Seriove zapojenie LED - nesedi vypocitany prud

Zpráva

wladius · #1 Příspěvek od **wladius** » 24 zář 2016, 17:26

Chcem v jednom svojom projekte zapojit do serie viac LED diod, ucel je na dlhsie rozpisovanie

Mam tieto diody https://www.led-tech.cz/led-diody-vykon ... results=14

Snazim sa vypocitat hodnotu rezistora, problem je, ze hodnoty prudu od dvoch diod v serii prestavaju sediet.

V = 18.5V (ciel je poskladat vlastny battery pack, premyslam nad 5*3.7V Lion akumulatormi)
Vf = 3.6V
Imax = 0.12A

Pre jednu diodu to sedi.
R = (18.5-3.6)/0.12 = 150Ohm (najblizsi odpor)
I = (18.5-3.6)/150 = 99.3mA
podla zdroja si obvod taha 95mA.

Zaujimave je, ked zacnem zapajat diody do serie:
Dve diody:
R = (18.5-2*3.6)/0.12= 94Ohm, najblizsi je 100Ohm
I = (18.5 - 2*3.6)/100 = 113mA
Ale podla zdroja si obvod taha len 91mA

A cim viac tych diod do serie zapojim, tym vacsie rozdiely su:
3. R = 68Ohm, I spocitany = 113mA, I namerany = 74mA
4. R = 39Ohm, I spocitany = 105mA, I namerany = 56mA

a pre 5 diod, co je moj zamer, si pri odpore 18Ohm mal obvod tahat 106mA, ale zdroj tvrdi, ze 34mA. Musim ten zdroj vyhnat na nejakych 25V, aby si to bralo cca 110mA-120mA a diody sa rozziarili poriadne.

Pocital som to sam, aj overoval na nejaky online kalkulatoroch ale vsade to vychadza rovnako.

Prehliadol som v konfiguracii LED alebo teori zapojenia nieco, co by to malo sposobovat? Je to bezne? Alebo co vlastne robim zle?

Vdaka za rady.

#2 Příspěvek od **jezevec** » 24 zář 2016, 17:43

Ono ten úbytek na LED hodně závisí při jakém proudu je měřený a datasheetu je to uvedeno. Při proudu 20mA naměříš třeba těch 3,6V, ale při proudu 100mA to může být třeba 4,2V.

#3 Příspěvek od **Hill** » 24 zář 2016, 17:49

Ty diody i odpory máš změřené, že tu uvedenou hodnotu skutečně mají?
Víš o tom, že odpor 100 Ω může ve skutečnosti mít 95 Ω až 105 Ω (když jde o 5% toleranci) a 90 - 110 Ω v toleranci 10%?
A čím víc LEDek v sérii, tím menší podíl napětí na odpor zbude, a tím větší vliv bude mít i tolerance hodnoty odporu.
Navíc ti vyšlo 94 Ω, dal jsi tam 100 Ω, to znamená, že místo 100 mA tam poteče jen 94 mA, ale to musí být odpor přesně 100 Ω a LEDky musí mít saturační napětí přesně 3,6 V, což také nemusí být vždy pravda.
Ergo kladívko: výsledný proud je zřejmě v pořádku, jenom jsi při návrhu nezohlednil tolerance hodnot součástek a navíc jsi ty hodnoty nezměřil.

TAKJAN · #4 Příspěvek od **TAKJAN** » 24 zář 2016, 17:50

To, co vypočítáš, bude vždy jiné než reálné měření. Normální stav.

#5 Příspěvek od **Sendyx** » 24 zář 2016, 19:06

Když počítáš blbě, nebo s blbými vstupními daty...

U těch LED je třeba změřit VA charku a pak by výpočty seděly, pochopitelně charakteristika se mění dle teploty čipu.

#6 Příspěvek od **MetalGod** » 24 zář 2016, 19:14

Spíš bych se přikláněl k tomu, co napsal Jezevec - úbytek napětí stoupá s proudem.
Změř si úbytek na 1 LED při proudu 90-100mA, ale chvilku před měřením ji nech svítit, ať se zahřeje. S takovým úbytkem počítej.

Bejt Tebou, zvážil bych proudovej zdroj - ale při takovým napětí by série LED měla bejt z maximálně 3 kousků.

bum · #7 Příspěvek od **bum** » 24 zář 2016, 19:26

Píšeš že potřebuješ zapojit do série 5 led diod s napětím 3,6V a proudem 0.120mA tvoje zadání zdroj má 18.5V.Těch 5 diod v sérii je tedy 5 * 3.6 = 18V zdroj dává 18.5V. Pokud tedy budou všechny led v sérii tak výpočtem vychází rezistor (18.5 - 18.0) / 0.120 = 4.166666667R zaokrouleno 4.1R (teoreticky) nejbližší hodnota v řadě E24 3.9 - 4.3R. Spíše zvol dvě větvě kde v jedné větvi budeš mít dvě led diody a v druhé tři led diody. Ve větvi s dvěmi led to pak výpočtem vychází (18.5 - 7.2) / 0.120 = 94.16666667R (zaokrouhleno 94R), ve větvi s třemi led pak výpočtem 3 * 3.6 = 10.8 pak (18.5 - 10.

/ 0.120 = 61.16666667R (zaokrouhleno 61R)výpočty jsou (teoretické) ovlivňuje to více faktorů jak píší výše. Rezistory pro uvedené dvě řady zvol v řadě E12 (rezistory na výkonovou zátěž 2W) složíš ze dvou rezistorů na požadovanou hodnotu zvol hodnotu spíše tak aby jsi nepřekročil proudové zatížení led diod.

#8 Příspěvek od **MetalGod** » 24 zář 2016, 19:36

Jenže ten úbytek může platit pro 20mA, při vyšších proudech bude klidně o volt vyšší, tam už se 5 LED nevejde.
Taky záleží na aktuální teplotě čipu - myslím, že je tam negativní teplotní koeficient, ale ne tak výraznej, jako závislost úbytku na proudu.
Dále to chce tahat z baterie - tzn. že nabitá bude mít ~21V, vybitá asi 17V.

Suma sumárum - proudovej zdroj, kterej vykreje vybíjení baterie a dynamický vlastnosti LED.

wladius · #9 Příspěvek od **wladius** » 25 zář 2016, 18:24

Vidím, že som spravil chýb hneď niekoľko - hlavne tú, že som sa spoliehal na uvedené údaje a nepremeral som si to sám.

Podarilo sa mi zmerať, že úbytok napätia na dióde je pri 120mA 4.9V (nevedel som, že sa to môže diať, bral som to ako konštantu. Elektroniku sa učím sám, ako hobby, tak niektoré zrejmé veci mi unikajú).

A po premeraní rezistorov a prepočítaní to už sedí.

#10 Příspěvek od **MetalGod** » 25 zář 2016, 18:44

Kdyby to byla konstanta, tak by se nemusely dělat tak složitý lineární napěťový stabilizátory. To platí u všech polovodičů - koukni se například na voltampérovou charakteristiku obyčejný diody:
Obrázek

Bejt to pravda, tak by za tím ohybem musela bejt čára svislá.

P. S.: U LED je VA charakteristika ještě víc "měkká", čím kratší je λ světla a tedy čím vyšší je úbytek, tím je VA charakteristika měkčí (bílá je ve skutečnosti modrá, jen poprskaná žlutým luminoforem, takže se nediv, že při 6x vyšším proudu naměříš o volt a půl víc).