Подключение светодиода к «несовместимому» источнику напряжения

Что касается перенапряжения, читайте здесь: Как напряжение может сжечь светодиод? Под напряжением он не будет светиться или будет очень тусклым.

Применение большего напряжения, чем рассчитано на светодиод, приведет к его перегреву и перегоранию / возгоранию, если вы действительно переусердствуете.

Конечно, это при условии, что батарея может генерировать такой большой ток. Вы можете просто обнаружить, что напряжение батареи падает ...

Применение меньшего напряжения сделает его тусклее.

ДОПОЛНЕНИЕ: Чтобы устранить путаницу с напряжением/током, посмотрите на простую схему ниже.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}

R1 — это балластный резистор, R_Led — эффективное сопротивление светодиода, когда он включен. Обычно мы не думаем о светодиодах как о сопротивлении, но на самом деле они имеют сложное эффективное сопротивление. Для целей этого описания это делает вещи немного яснее.

Вы видите, что ток через светодиод будет просто

$I = V_{BAT}/(R1 + R_{LED})$

И что напряжение на светодиоде

$V = V_{BAT} - (I * R1)$

Хорошо, так что, возможно, математика смущает вас ..

Можете ли вы представить, что происходит, когда вы ПОВЫШАЕТЕ R1 ...

Когда вы это делаете, вы увеличиваете общее сопротивление цепи, поэтому ток должен быть меньше. В то же время, поскольку R1 стал больше по сравнению с R_LED, напряжение V ДОЛЖНО падать.

Таким образом, балластный резистор устанавливает как напряжение, так и ток через светодиод для определенного напряжения питания в пределах допусков прямого напряжения светодиода.

Светодиод не регулируют, регулируя приложенное к нему напряжение: регулируют ток . Причина в том, что ВАХ светодиода очень крутая вблизи его нормальной рабочей точки. Небольшие колебания напряжения вызывают большие изменения тока. Если вы попытаетесь регулировать напряжение, вы рискуете превысить максимальный номинальный ток и сжечь светодиод.

Самый дешёвый способ регулирования тока* показан в видео: поставить светодиод последовательно с балластным резистором (он же «токоограничивающий резистор»). Это делает соотношение ток/напряжение более управляемым.

Наиболее эффективным способом является использование источника постоянного тока . (часто называемый «драйвером светодиодов», если он разработан специально для приложений светодиодного освещения.)

* На самом деле, есть более дешевый способ: в фонариках-брелках, в которых для питания используются крошечные кнопочные элементы или батарейки типа «таблетка», они часто просто подключают светодиод непосредственно к батарее. В этих конструкциях сама батарея действует как балластный резистор. Все батареи имеют внутреннее сопротивление , и чем меньше батарея, тем большее сопротивление она имеет.

Давайте рассмотрим поведение двух последовательно соединенных компонентов схемы: резистора и светодиода, эта последовательная цепь подключена к источнику напряжения. Мы сохраняем то же значение резистора и увеличиваем напряжение с 1 вольта до 9 вольт с шагом в 1 вольт.

^{смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab}