供給電圧<順方向電圧にもかかわらずLEDが点灯する理由

3.5Vの標準順方向電圧と最大順方向電圧3.9Vを指定したLEDがあります。

300オームの抵抗を直列に接続して3.3Vを印加しました。なぜ点灯したのですか？

このLEDを設計の信頼できる選択肢として選択できるかどうか疑問に思っています（これは、前述のとおり、基板全体で3.3V電源で動作します）。

私の考え：

LEDデータシートには、順方向電圧と電流の曲線があります（順方向電流をXの代わりにY軸に配置したのはなぜですか？とにかく、曲線はより小さな電流で順方向電圧の減少を示しています。多分これは説明ですか？

これは、このLEDのダウンロード可能なPDFデータシートです（これは3色LEDであり、この質問では、青と緑の仕様を参照していました）。

あなたは正しいです-順電圧は順電流に依存します。

標準値の表に表示されている順方向電圧は20mAの電流に対するものであり、3色すべてを同時に使用すると高すぎます（3ページの絶対定格の表の脚注2-15mAが最大です）場合）。

データシートの図2を見ると、順方向電圧と順方向電流の関係がわかります。ここに表示されているのは、順方向電圧が3.3Vの場合、20mAの順方向電流が期待できることです。3Vの場合、8mAになります。より高い抵抗値はこれをより信頼できるようにするのではなく、LEDを暗くするだけです。抵抗をできるだけ小さくしたいとします。

抵抗は、順方向電圧を15mAの電流で約3.1Vに下げるのに十分な大きさでなければなりません。これは、約13.3オームの値を意味します（ただし、赤いLEDの値は大きくする必要があります）。

このLEDが使用できるかどうかは、必要な明るさによって異なります。完全に点灯する必要がない場合（または、高輝度のバージョンを使用する場合は、4ページを参照）、問題なく動作します。完全な強度を使用できることを確認したい場合は、別の強度を使用する必要があります。Olinは正解です。バッチ間のばらつきは、一部のバッチが他のバッチよりも明るいことを意味する場合もあります。均一な輝度を確保するには、LEDに流れる電流を制御する必要があります。

データシートの「標準」は、有用なものを意味するものではありません。それらは主にマーケティングの数字であり、通常、ベンダーは自分自身を美しく見せようとしています。

最小スペックと最大スペックが重要です。フル動作電流で通常 3.6 Vを超えるLEDが3.3 Vで多少点灯するのは当然のことです。電流はおそらくフル電流よりかなり少ないですが、一部のLEDは非常に明るいため、最大電流のごく一部であなたのベンチ。

いいえ、このモデルのLEDは確実に3.3ボルトから点灯しません。あなたは成功したものを見つけました、そしてあなたが得る次の1000もそうかもしれませんが、その後の次の10000は薄すぎるかもしれません。仕様シートに3.3 Vで何が得られるかが明記されていない限り、保証はないと仮定する必要があります。実際には、おそらく3.3 Vである程度の光が得られますが、その光の量は部分ごとに簡単に大きく変動する可能性があります。

LEDは理想的なダイオードではないため、「ターンオン」ポイント（Vf）は完全に鋭い遷移ではありません。一般的なLEDのIV曲線を見ると、次のことがわかります。

Vfは多くの場合、たとえば20mAで取得されます（データシートによっては、異なる電流でいくつかのVfsが示されます）

このことから、両端の電圧を変更してLEDを制御するのは難しいことがわかります。そのため、最適な制御を行うには、定電流ドライバーが必要です。このタスク専用のICをたくさん購入するか、独自のシンプルなソースをロールバックできます。
定電流ドライバーの場合、LEDのVfが変化すると（プロセス、温度など）、ドライバーは電流を一定に保つように補償するので、これは部品のばらつきに関係なく電流を正確にしたい場合に行う方法です（注記XmAでの輝度は、これも異なるため、異なる場合があります）

出力電圧の上、下、または上/下の供給電圧でLEDを駆動

LEDドライバーにはさまざまな種類があります。一部は基本的な定電流リミッターであり、一部はブースト（またはバック）トポロジーまたはチャージポンプを使用して、定電流のより広いコンプライアンス範囲を提供します。

シンプルな定電流ドライバー：

単純な定電流ドライバは、電圧が供給電圧に近づくと（制限要素の両端の降下により）レギュレーションを失います。これはデータシートに記載されています（この例のパーツデータシートの最低供給オーバーヘッドを参照してください、pg.10）。

ブーストLEDドライバー

ブーストトポロジを使用するLEDドライバー（スイッチングレギュレーターのように設定されているが、電圧ではなく定電流に設定されている）は、定電流を提供しますが、電圧を電源範囲よりも高くして、合計Vfで直列にLEDを駆動できるようにします供給電圧以上：

SEPIC、昇降圧、Cuk LEDドライバ

さて、それではあなたの入力電圧が変動した場合、上記程度と出力電圧の下に？典型的なケースは、約4.3V〜2.7Vで変動する可能性のあるLi-Ionバッテリーを使用していて、LEDに必要な電流を流すために3Vの出力が必要な場合です。
この場合、SEPIC、昇降圧、またはCukドライバーを使用します。すべてが同じことをここで行うことができますが、トポロジが異なります（一方をもう一方に選ぶ理由は、さらに読みたいと思うかもしれません-たくさんの本/アプリのノートがそこにあります...）

とにかく、これがLM3410を使用したSEPIC回路の例です。

そして、これは出力電圧の上下の入力電圧での効率の表です。LED電流のレギュレーションが完全に維持されていることがわかります。

（また、ここで電流が変化することを考えると、Xの代わりにY軸に順方向電流を配置する理由も混乱しています）。

ピン間の電圧降下に応じてダイオードが導通していると言われました。そのため、流れることができる電流は、ダイオード（またはLED）の両端の電圧降下に直接関係しています。そのため、電圧はX軸、電流はY軸です。