Резистор на 20 светодиодов последовательно

Я возвращаюсь сюда за советом по схеме светодиодной панели, которую я пытаюсь построить, поскольку я не могу найти конкретных ответов где-либо еще в Интернете. Приношу свои извинения, так как мое понимание электроники очень ограничено, и мне не хватает базовых знаний о напряжениях и токах, а также о том, как они потребляются компонентами. Именно поэтому я обращаюсь к специалистам.

Полная схема, которую я хочу построить, будет состоять из 100 светодиодов. Характеристики светодиодов указаны в даташите:

Прямое напряжение (VF) — тип.: 3,30 В — макс.: 3,80 В

Прямой ток (IF) - Тип: 20 мА - МАКС.: 25 мА

Техническое описание можно найти здесь, если оно вообще поможет: http://www.luckylight.cn/UploadFiles/484WC1C-W5-3P.pdf

Мое исходное напряжение - блок питания 5В 7А.

Я не уверен, что у меня есть правильное значение прямого напряжения из таблицы данных. Я построил тестовую схему с 10 такими светодиодами, включенными параллельно, и все они загорелись довольно ярко. Тестовая схема получала питание от контакта 5 В на Raspberry Pi, который выдает 5 В при токе около 200 мА. Когда я измерил выходное напряжение на этих контактах с помощью мультиметра до того, как светодиоды были подключены, я получил показание 5,22 В, а после того, как я подключил 10 светодиодов параллельно, я получил показание напряжения 5,17 В, что указывает на падение напряжения около 0,05 В для 10 светодиоды. Здесь я немного необразован, так как я понимаю, что если у меня есть 5 вольт, я смогу питать только светодиоды с прямым напряжением 2,5 В каждый, и это сбивает меня с толку, почему схема с 10 Светодиоды с прямым напряжением 3,30В будут так ярко светиться от блока питания 5В.

Чего я хотел бы добиться, так это разделить 100 светодиодов на 5 рядов по 20, где каждый ряд работает последовательно на своем собственном резисторе (всего один резистор) из-за того, что пространство на схеме, которое у меня есть, очень ограничено. Затем я беру этот ряд из 20 светодиодов последовательно и дублирую его 5 раз, что дает мне 100 светодиодов. Я думаю, вы можете сказать, что у меня есть 5 изолированных светодиодных цепей, подключенных к одному и тому же источнику питания.

Я попытался рассчитать значение резистора, которое мне нужно для запуска всех 20 светодиодов, на онлайн-калькуляторах, но все они предоставили мне параллельную схему, где каждый отдельный светодиод имеет свой собственный резистор, а это не то, что мне нужно. Я хочу подключить все 20 светодиодов к одному резистору, поэтому мне нужно рассчитать, какой резистор мне нужен для этого.

Мои вопросы в основном сводятся к следующему:

  1. Как рассчитать резистор, необходимый для последовательного включения 20 светодиодов, когда все 20 светодиодов используют только один резистор?
  2. У меня есть 5 В 7 А на блоке питания, доступном в моем проекте, и при 25 мА вся схема должна использовать 2500 мА или 2,5 А, что должно быть в порядке. Будет ли достаточно 5 В для питания 100 светодиодов при прямом напряжении от 3,5 до 3,8 на светодиод? Здесь мне не хватает базового понимания того, как это работает. У меня есть доступ к источнику питания 12 В 3 А в том же проекте, если это необходимо.
  3. Будет ли проблемой, если я соберу схему из 20 светодиодов, продублирую ее 5 раз и подключу к одному источнику питания?
  4. Нужно ли вообще использовать резистор, когда все эти светодиоды работают от одного источника?

Спасибо за помощь.

20 светодиодов последовательно, каждый с прямым напряжением 3,3 В, приведет к общему падению напряжения 66 В. Так что нет, вы не можете сделать это с питанием 5 В (или с питанием 12 В).
Я слышу тебя. Я получил правильное значение из таблицы данных? Причина, по которой я спрашиваю, заключается в том, что я построил тестовую схему с 10 такими светодиодами, включенными параллельно, и все они загорелись довольно ярко. Тестовая схема получала питание от контакта 5 В на Raspberry Pi, который выдает 5 В при токе около 200 мА. Когда я измерил выходное напряжение на этих контактах с помощью мультиметра перед подключением светодиодов, я получил показание 5,22 В, а после того, как я подключил 10 светодиодов параллельно, я получил показание напряжения 5,17 В, что указывает на падение напряжения около 0,05 В для 10 светодиоды?
Возможно, вам следует перефразировать свой вопрос так: «У меня 5В 7А БП (или 12В 3А БП), как зажечь n светодиодов?» что-то в этом роде.. Это простая проблема, которую вам удалось превратить в стену текста.
@JoachimPrinsloo, что падение напряжения связано с нагрузкой 0,2 А на провода / источник питания. Это не прямое падение напряжения светодиода. Кроме того, вам не нужно питать их от 20 мА. Светодиоды будут довольно яркими при более низких токах, даже до 0,1 мА.
Все ли они должны быть включены одновременно? Если нет, вы можете мультиплексировать их. Какое последнее приложение?
Привет, Роджер, да, к сожалению, они должны быть включены одновременно.

