Помогите новичку понять, правильный ли дизайн

Я достаточно хорошо знаком с законом Ома, и я сделал некоторые расчеты. Я хотел бы, чтобы опытные инженеры подтвердили правильность этого закона или указали, где я допустил ошибку.

Вот идея

  • Я хочу запитать самодельную ленту из 20 светодиодов, желательно последовательно (при условии, что 2,5 Вф @ 20 мА)
  • У меня есть блок питания постоянного тока 4,5 Вт, 5 В, 0,9 ампер.
  • Требуемый резистор для схемы я рассчитал так:
P = V * I
P = (20 * 2.5) * 0.02
P = 1W
---
V = I * R
50 = 0.02 * R
R = 2500ohms

Исходя из этого, я предположил, что смогу подключить 20 светодиодов последовательно с этим блоком питания и резистором 2,5 кОм. Я также узнал, что в последовательно соединенных цепях напряжение падает, но ток одинаков, а в параллельных цепях напряжение одинаково, но ток падает. Это правильно или я что-то пропустил?

Опять же, я абсолютный новичок в электротехнике. Я закончил CS, но никогда не занимался физикой цепей.

РЕДАКТИРОВАТЬ

Из ответов я понял, что резистор используется для снижения напряжения, которое не падает на светодиодах, поэтому в этом случае мой источник питания 5 В сможет питать не более 1 светодиода с полной яркостью или 2, хотя и тусклее.

Могу ли я использовать повышающее напряжение, чтобы повысить напряжение и запитать эти 20 светодиодов последовательно?

РЕДАКТИРОВАТЬ 2

Все ответы помогли мне узнать намного больше об электронике и о том, как она работает, а также всегда проектировать схемы для запаса, а не для номинальных значений. Я понял свою ошибку, пытаясь подключить светодиоды последовательно, а не параллельно, мне не пришло в голову, что мне нужно всего два провода, а не по 2 на каждый светодиод, я знаю, глупая ошибка.

Спасибо всем за помощь, советы и информацию.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Какое напряжение у вашего блока питания?
Белые светодиоды обычно представляют собой УФ с люминофором, поэтому не ожидайте падения напряжения менее 3,2 В при номинальном токе.
@Hearth это 5В
Почему вы ожидаете, что сможете питать светодиоды серии 20 от 5 В??
@Hearth, это то, что я хотел бы понять, я могу питать несколько светодиодов параллельно на 5 В, если есть достаточный ток, верно? Поскольку мощность является произведением тока и напряжения, должно быть возможно питание как последовательно, так и параллельно. Если нет, то почему?
@ViníciusNegrão Одним из сайтов, которые можно прочитать, может быть Digikey .
Вы не можете изменить свой вопрос на совершенно не связанный с ним вопрос, так как теперь он сделал ответы на исходный вопрос недействительными. Если у вас есть новый вопрос, начните новый вопрос.
@jonk спасибо за ссылку, пойду читать

Ответы (3)

Вы можете использовать блок питания со своими светодиодами ... если вы соедините каждый светодиод последовательно со своим резистором и 20 таких параллельно.

Поскольку у вас есть 0,9 А и 20 светодиодов по 20 мА каждый, светодиоды будут потреблять всего 400 мА, поэтому у вас будет достаточно энергии.

Вы не указываете тип светодиодов, но синий/белый/фиолетовый потребляет около Vf = 3 В каждый, красный/зеленый/желтый около Vf = 2 В каждый (для более точных значений читайте их таблицы данных).

Таким образом, резистор должен быть (5 В - Vf) / 20 мА = (5 В - 3 В) / 0,02 = 100 Ом для белого или 150 Ом для красного; увеличьте эти значения для запаса прочности (120 или 180 Ом), и совершенно безопасно увеличить их еще больше, если они слишком яркие.

Требуется больше проводки, но все же это может быть проще, чем повышающий преобразователь.

