Vraag:
Waarom verandert de stroom bij het toevoegen van een LED?
David542
2020-02-02 06:22:05 UTC
view on stackexchange narkive permalink

In het volgende diagram:

enter image description here

De stroom is 1 mA van:

  V = IR
R = 1/1000 = 1 mA
 

Wanneer ik echter een LED toevoeg met voorwaartse spanning 1V:

enter image description here

Waarom verlaagt het toevoegen van de LED ook de stroom?Heeft een led ook weerstand?(Ik dacht dat een LED alleen een spanningsval veroorzaakt, maar geen weerstand heeft).Hoe werkt dat?

`LED veroorzaakt alleen een spanningsval` ... wat denk je dat er dan gebeurt met de spanningsval over de weerstand?
@jsotola Eigenlijk zou ik verwachten dat het knooppunt met 767 mV 1 V zou zijn (aangezien de voorwaartse spanning van de LED 1 V is).
David, dat is een vraag van [niveau 2 of hoger] (https://electronics.stackexchange.com/a/478757/38098), omdat de spanning laag is en je ook aanzienlijke weerstand hebt.
David, ga Falstad binnen met het circuit dat je hebt gebruikt en laat ons weten wat de parameters van het LED-model zijn.(Dit zullen modelparameters van niveau 2 zijn: verzadigingsstroom, emissiecoëfficiënt, enz.) Als we die pakken, kan de simulatie worden uitgelegd.
Vier antwoorden:
Andy aka
2020-02-02 06:37:08 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Een standaard rode LED heeft een voorwaartse daling van ongeveer 2 volt bij 20 mA, dus ja, het heeft een aanzienlijke invloed op de stroom die kan vloeien als de voedingsspanning slechts een paar volt is: -

enter image description here

Dus met 2 volt eroverheen en 20 mA stroom, is de waargenomen weerstand 100 ohm.Met 1,9 volt eroverheen is de stroom slechts 5 mA en is de waargenomen weerstand gestegen tot 380 ohm.Met slechts 1,8 volt kan de stroom 1 mA zijn en dit betekent dat het lijkt op 1800 ohm.Zie je het probleem?

Als je voedingsspanning bijvoorbeeld maar 1 volt was, vergeet het dan, want het overwint de aangeboren voorwaartse spanning van de LED niet en er zullen nauwelijks nano-versterkers stromen.

Andere LED-kleuren kunnen aanzienlijk hogere voorwaartse spanningen hebben, dus wat u probeert te bereiken, hangt af van het LED-type.

Dus, net als bij het spel steen, papier en schaar, dicteert de LED de stroom bij lage spanningen, maar bij hogere spanningen wint de serieweerstand.

Maar één (eenvoudig) * model * van een diode (in dit geval LED) is een (stroomonafhankelijke) vaste spanningsval zonder weerstand (een ideale [spanningsbron] (https://en.wikipedia.org/wiki/Voltage bron)).Een nauwkeuriger model komt met meer complexiteit.Het hangt ervan af waarvoor het wordt gebruikt.De variatie van component tot component kan ook significant zijn, b.v.[2,8 V - 3,8 V] (http://lednique.com/current-voltage-relationships/variations-vf-binning/).
@PeterMortensen Ik weet niet zeker wat u hier probeert te zeggen en hoe het relevant kan zijn voor de vraag of mijn antwoord?
User323693
2020-02-02 09:01:49 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Doe de volgende dingen.

  1. Verander de voedingsspanning naar 5V.

  2. Bereken de stroom door de weerstand en beschouw de LED als een spanningsbron met een spanning die gelijk is aan een froward vorlagedaling van de LED (polariteit zal omgekeerd zijn).

  3. De stromingen komen dan overeen.De vermindering van de stroom is het gevolg van een vermindering van de spanning over de weerstand met en zonder de LED.

Merk op dat de LED's zeer kleine stromen zullen hebben totdat de aangelegde spanning over de LED minder is dan hun voorwaartse spanning.

Zodra de aangelegde spanning de LED voorwaartse spanning kruist, zal de stroom erg hoog zijn (de serieweerstand zal de stroom bepalen)

enter image description here

Tony Stewart Sunnyskyguy EE75
2020-02-02 07:11:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Een eerste-orde benadering van een rood / gele LED is V f = 1.85 V + I f * R s voor I f > 15% nominale stroom, terwijl R s een brede tolerantieafwijking heeft die resulteert in V f toleranties bij nominale I f .

Dus als V f = 2 V @ 20 mA, R s = 0,15 V / 20 mA = 7,5 ohm.

Onder deze drempel had de diodespanning een logaritmische relatie met I f .

Transistor
2020-02-02 16:25:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Waarom verlaagt het toevoegen van de LED ook de stroom? Heeft een led ook weerstand? (Ik dacht dat een LED alleen een spanningsval veroorzaakt maar geen weerstand heeft).

Een LED heeft weerstand doordat hij weerstand biedt aan de stroom. Als dat niet het geval was, zou er geen spanningsval over zijn en, aangezien P = VI, met V = 0, zou het geen stroom kunnen verbruiken of geen licht kunnen produceren. We behandelen het echter niet hetzelfde als een weerstand, omdat de relatie tussen spanning over een LED en stroom erdoorheen niet lineair is. (De schittering van Ohm toonde aan dat er een lineair verband bestaat voor een echte weerstand.)

Hopelijk helpt het volgende.


LED's hebben geen lineaire relatie tussen stroom en spanning, dus ze kunnen niet zo eenvoudig als een weerstand worden gemodelleerd volgens de wet van Ohm, V = IR. We kunnen echter een vereenvoudiging maken en ze modelleren over een reeks stromen als een combinatie van een weerstand en een spanningsbron.

enter image description here

Figuur 1. Een LED kan worden benaderd als een weerstand met een vaste spanningsbron.

Als we naar een typische LED IV-curve kijken, kunnen we zien dat deze ongeveer lineair is over een groot deel van zijn bruikbare bereik. Hierdoor kunnen we de LED modelleren als weerstand en spanningsbron.

enter image description here

Figuur 2. LED-equivalent circuitmodel.

In Figuur 1 ligt de grijze lijn redelijk dicht bij de LED-curve van 20 mA tot 100 mA. We kunnen de weerstand die dit vertegenwoordigt uit de wet van Ohm V = IR berekenen, maar in dit geval zullen we kijken naar de verandering in spanning en stroom op het gebied van interes.

$$ R = \ frac {ΔV} {ΔI} = \ frac {3.5–2.0} {100m – 0} = \ frac {1.5} {100m} = 15 \ Ω $$

We kunnen ook zien dat de lijn de X-as kruist bij V f = 2,0 V. Ons equivalent circuit voor dit interessegebied is (verwijzend naar Figuur 2) R1 = 15 Ω en V1 = 2,0 V.

Alle afbeeldingen en tekst uit mijn artikel Weerstand van een led. Er staat iets meer in het artikel.



Deze Q&A is automatisch vertaald vanuit de Engelse taal.De originele inhoud is beschikbaar op stackexchange, waarvoor we bedanken voor de cc by-sa 4.0-licentie waaronder het wordt gedistribueerd.
Loading...