Требуется ли для светодиодов резистор ограничения тока, если прямое напряжение и напряжение питания равны?

Для синих светодиодов с прямым напряжением 3,3 В и напряжением питания 3,3 В необходим ли последовательный резистор для ограничения тока?

Закон Ома в этом случае говорит: 0 Ом, но верно ли это на практике?

Может быть, просто небольшое значение, например, 1 или 10 Ом, чтобы быть в безопасности?

Нет, это не правильно, хотя бы потому, что ни светодиод, ни блок питания не имеют напряжения 3,3 В. Источник питания может быть 3,28 В, а напряжение светодиода 3,32 В, и тогда простой расчет для последовательного резистора больше не выполняется.

Модель светодиода представляет собой не просто постоянное падение напряжения, а скорее постоянное напряжение последовательно с резистором внутреннего сопротивления. Поскольку у меня нет данных для вашего светодиода, давайте рассмотрим эту характеристику для другого светодиода Kingbright KP-2012EC LED:

Для токов выше 10 мА кривая прямая, а наклон является обратным внутреннему сопротивлению. При 20 мА прямое напряжение составляет 2 В, при 10 мА это 1,95 В. Тогда внутреннее сопротивление

.$R_{INT} = \dfrac{V_1 - V_2}{I_1 - I_2} = \dfrac{2V - 1.95V}{20mA - 10mA} = 5\Omega$

Собственное напряжение

$V_{INT} = V_1 - I_1 \times R_{INT} = 2V - 20mA \times 5\Omega = 1.9V.$

Предположим, что у нас есть источник питания 2 В, тогда проблема немного похожа на оригинальную, где у нас было 3,3 В для питания и светодиода. Если мы подключим светодиод через резистор 0 (в конце концов, оба напряжения равны!), Мы получим ток светодиода 20 мА. Если напряжение источника питания изменится на 2,05 В, то есть на 50 мВ, то ток светодиода будет $\Omega$

$I_{LED} = \dfrac{2.05V - 1.9V}{5\Omega} = 30mA.$

Таким образом, небольшое изменение напряжения приведет к значительному изменению тока. Это показывает крутизна графика и низкое внутреннее сопротивление. Вот почему вам нужно внешнее сопротивление, которое намного выше, чтобы лучше контролировать ток. Конечно, падение напряжения на 10 мВ, скажем, на 100 дает только 100 мкА , что будет едва заметно. Поэтому также требуется более высокая разность напряжений. $\Omega$$\mu$

Вам всегда нужно достаточно большое падение напряжения на резисторе, чтобы иметь более или менее постоянный ток светодиода.

Вам всегда нужно устройство ограничения тока. При использовании источника напряжения у вас всегда должен быть резистор, подумайте о том, что происходит, когда напряжение изменяется на небольшую величину. Если резистор отсутствует, ток светодиода будет расти (пока вы не достигнете температурного предела из-за материалов светодиода). Если бы у вас был источник тока, то вам не понадобился бы последовательный резистор, потому что светодиод работал бы на уровне источника тока.

Также маловероятно, что прямое напряжение светодиода всегда точно соответствует напряжению питания. Там будет диапазон, упомянутый в таблице. Таким образом, даже если ваше питание точно соответствует типичному прямому напряжению, разные светодиоды будут работать при совершенно разных токах и, следовательно, яркости.

Соотношение IV в диоде является экспоненциальным, поэтому применение разности напряжений 3,3 В +/- 5% к светодиоду с номинальным падением 3,3 В не приведет к изменению интенсивности на 5%.

Если напряжение слишком низкое, светодиод может быть тусклым; Если напряжение слишком высокое, светодиод может быть поврежден. Как говорит Ганс, 3,3 В питания, вероятно, недостаточно для 3,3 В светодиода.

При управлении светодиодом лучше устанавливать ток, а не напряжение, поскольку ток имеет более линейную корреляцию с интенсивностью света. Использование последовательного резистора является хорошим приближением настройки тока через светодиод.

Если вы не можете использовать источник питания с достаточным запасом для токового резистора, вы можете использовать текущее зеркало . Это все еще требует некоторого падения напряжения, но, возможно, не так сильно, как для резистора.