Хорошо, спасибо за всю информацию. Я думал, что параллель будет простой, потому что я буду подключать минус к плюсу от светодиода к светодиоду и тратить меньше проводов. Но я только сейчас понял, что было бы проще просто провести 2 провода по всей длине и подключить каждый светодиод параллельно, это будет работать так же хорошо. Еще раз спасибо!
Каждый светодиод + резистор. Вы можете спросить, где обучение, если я сделаю это таким образом? Есть более глубокое сообщение о преимуществах последовательной и параллельной схем. Они оба имеют законное использование, а необходимость в 2 проводах полной длины или 20 резисторах является недостатком. Но вы можете настроить яркость отдельных светодиодов (путем замены резисторов)
Спасибо за ответ. В моем случае было бы лучше сделать это параллельно, но я понял, почему в этом случае это не сработает для серии, что было бы лучше и дешевле использовать больше резисторов и проводов, чем покупать повышающий усилитель. Столько ценной информации здесь, еще раз всем спасибо за помощь
(для простоты подключения вы также МОЖЕТЕ найти светодиоды со встроенными резисторами. Однако это компромисс, их труднее найти!)

Ваш расчет сопротивления неверен. У вас есть 20 светодиодов с номинальным (обратите внимание на номинальное, то есть оно может быть меньше или больше) прямым напряжением 2,5 В. Так что вам нужно по крайней мере 50V для вашего источника питания. Допустим, источник питания составляет 60 В, чтобы справиться с изменением номинального значения Vf. Тогда расчет последовательного резистора будет R = (60-50)/0,02 = 500 Ом. P = I2R = 0,2 Вт теряется в резисторе. Таким образом, вам понадобится резистор на 500 Ом с номиналом более 0,2 Вт.

Хорошо, заметил, что я должен рассмотреть варианты. Теперь мой вопрос: могу ли я подключить 20 светодиодов последовательно с источником питания 4,5 Вт, 5 В, 0,9 А? Если возможно, на что будет похожа эта схема? Учитывая использование повышающего регулятора
Использование поискового запроса «светодиодный повышающий преобразователь» должно дать множество примеров. Я бы посоветовал изучить закон Ома — без основ вы будете ходить по кругу. Просто для ясности - резисторы тратят энергию в виде тепла. Они не создают напряжения. Или, другими словами, вам нужно 1 В, чтобы через резистор 1 Ом проходил ток 1 А.
спасибо за ответ, это отличная информация, но я решил пойти на параллельный дизайн, приятно, наконец, понять преимущества и недостатки каждого дизайна. Всем спасибо за информацию!

Вам нужен резистор, чтобы сбросить напряжение, которое не сбрасывается диодами. На ваших диодах фактически падают все 50 В (при условии, что это напряжение источника питания), поэтому, если диоды точно такие , как вы описываете (подсказка: они не будут), вам не нужен или не нужен резистор. Однако это был бы грубый дизайн. Лучше использовать источник питания с некоторым запасом мощности, чтобы вы могли компенсировать разницу с помощью резистора, или использовать меньший источник питания и разделить диоды на две параллельные цепочки.

Ладно, я понял! Таким образом, если бы я хотел запитать цепочку светодиодов без каких-либо параллельных полос, мне действительно понадобился бы повышающий преобразователь вместо резистора. Я предполагаю, что моя ошибка заключалась в том, что я думал, что резистор повысит напряжение, поскольку V = I x R, но это заблуждение.
Это не заблуждение, но все падения напряжения вокруг контура должны суммироваться до нуля (включая соглашения о знаках). Посмотрите примеры закона Кирхгофа о напряжении. Ваши уравнения на самом деле работают для резистора, параллельного диодам, но тогда резистор не будет влиять на ток через диоды.
Спасибо за ответ, я обязательно прочитаю его, чтобы лучше понять основы электроники.
Помогите новичку понять, правильный ли дизайн
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v