Bagaimana resistor pembatas arus untuk LED mempengaruhi penurunan arus dan tegangan?

13

Saya mengalami sedikit kesulitan untuk memahami resistor pembatas arus di rangkaian LED sederhana. Saya tahu bahwa saya dapat menentukan resistor optimal seperti:

$\displaystyle R=\frac{V_{s}-V_{f}}{I_{f}}$

Tetapi saya mengalami kesulitan memahami bagaimana nilai yang satu ini mengubah tegangan dan arus ke nilai yang benar untuk LED. Misalnya, jika calcuations saya untuk LED biru super terang (dengan menjadi 3,0-3,4 V dan menjadi 80 mA, dan sumber tegangan dari 5 V) memberi saya 25 ohm (menggunakan batas bawah dari tegangan maju) , tidak apa-apa. Jadi arus keseluruhan harus 80 mA dan penurunan tegangan untuk resistor dan LED masing-masing harus 2 dan 3 volt. $V_{f}$ $I_{f}$

Tetapi bagaimana jika saya menggunakan resistor 100 ohm saja? Atau nilai lainnya — bagaimana saya menghitung turun tegangan dan arus? Apakah saya akan menganggap salah satu dari mereka tetap sama?

— mk12
sumber

12

Penurunan tegangan maju LED akan tetap (kurang-lebih) sama, tetapi arus dapat berubah, sehingga perhitungan menjadi (penyelesaian persamaan yang sama untuk I):

{saya}_{L. E D} = \frac{(V_{s} - V_{f})}{R}

$I_{LED} = {(V_s - V_f)\over{R}}$

${V_f}$ $100\Omega$ ${(5V - 3V)\over{100 \Omega }} = 20 mA$

Jadi, jika Anda tahu apa yang Anda inginkan saat ini, cukup masukkan nilainya, misalnya untuk 10mA:

R = \frac{(5 V - 3 V)}{0,01 SEBUAH} = 200 Ω

$R = {(5V - 3V)\over{0.01 A}} = {200 \Omega}$

Pada dasarnya, fakta bahwa suplai dan tegangan maju LED dapat diandalkan untuk menjadi sangat statis, berarti bahwa nilai resistor apa pun yang Anda masukkan juga akan memiliki tegangan statis di atasnya (misalnya ~ 2V dalam kasus ini), sehingga hanya menyisakan Anda mengetahui tegangan itu dan memilih nilai resistansi sesuai dengan arus yang Anda inginkan.

Di bawah ini adalah kurva VI dioda (dari halaman LED wiki ), perhatikan arus naik tajam (secara eksponensial) tetapi tegangan tetap kira-kira sama ketika tegangan "on" tercapai.

Kurva dioda

Untuk kontrol arus yang lebih akurat, Anda akan menggunakan arus konstan, yang disediakan oleh kebanyakan IC driver LED.

— Oli Glaser
sumber

Ok ini masuk akal, ketika saya menghubungkan resistor 10k untuk bereksperimen, penurunan voltase berubah dari 2-3 menjadi 2.5-2.5 (dan LED sangat redup), jadi resistansi yang tinggi pasti membawa penurunan voltase LED yang tertinggal di dekat mulai dari kurva. Tapi kalau tidak, saya bisa menganggap tegangan statis, atau menyelesaikan secara grafis jika memungkinkan. Terima kasih, saya pikir saya mengerti sekarang.

— mk12

-1

Untuk membantu Anda memahami apa yang sedang terjadi, coba ini.

Dengan asumsi pasokan 5 volt, masukkan dua LED ke dalam seri ke depan. Tidak ada resistor. Tambahkan kekuatan. Yang terjadi adalah keduanya menyala. Dan arus dibatasi oleh emisi cahaya. Tidak ada resistor.

Selama Anda tidak melebihi gabungan tegangan maju dari LED, mereka akan membatasi arusnya sendiri berdasarkan kapasitas output daya.

Anda juga dapat menggunakan 1N914 normal dioda untuk bertindak sebagai resistor, masing-masing memiliki penurunan 0,7 volt ke depan. Dengan 5 volt Anda dapat menggunakan tiga dioda 1N914 dan LED tanpa meledakkan persimpangan. Sekarang bayangkan menghapus dioda. Atau menambahkan satu.

'Resistansi' pada LED di atas 0,7 volt adalah resistansi virtual karena itu nyata, tetapi bukan karena elemen karbon tetapi persimpangan memancarkan cahaya pada tingkat daya tertentu. Yang mana kali ini tegangan maju (kali tingkat efisiensi).

— SkipBerne
sumber