Wybór rezystora dla LED

Nie chodzi o to, by równanie określało niezbędny rezystor dla diod LED, ale raczej o ogólną praktykę ich wybierania.

Widziałem wiele obwodów, w których zastosowano znacznie wyższe wartości rezystorów niż to, co uważam za konieczne. Na przykład widziałem konstrukcję, w której zastosowano czerwony rezystor dla czerwonej diody LED o napięciu przewodzenia 2 V i prądzie przewodzenia 20 m A w obwodzie z zasilaniem 5 V. Według moich obliczeń jest to dwa razy więcej, niż trzeba ( 150 Ω ).$330\Omega$$2V$$20mA$$5V$$150\Omega$

Czytałem już, gdzie ten rezystor jest wyborem „bezpiecznym graniem”, ponieważ używają go wszędzie i mogą być pewni, że nie zapalą diody LED. Ale czy kryje się za tym jakiś inny powód? Inne niż celowe zmniejszenie jasności LED o połowę.

Być może wydłuży to żywotność diody LED? W moim obwodzie wybrałem teoretyczną poprawną wartość rezystora dla każdej diody LED, ale chcę wiedzieć, czy brakuje mi praktycznej zasady, ponieważ czasami wartości rezystora są dość małe.

Podczas gdy odpowiedzi udzielone przez @Passerby i @MichaelKaras to w dużej mierze obejmują, należy dodać jeszcze jedną rzecz:

1. Ludzie postrzegają natężenie światła nieliniowo: przy bardzo niskich natężeniach jesteśmy bardzo wrażliwi na nawet niewielkie zmiany jasności. Z drugiej strony, przy większej intensywności, samodzielne oko ludzkie jest prawie niezdolne do dostrzeżenia różnic w intensywności.

   Ten naprawdę interesujący wykres doskonale to pokazuje: _{^{( źródło )}}

   Zasadniczo zdolność do dostrzegania zmiany intensywności jest bardzo wysoka, gdy większość widzenia można przypisać pręcikom oka ( widzenie skotopowe ), i spada bardzo nisko, gdy szyszki wykrywają ( widzenie fotopowe ), tj. Przy nieco wyższej luminancji .

2. Mniej krytyczne, ale warto wiedzieć : diody LED świecą nieco nieliniowo w porównaniu do prądu, a wykres spada liniowo wraz ze wzrostem prądu. Jest to najbardziej zauważalne w przypadku czerwieni.

   _{^{( źródło )}}

Krótko mówiąc:

Ludzkie oko nie dostrzega nawet dużych zmian natężenia przy wyższych poziomach światła, które dioda LED generuje przy wyższych prądach. Wykorzystanie połowy lub nawet mniej niż połowy znamionowego prądu znamionowego (20 mA typowe dla diod LED wskaźników, 50 mA lub więcej w diodach LED dużej mocy) będzie zatem idealnie działać do większości celów wskazania.

W moich projektach 5 mA jest moim preferowanym prądem dla wszystkich diod LED: Wypróbuj, działa świetnie!

Arkusze danych LED, podobnie jak większość arkuszy danych, oparte są na średnich i docelowych celach. Głównie wymieniona żywotność diody LED wynosi godziny przy prądzie x, napięciu y, temperaturze z. W przypadku większości „zwykłych” diod LED prąd przewodzenia wynosi 20 mA. Prowadź go mocniej, jest jaśniej, ale życie jest krótsze. Napęd jest bardziej miękki, ściemnia, a życie powinno być dłuższe.

Oprócz umożliwienia dłuższej żywotności diody LED, istnieją 2 inne powody, dla których warto ją napędzać niższym prądem. Po pierwsze, ponieważ oszczędzasz energię. Jeśli pracujesz na zasilaniu bateryjnym, liczy się każde mA. Napędzaj led przy niższym prądzie, oszczędzaj energię, możesz jechać dłużej. Drugim powodem jest to, że nie potrzebujesz ich przy pełnej jasności. Czasami różnica między 18mA a 20mA nie jest nawet widoczna, chyba że umieścisz dwie obok siebie do porównania. Czasami, w zależności od oświetlenia otoczenia, odległości, rodzaju diody LED i przeznaczenia, dioda LED może działać przy 4 mA i to wystarczy. Nie mogę ci powiedzieć, ile rzeczy mam przy zbyt jasnych diodach, których potrzebowałem, aby nałożyć taśmę, lub zmodyfikowałem, aby obniżyć jasność (na przykład oryginalni gameboys. Oślepienie!)

Istnieje jeszcze jeden problem związany z wyborem rezystorów. I to są standardowe wartości. Być może nie masz rezystora o tej samej dokładnej wartości, (V - VF) / Iktóra sugerowałaby. Więc wybierasz następny większy.

Zmniejszenie prądu w diodzie LED zmniejszy obciążenie diody i wydłuży jej żywotność. Uruchomienie diody LED przy znamionowym prądzie maksymalnym jest OK, jeśli upewnisz się, że przyłożone napięcie zasilania jest dobrze regulowane. Należy jednak wziąć pod uwagę, że wielokrotnie prąd znamionowy przez diodę LED może powodować, że emituje znacznie więcej światła, niż byłoby to konieczne w niektórych zastosowaniach.

Projektanci ograniczą również prąd przez diody LED z kilku innych powodów, w tym:

1) Niższy prąd może przedłużyć żywotność baterii dla produktów zasilanych baterią.

2) Niektóre diody LED będą miały zmienną długość emitowanej fali w zależności od ilości przepływającego przez nią prądu. W tych przypadkach można zastosować ograniczenie prądu w celu dostosowania czystości koloru.

3) Podczas korzystania z układu diod LED na panelu może występować zmiana pozornej jasności między różnymi diodami LED o różnych rozmiarach, kolorach i numerach części. Zmniejszenie prądu w różnych diodach LED na panelu jest powszechnym schematem stosowanym w celu nadania wszystkim jednolitego wyglądu przy podobnej jasności.

Użyj potencjometru, a gdy dioda LED osiągnie maksymalną jasność, zmierz omy. Użyj rezystora w zakresie około 50 omów. Dla dziewięciu do 12 woltów używam 330 omów lub 470.