Formula yang benar untuk resistor pembatas arus LED?

Saya mencoba untuk mencari tahu apa nilai resistor untuk digunakan dalam rangkaian LED. Persamaan yang saya gunakan untuk melakukan ini adalah:

R = \frac{V_{c c} - V_{f}}{{saya}_{f}}

$R = \frac{V_{cc} - V_f}{I_f}$

Tampak logis, dan masuk akal sepenuhnya. Jawaban atas pertanyaan Bagaimana cara menghitung nilai resistor untuk rangkaian LED sederhana? konfirmasi juga.

Saya memiliki LED berikut:

$V_f = 3.3V$
$I_{f_{typ}} = 20mA$

Menggunakan catu daya 5V:

$V_{cc} = 5V$

Memasukkan ini ke dalam persamaan di atas memberi:

\begin{array}{rcl} R & = & \frac{V_{c c} - V_{f}}{{saya}_{f}} \\ = & \frac{5 V - 3.3 V}{20 m SEBUAH} \\ = & 85 Ω \end{array}

$\begin{eqnarray} R & = & \frac{V_{cc} - V_f}{I_f} \\ & = & \frac{5V - 3.3V}{20mA} \\ & = & 85\Omega \end{eqnarray}$

Semuanya baik sejauh ini.

Namun, jika saya menggunakan kalkulator di http://led.linear1.org/1led.wiz , itu memberi saya 100Ω . Jika saya menggunakan aplikasi ElectroDroid di ponsel saya, itu memberi saya 85Ω .

Jadi, saya berasumsi bahwa kalkulator linear1 menggunakan metode yang berbeda untuk menghitung nilai resistor ini; adakah cara yang lebih baik untuk melakukan ini?

led resistance current-limiting

— Jeremy Kerr
sumber

Hai, dapatkah Anda mengatakan apa artinya Vf and If (just courious: P)

— Sean87

@ Sean87: Mereka adalah tegangan maju (Vf) dan arus maju (Jika) dari LED.

— Jeremy Kerr

Jawaban:

Perhitungan Anda benar. linear1 membulatkan ke nilai E12 berikutnya , yang kebetulan 100 $\Omega$ . Nilai E12 terdekat adalah 82 , dan itu masih aman, karena, bahkan jika saat ini akan lebih tinggi, perbedaannya akan kecil, dalam toleransi 10% dari seri E12. $\Omega$

sunting
Purist mungkin mengatakan saya mengambil jalan pintas di sini. Russell memiliki jawaban panjang tentang mengulangi solusi, dan yang lain mengeluh (hei, jangan tersinggung!) Tentang mengumpulkan menjadi lebih aman. Jawaban saya harus pragmatis ; tidak ada insinyur desain profesional yang mampu menghabiskan 15 menit untuk menghitung resistor untuk LED warna klasik. Jika Anda tetap di bawah arus maksimum yang diizinkan, Anda akan memiliki ruang kepala yang cukup untuk memungkinkan pembulatan, dan nilai bulat tidak akan terlihat dalam kecerahan. Untuk sebagian besar LED, kecerahan yang dirasakan tidak meningkat jauh di atas nilai biasanya 20mA.

— stevenvh
sumber

Ah! masuk akal, terima kasih. Ya, 82Ω tampaknya cukup dekat, pada 20,7mA.

— Jeremy Kerr

Ω

$\Omega$

Ω

$\Omega$

Pragmatisme ... desah ... aku rindu bekerja dengan orang-orang pragmatis. Tipe-tipe teknik intelektual cenderung menggunakan OCD pada hal-hal yang sama sekali tidak berguna dengan mengorbankan hal-hal yang sangat penting, seperti jadwal (dan istirahat makan siang, dan akhir pekan bersama keluarga / teman) ...

— Adam Lawrence

@ Madmanguruman - ... minum-minum dengan teman-teman di teras pusat kota pada malam yang cerah. Memang, Anda benar-benar harus menyeimbangkan prioritas Anda !

— stevenvh

@ Jeremy - 100mA cukup tinggi, mungkin Absolute Maximum Ratings (AMR). Anda tidak boleh beroperasi terus menerus di bawah AMR. Seperti dikatakan itu Absolute Maximum , yang berarti kerusakan hampir dijamin jika Anda melebihi itu. Tapi seperti yang saya katakan, sebagian besar LED tidak memiliki banyak keuntungan dalam kecerahan di atas 20mA.

