Помощь - Поиск - Пользователи - Календарь
Полная версия этой страницы: резистор для светодиодов
Форум разработчиков электроники ELECTRONIX.ru > Сайт и форум > В помощь начинающему
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
Цитата(Voice2001 @ Jun 10 2008, 19:29) *
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.
Цитата(Voice2001 @ Jun 10 2008, 19:29) *
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.
Цитата(Voice2001 @ Jun 10 2008, 19:29) *
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.
Цитата(Voice2001 @ Jun 10 2008, 19:29) *
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
Цитата(rezident @ Jun 10 2008, 17:04) *
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?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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
Цитата(Voice2001 @ Jan 11 2009, 12:37) *
так а в чем разница между схемой 1 и 2?
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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
Цитата(Voice2001 @ Jan 11 2009, 07:37) *
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.
Цитата(barabek @ Jan 11 2009, 09:56) *
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
Цитата(rezident @ Jan 11 2009, 17:09) *
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
Цитата(Voice2001 @ Jan 12 2009, 09:54) *
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
Цитата(Voice2001 @ Jan 12 2009, 08:54) *
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
Цитата(Сергей Борщ @ Jan 12 2009, 10:47) *
Совсем на пальцах: ВАХ светодиода близка к ВАХ стабилитрона.

Наверное, стабистор, а не стабилитрон! У стабилитрона рабочая часть ВАХ - обратная ветвь.
domowoj
Цитата(EUrry @ Jan 12 2009, 14:04) *
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
Цитата(domowoj @ Jan 12 2009, 14:09) *
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
Цитата(domowoj @ Jan 12 2009, 13:09) *
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
Цитата(EUrry @ Jan 12 2009, 17:55) *
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 biggrin.gif Только яркость свечения в разы меньше, чем при прямом токе.
Voice2001
Цитата(EUrry @ Jan 12 2009, 15:55) *
<...> Начинающего человека так совсем можно запутать.

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

Цитата(Сергей Борщ @ Jan 12 2009, 10:47)
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
Цитата(Voice2001 @ Jan 12 2009, 18:02) *
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
@Ark
Цитата(Voice2001 @ Jan 12 2009, 18:02) *
.. я все равно ничего не понял...

Иногда, маленький эксперимент дает больше понимания, чем объемная теория...
Соберите Вашу схемку N2. Только вместо постоянного резистора, поставьте переменный, порядка 1-2к. А светодиоды лучше взять разные (для наглядности) - зеленый и красный. Вначале установите максимум сопротивления (минимум тока). Медленно увеличивая ток, смотрите тестером как ведет себя напряжение на светодиодах, и как при этом изменяется яркость свечения каждого - она примерно пропорциональна току через них...
Наглядно все увидите...
rezident
Цитата(Voice2001 @ Jan 12 2009, 20:02) *
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)
Остудите свой мозг и вспомните закон Георга Ома, если законы Кирхгофа для вас "тайна за семью печатями". I=U/R. Если U=5В-3,2В, а R=45Ом, то ток через R будет I=(5В-3,2В)/45Ом=0,04А. Теоретически через СИД с меньшим напряжением потечет весь ток 40мА (а не 20мА, как вы предполагали). Это максимальная величина общего тока, который может протекать через резистор данного номинала при данном напряжении питания и типе светодиодов. Но практически, из-за ненулевого динамического сопротивления и не слишкой крутой ВАХ СИД, ток будет протекать через оба СИД. Правда он поделится в разной пропорции: через СИД с меньшим напряжением будет течь бОльшая часть общего тока. А пропорция в которой общий ток (величиной 40мА) поделится зависит от конкретных ВАХ СИД. Вот для того, чтобы не зависеть от ВАХ конкретного СИД и ставят балластный резистор последовательно с каждой цепью светодиода (или светодиодов, если они также подключенных последовательно).
Microwatt
Не, так тяжело. Еще действительно, мозг взорвется из-за диода.
Может, не стоит доводить до такого? Дались человеку эти проклятые светодиоды. Заняться вышиванием гладью или макраме безопаснее.
sigmaN
А я праллелил светодиоды и ставил один резюк. Конечно, диоды были одного типа и на одно напряжение.
Светили как правило практически одинаково.
Хотя, это, конечно неправильно.
И сгорит один - сгорят все :-)
Microwatt
Цитата(sigmaN @ Jan 13 2009, 01:06) *
А я праллелил светодиоды и ставил один резюк. Конечно, диоды были одного типа и на одно напряжение.
И сгорит один - сгорят все :-)

Молодой человек, возможно, Вы хотели сказать "погаснут все"?
С чего же им сгорать?
rezident
Цитата(Microwatt @ Jan 13 2009, 00:57) *
Не, так тяжело. Еще действительно, мозг взорвется из-за диода.
Ну вот для наглядного примера взял график типовой ВАХ белого светодиода LW-541C фирмы OSRAM. Красным и зеленым я утрированно дорисовал якобы различающуюся ВАХ двух светодиодов. При параллельном включении этих СИД напряжение на балластном резисторе 45Ом будет 5В-3,4В=1,6В, а общий ток СИД получается 1,6В/45Ом=35,5мА. При этом через один СИД будет протекать ток 24мА, а через другой 11,5мА. Надеюсь так будет понятно вопрошающему?
Цитата(sigmaN @ Jan 13 2009, 02:06) *
А я праллелил светодиоды и ставил один резюк. Конечно, диоды были одного типа и на одно напряжение.
Светили как правило практически одинаково.
Ну дык я об этом выше и писал. Из-за довольно пологой ВАХ светодиодов и логарифмической чувствительности человеческого глаза разница в свечении практически не видна. А вот если бы это испытывалось не на номинальном, а на малом токе, тогда разница в яркости довольно хорошо заметна.
Цитата(sigmaN @ Jan 13 2009, 02:06) *
Хотя, это, конечно неправильно.
И сгорит один - сгорят все :-)
При номинальном токе, если сгорит один из двух запараллеленых, то второй лишь будет светить ярче, но не сгорит. Обычно у СИД максимально допустимый импульсный ток на порядок выше номинального. А тут всего в два раза ток увеличится wink.gif
Евгений Германович
Цитата(sigmaN @ Jan 13 2009, 01:06) *
А я праллелил светодиоды и ставил один резюк. Конечно, диоды были одного типа и на одно напряжение.
Светили как правило практически одинаково.
Хотя, это, конечно неправильно.
И сгорит один - сгорят все :-)

Тогда зачем ставили???? biggrin.gif Один тип ничег не значит-есть технологический разброс.Кстати даже если диоды имеют абсолютно(те совсем абсолютно) одинаковые характеристики-то это не значит,что они будут светить одинаково.Если глянуть на разброс по яркости-то это просто ужас(тихий).
При обсуждении все забыли о температуре.Если 2 СД при одном резисторе подогреть-то их тепловой дрейф будет немного разным.Из чего следует.что СД с меньшим падением напряжения имеет большую вероятность сгореть.
Voice2001
не, макраме не хочу. В детстве в пионерском лагере мы там нитки капроновые тырили, за что меня потом совесть мучала.
rezident'у спасибо большое и всем участникам тоже smile.gif a14.gif Кажется понял. С графиками реально нагляднее все (хоть он и полупридуманный, но наверняка основан на реальном опыте). Я-то думал, что не такие разбросы по токам...
Для просмотра полной версии этой страницы, пожалуйста, пройдите по ссылке.
Invision Power Board © 2001-2025 Invision Power Services, Inc.