Cómo limitar la corriente a los LED

No, esa es la forma correcta de hacerlo. Cada LED tiene su propia resistencia limitadora de corriente de balasto / serie, dimensionada en ohmios y vataje para adaptarse a la corriente directa deseada del LED y la fuente de voltaje. .

La forma "incorrecta" de hacerlo sería con solo 1 resistencia para varios LED en paralelo.

Pero si va con 3 vatios de leds (eso es 940mA a 3.2V, no 600mA), entonces una resistencia no es una buena opción. Usted debe mirar en las fuentes de corriente constante. El uso de una resistencia requeriría resistencias de potencia que puedan manejar un alto vataje. A una fuente de 5 V, eso es 1.8V * .94 amperios = 1.62 vatios. Se necesita una resistencia de 2 vatios. Para cada led. Eso es un montón de energía desperdiciada, 65% de eficiencia.

  

¿Cuál es la mejor manera de asegurar que todos los LED tengan el mismo voltaje y la misma corriente?

Esto es imposible. Cada LED tiene su propia característica de voltaje-corriente, que varía de un dispositivo a otro y de acuerdo con la temperatura del dispositivo y su historial de uso (envejecimiento).

Para acercarse al brillo igual de cada LED, desea ejecutar los LED con corrientes iguales, permitiendo que cada LED tenga el voltaje necesario para alcanzar la corriente que elija.

(Para acercarse lo más posible a un brillo igual, querría un fotodetector calibrado que detecte la salida de cada LED y utilice la retroalimentación para ajustar la corriente de cada LED de forma individual, pero generalmente no vale la pena el gasto)

La forma más eficiente de lograr una unidad de corriente igual es poner los LED en serie y usar un regulador de conmutación para conducirlos a la corriente que elija. Para un valor de 30 W de LED, este método sería común en aplicaciones comerciales.

El circuito que ha publicado es una forma muy común de acercarse a la unidad de igual corriente con menor costo y menos complejidad, pero también con menor eficiencia y con más variación en la corriente entre dispositivos (debido a sus diferentes características IV).

Estoy respondiendo a tu publicación revisada del 19 de junio. Primero, realmente no asimilas cómo funcionan los LED (pero no te preocupes, eso es bastante común).

Considera lo que ya sabes sobre la electricidad. Imagina que necesitas cargar cinco teléfonos inteligentes.

Desiestamosdiseñandouncircuitoreguladorparacincoteléfonosinteligentes:

Nohaynecesidaddeunaexplicaciónaquí.Sondispositivosdevoltajeconstantequealimentamosconunafuentedealimentacióndevoltajeconstante:voltajepermanececonstanteenunparaleloconexión.(unaconexiónenserieseríaridículamente,estúpidamente,"ni siquiera mal".) No es que realmente pensemos en eso; esto es simplemente normal

Y queremos pensar que los emisores de LED también son así. Pero no lo son .

Considere un tubo fluorescente que funciona a ~ 120V a ~ 300ma. Al igual que cualquier luz de descarga de arco, una vez que el arco golpea, su resistencia es casi cero . La bombilla quiere ser un cortocircuito, por lo que necesita un lastre para limitar la corriente. El lastre es un suministro constante de actual , que no es algo a lo que estamos acostumbrados.

Los emisores LED son muy no lineales: un pequeño cambio en el voltaje, la temperatura o la edad provoca un gran cambio en la corriente. Para impulsarlos a voltaje constante, debe elegir un voltaje tan conservador que no obtenga mucho rendimiento del LED. Una resistencia bien elegida es mejor, pero aún necesita un gran margen de seguridad que le impida alcanzar el máximo rendimiento. Por otro lado, el LED está clasificado como por la fábrica para ser dirigido a una corriente específica.

Usted dice que tiene un LED que es de 350 mA a 3.6 VCC. Lo interpretó como sobre 350ma a exactamente 3.6V. No, es al revés: esa unidad está especificada para exactamente 350ma en aproximadamente 3.6V. Si intentó conducirlo a 3.6V, puede obtener 50ma, 150ma, 350ma ... o humo mágico. Y eso cambiaría significativamente a medida que el LED se calienta.

