резистор для светодиодов, как лучше включать? Опции

[Voice2001]

счас озадачился подключением светодиодов в схемку
все говорят, что надо их ставить через резистор. Вопрос - почему?
Если, допустим, у меня батарейка на 3В, а рабочее напряжение светодиода 3.2-3.4В при 20мА, то куда там резистор ставить? Без резистора светиться будет, но с резистором перестанет.
И еще вопрос - если надо подключить несколько светодиодов, как это лучше делать? Последовательно, параллельно? Нужно ли для каждого ставить свой резистор?
В принципе понимаю, что если паять диоы последовательно и один пробьет, то на остальные потечет бОльший ток. Но тогда и расчитанный резистор не спасет - он ведь "гасит" свой расчетный ток. А если паять диоды параллельно и опять один пробьет, остальные светиться перестанут.

[rezident]

все говорят, что надо их ставить через резистор. Вопрос - почему?

Потому что СИД светится при протекания тока. А определенное по величине напряжение ему нужно, чтобы полупроводниковый переход был смещен в прямом направлении и получилось проводящее состояние.

Если, допустим, у меня батарейка на 3В, а рабочее напряжение светодиода 3.2-3.4В при 20мА, то куда там резистор ставить? Без резистора светиться будет, но с резистором перестанет.

От двух батареек AA или AAA белый светодиод вы толком не запитаете. Светиться может и будет, но абы как. Нужен повышающий DC/DC в режиме стабилизации тока. Есть (существуют) м/с специально для таких применений. Например, у фирмы Maxim/Dallas целый раздел имеется.

И еще вопрос - если надо подключить несколько светодиодов, как это лучше делать? Последовательно, параллельно? Нужно ли для каждого ставить свой резистор?

Если позволяет напряжение, то последовательно сколько получится. Можно включать такие последовательные цепочки из СИД параллельно друг другу, но последовательно в каждой цепи нужно включать резистор для выравнивания токов. Это необходимо даже если вся эта гирлянда будет питаться от стабилизатора тока. Потому, что падение напряжения на СИД в прямом направлении немного отличаются от одного экземпляра СИД к другому.

В принципе понимаю, что если паять диоы последовательно и один пробьет, то на остальные потечет бОльший ток. Но тогда и расчитанный резистор не спасет - он ведь "гасит" свой расчетный ток. А если паять диоды параллельно и опять один пробьет, остальные светиться перестанут.

При тепловом пробое переход СИД обычно не в к.з., а в обрыве бывает. Так что ваши рассуждения с точностью наоборот.

[Voice2001]

Если позволяет напряжение, то последовательно сколько получится. Можно включать такие последовательные цепочки из СИД параллельно друг другу, но последовательно в каждой цепи нужно включать резистор для выравнивания токов. Это необходимо даже если вся эта гирлянда будет питаться от стабилизатора тока. Потому, что падение напряжения на СИД в прямом направлении немного отличаются от одного экземпляра СИД к другому.

так а в чем разница между схемой 1 и 2?


даже если учитывать, что у светодиодов есть разброс характеристик - ну и что? У резисторов он тоже есть и наверно даже больше.
Какая разница в схемах, если ток через светодиоды в обоих случаях потечет одинаковый? Мы ведь все равно заранее не знаем разброса характеристик каждого из светодиода и не подбираем ему резистор с нужным номиналом с 0.1% точностью

[barabek]

так а в чем разница между схемой 1 и 2?


даже если учитывать, что у светодиодов есть разброс характеристик - ну и что? У резисторов он тоже есть и наверно даже больше.
Какая разница в схемах, если ток через светодиоды в обоих случаях потечет одинаковый? Мы ведь все равно заранее не знаем разброса характеристик каждого из светодиода и не подбираем ему резистор с нужным номиналом с 0.1% точностью

Представим, что у СИД характеристика идеализированна, как у стабилитрона, т.е. с малым динамическим сопротивлением в проводящей области. Смотрим Вашу схему 2. Допустим СИД1 имеет точку открывания 3,2В, а СИД2 3,4В. Соответственно ток будет протекать только по СИД1. У реального СИД динамическое сопротивление конечно побольше, но все-таки при большом разбросе напряжений открывания они будут светиться с разной интенсивностью.

[rezident]

так а в чем разница между схемой 1 и 2?

С помощью резистора мы источник напряжения преобразуем в некоторое подобие источника тока. СИД питается током, посмотрите на ВАХ светодиода. Резистор, включенный последовательно с каждым СИД, == индивидуальный источник тока. Конечно же, если мы хотим установить яркость свечения каждого СИД как можно более схожей, то и резисторы нужно подбирать так, чтобы ток каждого СИД был одинаковым. Но не нужно забывать, что несмотря на в общем-то линейную зависимость яркости свечения СИД от протекающего через него тока, характеристика чувствительности человеческого глаза имеет логарифмическую зависимость. Так, что яркость свечения при токе СИД близком к номинальному, визуально не отличается, даже если ток СИД отличается на 10-20%. Поэтому на практике точности балластных резисторов 5% вполне достаточно. В противном случае делается нормальный источник тока, а не просто балластный резистор.

Представим, что у СИД характеристика идеализированна, как у стабилитрона, т.е. с малым динамическим сопротивлением в проводящей области.

У отдельных светодиодов динамическое сопротивление в проводящей области сравнимо (или даже лучше) с динамическим сопротивлением некоторых стабилитронов. Поэтому, например, в конце 80х-начале 90х светодиоды АЛ102 зеленого свечения использовались нами в линейных источниках питания, как стабилитроны на 2,5В-2,7В. Тем более, что стабилитронов на такое напряжение отечественной промышленностью не выпускалось.