— stevenvh

Formula Anda benar, tetapi untuk melakukannya dengan benar Anda harus mengulang hasilnya. Ini karena penurunan tegangan maju LED tidak linier dengan arus (atau arus tidak linier dengan penurunan tegangan maju. Dalam banyak kasus efek ini tidak signifikan, tetapi dalam beberapa kasus dapat menyebabkan hasil yang 2: 1 atau lebih dalam kesalahan .

Di mana ada banyak tegangan "ruang kepala" untuk resistor seri - perbedaan antara Vcc dan Vf - hasil aslinya mungkin cukup dekat untuk dikoreksi sehingga tidak menjadi masalah. Tetapi jika tegangan ruang kepala kecil sehubungan dengan Vf, perubahan LED Vf dengan arus akan mengubah ruang kepala yang akan mengubah arus yang akan mengubah Vf yang akan ... Ini benar-benar terjadi dalam situasi dunia nyata.

Untuk LED putih, Vf biasanya berada pada kisaran 2,9V hingga 4V dengan nilai lebih khas 3,3 - 3,8V hingga baru-baru ini dan mengatakan 3,0 - 3,3V dalam LED efisiensi tinggi yang lebih modern. Dalam aplikasi produksi yang serius, Vf akan tersedia dalam "nampan" sehingga dapat dijamin dalam waktu sekitar +/- 0,1V pada arus yang diberikan. Dalam penjualan eceran, Anda mungkin mendapatkan sampel dari setiap tempat penyimpanan dan Vf mungkin misalnya 3.3V untuk satu LED dan 3.6V untuk yang lain yang identik secara nominal.

Jika beroperasi dari 5V, ruang kepala masing-masing akan menjadi 1,7V dan 1,4V untuk variasi saat ini sekitar (1,7-1,4) /1,7 = ~ 18%. Tambahkan sedikit perubahan dalam Vf dengan arus seperti di atas dan 20% variasi dalam If dapat menghasilkan antara LED yang "identik". Dalam kebanyakan kasus ini tidak akan membuat perbedaan praktis sedikit pun. Output cahaya kira-kira sebanding dengan arus - variasi 20% dalam output cahaya tidak dapat dideteksi oleh mata oleh semua kecuali pemirsa yang paling terampil atau berpengalaman.

Jika ini dikatakan 5 Watt daya LED perbedaan dalam disipasi LED mungkin 1 Watt dan ini MUNGKIN membuat perbedaan dalam suhu operasi dan masa pakai.

Semua yang mengarah pada saran bahwa dalam aplikasi "serius" LED harus didorong dari sumber arus konstan jika Anda peduli dengan arus operasi yang sebenarnya. Dalam peran "indikator" atau aplikasi penerangan tingkat rendah, ini mungkin tidak masalah. Dalam aplikasi daya tinggi atau di mana masa pakai LED penting maka drive arus konstan sangat penting.

— Russell McMahon
sumber

Meskipun secara teori benar sekali, saya tidak tahu ada insinyur yang membuang waktu untuk iterasi untuk LED klasik (BTW, metode grafis lebih cepat). Perbedaan penampilannya terlalu kecil. (Dan asalkan Anda tidak mengoperasikan LED pada arus maksimum, yang tidak seharusnya Anda lakukan)

— stevenvh

@Russel - Apa ini "Ref: TMBJ" di akhir jawaban terakhir Anda? The akronim kamus mengatakan itu baik Mereka Might Be Jedi atau Jacket Thermoplastic Minerva Tubuh. Jika itu sig, itu termasuk dalam profil Anda. Anda dapat mengedit nama pengguna Anda juga, jika Anda ingin itu ditampilkan di semua jawaban Anda.

— Kevin Vermeer

@Kevin - Dugaan saya adalah "Ini Mungkin (J) bermanfaat" :-). Dalam komentar untuk jawaban ini saya menjelaskan mengapa itu akan dihapus, seperti yang Kortuk lakukan.

— stevenvh

Anda sekarang tahu seorang insinyur yang beralih arus LED ketika itu ide yang baik untuk melakukannya. Jika Anda MEMBUTUHKAN untuk mengulangi Anda memiliki ruang kepala terlalu sedikit untuk keselamatan - tetapi jika Anda memiliki ruang kepala terlalu sedikit untuk keselamatan Anda perlu mengulanginya. Tidak ada alasan untuk tidak mengoperasikan LED pada arus RATED maksimum jika melayani kebutuhan dan jika Anda merancang dengan benar. Saya memiliki sekitar 2 juta LED "di luar sana" yang dirancang dengan benar :-) (dan digerakkan oleh arus konstan).

— Russell McMahon

Ah - tolol hantu turun telah menyerang hampir setahun setelah acara.

— Russell McMahon