Ответы (3)

При последовательном соединении светодиодов прямые напряжения светодиодов складываются. Если вам нужно соединить 20 светодиодов последовательно, прямое напряжение цепочки светодиодов составит 20 * 3,8 В = 76 В. Но тогда вам нужно всего 20 мА на серию светодиодов! (Вы получили это задом наперед)

светодиоды последовательно

Если вместо этого вы подключите 20 светодиодов параллельно , прямое напряжение составит 3,8 В, но теперь ток составит 20 * 20 мА. Теперь вы можете использовать источник питания 5 В (поскольку 5 В > 3,8 В). В этом случае вам нужен резистор перед каждым светодиодом, чтобы «позаботиться» о разнице вашего источника питания 5 В и прямого напряжения светодиода 3,8 В (5 В - 3,8 В = 1,2 В). Калькуляторы показывают вам.

Итак, чтобы светодиоды загорались последовательно, вам нужно подать 20 мА, независимо от количества светодиодов. Драйвер светодиода делает это. Он подает 20 мА и «регулирует» напряжение, чтобы это произошло. Обычно вы не ставите 20 светодиодов последовательно, так как ваш светодиодный драйвер должен подавать ~ 76 В (что в первую очередь должен подавать источник питания).

Источник питания 5 В может подключить 1 светодиод последовательно (5 В > 3,8 В). Источник питания 12 В может включать 3 светодиода последовательно (12 В> 3 * 3,8 В). Для каждой цепочки светодиодов вы обеспечиваете 20 мА каждый.

Не тот ответ, который я хотел бы здесь, но, тем не менее, правильный! Это ясно объясняет, почему моя тестовая схема тоже сработала. У меня в основном есть один из двух вариантов здесь. один — подключить все светодиоды параллельно, а другой — вернуться к чертежной доске и найти другое решение. Большое спасибо. даже напряжение имеет для меня гораздо больше смысла!

Вы НЕ МОЖЕТЕ подключить 20 светодиодов прямого напряжения 3,3 В последовательно к источнику питания 5 В.

V Source - V Forward
5 - (3,3 * 20) = 5 - 66 = -61

Это дефицит 61 Вольт. Недостаточно вольт для срабатывания прямой характеристики светодиодов. ток не пойдет.

Единственный способ сделать это — использовать усилитель напряжения, такой как повышающий импульсный регулятор . Ему потребуется (3,3 В * 20 светодиодов) + 2 В (для работы резистора) = 68 В * 0,02 А = входная мощность 1,36 Вт, плюс любая эффективность (обычно 85%), поэтому входная мощность ~ 1,56 Вт. При 5 В это 1,56 Вт / 5 В = 0,312 А на входе. Теперь 4 таких струны, это 1,25 ампер при 5В.

Обновление: падение на 0,05 В, которое вы видите на источнике питания 5 В, не является падением прямого тока светодиода. Это падение связано с потреблением энергии по проводам USB, которые являются неидеальными проводниками, также известными как резисторы. Это нормально.

Я слышу тебя. Я получил правильное значение из таблицы данных? Причина, по которой я спрашиваю, заключается в том, что я построил тестовую схему с 10 такими светодиодами, включенными параллельно, и все они загорелись довольно ярко. Тестовая схема получала питание от контакта 5 В на Raspberry Pi, который выдает 5 В при токе около 200 мА. Когда я измерил выходное напряжение на этих контактах с помощью мультиметра перед подключением светодиодов, я получил показание 5,22 В, а после того, как я подключил 10 светодиодов параллельно, я получил показание напряжения 5,17 В, что указывает на падение напряжения около 0,05 В для 10 светодиоды? Я добавил это к вопросу.
@JoachimPrinsloo, что падение напряжения связано с нагрузкой 0,2 А на провода / источник питания. Это не прямое падение напряжения светодиода. Кроме того, вам не нужно питать их от 20 мА. Светодиоды будут довольно яркими при более низких токах, даже до 0,1 мА. И вы, вероятно, не хотите использовать для этого контакт 5V RPI, так как вы можете отключить предохранитель питания RPI при таких высоких токах.
Спасибо Прохожий. Это, кажется, идет в правильном направлении. Как я тогда буду определять прямое напряжение светодиода? Могу ли я предположить, что измерение, которое я провел на мультиметре, является правильным прямым напряжением, и использовать его для расчета моего резистора? IE: (5,22 В - 5,17 В) / 10? PS: спасибо за совет относительно RPI. не думал, что это будет иметь значение :-) Плюс я сделал это на своем новом RPI3. Было бы обидно, если бы волшебный дым, который заставляет его работать, вырвался из него.

Я бы использовал источник питания 24 В и подключил 7 или 8 светодиодов (8 * 3 В или 7 * 3,3 В = 24 В) последовательно. Сделайте три серии с 24 светодиодами. Добавьте резистор от 10 до 30 Ом в каждую серию. Это помогает регулировать ток во всех сериях (теоретически).

Я сделал это с поставками 12V для Рождества.