Влияние сопротивления на светодиод при подключении к батарее

Я сомневаюсь, следует ли использовать теоретический метод или практический.

Допустим, я использую батарею 3,7 В 350 мАч для освещения светодиода с прямым напряжением 3,3 В (что означает, что светодиод загорается, если подается 3,5 В) и прямым током 30 мА.

Таким образом, он длится 350 мАч / 30 мА = 5,83 часа.

Оставшиеся 0,2 вольта уменьшаются с помощью резистора. Таким образом, резистор, необходимый для светодиода, будет,

(Напряжение батареи - напряжение светодиода)/(Ток батареи) = (3,5 - 3,3)/(30 мА) = 6,66 Ом

Мой вопрос заключается в том, что даже после подключения резистора к светодиоду яркость светодиода превышает ожидаемую. Поэтому здесь предпочтительнее более высокое сопротивление, чтобы уменьшить интенсивность светодиода. Предположим, что при сопротивлении 50 Ом я достиг требуемой интенсивности света.

Но если я поставлю туда сопротивление 50 Ом, напряжение на светодиоде снизится до значения, при котором оно меньше прямого напряжения (требуется 3,5 В). Так что есть шанс, что светодиод не загорится.

Так ли это или есть какое-то решение для этого?

Краткое объяснение было бы очень полезно, так как эти мельчайшие детали очень важны везде.

Одним из решений является использование источника тока.
Мы приблизимся к тому, что напряжение на светодиоде всегда равно 3,3 В независимо от силы тока . Резистор не может падать более чем на 0,2 В, потому что напряжение должно складываться. Но течение изменится. Обратите внимание, что напряжение батареи меняется в зависимости от того, насколько она заряжена.
(На самом деле напряжение на светодиоде меняется в зависимости от тока, но оно меняется намного меньше, чем напряжение на резисторе)

Ответы (3)

Как вы думаете, зачем ему 3,5 В? Прямое напряжение 3,3. Если вы используете резистор 50 Ом, ток через светодиод (при полной батарее): (3,7-3,3)/50 = 8 мА.

Это все, что вам нужно. Светодиод должен нормально загореться при 8 мА. Это то, на что вам нужно смотреть, ток через светодиод. Светодиоды не следуют закону Ома, поэтому не беспокойтесь о перепадах напряжения и т. Д., Как новичок (каким, похоже, вы и являетесь), пока просто беспокойтесь о прямом напряжении и токе.

извините, в вопросе была неправильная опечатка, ему нужно 3,3 В, а не 3,5 В
Прямое напряжение светодиода — это напряжение, необходимое для того, чтобы светодиод загорелся. Итак, что именно означает прямой ток? Это количество тока, которое светодиод всегда потребляет, или максимальное количество тока, которое может потреблять светодиод?
В таблице данных должны быть указаны абсолютные максимальные оценки. Вы не хотите превышать это значение, и в большинстве таблиц этот максимум указан как рейтинг If (прямой ток). Оставайтесь ниже этого предела, и все будет в порядке, хотя ток слишком мал, и светодиод не загорится. Некоторые таблицы данных также показывают это в виде графика.
Спасибо за ваш ответ :)
@enoughisenough, нет проблем. Если вы нашли его полезным, не забудьте щелкнуть стрелку «вверх», и если он ответил на ваш вопрос, нажмите «галочку», чтобы принять ответ. Не забудьте проголосовать за все ответы, которые вы считаете полезными
Не могли бы вы ответить на мои комментарии к приведенному выше ответу о выборе сопротивления. Это было бы гораздо полезнее.
Проще говоря, при изменении напряжения яркость светодиода будет меняться. Обойти это невозможно, если только вы не используете регулятор напряжения для поддержания постоянного напряжения или не используете источник постоянного тока для постоянного тока.

Мы приближаемся к тому, что напряжение на светодиоде всегда составляет 3,3 В, независимо от тока. Если светодиод горит, его напряжение составляет 3,3 В. Конец истории. *

Напряжение резистора должно быть 0,2 В, потому что напряжение должно складываться (закон напряжения Кирхгофа). Но ток будет меняться в зависимости от сопротивления.

Еще вы забыли, что напряжение аккумулятора меняется в зависимости от того, насколько он заряжен. Когда напряжение батареи ненамного превышает напряжение светодиода, это вызывает большое изменение тока. Когда напряжение батареи намного выше, чем напряжение светодиода, изменение относительно небольшое. Это связано с тем, что резистор должен компенсировать изменение напряжения — если напряжение батареи меняется с 3,7 В до 3,9 В, на резисторе будет в два раза больше напряжения, а это означает, что ток в два раза больше.

* В действительности напряжение на светодиоде изменяется в зависимости от тока, но оно изменяется намного меньше, чем напряжение на резисторе. Мы притворяемся, что это всегда одно и то же, потому что это намного упрощает математику, но мы должны помнить, что это приблизительно!

