Расчет тока для параллельного массива последовательно соединенных светодиодов

Я получаю странные показания от массива светодиодов, которые я мог бы сделать с небольшой помощью понимания. У меня очень специфический проект, но чтобы абстрагироваться от этого вопроса, предположим следующее:

У меня есть 24 светодиода в 4 наборах, каждый из 6 светодиодов с резистором 68 Ом. Это светодиоды на 1,8 В, потребляющие 20 мА, а у меня есть источник питания на 12 В.

схематический

смоделируйте эту схему - схема, созданная с помощью CircuitLab

Я понимаю, как рассчитать требуемый резистор и ток для одиночных светодиодов, но я использовал довольно отличный http://led.linear1.org/led.wiz , чтобы сделать для меня математику. Он заключает, что мой массив будет использовать 80 мА.

Однако, когда я использую свой измеритель, он говорит мне, что массив использует только 8 мА?!

Я планирую запустить это от моего Arduino Micro, который может легко выдавать 8 мА с контакта, но, конечно, не 80 мА, поэтому разница для меня имеет решающее значение.

Первоначально я думал, что неправильно считывал показания счетчика (он новый), и я ошибся в 10 раз, но единственной другой вещью с известным (выше) током, с которым я мог сравнить свой измеритель при 12 В, был сам Arduino, который рисует 37 мА, что для меня звучит примерно правильно (и 370 мА кажутся слишком высокими для Micro), что означает, что мой измеритель, вероятно, правильный?

Я знаю, что вы можете получить разные светодиоды или что-то еще, но у меня есть 3 таких массива, и все они показывают одно и то же ~ 8 мА. Что мне не хватает, или этот массив должен тянуть только 8 мА? Как следует рассчитывать параллельную матрицу последовательно соединенных светодиодов?

Спасибо за любую помощь.

Что вы используете в качестве источника 12В?
12-вольтовая настенная бородавка, так что это довольно стабильное 12-вольтовое напряжение (в отличие от автомобильного аккумулятора).
Дает ли он текущий рейтинг? А вы уверены, что использовали резисторы на 68 Ом (сине-серо-черные)? Если вы случайно использовали 680 Ом (синий, серый, коричневый), числа работают правильно.
Да, блок питания рассчитан на 2А. Проверил мультиметром, стабильно 12,13В. И хотя я сам сначала сомневался, я проверил резисторы; синий, серый, черный, и я дважды проверил с помощью измерителя (на случай изворотливых глаз), и они составляют 68 (почти) Ом.
Измерьте напряжение на одном из ваших резисторов. Какое напряжение? (Вполне вероятно, что ни на одном из резисторов напряжения почти нет. Но проверить стоит, чтобы быть уверенным.)
Каково внутреннее сопротивление вашего мультиметра (паспорт). В некоторых случаях сопротивление настолько велико, что практически невозможно получить хорошие результаты. Кроме того, как вы сказали, он новый, поэтому, возможно, вы до сих пор не измеряли им ток.
Напряжение на резисторе 0,26В. Измеритель всего лишь дешевка (Tacklife DM09), и, к сожалению, я нигде не вижу упоминания о внутреннем сопротивлении, но если я использую свой старый измеритель для его измерения, у него нет показаний, что предполагает отсутствие цепи или сопротивления. (Я подозреваю первое), что, я думаю, мало помогает.

Ответы (2)

Какой ток протекает по каждой ветви цепи?

Все ответвления параллельны источнику 12 В, поэтому на каждом ответвлении 12 В.

12 В "=" 6 * В л Е Д + я Б р А Н С ЧАС * 68 Ом
В л Е Д составляет около 1,8 В, поэтому
1,2 В "=" я Б р А Н С ЧАС * 68 Ом
1,2 В 68 Ом "=" я Б р А Н С ЧАС ≈ 18 м А

У вас есть четыре идентичных ветви, каждая из которых проводит ток одинаковой величины, поэтому общий ток составляет около 4 * 18 мА = 72 мА . Инструмент, который вы использовали, дает разумную оценку.

Если вы случайно использовали 680 Ом (синий серый коричневый) резисторы вместо 68 Ом (сине-серо-черные) резисторы, ток будет составлять 10% от приведенного выше расчета, что дает около 8 мА.

