¿Cómo se divide la corriente con dos LED paralelos?

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Tengo dos LED en paralelo con diferentes voltajes directos y quiero saber cuánta corriente fluye a través de cada uno de ellos. Tienen una resistencia en serie conectada antes de dividirse. Al igual que:

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Como los LED no siguen la ley de Ohm, no estoy seguro de cómo calcular la corriente a través de cada LED. Pensé que debería tratar las fuentes de voltaje de los LED y aplicar bucles KVL, pero todavía estoy atascado.

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led circuit-analysis

— tgun926
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Si está haciendo esto como una pregunta práctica (es decir, si desea construir este circuito), siempre debe darle a cada LED su propia resistencia limitadora de corriente. Como @Andy también mencionó, no coincidirán perfectamente, y es probable que termines quemando uno de los LED.

— Hari Ganti

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hilo relacionado: ¿Son los diodos en paralelo una mala idea?

— Nick Alexeev

Lo que todos dijeron - Y / PERO. Los LED tienen una curva de voltaje / corriente exponencial (modificada) que se muestra en la hoja de datos de todos los buenos fabricantes (y algunos malos). Los LED NO tienen un consumo de corriente fijo; varía con el voltaje. Cuando coloca dos LED con diferentes curvas Vf / If en paralelo, se estabilizan en un punto donde la caída de la resistencia produce un voltaje al que las sumas de corriente del LED dan como resultado el voltaje suministrado a través del LED. Si bien eso es trivialmente obvio, también es (casi) profundo :-). ....

— Russell McMahon

.... El sistema es dinámico. PUEDE modelarlo, pero probablemente sea más fácil y casi siempre lo suficientemente bueno es una pequeña iteración usando las curvas VI para cada LED. Puede calcular fácilmente el V_LED provisto con una corriente dada de: [V_LEDS = Vsupply - I_LEDS x Rseries]. Conecte varios V_LEDS en las dos curvas VI hasta que las corrientes coincidan con lo que da la fórmula anterior. Toma un minuto o unos pocos.

— Russell McMahon

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Si se conectan dos LED con voltajes directos diferentes como se muestra, entonces, para las partes electrónicas idealizadas , el LED con el V _f más alto no permitirá que pase corriente y no se iluminará en absoluto. El LED con la V _f más baja será el único encendido.

esquemático

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Para entender esto mejor, tenga en cuenta que el voltímetro como se muestra arriba leerá 2.4 voltios, el voltaje directo del LED1, y eso es insuficiente para encender el LED2.

Para calcular la corriente extraída de la batería (primer diagrama en la pregunta), la caída de voltaje a través de la resistencia de 100 ohmios que pasa dicha corriente, debe ser igual a la diferencia entre el suministro (5 voltios) y V _f (2.4 voltios):

I = \frac{V}{R} = \frac{5.0 - 2.4}{100} = 0.026 A = 26 m A

$I = \frac{V}{R} = \frac{5.0 - 2.4}{100} = 0.026 A = 26 mA$

El LED1 también tendrá 26 mA fluyendo a través de él, y el LED2 tendrá 0 mA .

Cuando se usan componentes del mundo real, el comportamiento es marginalmente diferente. Tenga en cuenta el gráfico VI para este LED azul de 2.7 voltios :

Curva VI para LED

Aunque la hoja de datos indica un voltaje directo de 2.7 (típico) a 3.6 voltios, la corriente real que permitirá a 2.4 voltios, que se muestra en la línea roja, está justo debajo de 1 mA según el gráfico. Por supuesto, el gráfico es una aproximación. Incluso dos LED del mismo lote de producción tendrán curvas de VI reales ligeramente diferentes, con la variación de temperatura agregando otro conjunto de variables.

Sea como fuere, esta corriente de ~ 1 mA a través del LED2 reducirá la corriente consumida por el LED1 en aproximadamente la misma cantidad, si se simplificara un poco las cosas. Las corrientes exactas a través de los dos LED solo se pueden determinar experimentalmente, debido a las variables ambientales y de fabricación que afectan a las diferentes partes.

— Anindo Ghosh
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No estoy seguro de que llame a la diferencia entre 0 y 1ma "marginalmente", 1 mA es suficiente para obtener luz notable de la mayoría de los LED.

— Peter Green

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Si los dos LED coincidieran perfectamente entre sí, entonces podrían compartir la misma resistencia. Debido a que no coinciden perfectamente en la característica VI, uno podría parecer un poco más brillante que el otro porque tenderá a acaparar más corriente.

