¿Fórmula correcta para la resistencia LED de limitación de corriente?

Estoy tratando de averiguar qué resistencia de valor usar en un circuito LED. La ecuación que usaría para hacer esto es:

R = \frac{V_{do do} - V_{F}}{{yo}_{F}}

$R = \frac{V_{cc} - V_f}{I_f}$

Parece lógico y tiene mucho sentido. Las respuestas a la pregunta ¿Cómo calculo el valor de la resistencia para un circuito LED simple? confirma esto también.

Tengo los siguientes LED:

$V_f = 3.3V$
$I_{f_{typ}} = 20mA$

Usando una fuente de alimentación de 5V:

$V_{cc} = 5V$

Al conectarlos a la ecuación anterior se obtiene:

\begin{array}{rcl} R & = & \frac{V_{do do} - V_{F}}{{yo}_{F}} \\ = & \frac{5 5 V - 3,3 V}{20 metro UNA} \\ = & 85 Ω \end{array}

$\begin{eqnarray} R & = & \frac{V_{cc} - V_f}{I_f} \\ & = & \frac{5V - 3.3V}{20mA} \\ & = & 85\Omega \end{eqnarray}$

Todo bien hasta ahora.

Sin embargo, si uso la calculadora en http://led.linear1.org/1led.wiz , eso me da 100Ω . Si uso la aplicación ElectroDroid en mi teléfono, eso me da 85Ω .

Entonces, supongo que la calculadora linear1 está usando un método diferente para calcular este valor de resistencia; ¿Hay alguna forma mejor de hacer esto?

led resistance current-limiting

— Jeremy Kerr
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Hola, se puede decir lo que es Vf y soporte para Si (solo courious: P)

— Sean87

@ Sean87: son voltaje directo (Vf) y corriente directa (If) del LED.

— Jeremy Kerr

Respuestas:

Tu cálculo es correcto. linear1 redondea al siguiente valor E12 , que resulta ser 100 . El valor E12 más cercano habría sido 82 , y eso aún sería seguro, porque, incluso si la corriente fuera más alta, la diferencia sería pequeña, dentro del 10% de tolerancia de la serie E12. $\Omega$ $\Omega$

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Los puristas pueden decir que estoy cortando esquinas aquí. Russell tiene una larga respuesta sobre iterar la solución, y otros se quejan (¡oye, no te ofendas!) Sobre redondear la seguridad. Mi respuesta está destinada a ser pragmática ; Ningún ingeniero de diseño profesional puede permitirse pasar 15 minutos para calcular la resistencia de un LED de color clásico. Si permanece muy por debajo de la corriente máxima permitida, tendrá suficiente margen para permitir un poco de redondeo, y el valor redondeado no se notará en el brillo. Para la mayoría de los LED, el brillo percibido no aumenta mucho por encima de un valor de 20 mA, de todos modos.

— stevenvh
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Ah! Tiene sentido, gracias. Sí, 82Ω parece lo suficientemente cerca, a 20.7mA.

— Jeremy Kerr

Puedes consultar el redondeo. Si elige 21 mA, la resistencia debe ser 81 , y lineal1 muestra 82 , nuevamente el siguiente valor E12.

Ω

$\Omega$

Ω

$\Omega$

— stevenvh

Pragmatismo ... suspiro ... Echo de menos trabajar con personas pragmáticas. Los tipos de ingeniería intelectual tienden a pasar por TOC en cosas que son completamente inútiles a expensas de cosas realmente importantes, como horarios (y pausas para el almuerzo y fines de semana con familiares / amigos) ...

— Adam Lawrence

@Madmanguruman - ... tomando una copa con amigos en una terraza del centro en una tarde soleada. De hecho, ¡tienes que equilibrar tus prioridades !

— stevenvh

@Jeremy: 100 mA es bastante alto, probablemente sea la clasificación máxima absoluta (AMR). Usted debe Nunca operar continuamente bajo AMR. Como dice, es Absolute Maximum , lo que significa un daño casi garantizado si lo superas. Pero, como dije, la mayoría de los LED no tienen mucha ganancia de brillo por encima de 20 mA, de todos modos.