Предположим, когда моя батарея Lipo полностью заряжена, напряжение батареи будет 4,2 В, а напряжение светодиода 3,3 В (что является постоянным). В этот момент, если светодиод горит, у меня есть некоторая интенсивность, и я отрегулировал интенсивность до нужной мне величины, установив сопротивление x Ом. Второй случай, когда напряжение моей батареи составляет 3,7 В (номинальное значение для липо-батареи), а светодиод, как всегда, 3,3 В. В этом случае, когда светодиод загорается, интенсивность меняется, и после согласования с моей требуемой интенсивностью, говорят, что сопротивление равно y ohm Итак, какое сопротивление я должен учитывать?? так как это зависит от напряжения батареи
Итак, на какую точку напряжения батареи следует рассчитывать резистор? Как дать постоянный резистор для изменения напряжения батареи? Потому что, скажем, если я дал 50 Ом для моей схемы, а напряжение батареи 4,2 В, то потребляемый ток составляет (4,2-3,3) / 50 = 18 мА (скажем, здесь интенсивность соответствует тому, сколько я хочу), и если он упадет до 3,7, то ток равен (3,7-3,3)/50 = 8 мА. (Здесь интенсивность уменьшается, она не соответствует моему требуемому напряжению) Между этими двумя состояниями происходит изменение тока и, следовательно, изменение интенсивности. Итак, как исправить значение Ом для всей моей схемы?
@enoughisenough С этой схемой светодиод будет тускнеть по мере разрядки батареи. Вы хотите, чтобы он начинался слишком ярко и снижался до правильной яркости, когда батарея наполовину разряжена (и выключался, когда она разряжена на 90%), или запускался с правильной яркостью и становился тусклее? Твой выбор.

Не существует одного правильного резистора, который будет работать для всех напряжений питания. Это особенно верно, когда источником питания является элемент, в котором напряжение падает по мере разряда элемента. Полностью заряженный литий-ионный аккумулятор дает около 4,2 В. К тому времени, когда ячейка становится плоской, она составляет всего 3,0 В.

В грубом приближении светодиоды имеют постоянное падение напряжения в широком диапазоне токов. Светодиод будет гореть при токах значительно ниже их максимума. Таким образом, светодиод, рассчитанный на 30 мА, по-прежнему будет светиться при 3 мА и даже будет тускло светиться при 0,3 мА.

Если мы рассчитаем правильное сопротивление для ячейки 4,2 В, чтобы подать 30 мА на светодиод 3,3 В, мы получим (4.2 - 3.3) / 0.03 = 30 ohms. Но если напряжение батареи упадет до 3,7 В, ток станет равным (3.7 - 3.3) / 30 = 3.6mA. Светодиод по-прежнему будет светиться, но будет намного менее ярким.

Если вы разберете светодиодный фонарь, вы обычно найдете внутри небольшую печатную плату, включающую микрочип и ряд других компонентов. Единственный способ получить постоянную яркость светодиода в широком диапазоне напряжений ячейки — это использовать повышающий/понижающий преобразователь, питающий источник питания постоянного тока. Это намного больше, чем просто резистор. Конструкция немного проще, если напряжение вашей батареи всегда ниже, чем напряжение светодиода, или всегда выше. Большинство людей будет использовать эталонный дизайн в техническом описании микрочипа.

У меня была такая же идея использовать повышающий преобразователь, чтобы выходное напряжение было постоянным, независимо от входного. В моем проекте я использую 2 белых светодиода с напряжением 3,6 В и током 30 мА. Я запитываю их литиевой батареей 3,7 В. Один из способов сделать это — подключить светодиоды параллельно, но это быстро разряжает батарею, поскольку соединения параллельны, а светодиоды тускнеют при снижении напряжения. В другом случае я использую повышающий преобразователь для повышения напряжения с 3,7 В до 8 В, что является постоянным напряжением (поэтому нет затемнения), и соединяю их последовательно (оставшиеся 0,8 В будут сбалансированы резистором).
Я планирую использовать микросхему MT3608 для повышения напряжения, а также изучаю светодиоды, которые имеют прямой ток 30 мА и прямое напряжение 3 В (поскольку 3,6 В больше для светодиода). После повышения напряжения с 3,2 до 7 В ток, потребляемый светодиодом, будет быть 56,75 мА. Следовательно, срок службы батареи составит 350 мАч/56,75 мА = 6,16 часа (я рассматривал аккумулятор Lipo 3,7 В 350 мАч). Без усиления время автономной работы составит 350 мАч/60 мА = 5,83 часа. Я считаю, что чехол с усилением лучше, так как у него больше время автономной работы и не тускнеет яркость. Моя идея хороша? Поделитесь своим мнением.
PS: в повышающей схеме светодиоды соединены последовательно (поэтому одинаковый ток 56,75 мА протекает через оба светодиода с повышающим напряжением 7 В), а в не повышающей светодиоды подключены параллельно (то же напряжение, но ток удваивается, поэтому 60 мА).
@enoughisenough «После повышения напряжения с 3,2 до 7 В ток, потребляемый светодиодом, составит 56,75 мА» - будьте осторожны, светодиоды не являются резисторами, и закон Ома к ним не применяется. Вот почему вам нужен резистор (дешево и просто) или источник постоянного тока (сложнее, но эффективнее).
Да ... я понял вашу точку зрения: «Закон Ома не распространяется на светодиоды». Мой план состоит в том, чтобы повысить напряжение с 3,7 до 7 В, используя повышающую схему. Итак, на моем выходе схемы у меня есть 7v. С этого выхода я могу подключить 7 В к светодиодам, установив потенциометр и рассчитав сопротивление, чтобы получить необходимую интенсивность светодиода. Это работает правильно...?? Дайте мне знать
@enoughisenough Это должно сработать.
Влияние сопротивления на светодиод при подключении к батарее
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v