[Voice2001]

Резистор, включенный последовательно с каждым СИД, == индивидуальный источник тока. Конечно же, если мы хотим установить яркость свечения каждого СИД как можно более схожей, то и резисторы нужно подбирать так, чтобы ток каждого СИД был одинаковым.

а ставя один резистор на двоих, мы не добьемся ли одинакового тока для 2-х светодиодов?
зы. сори, если туплю сильно. Хочется все же до конца понять

[MrYuran]

а ставя один резистор на двоих, мы не добьемся ли одинакового тока для 2-х светодиодов?

Добьёмся, если включить их последовательно. То есть -R-D-D-

[Сергей Борщ]

а ставя один резистор на двоих, мы не добьемся ли одинакового тока для 2-х светодиодов?

Совсем на пальцах: ВАХ светодиода близка к ВАХ стабилитрона. Т.е. пока напряжение не достигло порогового - тока нет. Как только достигло - выше уже не поднимается, только ток растет. Поэтому, если у вас (для примера) в этой паре один светодиод имеет напряжение зажигания 3.4в, а второй 3.5в, то светиться будет только первый - он не даст напряжению подняться до 3.5в и зажечь второй.

[EUrry]

Совсем на пальцах: ВАХ светодиода близка к ВАХ стабилитрона.

Наверное, стабистор, а не стабилитрон! У стабилитрона рабочая часть ВАХ - обратная ветвь.

[domowoj]

Наверное, стабистор, а не стабилитрон! У стабилитрона рабочая часть ВАХ - обратная ветвь.

Имеется ввиду форма ВАХ.
В некоторых случаях можно светодиод использовать как опорный элемент
(правда с плохими параметрами).

[Microwatt]

Имеется ввиду форма ВАХ.
В некоторых случаях можно светодиод использовать как опорный элемент
(правда с плохими параметрами).

Да, я применял светодиоды в таком включении. Можно отметить, что такой опорный элемент будет иметь плохую стабильность от протекающего тока, зато по температуре будет очень стабильным.

[EUrry]

Имеется ввиду форма ВАХ.
В некоторых случаях можно светодиод использовать как опорный элемент
(правда с плохими параметрами).

Ну так форма ВАХ и не совпадает!!! Я понимаю, что Вы хотите сказать - обратную ветвь ВАХ стабилитрона отобразить, как прямую ветвь светодиода. Но есть же стабистор, в сравнении с ВАХ которого не нужно делать никаких дополнительных оговорок (которых и не было!!!). Начинающего человека так совсем можно запутать. Прочитав это я сделал вывод, что светодиод светится при обратном смещении. Если бы я не был твердо уверен в обратном, то у меня сложилось бы неверное представление о работе светодиода.

[rezident]

Прочитав это я сделал вывод, что светодиод светится при обратном смещении. Если бы я не был твердо уверен в обратном, то у меня сложилось бы неверное представление о работе светодиода.

На самом деле у СИД как и у высоковольтных стабилитронов (с напряжением стабилизации более 9В) тоже наблюдается эффект лавинного пробоя (на обратной ветви ВАХ) при котором он светится Только яркость свечения в разы меньше, чем при прямом токе.

[Voice2001]

<...> Начинающего человека так совсем можно запутать.

не пугайтесь, я все равно ничего не понял. Стабисторы, стабилитроны.... мне бы со светодиодами для начала разобраться.

Совсем на пальцах: ВАХ светодиода близка к ВАХ стабилитрона. Т.е. пока напряжение не достигло порогового - тока нет. Как только достигло - выше уже не поднимается, только ток растет. Поэтому, если у вас (для примера) в этой паре один светодиод имеет напряжение зажигания 3.4в, а второй 3.5в, то светиться будет только первый - он не даст напряжению подняться до 3.5в и зажечь второй.

предположим, что у нас есть 2 светодиода (у одного раб.напряжение 3.2В, у другого 3.4В. Ток по 20мА) и батарейка на 5В.
Расчитаем резистор для первого (3.2В, 20мА). Напряжение на резисторе будет 5-3.2=1.8В, сопротивление 1.8В/20мА=90 Ом
по моей логике если брать один резистор на 2 светодиода, надо увеличить ток в 2 раза. Берем резистор на 45 Ом
для расчета тока на 2-м СД представим, что он - хитрый резистор, у которого постояное не сопротивление, а напряжение на нем (т.е. 3.4В)....
а вот тут у меня взрывается мозг и ХЗ как посчитать токи на разных СД...
если при подключении первого СД на резисторе будет 1.8В, а при подключении второго должно быть 1.6В. Как одновременно на одном резисторе может быть 2 занчения напряжения?
т.к.первый светодиод имеет раб.напряжение 3.2В, дальше оно расти не будет. Т.е.на втором светодиоде будут те же 3.2В. Значит ток будет те же 20мА (при 45 Омах в резисторе)

[smac]

для расчета тока на 2-м СД представим, что он - хитрый резистор, у которого постояное не сопротивление, а напряжение на нем (т.е. 3.4В)....
а вот тут у меня взрывается мозг и ХЗ как посчитать токи на разных СД...

Не надо хитрых резисторов, принимаем следующее - пусть у одного раб. напр 3.2В, тогда с учетом сказанного напряжение на втором не поднимется более 3. 2 В, ток и первого и второго нужно определять по их реальным ВАХ. исходя из этого рассчитывать резистор, но токи через светодиоды, а значит и яркости будут разными. В первом приближении где-то так