— stevenvh

Su fórmula es correcta PERO para hacerlo correctamente necesita iterar el resultado. Esto se debe a que la caída de voltaje directa del LED no es lineal con la corriente (o la corriente no es lineal con la caída de voltaje directo). En muchos casos, este efecto no es significativo, pero en algunos casos puede conducir a resultados que son 2: 1 o más por error .

Cuando hay una gran cantidad de voltaje de "altura libre" para la resistencia en serie, la diferencia entre Vcc y Vf, es probable que el resultado original esté lo suficientemente cerca como para corregirlo para que no importe. Pero si el voltaje de la altura libre es pequeño con respecto a Vf, los cambios en el LED Vf con corriente cambiarán la altura libre, lo que cambiará la corriente, lo que cambiará Vf, lo que ... Esto realmente sucede en situaciones del mundo real.

Para los LED blancos, Vf está típicamente en el rango de 2.9V a 4V con valores más típicos 3.3 - 3.8V hasta hace poco y digamos 3.0 - 3.3V en los LED más modernos de mayor eficiencia. En aplicaciones de producción serias, Vf estará disponible en "contenedores", por lo que puede garantizarse dentro de aproximadamente +/- 0.1V a una corriente dada. En las ventas minoristas, puede obtener muestras de cada contenedor y Vf puede ser, por ejemplo, 3.3V para un LED y 3.6V para otro nominalmente idéntico.

Si se opera desde 5V, la altura libre será de 1.7V y 1.4V respectivamente para una variación actual de aproximadamente (1.7-1.4) /1.7 = ~ 18%. Agregue a eso pequeños cambios en Vf con la corriente como arriba y variaciones de 20% en If pueden resultar entre LED "idénticos". En la mayoría de los casos, esto no hará la más mínima diferencia práctica. La salida de luz es aproximadamente proporcional a la corriente: la variación del 20% en la salida de luz no es detectable a simple vista por todos, excepto por los espectadores más hábiles o experimentados.

Si se trata de un LED de alimentación de 5 vatios, la diferencia en la disipación del LED puede ser de 1 vatio y esto PUEDE marcar una diferencia en las temperaturas de funcionamiento y la vida útil.

Todo lo cual lleva al consejo de que, en aplicaciones "serias", los LED deben ser alimentados desde una fuente de corriente constante si le preocupa la verdadera corriente de funcionamiento. En las funciones de "indicador" o aplicaciones de iluminación de bajo nivel, esto puede no importar. En aplicaciones de alta potencia o donde la vida útil del LED es importante, entonces la unidad de corriente constante es esencial.

— Russell McMahon
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Aunque en teoría es absolutamente cierto, no conozco a ningún ingeniero que pierda su tiempo iterando para un LED clásico (por cierto, el método gráfico es más rápido). Las diferencias en apariencia son simplemente demasiado pequeñas. (Y siempre que no opere el LED a su corriente máxima, lo que nunca debería hacer de todos modos)

— stevenvh

@Russel - ¿Qué es esta cosa "Ref: TMBJ" al final de tus últimas respuestas? El acrónimo del diccionario dice que es They Might Be Jedi o Thermoplastic Minerva Body Jacket. Si es una señal, pertenece a tu perfil. También puede editar su nombre de usuario, si desea que se muestre en todas sus respuestas.

— Kevin Vermeer

@Kevin - Mi suposición es "Esto podría ser (J) útil" :-). En un comentario a esta respuesta , expliqué por qué se eliminaría, como aparentemente hizo Kortuk.

— stevenvh

Ahora conoce a un ingeniero que itera las corrientes LED cuando es una buena idea hacerlo. Si NECESITA iterar, tiene muy poco espacio para la seguridad, pero si tiene muy poco espacio para la seguridad, necesita iterar. No hay ninguna razón para no operar un LED a su máxima corriente nominal si satisface una necesidad y si diseña correctamente. Tengo alrededor de 2 millones de LED "por ahí" que están diseñados correctamente :-) (y con corriente constante).

— Russell McMahon

Ah, el fantasma del voto negativo ha golpeado casi un año después del evento.

— Russell McMahon