Почему точно не может использоваться один резистор для многих параллельных светодиодов?

Почему вы не можете использовать один резистор для нескольких светодиодов параллельно, а не по одному?

108 голосов | спросил Dataflashsabot 16 32011vEurope/Moscow11bEurope/MoscowWed, 16 Nov 2011 01:43:53 +0400 2011, 01:43:53

5 ответов


128

Основная причина заключается в том, что вы не можете безопасно подключать диоды параллельно.

Поэтому, когда мы используем один резистор, у нас есть предел тока для всей секции диода. После этого каждый диод контролирует ток, проходящий через него.

Проблема в том, что диоды реального мира не имеют одинаковых характеристик, и поэтому существует опасность того, что один диод начнет работать, а другие - нет.

Итак, вы в основном этого хотите ( открываются в схематическом тренажере Павла Фальстада ):

Сначала схема, все 3 светодиода имеют точно такое же прямое напряжение

И вы в действительности получаете это ( открыт в симуляторе схемы Пола Фальстада ):

Второй цепи, 3 светодиода имеют разные значения прямого напряжения

Как вы можете видеть, в первом примере все диоды проводят равное количество тока, а во втором примере один диод проводит большую часть тока, в то время как другие диоды почти ничего не ведут. Сам пример немного преувеличен, так что различия будут немного более очевидными, но приятно продемонстрировать, что происходит в реальном мире.

Вышеупомянутое написано с предположением, что вы выберете резистор таким образом, чтобы он устанавливал ток так, чтобы ток n превышал текущий ток в каждом диоде, где n - количество диодов и что ток на самом деле больше тока, который один диод может безопасно проводить. Что тогда происходит, так это то, что диод с наименьшим прямолинейным напряжением будет проводить большую часть тока, и он будет изнашиваться быстрее всего. После того, как он умрет (если он умирает как разомкнутый контур), диод со следующим самым низким прямолинейным напряжением будет проводить большую часть тока и будет умирать даже быстрее, чем первый диод, и так далее, пока не закончится диод.

Один случай, когда я могу думать о том, где вы можете использовать резистор, питающий несколько диодов, будет состоять в том, что максимальный ток, протекающий через резистор, достаточно мал, чтобы один диод мог работать с полным током. Таким образом, диод не умрет, но я сам не экспериментировал с этим, поэтому я не могу прокомментировать, насколько это хорошо.

ответил AndrejaKo 16 32011vEurope/Moscow11bEurope/MoscowWed, 16 Nov 2011 02:04:12 +0400 2011, 02:04:12
45

Хорошо, давайте сделаем расчет.

Упрощенная модель для светодиода - это фиксированный источник напряжения, последовательный с небольшим резистором. Возьмем этот светодиод от Kingbright.

введите описание изображения здесь>> </p>

<p> Наклон 20 мА /100 мВ, поэтому внутреннее сопротивление 5 \ $ \ Omega \ $. Внутреннее напряжение светодиода составляет 1,9 В. Предположим, что светодиоды нуждаются в 20 мА и что наш источник питания составляет 5 В. </p>

<p> Затем напряжение светодиода составляет 1.9V + 5 \ $ \ Omega \ $ \ $ \ cdot \ $ 20mA = 2V. Наш однорядный резистор </p>

<p> \ $ R = \ dfrac {5V - 2V} {2 \ cdot 20mA} = 75 \ Omega \ $. </p>

<p> Вот если оба светодиода равны. Теперь предположим, что есть небольшое расхождение между светодиодами и что 1,9 В для второго светодиода на самом деле 1,92 В, разница в 1%. </p>

<p> Теперь не сразу понятно, какое напряжение на светодиодах будет. Давайте выясним и назовем это \ $ V_L \ $. Существует один ток \ $ I_R \ $ через резистор 75 \ $ \ Omega \ $: </p>

<p> \ $ I_R = \ dfrac {5V - V_L} {75 \ Omega} \ $ </p>

<p> Ток через первый светодиод: </p>

<p> \ $ I_1 = \ dfrac {V_L - 1.9V} {5 \ Omega} \ $ </p>

<p>, а также для светодиода 2: </p>

<p> \ $ I_2 = \ dfrac {V_L - 1.92V} {5 \ Omega} \ $ </p>

<p> Теперь \ $ I_R = I_1 + I_2 \ $, поэтому </p>

<p> \ $ \ dfrac {5V - V_L} {75 \ Omega} = \ dfrac {V_L - 1.9V} {5 \ Omega} + \ dfrac {V_L - 1.92V} {5 \ Omega} \ $ </p >