La corriente constante invierte nuestro modo de pensar al revés. Al regular la corriente en lugar de la tensión, desea series en lugar de paralelas.

OsiestamosdiseñandouncircuitoderegulaciónparacincoLED:

Sondispositivosdecorrienteconstantequealimentamosconunafuentedealimentacióndecorrienteconstante:currentpermanececonstanteenunaseriedeconexión.(unaconexiónparalelaseríaridículamente,estúpidamente,"ni siquiera equivocada" ... bueno, no tan equivocada como en el ejemplo anterior, pero realmente estarías rezando a los dioses de la tolerancia de fabricación).

Si desea atenuar el LED, puede cambiar la corriente. El voltaje no cambiará mucho, por lo que reducir la corriente a la mitad reduce el brillo a la mitad. Como están en serie, todos se atenúan juntos, e igualmente. Y dado que ciertamente podríamos cambiar la corriente, podría ser más apropiado llamar a este arreglo "modo actual", ya que nos preocupamos por la corriente y no por el voltaje.

Como cosa práctica, los módulos reguladores de corriente constante están fácilmente disponibles. Mucha gente los hace. Y 350ma es una corriente de uso común. Nos importa un poco el voltaje; un controlador destinado a ~ 3.6V LED puede ser un producto diferente al diseñado para una cadena de ~ 36V de 10 en serie.

O si necesita una regulación de corriente estúpida realmente simple, de hecho, una resistencia será suficiente. De hecho, solo necesitas una resistencia. Pero como se comentó, no obtendrá el máximo rendimiento de los LED de esa manera.

Si varios LEDs se apilan a más voltaje del que tienes disponible, una opción es dividirlos en series en serie paralelas, con regulación de corriente en cada cadena. Eso es lo que sucede en las "tiras de LED" de 12 voltios. La otra es usar un convertidor de refuerzo para bombear su voltaje. Dado que las fuentes de alimentación de corriente constante suelen incorporar chokes y choppers, las funciones "boost" y "limit actual" podrían combinarse: the Joule Thief es un ejemplo muy simple de eso.

La forma en que se muestra es de la manera correcta, a excepción de un circuito mucho más complejo.

Por ejemplo, un convertidor de refuerzo con todos los LED en serie, como se usa a menudo para la retroiluminación por LED. Eso puede ser muy eficiente, pero requiere un chip especial, que probablemente sea difícil de soldar, y es delicado con respecto al diseño de PCB porque opera a altas frecuencias y altas corrientes.

Pero si solo va a utilizar resistencias y el voltaje de la batería está muy por encima de su LED Vf, funcionará bien. Muy por encima del LED Vf y desperdicia energía, y en algún momento tendría sentido hacer varias cadenas de series, cada una con su propia resistencia, pero la forma en que se muestra seguirá teniendo la corriente más constante.

No puede tener el mismo voltaje y corriente para los LED paralelos porque el voltaje directo de los LED no es el mismo. Su circuito de ejemplo no es bueno si desea una corriente constante (= brillo) para cada LED (o serie de LED). Esto puede o no ser un problema dependiendo de qué tan estrechamente controlada debe estar la salida de luz y cuánta energía esté dispuesta a disipar en la resistencia. Si establece la tensión de la fuente de alimentación cerca de la tensión directa máxima del LED, obtendrá una variación muy grande en la ecuación I = U / R.

Hay algunas formas diferentes de implementar la corriente constante para los LED paralelos. El espejo actual es popular pero tiene una tolerancia a fallos limitada, ya que tiene un LED maestro que eliminará todos los demás si se apaga. Otra solución es usar un mosfet (o un BJT) como resistencia variable. Esto es tolerante a fallos, pero no le permite atenuar fácilmente los LED, lo que hará el espejo actual.

Si tiene una fuente de alimentación variable, puede considerar el uso de un circuito que utilice un circuito de detección de corriente de transistor para cada LED para limitar la corriente a la corriente de LED más "sensible". El problema con este último es que, por lo general, la señal de realimentación AUMENTARÁ el voltaje de salida si lo baja para que tenga que invertir el circuito del colector abierto. Además, obviamente, volverá a tener una coincidencia no óptima entre las corrientes.

Revisa esta página para ver algunos ejemplos de aficionados: enlace