Come viene suddivisa la corrente con due LED paralleli?

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Ho due LED in parallelo con diverse tensioni in avanti e voglio sapere quanta corrente scorre attraverso ciascuno di essi. Hanno una resistenza in serie collegata prima di essere divisa. Così:

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Dato che i LED non seguono la legge di Ohm, non sono sicuro di come calcolare la corrente attraverso ciascun LED. Ho pensato di trattare i LED come fonti di tensione e applicare i loop KVL, ma sono ancora bloccato.

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led circuit-analysis

— tgun926
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Se stai ponendo questa domanda come una domanda pratica (cioè vuoi costruire questo circuito), dovresti sempre dare a ciascun LED la sua resistenza di limitazione della corrente. Come accennato da @Andy aka, non saranno perfettamente abbinati e probabilmente finirai per bruciare uno dei LED.

— Hari Ganti,

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thread correlato: i diodi in parallelo sono una cattiva idea?

— Nick Alexeev

Quello che hanno detto tutti - E / MA. I LED hanno una curva di tensione / corrente esponenziale (modificata) che viene mostrata nella scheda tecnica da tutti i buoni produttori (e alcuni cattivi). I LED NON hanno un assorbimento di corrente fisso - varia con la tensione. Quando si posizionano due LED con curve Vf / If diverse in parallelo, si stabilizzano in un punto in cui la caduta del resistore produce una tensione a cui la somma della corrente del LED determina la tensione fornita tramite il LED. Sebbene ciò sia banalmente ovvio, è anche (quasi) profondo :-). ....

— Russell McMahon,

.... Il sistema è dinamico. PUOI modellarlo, ma probabilmente più facile e quasi sempre abbastanza buono è un po 'di iterazione usando le curve VI per ciascun LED. È possibile calcolare facilmente V_LED fornito con una data corrente da: [V_LEDS = Vsupply - I_LEDS x Rseries]. Collegare vari V_LEDS nelle due curve VI fino a quando le correnti corrispondono a quelle fornite dalla formula sopra. Richiede un minuto o pochi.

— Russell McMahon,

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Se due LED con tensioni diverse a termine sono collegati come mostrato, allora per parti elettroniche idealizzate , il LED con maggiore V _f consentirà nessuna corrente attraverso di essa, e fino no luce. Il LED con V inferiore _f sarà l'unico illuminata.

schematico

^{simula questo circuito - Schema creato usando CircuitLab}

Per capirlo meglio, si noti che il voltmetro come mostrato sopra leggerà 2,4 Volt, la tensione diretta del LED1 e che non è sufficiente per accendere il LED2.

Per calcolare la corrente assorbita dalla batteria (primo diagramma nella domanda), la caduta di tensione attraverso il resistore da 100 Ohm che passa detta corrente, deve essere uguale alla differenza tra alimentazione (5 Volt) e V _f (2,4 Volt):

I = \frac{V}{R} = \frac{5.0 - 2.4}{100} = 0.026 A = 26 m A

$I = \frac{V}{R} = \frac{5.0 - 2.4}{100} = 0.026 A = 26 mA$

Anche il LED1 avrà quindi 26 mA che lo attraverseranno e il LED2 avrà 0 mA .

Quando si utilizzano componenti del mondo reale, il comportamento è leggermente diverso. Nota il grafico VI per questo LED blu da 2,7 Volt :

Curva VI per LED

Anche se il foglio dati indica una tensione diretta da 2,7 (tipica) a 3,6 Volt, la corrente effettiva consentita a 2,4 Volt, indicata dalla linea rossa, è appena inferiore a 1 mA nel grafico. Certo, il grafico è un'approssimazione. Anche due LED dello stesso lotto di produzione avranno curve VI effettive leggermente diverse, con la variazione di temperatura che aggiunge un altro set di variabili.

Comunque sia, questa corrente di ~ 1 mA attraverso LED2 ridurrà la corrente assorbita da LED1 di circa la stessa quantità, se si dovesse semplificare un po 'le cose. Le correnti esatte attraverso i due LED possono essere determinate solo sperimentalmente, a causa delle variabili ambientali e produttive che interessano le varie parti.

— Anindo Ghosh
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Non sono sicuro che chiamerei la differenza tra 0 e 1ma "marginalmente", 1 mA è sufficiente per ottenere la luce evidente dalla maggior parte dei LED.

— Peter Green,

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Se i due LED fossero perfettamente abbinati tra loro, allora potrebbero condividere lo stesso resistore. Poiché non sono perfettamente abbinati nella caratteristica VI, uno potrebbe apparire un po 'più luminoso dell'altro perché tenderà ad aumentare la quantità di corrente.

