Apakah resistor pembatas arus diperlukan untuk LED jika tegangan maju dan tegangan suplai sama?

Untuk LED biru dengan tegangan maju 3,3 V dan tegangan pasokan 3,3 V, apakah rangkaian resistor masih diperlukan untuk membatasi arus?

Hukum Ohm dalam kasus ini mengatakan 0 Ω, tetapi apakah ini benar dalam praktiknya?

Mungkin hanya nilai kecil seperti 1 atau 10 Ω hanya untuk aman?

Tidak, itu tidak benar, jika hanya karena LED atau catu daya 3.3V. Catu daya mungkin 3.28V, dan tegangan LED 3.32V, dan kemudian perhitungan sederhana untuk resistor seri tidak tahan lagi.

Model LED bukan hanya penurunan tegangan konstan, melainkan tegangan konstan secara seri dengan resistor, resistansi internal. Karena saya tidak memiliki data untuk LED Anda, mari kita lihat karakteristik ini untuk LED lain, Kingbright KP-2012EC LED:

Untuk arus yang lebih tinggi dari 10mA kurva lurus, dan kemiringan adalah kebalikan dari resistansi internal. Pada 20mA tegangan maju adalah 2V, pada 10mA ini adalah 1,95V. Maka hambatan internal adalah

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

Tegangan intrinsiknya adalah

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

$\Omega$

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

$\Omega$$\mu$

Anda selalu memerlukan penurunan tegangan yang cukup besar pada resistor untuk memiliki arus LED yang lebih atau kurang konstan.

Anda selalu memerlukan perangkat pembatas saat ini. Saat menggunakan sumber tegangan, Anda harus selalu memiliki resistor, pikirkan apa yang terjadi ketika tegangan berubah dengan jumlah kecil. Tanpa resistor, arus LED akan menyala (sampai Anda mencapai batas berdasarkan termal karena bahan LED). Jika Anda memiliki sumber arus, maka Anda tidak perlu resistor seri karena LED akan berjalan pada tingkat sumber saat ini.

Juga tidak mungkin bahwa tegangan maju LED selalu sama persis dengan pasokan. Akan ada rentang yang disebutkan dalam lembar data. Jadi, bahkan jika pasokan Anda benar-benar cocok dengan tegangan maju tipikal, LED yang berbeda akan berjalan pada arus yang sangat berbeda, dan karenanya kecerahan.

Hubungan IV dalam suatu dioda adalah eksponensial, sehingga menerapkan perbedaan tegangan 3,3 V +/- 5% pada LED dengan penurunan 3,3V nominal tidak akan menghasilkan variasi intensitas 5%.

Jika voltase terlalu rendah, LED mungkin redup; jika voltase terlalu tinggi, LED mungkin rusak. Seperti kata Hans, pasokan 3.3V mungkin tidak cukup untuk LED 3.3V.

Saat mengendarai LED, lebih baik mengatur arus, bukan tegangan, karena arus memiliki korelasi yang lebih linier dengan intensitas cahaya. Menggunakan resistor seri adalah perkiraan yang baik untuk mengatur arus melalui LED.

Jika Anda tidak dapat menggunakan persediaan dengan ruang kepala yang cukup untuk memungkinkan resistor pengaturan saat ini, Anda mungkin dapat menggunakan cermin saat ini . Itu masih membutuhkan penurunan tegangan, tetapi mungkin tidak sebanyak yang Anda butuhkan untuk sebuah resistor.

Anda memerlukan penurunan tegangan pada resistor pembatas arus agar dapat bekerja. Dan penurunan tegangan itu harus substansial untuk menghindari arus tinggi ketika 3.3V Anda sedikit mati (mungkin 3.45V untuk sementara waktu). Jika Anda akan menggerakkan LED dengan penurunan tegangan 1V melintasi resistor dan pasokannya 1V lebih tinggi, Anda akan memiliki kira-kira. arus ganda.

LED membutuhkan arus konstan untuk bersinar. Namun, sumber arus konstan mungkin membutuhkan lebih dari 3.3V untuk LED biru, kecuali jika Anda menggunakan versi buck-boost.

Jika sumber daya persis 3.3V dan tegangan jatuh di LED adalah 3.3V maka Anda tidak akan memerlukan resistor pembatas arus. Namun, dunia tidak sempurna dan ada ketidaksempurnaan dalam segala hal!

