2つの並列LEDで電流をどのように分割しますか？

順方向電圧が異なる2つのLEDが並列にあり、それぞれにどれだけの電流が流れるか知りたいのですが。分割する前に、1つの直列抵抗が接続されています。そのようです：

LEDはオームの法則に従っていないため、各LEDを流れる電流を計算する方法がわかりません。LEDを電圧源のように扱い、KVLループを適用する必要があると思いましたが、それでも行き詰まっていました。

順方向電圧が異なる2つのLEDが図のように接続されている場合、理想的な電子部品の場合、V _fが高いLED は電流が流れず、まったく点灯しません。低いV _fのLED のみが点灯します。

^{この回路のシミュレーション – CircuitLabを使用して作成された回路図}

これをよりよく理解するために、上記の電圧計は、LED1の順方向電圧である2.4ボルトを読み取り、LED2を点灯するには不十分であることに注意してください。

バッテリーから取り出される電流（問題の最初の図）を計算するには、上記の電流を流す100Ω抵抗の電圧降下が、電源（5ボルト）とV _f（2.4ボルト）の差に等しくなければなりません。

したがって、LED1にも26 mAが流れ、LED2には0 mAが流れます。

実際のコンポーネントを使用する場合、動作はわずかに異なります。この2.7ボルトの青色LEDのVIグラフに注意してください。

データシートには2.7（標準）〜3.6ボルトの順方向電圧が示されていますが、赤い線で示されている2.4ボルトでの実際の電流はグラフで1 mA未満です。もちろん、グラフは近似値です。同じ生産バッチからの2つのLEDでも、実際のVI曲線はわずかに異なり、温度の変動によってさらに別の変数のセットが追加されます。

多少単純化した場合、LED2を流れるこの1 mAの電流により、LED1に流れる電流はほぼ同じ量だけ減少します。2つのLEDを流れる正確な電流は、さまざまな部品に影響を与える環境変数および製造変数のため、実験的にのみ決定できます。

2つのLEDが互いに完全に完全に一致している場合、同じ抵抗を共有できます。それらはVI特性で完全に一致していないため、電流をより多く占有する傾向があるため、他のものよりも少し明るく見える場合があります。

これを回避するには、通常、各LEDに抵抗を使用するのが望ましいと考えられますが、それにもかかわらず、一部のLEDは明るく表示されますが、統計的にはすべてのLEDが1つの抵抗を共有する場合よりも低くなります。

多くの場合、スペックシートにはIVプロットが含まれていますが、電圧を一致させて電流を加算し、いくつかの連続した近似を行うことでアイデアを得ることができます。たとえば、LEDの色が異なる場合、順方向電圧が大幅に異なり、より高い電圧（通常はより短い波長）のLEDはほとんどオフになります。

一般に、連立方程式を解く必要があります。

ここで、f1とf2は、LEDのそれぞれのIV特性を表す関数です。プロットを使用して近似解を見つけることができます。または、興味がある場合は、数学モデルを使用して（例：Wikipediaのダイオードモデリングの記事を参照）、本質的に同じ連続近似を使用して、記号解または近似数値解を見つけることができます。プロットと同じようにメソッド。

より実際的な注意として、両方のLEDを機能させるには、個別のバラスト抵抗を使用する必要があります。特にLED2が高輝度、高電流ダイオードである場合は、小さなバラスト抵抗を介してLED1（2.4V）をLED2から供給することもできます。

「詐欺師」の答えは、低オームの抵抗器（たとえば1オーム）を各LEDと直列に配置し、それぞれの電圧を測定し、適切なオールオームの法則で相対電流を計算することです。

80年代初頭、私はこの「悪い」アイデアに基づいて発明をしました-3 LEDゼロ電圧インジケーター。それがどのように動作するかを見るのは興味深いです。LED 1は緑（VF = 2.5 V）、LED 5およびLED 7-赤（VF = 1.5 V）でした。ベース抵抗器８は省略できる。抵抗2と3の比率は変更できますが、それらの合計は一定に保つ必要があります。

上記の回路を使用すると、現在の値を決定するために3つの値を知る必要があります。

• $R$
• $V_f$
• $V_s$

これらの3つの値を取得したら、これらをこの方程式に代入して電流を決定します。