Para evitar esto, generalmente se considera preferible usar una resistencia para cada LED, pero, a pesar de esto, algunos LED aparecerán más brillantes pero (estadísticamente) menos que si todos los LED compartieran una resistencia.

— Andy alias
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NOTA: los LED (y los diodos, BJT) tienen un coeficiente de temperatura negativo, por lo que el problema adicional con una sola resistencia de combustión es la fuga térmica (más preocupante por los LED de mayor potencia)

— JonRB

¿Cómo logran algunos CI de controlador utilizar una sola resistencia de valor de resistencia relativamente alto (en comparación con un valor de resistencia típico de ~ 200 ohmios o más), mayor que 10k, para limitar la corriente de todos los LED?

— sherrellbc

@sherrellbc: los circuitos integrados de los controladores a los que se refiere usan la resistencia para controlar las fuentes de corriente internas, y tendrán una fuente de corriente para cada salida de LED.

— Peter Bennett

Tiendo a trabajar suponiendo que para los indicadores "idénticos" puede salirse con una resistencia compartida (entre 2 LED), pero para la iluminación (donde desea una corriente casi máxima) no puede. Para los indicadores, suponga que los LED pueden funcionar a 20 mA como máximo. Elija una resistencia para proporcionar 10 mA por LED. Si 1 LED desaparece en una nube de humo, el sobreviviente aún está dentro de las especificaciones, también la corriente inicial es lo suficientemente baja como para reducir el autocalentamiento significativo. Sin embargo, si está diseñando una placa, no tiene sentido escatimar en resistencias.

— Chris H

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A menudo, las hojas de especificaciones contendrán gráficos IV, puede hacerse una idea haciendo coincidir el voltaje y sumando las corrientes juntas y haciendo algunas aproximaciones sucesivas. Si los LED son de diferentes colores, por ejemplo, tendrán voltajes hacia adelante significativamente diferentes, y el LED de mayor voto (generalmente de longitud de onda más corta) estará prácticamente apagado.

En general, deberá resolver un sistema de ecuaciones:

V_{s u p p l y} = R_{1} (I_{l e d 1} + I_{l e d 2}) + V_{l e d}

$V_{supply} = R_1(I_{led1}+I_{led2}) + V_{led}$

I_{l e d 1} = f_{1} (V_{l e d})

$I_{led1} = f_{1}(V_{led})$

I_{l e d 2} = f_{2} (V_{l e d})

$I_{led2} = f_{2}(V_{led})$

donde f1 y f2 son funciones que expresan las características IV respectivas de los LED. Puede encontrar una solución aproximada usando las gráficas, o, si está interesado, podría usar un modelo matemático (por ejemplo, ver el artículo de modelado de diodos en Wikipedia ) y encontrar una solución simbólica o numérica aproximada, usando esencialmente la misma aproximación sucesiva método como lo haría con las parcelas.

En una nota más práctica, debe usar resistencias de lastre separadas si desea que ambos LED funcionen. También puede alimentar el LED1 (2.4V) del LED2 a través de una pequeña resistencia de lastre, especialmente si el LED2 es un diodo de alta corriente y alta resistencia.

— biggvsdiccvs
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La respuesta "tramposa" es colocar una resistencia de bajo ohmio (por ejemplo, 1 ohmio) en serie con cada led, medir el voltaje a través de cada uno y calcular las corrientes relativas con una buena ley de ohmios.

— usuario51520
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+1 no porque respondió bien la pregunta (no lo hizo) PERO al hacer esto mejorará en gran medida el consumo de corriente del LED.

— Russell McMahon

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A principios de los años 80, hice una invención basada en esta "mala" idea: un indicador de voltaje cero de 3 LED. Es interesante ver cómo funciona. El LED 1 era verde (VF = 2.5 V) mientras que el LED 5 y el LED 7 - rojo (VF = 1.5 V). La resistencia base 8 puede omitirse; La relación entre las resistencias 2 y 3 puede cambiarse pero su suma debe mantenerse constante.

Indicador LED de voltaje cero

— Circuito fantasioso
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Usando el circuito de arriba, necesitará conocer tres valores para determinar el valor actual.

$R$ = resistencia
$V_f$ = caída de tensión directa del LED en voltios (que se encuentra en la hoja de datos del LED)
$V_s$ = tensión de alimentación

Una vez que haya obtenido estos tres valores, conéctelos a esta ecuación para determinar la corriente:

I = \frac{V_{s} - V_{f}}{R}

$I = \frac{V_s-V_f}{R}$

— Deepak Kumar
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