6 个 LED 与单个电阻器并联,以简化焊接

电器工程 引领 电阻器 网杜伊诺 平行线
2022-01-06 14:52:34

我正在尝试并联 6 个 RGB LED,所有这些 LED 均由一个源控制(嗯,三个源,每种颜色一个)。LED 配有电阻器,用于限制 5v 电源的 270 欧姆电流。

问题是,6 个 LED x 3 种颜色 = 18 个电阻,数量很多,这意味着我需要更大的电路板和更多的焊接。

那么,我可以改为将 LED 相互并联,用一个电阻保护所有六个 LED 吗?(总共 3 个电阻,每种颜色一个)。我如何计算那个电阻的值?

更多细节:

LED 由ULN2803A驱动以提供一点电流,该电流又由 Netduino 控制,在三个通道上提供 PWM 信号。

这些是有问题的RGB LED如果我正确理解了数据表,他们需要 20mA 的电流和 2、3、3 伏的正向电压(分别用于 R、G 和 B?)。提供的电阻器都是 270 欧姆,所以通道可能没有完全平衡。

额外的功劳:我只在我的驱动芯片中使用了 3 个晶体​​管,总共有 8 个。我可以将 PWM 从 netduino 连接到第二个三极管,然后将 LED 分成两组,每组三个?值得付出努力吗?

PS我手头没有任何图表工具,但如果它有助于澄清我的问题,我可以提供一个图表(用油漆绘制)。(另见这个元问题

4个回答

对 6 个 LED 仅使用一个电阻器并不是一个好主意:如果两个 LED 之间的正向电压存在细微差别,则其中一个会比另一个亮。

编辑
将 6 个 LED 分成两组,每组 3 个,并使用 ULN2803A 的额外输入,只有当您超过一个驱动器的最大电流时才会有所帮助。但是 ULN2803A 的每个驱动器可以吸收 500 mA,而 6 个 LED 只需要 120 mA。

不,您不应该将 LED 并联。它们不会很好地共享电流,一个会占主导地位,因此亮度会有所不同。只有当你有一个串联电阻或几个串联的 LED(来自足够高的电压电源)时,你才能成功地将 LED 串并联起来。

LED 的正向电压 (Vf) 针对给定电流进行表征;但是如果您查看数据表,您会发现 Vf 会随着电流 (If) 的增加而增加。

如果您并联 LED,则 LED 的两个公共节点必须具有相同的电压降。也就是说,所有 LED 的 Vf 必须匹配。因此,在 LED 之间的 Vf 匹配之前,LED 的 If 会发生变化 - 因此 LED 中的电流会非常不同,因此亮度也会非常不同。

即使您有“相同”的 LED,当您将它们并联连接时,每个部件之间的细微变化也可能导致不同的电流流过它们。

使用外部电阻器可最大限度地减少 Vf/If 变化。这就是为什么在大多数简单设计中,LED 电流由电阻控制。对于更复杂的设计,您可以使用电流源控制电流。

从您给出的数字来看,LED 电流将低于您的预期。

对于红色 LED:$$I_F=\dfrac{5.0-2.0}{270\Omega}=11.1\mathrm{mA}$$

对于绿色和蓝色 LED:$$I_F=\dfrac{5.0-3.0}{270\Omega}=7.4\mathrm{mA}$$

...看起来它们可能相当暗淡,尤其是绿色和蓝色 - 我什至没有考虑到驱动器上的电压降 (\$V_{CE(sat)}\$)

如果您有可用的 12V 电源,您可以将 LED 串联在一起,每组三个串联一个电阻器(6 个电阻器)。假设电流是正确的,您将需要:-

\$R_{RED}=\dfrac{12.0-(3 \times 2.0)}{11.1\mathrm{mA}}=541\Omega \, \, \$ (比如 470)

\$R_{GREEN}=R_{BLUE}=\dfrac{12.0-(3 \times 3.0)}{7.4\mathrm{mA}}=405\Omega \, \, \$ (比如 390)