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

Perhatikan saja bahwa ini mungkin bukan ide yang baik dalam praktek, tetapi itu mungkin.

Sekalipun tegangannya sama, Anda masih perlu menambahkan resistor. Satu-satunya waktu Anda tidak menambahkan resistor adalah ketika output saat ini dari sumber kurang dari atau sama dengan jumlah yang dibutuhkan, misalnya menghubungkan LED putih ke CR2023. Tidak perlu resistor, karena hambatan internal baterai membatasi arus ke tingkat yang dapat diterima.

Jangan khawatir tentang menambahkan resistor karena itu adalah hal termurah yang dapat Anda tambahkan untuk melindungi LED Anda, kecuali jika Anda berurusan dengan LED saat ini yang tinggi.

Jika tegangan maju dan tegangan suplai hampir sama, menggunakan resistor akan menghasilkan hasil yang sangat sensitif terhadap variasi tegangan suplai atau karakteristik LED. Jika resistor berukuran untuk menghindari kerusakan LED jika ternyata tegangan suplai maksimum dan tegangan intrinsik LED minimum, LED hanya akan menyala dengan sebagian kecil dari kemungkinan kecerahannya jika tegangan suplai minimum dan Tegangan intrunsik LED maksimal

Menggunakan beberapa jenis rangkaian pengatur arus akan menghasilkan hasil yang jauh lebih baik, meskipun sebagian besar rangkaian pengatur arus sederhana memiliki sejumlah tegangan yang sesuai. Mungkin hal termudah untuk dilakukan dalam banyak kasus adalah menggunakan chip driver LED dengan sirkuit penguat bawaan. Beberapa dari mereka dapat melakukan pekerjaan dengan baik yang mengatur kecerahan LED terlepas dari tegangan suplai.

Saya kebetulan dalam hal ini secara tidak sengaja, dan tidak ada yang menambahkan komentar ke api tua .. Tapi ...

Jika Anda mengendarai LED dari sumber dengan resistansi internal sangat rendah daripada LED akan sensitif terhadap perubahan kecil pada tegangan suplai. Jika Anda mengendarai LED dari catu daya besar yang mampu menghasilkan amp, dan melayang 10MV lebih tinggi, Anda dapat memasak LED. Perhatikan bahwa dalam banyak kasus, seperti senter murah, LED dianggap sebagai sekali pakai dan mereka cukup yakin tegangan terminal baterai tidak akan lebih dari apa pun yang normal untuk jenis kimia baterai; LED mungkin beroperasi di atas spesifikasi atau tepat di tepi dengan baterai baru. Selain itu, tergantung pada kurva konduksi maju perangkat, Anda mungkin tidak bisa memasukkan 20mA menjadi LED putih atau biru pada suplai 3.3V. Dan jika Anda melakukan perhitungan, menempatkan resistor 5 ohm secara seri dengan LED tidak akan memberi Anda banyak tegangan lintang. Namun sampai saat ini kami hanya peduli dengan kesehatan LED, yang tampaknya agak sederhana. Saya akan jauh lebih khawatir tentang menekankan salah satu pin I / O pada mikrokontroler yang harganya beberapa dolar daripada memasak LED yang bisa didapat di bawah 2 sen di eBay. Jadi, jika saya menghubungkan LED ke output dari chip mahal dengan 3.3V Vcc, bahkan jika LED diberi peringkat 3.3VI mungkin akan menambahkan beberapa ohm dan menjalankan LED hanya beberapa ma daripada risiko merusak bagian yang mahal. Jika saya ingin LED menjadi terang saya akan menggunakan transistor atau chip khusus untuk mengendarainya. Dengan pendekatan itu Anda dapat menjalankan LED dari catu daya mentah dan menggunakan resistor menjatuhkan yang lebih besar. Itu memberi Anda lebih banyak kebebasan dengan LED dan ada sedikit kemungkinan merusak bagian yang mahal dengan lebih menekankan output.

LED dapat menangani lebih banyak PEAK saat ini daripada kondisi mapan. Pelajari lembar data LED dan kemudian PWM LED dalam batas siklus tugas PEAK dan Anda kemudian tidak akan memerlukan resistor