LEDの電流制限抵抗は、電流および電圧降下にどのように影響しますか？

13

単純なLED回路の電流制限抵抗を理解するのに少し苦労しています。私は次のように最適な抵抗を決定できることを知っています：

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

しかし、この1つの値がどのように電圧と電流をLEDの正しい値に変更するかを理解するのに苦労しています。たとえば、非常に明るい青色のLED（が3.0-3.4 V、が80 mA、5 Vの電圧源）の計算で25オームが得られた場合（の下限を使用して）順方向電圧）、それは結構です。したがって、全体の電流は80 mAであり、抵抗器とLEDの電圧降下はそれぞれ2ボルトと3ボルトでなければなりません。 $V_{f}$ $I_{f}$

しかし、代わりに100オームの抵抗を使用した場合はどうなりますか？または他の値-電圧降下と電流をどのように計算しますか？それらのうちの1つが同じままであると仮定しますか？

— mk12
ソース

12

LEDの順方向電圧降下は（ほぼ）同じままですが、電流は変化する可能性があるため、計算は（Iを解くのと同じ方程式）になります。

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

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

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

したがって、必要な電流がわかっている場合は、たとえば10mAのように値を接続するだけです。

R = \frac{（ 5 V - 3 V ）}{0.01 A} = 200 Ω

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

基本的に、電源とLEDの順方向電圧はかなり静的であるため、信頼できるという事実は、どのような値の抵抗器でも静的電圧がかかることを意味します（この場合は〜2Vなど）。その電圧を見つけて、必要な電流に応じて抵抗値を選択します。

以下はダイオードのVI曲線です（wiki LEDページから）。電流が急激に上昇することに注意してください（指数関数的に）が、「オン」電圧に達すると電圧はほぼ同じままです。

ダイオード曲線

電流をより正確に制御するには、ほとんどのLEDドライバICが提供する定電流を使用します。

— オリ・グレイザー
ソース

これは理にかなっています。10kの抵抗を接続して実験すると、電圧降下は2〜3から2.5〜2.5になりました（そしてLEDは非常に薄暗くなりました）。曲線の始まり。しかし、そうでなければ、電圧は静的であると仮定するか、可能であればグラフィカルに解くことができます。ありがとう、私は今理解したと思います。

— mk12

-1

何が起こっているのかを理解するために、これを試してください。

5ボルトの電源を想定して、2つのLEDを順方向に直列にします。抵抗なし。パワーを追加します。起こるのは、両方が点灯することです。そして、電流は光の放出によって制限されます。抵抗なし。

LEDの合計順方向電圧を超えない限り、電力出力容量に基づいて独自の電流を制限します。

また、通常の1N914のようなダイオードを使用して、それぞれ0.7ボルトの順方向降下がある抵抗器として機能させることもできます。5ボルトでは、ジャンクションを吹き飛ばすことなく3つの1N914ダイオードとLEDを使用できます。次に、ダイオードの取り外しを想定します。または追加します。

0.7ボルトを超えるLEDの「抵抗」は実際の抵抗であるが、炭素元素によるものではなく、接合部がある電力レベルで発光しているという点で仮想抵抗です。これは、電流に順方向電圧を掛けたものです（効率レベルを掛けたもの）。

— SkipBerne
ソース