimental, karena variabel lingkungan dan manufaktur mempengaruhi berbagai bagian.

— Anindo Ghosh
sumber

Saya tidak yakin saya akan menyebut perbedaan antara 0 dan 1ma "sedikit", 1mA sudah cukup untuk mendapatkan cahaya yang terlihat dari sebagian besar LED.

— Peter Green

4

Jika kedua LED benar-benar sangat cocok satu sama lain maka mereka dapat berbagi resistor yang sama. Karena mereka tidak cocok secara sempurna dalam karakteristik VI satu mungkin tampak sedikit lebih terang daripada yang lain karena akan cenderung lebih banyak dari arus.

Untuk menghindari hal ini, biasanya dianggap lebih baik menggunakan resistor untuk setiap LED tetapi, meskipun demikian, beberapa LED hanya akan tampak lebih terang tetapi (secara statistik) lebih sedikit daripada jika semua LED berbagi satu resistor.

— Andy alias
sumber

1

CATATAN: LED (dan dioda, BJT) memiliki koefisien suhu negatif sehingga masalah tambahan dengan resistor bakar tunggal adalah pelarian termal (lebih memprihatinkan untuk daya LED yang lebih tinggi)

— JonRB

Bagaimana beberapa IC driver lolos dengan menggunakan resistor tunggal yang relatif tinggi (dibandingkan dengan ~ 200Ohm khas) nilai resistansi, lebih besar dari 10k, untuk membatasi arus untuk semua LED?

— sherrellbc

@sherrellbc: IC driver yang Anda lihat menggunakan resistor untuk mengontrol sumber arus internal, dan akan memiliki satu sumber arus untuk setiap output LED.

— Peter Bennett

Saya cenderung bekerja dengan asumsi bahwa untuk indikator "identik" Anda dapat pergi dengan resistor bersama (antara 2 LED), tetapi untuk penerangan (di mana Anda ingin arus dekat-max) Anda tidak bisa. Untuk indikator, asumsikan LED yang dapat berjalan pada 20mA maks. Pilih resistor untuk memberikan 10mA per LED. Jika 1 LED menghilang dalam kepulan asap, korban masih dalam spesifikasi, juga arus awal cukup rendah untuk mengurangi pemanasan sendiri yang signifikan. Namun jika Anda mendesain papan, tidak ada gunanya berhemat pada resistor.

— Chris H

3

Seringkali lembar spesifikasi akan berisi plot IV, Anda mungkin mendapatkan ide dengan mencocokkan tegangan dan menambahkan arus bersama-sama dan melakukan beberapa perkiraan berturut-turut. Jika LED memiliki warna yang berbeda, misalnya, mereka akan memiliki tegangan maju yang berbeda secara signifikan, dan LED yang memiliki voting lebih tinggi (biasanya lebih pendek).

Secara umum, Anda harus menyelesaikan sistem persamaan:

V_{s u p p l y} = R_{1} (I_{l e d 1} + I_{l e d 2}) + V_{l e d}

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

I_{l e d 1} = f_{1} (V_{l e d})

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

I_{l e d 2} = f_{2} (V_{l e d})

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

di mana f1 dan f2 adalah fungsi yang mengekspresikan karakteristik IV masing-masing LED. Anda dapat menemukan solusi perkiraan menggunakan plot, atau, jika Anda tertarik, Anda dapat menggunakan model matematika (mis. Lihat artikel pemodelan Diode di Wikipedia ) dan menemukan solusi simbolik atau perkiraan numerik, menggunakan dasarnya pendekatan yang sama berturut-turut Metode seperti yang Anda lakukan dengan plot.

Pada catatan yang lebih praktis, Anda perlu menggunakan resistor ballast terpisah jika Anda ingin kedua LED berfungsi. Anda juga dapat memberi makan LED1 (2.4V) dari LED2 melalui resistor ballast kecil, terutama jika LED2 adalah dioda dengan arus tinggi dan berkekuatan tinggi.

— biggvsdiccvs
sumber

0

Jawaban "penipu" adalah meletakkan resistor ohm rendah (mis. 1 ohm) secara seri dengan masing-masing led, mengukur tegangan di masing-masing dan menghitung arus relatif dengan hukum Ohm ol yang baik.

— pengguna51520
sumber

+1 bukan karena menjawab pertanyaan dengan baik (tidak) TETAPI melakukan ini akan sangat meningkatkan penarikan arus LED.

— Russell McMahon

0

Pada awal 80-an, saya membuat penemuan berdasarkan ide "buruk" ini - indikator tegangan nol 3-LED. Sangat menarik untuk melihat cara kerjanya. LED 1 berwarna hijau (VF = 2.5 V) sementara LED 5 dan LED 7 - merah (VF = 1.5 V). Basis resistor 8 dapat dihilangkan; rasio antara resistansi 2 dan 3 dapat diubah tetapi jumlahnya harus dijaga konstan.

Indikator LED tegangan nol

— Fantasist sirkuit
sumber

-1

Menggunakan sirkuit di atas, Anda perlu mengetahui tiga nilai untuk menentukan nilai saat ini.

$R$
$V_f$
$V_s$

Setelah Anda mendapatkan ketiga nilai ini, hubungkan ke dalam persamaan ini untuk menentukan arus:

I = \frac{V_{s} - V_{f}}{R}

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

— Deepak Kumar
sumber