順方向電圧と電源電圧が等しい場合、LEDには電流制限抵抗が必要ですか？

順方向電圧3.3 V、電源電圧3.3 Vの青色LEDの場合、電流を制限するために直列抵抗が必要ですか？

この場合のオームの法則は0Ωですが、実際にはこれは正しいですか？

たぶん安全にするために、1Ωや10Ωのような小さな値でしょうか？

いいえ、LEDも電源も3.3Vでないために、それは正しくありません。電源は3.28V、LED電圧は3.32Vである可能性があり、直列抵抗の単純な計算はもはや成り立ちません。

LEDのモデルは、一定の電圧降下だけでなく、内部抵抗である抵抗と直列の一定電圧です。私はあなたのLEDのデータを持っていないので、別のLED、Kingbright KP-2012EC LEDのこの特性を見てみましょう：

10mAを超える電流の場合、曲線は直線であり、勾配は内部抵抗の逆数です。20mAでは順方向電圧は2Vで、10mAでは1.95Vです。次に、内部抵抗は

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

固有電圧は

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

$\Omega$

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

$\Omega$$\mu$

多かれ少なかれ一定のLED電流を得るには、常に抵抗器で十分に大きな電圧降下が必要です。

常に電流制限装置が必要です。電圧源を使用するときは、常に抵抗器を用意する必要があります。電圧がわずかに変化するとどうなるかを考えてください。抵抗器がないと、LED電流は急上昇します（LED材料が原因で熱に基づく制限に達するまで）。電流源がある場合、LEDは電流源レベルで動作するため、直列抵抗は必要ありません。

また、LEDの順方向電圧が常に電源とまったく同じになることはほとんどありません。データシートに記載されている範囲があります。そのため、電源が通常の順方向電圧と正確に一致したとしても、異なるLEDは非常に異なる電流で動作するため、輝度が異なります。

ダイオードのIVの関係は指数関数的であるため、3.3 Vの公称電圧降下のあるLEDに3.3 V +/- 5％の電圧差を加えても、強度が5％変動することはありません。

電圧が低すぎると、LEDが暗くなることがあります。電圧が高すぎると、LEDが損傷する可能性があります。Hansが言うように、3.3V電源は3.3V LEDにはおそらく十分ではありません。

LEDを駆動するときは、電圧ではなく電流を設定することをお勧めします。これは、電流が光強度とより直線的な相関関係を持つためです。直列抵抗を使用することは、LEDを流れる電流を設定する近似値として適切です。

電流設定抵抗を使用するのに十分なヘッドルームを持つ電源を使用できない場合、電流ミラーを使用できる場合があります。それにはまだいくらかの電圧降下が必要ですが、おそらく抵抗器に必要なほど多くはありません。

電流制限抵抗が機能するには、電圧制限抵抗を超える電圧降下が必要です。また、3.3Vが少しオフのとき（おそらく3.45Vのとき）に高電流を避けるために、この電圧降下はかなり大きくなければなりません。抵抗器の両端で1Vの電圧降下でLEDを駆動し、電源が1V高い場合、約10Vになります。ダブル電流。

LEDを点灯するには定電流が必要です。ただし、昇降圧バージョンを使用している場合を除き、定電流源はおそらく青色LEDに3.3V以上を必要とします。

電源が正確に3.3Vで、LEDの電圧降下が3.3Vの場合、電流制限抵抗は不要です。しかし、世界は完璧ではなく、すべてに欠陥があります！

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

これは実際にはおそらく良い考えではないことに注意してください、しかしそれは可能です。

電圧が同じでも、抵抗を追加する必要があります。抵抗を追加しないのは、ソースからの電流出力が必要な量以下である場合だけです（たとえば、白色LEDをCR2023に接続する場合）。バッテリーの内部抵抗により電流が許容レベルに制限されるため、抵抗は必要ありません。

大電流LEDを扱っている場合を除き、抵抗を追加することを心配しないでください。

順方向電圧と電源電圧がほぼ等しい場合、抵抗を使用すると、電源電圧またはLED特性の変動に非常に敏感な結果が得られます。供給電圧が最大で、LED固有電圧が最小であることが判明した場合、LEDの損傷を避けるために抵抗器のサイズを設定すると、LEDは、供給電圧が最小であり、 LED固有電圧は最大です。

ある種の電流調整回路を使用すると、はるかに良い結果が得られますが、ほとんどの単純な電流調整回路には一定量のコンプライアンス電圧があります。多くの場合、おそらく最も簡単なことは、ブースター回路を内蔵したLEDドライバーチップを使用することです。それらのいくつかは、供給電圧に関係なくLEDの輝度を調整する良い仕事をすることができます。

私は偶然これに遭遇しました、そして、古い火にコメントを加えること以外は何もありません。しかし...

内部抵抗が非常に低いソースからLEDを駆動している場合、LEDは供給電圧の小さな変化に敏感です。アンプを供給できる大きな電源からLEDを駆動していて、10MV高くドリフトする場合、LEDを調理できます。安価な懐中電灯などの多くの場合、LEDは使い捨てと見なされており、バッテリー端子電圧がそのタイプのバッテリー化学の通常の値を超えないことは確かです。LEDはおそらく仕様を超えて動作するか、新しいバッテリーで端で動作します。また、デバイスの順方向伝導曲線によっては、3.3V電源で20MAを白色または青色のLEDに入れることができない場合があります。また、計算を行う場合、5オームの抵抗をLEDと直列に配置しても、多くの電圧ラチチュードが得られるわけではありません。ただし、ここまでは、LEDの正常性のみを考慮してきました。私は、eBayで2セント未満で使用できるLEDを調理するよりも、数ドルの費用がかかるマイクロコントローラーのI / Oピンの1つにストレスをかけることについて、はるかに心配しています。そのため、3.3V Vccの高価なチップの出力にLEDを接続すると、LEDの定格が3.3VIであったとしても、おそらく数百オームが追加され、LEDは数ミリアンペアで損傷するリスクがあります高価な部分。LEDを明るくしたい場合は、トランジスタまたは専用チップを使用して駆動します。そのアプローチを使用すると、未加工の電源からLEDを実行し、より大きなドロップ抵抗を使用できます。これにより、LEDの許容範囲が広がり、出力に過度のストレスがかかることで高価な部品を損傷する可能性が低くなります。

LEDSは、定常状態よりもはるかに多くのピーク電流を処理できます。LEDデータシートを調べてから、PEAKデューティサイクル制限内でLEDをPWMしてください。そうすれば、抵抗は不要になります。