Per evitare ciò, di solito è preferibile utilizzare un resistore per ciascun LED ma, nonostante ciò, alcuni LED appariranno solo più luminosi ma (statisticamente) meno che se tutti i LED condividessero un resistore.

— Andy aka
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NOTA: i LED (e diodi, BJT) hanno un coefficiente di temperatura negativo, quindi il problema aggiuntivo con un singolo resistore di combustione è la fuga termica (più una preoccupazione per i LED di potenza più elevata)

— JonRB

In che modo alcuni IC driver possono cavarsela usando un singolo resistore con un valore di resistenza relativamente elevato (rispetto a un tipico ~ 200 Ohm o più), maggiore di 10k, per limitare la corrente per tutti i LED?

— Sherrellbc,

@sherrellbc: i circuiti integrati del driver a cui si fa riferimento utilizzano il resistore per controllare le sorgenti di corrente interne e avranno una sorgente di corrente per ciascuna uscita LED.

— Peter Bennett,

Tendo a lavorare sul presupposto che per gli indicatori "identici" è possibile cavarsela con una resistenza condivisa (tra 2 LED), ma per l'illuminazione (dove si desidera una corrente quasi massima) non è possibile. Per gli indicatori, si supponga che i LED possano funzionare a 20 mA max. Scegli una resistenza per fornire 10 mA per LED. Se 1 LED scompare in uno sbuffo di fumo, il sopravvissuto è ancora all'interno delle specifiche, anche la corrente iniziale è abbastanza bassa da ridurre un autoriscaldante significativo. Tuttavia, se stai progettando una scheda, non ha senso scartare i resistori.

— Chris H,

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Spesso i fogli delle specifiche conterranno grafici IV, potresti avere un'idea abbinando la tensione e sommando le correnti e facendo alcune approssimazioni successive. Se i LED hanno colori diversi, ad esempio, avranno tensioni in avanti significativamente diverse e il LED a votazione più elevata (di solito a lunghezza d'onda più corta) sarà praticamente spento.

In generale, dovrai risolvere un sistema di equazioni:

V_{s u p p l y} = R_{1} (I_{l e d 1} + I_{l e d 2}) + V_{l e d}

$V_{supply} = R_1(I_{led1}+I_{led2}) + V_{led}$

I_{l e d 1} = f_{1} (V_{l e d})

$I_{led1} = f_{1}(V_{led})$

I_{l e d 2} = f_{2} (V_{l e d})

$I_{led2} = f_{2}(V_{led})$

dove f1 e f2 sono funzioni che esprimono le rispettive caratteristiche IV dei LED. Puoi trovare una soluzione approssimativa usando i grafici o, se sei interessato, potresti usare un modello matematico (es. Vedi l' articolo sulla modellazione dei diodi in Wikipedia ) e trovare una soluzione simbolica o numerica approssimativa, usando essenzialmente la stessa approssimazione successiva metodo come faresti con le trame.

Per una nota più pratica, è necessario utilizzare resistori di zavorra separati se si desidera che entrambi i LED funzionino. Potresti anche essere in grado di alimentare LED1 (2,4 V) da LED2 attraverso un piccolo resistore di zavorra, soprattutto se LED2 è un diodo ad alta corrente e corrente elevata.

— biggvsdiccvs
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La risposta "imbroglione" è quella di mettere una resistenza a basso ohm (ad es. 1 ohm) in serie con ciascun led, misurare la tensione su ciascuno di essi e calcolare le correnti relative con una buona legge di Ohm.

— user51520
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+1 non perché ha risposto bene alla domanda (non ha funzionato) MA farlo aumenterà notevolmente l'assorbimento di corrente del LED.

— Russell McMahon,

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All'inizio degli anni '80, ho realizzato un'invenzione basata su questa "cattiva" idea: un indicatore di tensione zero a 3 LED. È interessante vedere come funziona. Il LED 1 era verde (VF = 2,5 V) mentre il LED 5 e il LED 7 - rosso (VF = 1,5 V). Il resistore di base 8 può essere omesso; il rapporto tra le resistenze 2 e 3 può essere modificato ma la loro somma deve essere mantenuta costante.

Indicatore LED a tensione zero

— Fantasista di circuiti
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Utilizzando il circuito sopra, sarà necessario conoscere tre valori per determinare il valore corrente.

$R$
$V_f$
$V_s$

Dopo aver ottenuto questi tre valori, inseriscili in questa equazione per determinare la corrente:

I = \frac{V_{s} - V_{f}}{R}

$I = \frac{V_s-V_f}{R}$

— Deepak Kumar
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