Formula corretta per la resistenza di limitazione della corrente a LED?

Sto cercando di capire quale valore di resistenza utilizzare in un circuito LED. L'equazione che userei per fare questo è:

R = \frac{V_{c c} - V_{f}}{I_{f}}

$R = \frac{V_{cc} - V_f}{I_f}$

Sembra logico e ha perfettamente senso. Le risposte alla domanda Come posso calcolare il valore della resistenza per un semplice circuito LED? conferma anche questo.

Ho i seguenti LED:

$V_f = 3.3V$
$I_{f_{typ}} = 20mA$

Utilizzando un alimentatore da 5 V:

$V_{cc} = 5V$

Collegandoli all'equazione precedente si ottiene:

\begin{array}{rcl} R & = & \frac{V_{c c} - V_{f}}{{io}_{f}} \\ = & \frac{5 V - 3.3 V}{20 m UN} \\ = & 85 Ω \end{array}

$\begin{eqnarray} R & = & \frac{V_{cc} - V_f}{I_f} \\ & = & \frac{5V - 3.3V}{20mA} \\ & = & 85\Omega \end{eqnarray}$

Tutto bene finora.

Tuttavia, se uso la calcolatrice su http://led.linear1.org/1led.wiz , ciò mi dà 100Ω . Se uso l'app ElectroDroid sul mio telefono, questo mi dà 85Ω .

Quindi, suppongo che il calcolatore linear1 stia usando un metodo diverso per calcolare questo valore di resistenza; c'è un modo migliore per farlo?

led resistance current-limiting

— Jeremy Kerr
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Ciao, puoi dire cosa significa Vf e If (solo coraggioso: P)

— Sean87,

@ Sean87: sono la tensione diretta (Vf) e la corrente diretta (If) del LED.

— Jeremy Kerr,

Risposte:

Il tuo calcolo è corretto linear1 arrotonda per eccesso al prossimo valore E12 , che risulta essere 100 . Il valore E12 più vicino sarebbe stato di 82 , e sarebbe comunque sicuro, perché, anche se la corrente sarà maggiore, la differenza sarà piccola, entro la tolleranza del 10% della serie E12. $\Omega$ $\Omega$

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I puristi potrebbero dire che sto tagliando gli angoli qui. Russell ha una lunga risposta sull'iterazione della soluzione, e altri si lamentano (ehi, senza offesa!) Di arrotondare per essere più sicuri. La mia risposta vuole essere pragmatica ; nessun ingegnere professionista può permettersi di impiegare 15 minuti per calcolare la resistenza per un classico LED a colori. Se rimani ben al di sotto della corrente massima consentita, avrai abbastanza spazio per consentire un arrotondamento e il valore arrotondato non sarà evidente nella luminosità. Tuttavia, per la maggior parte dei LED la luminosità percepita non aumenta molto al di sopra di un valore tipicamente di 20 mA.

— stevenvh
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Ah! ha senso, grazie. Sì, 82Ω sembra abbastanza vicino, a 20,7 mA.

— Jeremy Kerr,

Ω

$\Omega$

Ω

$\Omega$

Pragmatismo ... sospiro ... Mi manca lavorare con persone pragmatiche. I tipi di ingegneria intellettuale tendono a fare OCD su cose che sono assolutamente inutili a scapito di cose davvero importanti, come gli orari (e le pause pranzo e i fine settimana con la famiglia / amici) ...

— Adam Lawrence,

@Madmanguruman - ... sorseggiando un drink con gli amici su una terrazza del centro in una serata di sole. In effetti, devi assolutamente bilanciare le tue priorità !

— Stevenvh,

@Jeremy - 100mA è abbastanza alto, probabilmente è il punteggio massimo assoluto (AMR). Non si dovrebbe mai operare ininterrottamente con AMR. Come dice il massimo assoluto , il che significa danni quasi garantiti se lo superate. Ma come ho detto, la maggior parte dei LED non ha molto guadagno in luminosità oltre i 20 mA, comunque.

