Анализ цепи со светодиодом

Я хочу разработать простую схему с щелочной батареей 9 В (в настоящее время она имеет только 6,80 В), регулятором напряжения ( uA7805C ), синим светодиодом ( 151051BS04000 от Wurth Electronik ) и токоограничивающим резистором.

Схема показана ниже с использованием Circuit Simulator.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

  • Согласно техническому описанию синего светодиода Vf = 3,2 В @ If = 20 мА, и это график ВАХ для него.введите описание изображения здесь

  • uA7805C будет выдавать стабильное напряжение 4,8–5,2 В.

  • Предполагая, что VR Vout = 4,80 В, Vf = 3,2 В, следовательно, i = 20 мА.

    • i = (Vвых - Vлед)/R,
    • Vвых - Vлед = i*R,
    • R = (Vвых - Vлед)/i,
    • R = (4,80 - 3,20)/(20 м) = 0,08 кОм = 80 Ом

  • У меня резистор 82 Ом (допуск 5%, 0,25 Вт), пересчитав i, i = 19,5 мА ~ 20 мА, изменения Vf не будет.

  • Когда я построил схему с помощью макетной платы и измерил с помощью осциллографа (мультиметра не было) для измерения падения напряжения на компонентах, я обнаружил, что Vout = 5,0 В, Vled = +2,96 В и Vr = +2,04 В.

  • расчет i, i = Vr/R = 2,04/82 = 26,2 мА

Вот что я не понимаю, Vled = +2,96В, а по графику If = 2,5мА при Vf = +2,96В, но я рассчитал i = 26,2мА, а по графику Vf должно быть 3,2В

Пожалуйста, помогите мне с этой проблемой.

Могу ли я сказать, что молодец за отлично написанный и подробный вопрос :-) Хороший пример для ОП.
Аккумулятор 9 В, который выдает только 6,8 В, является почти разряженным аккумулятором. Удивительно, что регулятор 7805 выдает на своем выходе 5,0 В.
Спасибо @TonyM :)
@glen_geek, он все еще питает цепь, я предполагаю, что срок его службы подходит к концу. Раньше у меня получалось Vout 5,00В, потом 4,80, 4,40, а теперь 4,20В, но я не думаю, что проблема в регуляторе, попробую еще раз перепроектировать схему без регулятора и выложу выводы в правка к моему посту

Ответы (1)

Все ваши расчеты верны. График представляет собой типичную кривую IV для этого светодиода, падение будет выше для некоторых частей и меньше для других. В таблице указано, что максимальное падение напряжения при 20 мА составляет 3,4 В. Минимальное напряжение не указано. Это обычная практика, они не хотят отказываться от деталей, потому что они «слишком хороши» (низкое падение напряжения обычно считается хорошей вещью).

Но я думал, что в таблице указано типичное прямое напряжение (3,2 В) и максимальное прямое напряжение (3,2 В) при прямом токе = 20 мА. Это логично, что график показывает максимальные/типичные значения Vf при определенных токах If, но не минимум.
@Forat - графики в таблицах данных обычно представляют собой типичные значения для типичного устройства при определенной температуре. Мало того, что конкретное устройство может отличаться, но конкретное устройство, вероятно, будет меняться в зависимости от условий, особенно от температуры.
@KevinWhite Да, я понял, но это может сделать анализ схемы диодов немного запутанным.
@Mattman994 Mattman994 Просто запоздалая мысль, хорошо ли, что у нас низкое падение напряжения на светодиоде? если у нас есть источник 5 В, соединенный последовательно с резистором 82 Ом и синим светодиодом с Vf = 3,2 В, I = Vr/R = 1,8/82 = 22 мА, мощность, рассеиваемая в цепи, P = (5 * 22) мВт = 110 мВт, если мы изменим Vf на 2,96 В, а Vr на 2,04 В, I = 2,04/82 = 25 мА, P = (5 * 25) мВт = 125 мВт
@Forat - Несколько светодиодов часто соединяют последовательно, поэтому, как правило, лучше использовать низкое падение напряжения. Для вашей конструкции широкий возможный диапазон падения напряжения затрудняет прогнозирование тока. Но если у вас нет критических требований к яркости, не беспокойтесь об этом слишком сильно. Изменение тока на 50 % не кажется человеческому глазу изменением яркости на 50 %, поскольку реакция глаза является логарифмической.
@Forat Более низкое прямое напряжение означает, что вы платите меньше энергии за фотон.
Анализ цепи со светодиодом
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v