Я проверил проверил резисторы, они точно 68 Ом. Произошли еще две вещи, ни одна из которых не имела бы значения, но... 1) Я запускаю все три массива (72 светодиода) и меньший (еще 12 светодиодов) от общего источника питания, а затем измеряю своим измерителем. последовательно по одному массиву за раз. Они показывают 8 мА, но я заметил, что это значение увеличивается до 11 мА, когда я запускаю и измеряю только один массив за раз. 2) У меня довольно много клея от теплового пистолета, удерживающего вещи на месте, но если бы это вообще проводилось, чего я не думаю, это поднимет мА, а не понизит их?
@HeMan - Попробуйте построить и измерить одну ветвь (6 светодиодов + резистор), прежде чем делать это во всей системе. Если вы по-прежнему получаете бессмысленные измерения на одной ветке, это означает, что вы не построили ее должным образом или не измеряете ее должным образом. Горячий клей не является проводником и не повлияет на вашу схему.
Хорошо, к сожалению, у меня осталось только 4 желтых светодиода, но у меня есть много красных, которые имеют те же характеристики (правда, это только то, что написано на Amazon!), поэтому я сделал одну серию из 6 красных и резистора на 68 Ом. Я получаю 0,26 В на резисторе, 1,92 В на светодиодах (плюс-минус 0,02 В) и 12,12 В на источнике питания. И тем не менее, я все еще получаю только 5,23 мА для схемы?!

Я думаю, вы игнорируете допуск на этих светодиодах для Vf.

Я никогда не видел светодиодов на 20 мА, рассчитанных на максимальное напряжение 1,8 В, только типичные.

Если бы на самом деле они были Vf = 2,1 при 20 мА, это объяснило бы, почему вы получаете только 8 мА.

Что вы можете сделать, так это измерить Vf на одном светодиоде, а затем измерить Vss=12.?V, чтобы убедиться, что это правда. Тогда 8 мА * 68R = 0,5 В (приблизительно), поэтому 11,5 В / 6 = 1,92 В при 8 мА, что имеет смысл.

Решение.

Сократите строку до 5 светодиодов и пересчитайте R для фактического Vf. Моя оценка составляет 2,1 В при 20 мА на основе ваших точных результатов. Тогда (12 В - (5 светодиодов * 2,1 В)) / 20 мА = 1,5 В / 20 мА = 75 Ом (так что 68 будет немного больше, чем 20 мА)

Или изменить его с 6С4П на 5С5П с помощью 25 светодиодов

Заключение.

Уделите больше внимания допускам.
Все изменения Vf диода связаны с изменением ESR, а не с порогом 100 мкА или даже 1 мА.

Поэтому, если вы хотите получить более точный ток светодиода в своих проектах, укажите источники с более жесткими допусками по Vf или выберите партии, измерьте vf и выберите Rs, чтобы соответствовать вашему допуску по току. Каждая партия из 200 светодиодов или около того должна быть в пределах 1%, если они не перепутаны, не отсортированы или, что еще хуже, не проверены дешевыми и грязными дистрибьюторами.

Вы правы, математика работает, предполагая 1,92 В на светодиод, что примерно соответствует тому, что я читаю. Итак, вопрос в том, могу ли я предположить, что мой массив будет когда-либо потреблять только ~ 8 мА или около того (может быть, немного больше, когда они прогреются), и поэтому я могу запускать их напрямую с контакта ввода-вывода, рассчитанного на максимальное значение 20 мА? Я предполагаю, что вопрос в том, лучше ли вам управлять этими вещами, основываясь на фактических показаниях или на основе спецификаций?
Спасибо, что подтвердили мои расчеты. Вы должны учитывать стабильность напряжения питания как наибольшую переменную, когда цепочка светодиодов почти равна напряжению питания. Вы можете легко закоротить 68 Ом и ехать напрямую, пока Vcc не поднимается. Реальные показания более точны, чем заявленные. Но вам было бы разумнее следовать моему решению ответа. Но если вы уверены, что PS V+ будет стабильным, зашунтируйте 68R мультиметром в режиме мА и измерьте ток. Он должен быть около 20 мА.
Драйверы ввода-вывода обычно имеют RdsOn от 25 до 50 Ом, поэтому в этом случае вы можете уменьшить Rs строки 6S до 0 Ом.
Расчет тока для параллельного массива последовательно соединенных светодиодов
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v