Работает ли схема из 3 светодиодов, подключенных последовательно к батарее 9 В?

При последовательном соединении через все устройства протекает одинаковый ток.

Вы захотите внимательно посмотреть на эту схему и спросить себя: «Что будет препятствовать тому, чтобы эти 3 светодиода текли больше , чем их номинал 20 мА?

Номер в техпаспорте не подойдет. Это только предостерегает вас от разработки схемы, которая позволила бы им потреблять более 20 мА.

Если вы думаете: «Ну, там написано 20 мА, поэтому он обязательно должен саморегулироваться до 20 мА», нет. Компоненты так не работают. Бытовые приборы делают; светильник, который утверждает, что потребляет 120 мА от сети переменного тока, будет, потому что он спроектирован как система (и одобрен и внесен в список UL) для этого. Система питания переменного тока с постоянным напряжением заставляет приборы работать линейно (саморегулируя их потребление).

Компоненты делают то, что их природа. Светодиоды очень нелинейны, и небольшое изменение напряжения приведет к сильному изменению тока.

Так что, если вы проектируете наихудший случай, когда батарея 9 В выдает 9,7 В, а светодиоды падают, вы говорите, что по 3 В каждый, это 0,7 В для падения на резисторе, и вы не получите поток 20 мА.

E=IR is Ohm's Law. 
0.7 = 0.02 x R 
 50 x 0.07 = R 
 35 = R 

35 Ом - это место для начала. Вы захотите протестировать его в реальном мире, чтобы увидеть, что он на самом деле делает.

Это очень холодные белые (голубоватые) светодиоды, которые, как я ожидаю, составляют от 3,0 до 3,1 при 20 мА, но имеют ESR около 16 Ом каждый. {СОЭ~1/60 мВт)

Между тем 9В алк. диапазон батарей примерно такой же или меньше ESR, поэтому вам не нужна серия R. но в конечном итоге это будет измеритель напряжения батареи, а не фонарик.

Но вы, скорее всего, получите <20 мА, за исключением свежих щелочных батарей Panasonic.

Если светодиоды измеряют 3,1 В каждый, то при 9 В на 3 последовательно вы получите <20 мА.

Например, в лучшем случае Vf составляет {3,0 В- (20-I(мА)]* 16R} * 3 светодиода = Vf для диодной цепочки.

Если ячейка 9 В имеет импульсный ток короткого замыкания 1 А или ESR 9 Ом, то 10 мА, а затем напряжение до 90 мВ.

Вы получите гораздо лучшие результаты с аккумуляторными батареями CR2 x3 (дешево в Интернете)

Светодиоды с батарейным питанием не должны использовать токоограничивающий резистор.

Выбранные вами светодиоды имеют прямое напряжение, указанное в диапазоне 3,0–3,2 В, поэтому батарея на 9 В будет пограничной. Вы должны были бы получить их и измерить фактическое прямое напряжение. Многие белые светодиоды имеют напряжение менее 3 вольт, больше похоже на 2,8 вольта. Если фактическое Vf ниже 3 В, то ток необходимо регулировать.

Светодиоды с батарейным питанием лучше всего управляются CCR, а не токоограничивающим резистором.

Пример CCR: On-Semi NSI45020

3 белых светодиода и батарея 9В не рекомендуются. Светодиоды будут постоянно тускнеть.

Лучше было бы питать их от батареи 3,6 В и использовать CCR с 3 выходами, например ON-Semi CAT4003B или Microchip CL320.

Батарея на 9 В или любая батарея на самом деле является неидеальным источником напряжения, который лучше представить в виде последовательно соединенных источника напряжения и резистора. Для щелочных батарей 9 В они имеют высокое эквивалентное последовательное сопротивление по сравнению, скажем, с батареями типа АА.

Светодиоды потребляют прямой ток при заданном прямом напряжении.

Если напряжение ниже целевого тока, то его можно подключить без какого-либо другого типа ограничения тока. В этом случае батарея на 9 В также действует как резистор, но не то, чтобы это было необходимо.

Вы можете подключить 3 светодиода 3 В при 20 мА к щелочной батарее 9 В без каких-либо проблем.

Регулярно ставлю 2х батарейки АА без резистора с синими светодиодами 3,2В.