LED的电阻选择

电器工程 引领 电阻器 组件选择
2022-01-09 08:00:20

这不是要求等式确定 LED 的必要电阻,而是更多地要求选择它们的一般做法。

我见过多个电路使用的电阻值比我认为必要的要高得多。例如,我看到一个设计使用了一个 \$330\Omega\$ 电阻器用于红色 LED,其正向电压为 \$2V\$,正向电流为 \$20mA\$,电路上的正向电流为 \$5V \$ 供应。根据我的计算,它是需要的两倍(\$150\Omega\$)。

我在其他地方读过这个电阻是“安全起见”的选择,因为他们在任何地方都使用它,并且可以确信他们不会烧坏 LED。但这背后还有其他原因吗?除了故意将 LED 亮度减半。

也许这可以延长 LED 的寿命?在我的电路中,我为每个 LED 选择了理论上正确的电阻值,但想知道我是否缺少一个实用规则,因为电阻值有时非常小。

4个回答

虽然@Passerby 和@MichaelKaras 的答案几乎涵盖了它,但还有一件事要补充:

  1. 人类以非线性方式感知光强度:在非常低的强度下,我们对亮度的微小变化非常敏感。另一方面,在更高的强度下,没有辅助的人眼几乎无法辨别强度的差异。

    这个非常有趣的图表很好地证明了这一点 图形 :(来源

    本质上,当大部分视觉归因于眼睛的视杆(暗视)时,感知强度变化的能力非常高,而当视锥进行传感(明视)时,感知强度变化的能力非常低,即亮度稍高.

  2. 不太重要,但很高兴知道:LED 的发光与电流呈非线性关系,随着电流的增加,图表会逐渐下降。这在红色中最为明显。

    图形 来源

所以,长话短说:

人眼甚至无法注意到 LED 在更高电流下产生的更高水平的光强度变化。因此,使用标称额定电流的一半甚至不到一半(指示灯 LED 的典型值为 20 mA,大功率 LED 的典型值为 50 mA 或更多)对于大多数指示目的来说都可以正常工作。

在我的设计中,5 mA是所有 LED 指示灯的首选电流:试试吧,效果很好!

与大多数数据表一样,LED 数据表基于平均值和目标目标。主要是,列出的 LED 寿命是在 x 电流、y 电压、z 温度下的小时数。对于大多数“常规”LED,这是 20mA 的正向电流。驾驶它更努力,它更亮,但寿命会缩短。驱动它更柔和,更暗,寿命应该更长。

除了让 LED 寿命更长之外,您可能还有 2 个其他原因需要以更低的电流驱动它。首先,因为您正在节约能源。如果您使用电池供电,则每一毫安都很重要。以较低的电流驱动LED,节省能源,您可以驱动它更长的时间。第二个原因是您不需要它们处于全亮度状态。有时,除非您将两个并排比较,否则甚至看不到 18mA 和 20mA 之间的差异。有时,根据环境光、距离、LED 类型和用途,您可以让 LED 以 4mA 运行,这就足够了。我无法告诉你我有多少需要用胶带覆盖或改装以降低亮度的过亮 LED 的东西(原来的游戏男孩就是一个。致盲!)

选择电阻器还有另一个问题。那是标准值。您可能没有与(V - VF) / I建议值相同的电阻器。所以你选择下一个更大的。

降低 LED 中的电流将降低二极管上的应力并延长其寿命。如果确保施加的电源电压得到良好调节,则以额定最大电流运行 LED 是可以的。但请注意,通过 LED 的额定电流多次可能会导致其发出比某些应用所需的更多的光。

设计师还会出于其他一些原因限制通过 LED 的电流,包括:

1) 较低的电流操作可以延长电池供电产品的电池寿命。

2) 一些 LED 的发射波长会根据流过它的电流量而变化。在这些情况下可以使用电流限制来调整颜色纯度。

3) 在面板上使用 LED 阵列时,不同尺寸、颜色和部件号的各种 LED 之间的表观亮度可能会有所不同。降低面板上各种 LED 的电流是一种常用方案,用于使它们在相似的亮度下看起来都一样。

使用电位器,当 LED 处于最大亮度时测量欧姆。使用 50 欧姆左右的电阻。对于 9 到 12 伏,我使用 330 欧姆或 470 欧姆。