<p> Отсюда получаем, что \ $ V_L \ $ = 2,01 В. Тогда, заполняя это значение в приведенных выше уравнениях для токов СИД, находим </p>

<p> \ $ I_1 = 21,94 мА \ $ и \ $ I_2 = 17,94 мА \ $ </p>

<p> <strong> заключение </strong> </p>

<p> Как раз наименьшее несоответствие напряжения светодиода (1%) уже приводит к 18% -ной разнице в токе светодиодов. IRL разница может быть больше и может быть заметное различие в яркости. Эффект будет хуже для более низких внутренних сопротивлений. </p></div>
										<div class=ответил stevenvh 15 PMpSun, 15 Apr 2012 19:05:50 +040005Sunday 2012, 19:05:50

8

См. мои последние подробный ответ здесь

Ток будет разделен неравномерно на дуэт для распространения в характеристиках светодиодов.

Те, кто набирает больше, чем их доля, станут более горячими и привлекут еще больше.

Те, кто рисует меньше своей доли, станут более прохладными и привлекут меньше.

Если вы говорите 10 светодиодов, и вы подключаете их параллельно и управляете ими с помощью одного светодиода примерно на номинальном токе для всех 10, то:

  • При использовании типичных недорогих светодиодов соответствие Vf /If будет достаточно низким, чтобы самые низкие светодиоды Vf могли набирать 2 или 3 или 4 раза их номинальный ток.

  • Светодиоды сверхтока будут быстро умирать.

  • Теперь есть 9 светодиодов, чтобы разделить достаточный ток на 10. Ток AVERAGE составляет 110%. Самый низкий светодиод Vf снова будет перегружен и сработает, но на этот раз это произойдет еще быстрее, поскольку на каждый светодиод будет доступно больше тока.

  • Следующая ... :-) - цепная реакция.

Посмотрите на типичный дешевый азиатский * multi-LED факел.
 Обратите внимание на самые яркие светодиоды.  Управляйте факелом некоторое время, а затем снова наблюдайте.
 Не слишком долго яркие светодиоды будут более светлыми или мертвыми.
 Соблюдайте самые яркие светодиоды ...

  • Я говорю «дешевый азиатский», так как большинство светодиодных факелов имеют китайское происхождение, и большинство из них дешево, так что их цена трудно превзойти. Они в значительной степени строят «то, что рынок будет нести», и рынок будет нести мусор. Светодиодные индикаторы из других стран с несколькими светодиодами ИЛИ огни, сделанные в Китае с надлежащим дизайном стоят дороже и менее популярны. Существует причина для дополнительной стоимости.

Светодиоды последовательно (2 группы).
 Постоянный привод.
 Затраты больше.

введите описание изображения здесь>> </p></div>
										<div class=ответил Russell McMahon 16 32011vEurope/Moscow11bEurope/MoscowWed, 16 Nov 2011 04:10:58 +0400 2011, 04:10:58

3

Это будет работать, если все светодиоды имеют одинаковые характеристики. К сожалению, это не так. и у них будут разные течения, протекающие через них. Разумеется, несколько светодиодов серии могут иметь один токоограничивающий резистор.

ответил Leon Heller 16 32011vEurope/Moscow11bEurope/MoscowWed, 16 Nov 2011 01:48:40 +0400 2011, 01:48:40
-1

Ну, это не СТРОГО.

Я часто использую макет с 8 светодиодами для встроенной отладки. Разница в том, что, хотя у меня есть все 8 светодиодов, подключенных к земле через один резистор (это было быстрее, чтобы выбить печатную плату таким образом), ток подается от отдельных контактов микроконтроллера. Зависит от того, что вы подразумеваете под «параллелью», я думаю!

ответил GigaJoules 26 FebruaryEurope/MoscowbMon, 26 Feb 2018 13:59:33 +0300000000pmMon, 26 Feb 2018 13:59:33 +030018 2018, 13:59:33

Похожие вопросы

Популярные теги

security × 330linux × 316macos × 2827 × 268performance × 244command-line × 241sql-server × 235joomla-3.x × 222java × 189c++ × 186windows × 180cisco × 168bash × 158c# × 142gmail × 139arduino-uno × 139javascript × 134ssh × 133seo × 132mysql × 132