— Stevenvh,

La tua formula è corretta MA per farlo correttamente devi ripetere il risultato. Questo perché la caduta di tensione diretta a LED non è lineare con la corrente (o la corrente non è lineare con caduta di tensione diretta. In molti casi questo effetto non è significativo, ma in alcuni casi può portare a risultati che sono 2: 1 o più in errore .

Dove c'è molta tensione "headroom" per il resistore serie - la differenza tra Vcc e Vf - il risultato originale rischia di essere abbastanza vicino da correggere in modo da non avere importanza. Ma se la tensione di headroom è piccola rispetto a Vf, le variazioni del LED Vf con corrente cambieranno headroom che cambierà corrente che cambierà Vf che ... Questo accade davvero nelle situazioni del mondo reale.

Per i LED bianchi, Vf è in genere nell'intervallo da 2,9 V a 4 V con valori più tipici da 3,3 a 3,8 V fino a poco tempo fa e da 3,0 a 3,3 V in LED più moderni ad alta efficienza. Nelle applicazioni di produzione serie, Vf sarà disponibile in "contenitori", quindi può essere garantito entro circa +/- 0,1 V a una data corrente. Nelle vendite al dettaglio è possibile ottenere campioni da ogni contenitore in corso e Vf può essere ad esempio 3,3 V per un LED e 3,6 V per un altro nominalmente identico.

Se si opera da 5 V, l'headroom sarà rispettivamente di 1,7 V e 1,4 V per una variazione di corrente di circa (1,7-1,4) / 1,7 = ~ 18%. Aggiungete a quel leggero spostamento in Vf con corrente come sopra e variazioni del 20% in If possono risultare tra LED "identici". Nella maggior parte dei casi ciò non farà la minima differenza pratica. L'emissione luminosa è approssimativamente proporzionale alla corrente: una variazione del 20% nell'emissione luminosa non è rilevabile dall'occhio da parte di tutti, ma da parte degli spettatori più esperti o esperti.

Se questo fosse un LED di potenza da 5 Watt, la differenza nella dissipazione del LED potrebbe essere di 1 Watt e questo potrebbe fare la differenza nelle temperature di esercizio e nella durata.

Tutto ciò porta al consiglio che nelle applicazioni "serie" i LED dovrebbero essere pilotati da una sorgente di corrente costante se ci si preoccupa della vera corrente operativa. In ruoli di "indicatore" o applicazioni di illuminazione di basso livello questo potrebbe non avere importanza. In applicazioni ad alta potenza o in cui la durata del LED è importante, è essenziale un azionamento a corrente costante.

— Russell McMahon
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Sebbene teoricamente assolutamente giusto, non conosco nessun ingegnere che perda tempo a cercare un LED classico (a proposito, il metodo grafico è più veloce). Le differenze nell'aspetto sono semplicemente troppo piccole. (E purché tu non faccia funzionare il LED alla sua massima corrente, cosa che non dovresti mai fare comunque)

— stevenvh

@Russel - Cos'è questa cosa "Ref: TMBJ" alla fine delle tue ultime risposte? Il dizionario acronimo dice che sono o potrebbero essere Jedi o giacca termoplastica Minerva Body Jacket. Se è un sig, appartiene al tuo profilo. Puoi anche modificare il tuo nome utente, se vuoi che venga visualizzato in tutte le tue risposte.

— Kevin Vermeer,

@Kevin - La mia ipotesi è "This Might Be (J) utile" :-). In un commento a questa risposta ho spiegato perché sarebbe stato cancellato, come apparentemente ha fatto Kortuk.

— Stevenvh,

Ora conosci un ingegnere che esegue l'iterazione delle correnti LED quando è una buona idea farlo. Se hai BISOGNO di iterare hai troppo spazio per la sicurezza, ma se hai troppo spazio per la sicurezza devi iterare. Non vi è alcun motivo per non far funzionare un LED alla massima corrente nominale se serve e se si progetta correttamente. Ho circa 2 milioni di LED "là fuori" che sono progettati correttamente :-) (e corrente costante pilotata).

— Russell McMahon,

Ah - il fantasma che ha sradicato il cretino ha colpito quasi un anno dopo l'evento.

— Russell McMahon,