Вам нужно падение напряжения на токоограничивающем резисторе, чтобы он работал. И это падение напряжения должно быть значительным, чтобы избежать больших токов, когда ваши 3,3 В немного отключены (может быть, 3,45 В на некоторое время). Если вы подключите светодиод с падением напряжения 1 В на резисторе, а напряжение на 1 В выше, вы получите прибл. двойной ток.

Светодиод должен светиться постоянным током. Однако источнику постоянного тока, вероятно, требуется более 3,3 В для синего светодиода, если только вы не используете усиленную версию.

Если источник питания был точно 3,3 В, а падение напряжения на светодиоде составляло 3,3 В, то вам не понадобится резистор для ограничения тока. Однако мир не идеален, и во всем есть недостатки!

$V_{SOURCE}-V_{LED}$$0.5 \mbox{ }V$$\pm 0.5\mbox{ }V$

Просто отметьте, что это, вероятно, не очень хорошая идея на практике, но это возможно.

Даже если бы напряжения были одинаковыми, вам все равно нужно было бы добавить резистор. Единственный раз, когда вы не добавляете резистор, это когда токовый выходной сигнал источника меньше или равен необходимой величине, например, при подключении белого светодиода к CR2023. Резистор не требуется, поскольку внутреннее сопротивление аккумулятора ограничивает ток до приемлемого уровня.

Не беспокойтесь о добавлении резистора, потому что это самая дешевая вещь, которую вы можете добавить для защиты вашего светодиода, если только вы не имеете дело с сильноточным светодиодом.

Если прямое напряжение и напряжение питания почти равны, использование резистора даст результаты, которые очень чувствительны к изменениям напряжения питания или характеристик светодиодов. Если резистор рассчитан таким образом, чтобы избежать повреждения светодиода, если выясняется, что напряжение питания максимально, а внутреннее напряжение светодиода минимальное, светодиод будет светиться лишь с небольшой долей его возможной яркости, если напряжение питания минимально и Напряжение внутри светодиодов на максимуме.

Использование некоторого типа цепи регулирования тока даст гораздо лучшие результаты, хотя большинство простых схем регулирования тока имеют определенное напряжение податливости. Вероятно, во многих случаях проще всего использовать светодиодную микросхему со встроенным усилителем. Некоторые из них могут хорошо регулировать яркость светодиодов независимо от напряжения питания.

Это случилось случайно, и нет ничего лучше добавления комментариев к старому пожару .. Но ...

Если вы управляете светодиодом от источника с очень низким внутренним сопротивлением, светодиод будет чувствителен к небольшим изменениям напряжения питания. Если вы используете светодиод от большого источника питания, способного выдавать усилители, и он дрейфует на 10 МВ выше, вы можете приготовить светодиод. Обратите внимание, что во многих случаях, таких как недорогие фонари, светодиоды считаются одноразовыми, и они почти уверены, что напряжение на клеммах батареи не будет больше, чем обычно для химического состава батарей этого типа; Светодиод, вероятно, работает по спецификации или прямо на краю с новыми батареями. Кроме того, в зависимости от кривой прямой проводимости устройства, вы не сможете получить, скажем, 20MA в белый или синий светодиод на источнике питания 3,3 В. И если вы посчитаете, что последовательное включение 5-омного резистора со светодиодом не принесет вам большой широты напряжения. Однако до этого момента мы были обеспокоены только состоянием светодиода, который кажется довольно простым. Я был бы гораздо больше обеспокоен чрезмерным напряжением одного из выводов ввода / вывода на микроконтроллере, что стоило бы мне несколько долларов, чем приготовление светодиода, который можно было получить за 2 цента на eBay. Таким образом, если бы я подключил светодиод к выходу дорогостоящего чипа с напряжением 3,3 В, даже если бы он был рассчитан на 3,3 В, я бы добавил несколько сотен Ом и отключил бы свет на несколько мА, чем мог бы повредить дорогая часть. Если бы я хотел, чтобы светодиод был ярким, я бы использовал транзистор или специальный чип для его управления. При таком подходе вы можете запустить светодиод от необработанного источника питания и использовать большее сопротивление. Это дает вам больше свободы при использовании светодиода и снижает вероятность повреждения дорогостоящей детали из-за чрезмерного напряжения на выходе.

Светодиоды могут выдерживать намного больше пикового тока, чем устойчивое состояние. Изучите таблицу данных светодиодов, а затем ШИМ светодиод в пределах его рабочих циклов ПИК, и тогда вам не понадобится резистор