LEDs infrarrojos - Consejo de voltaje

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He construido una serie de LED infrarrojos en una cuadrícula de 4x4. Quiero sacar el máximo provecho de estos LED como pueda, pero tengo miedo de que pueda apagarlos.

En este momento, estoy usando baterías 2AA (1.5V cada una), que alimenta la matriz.

En primer lugar, los voltios de arranque son 3V, ¿verdad? Cuando mido el voltaje en el otro extremo, obtengo aproximadamente 1.5V (hay aproximadamente 6 pies de cable desde la batería hasta los LED).

Incluso con esta potencia de la matriz, se calientan mucho y huelen un poco. ¿Esto es demasiado voltaje? Ayúdame aquí,

Aquí están las especificaciones para los LED IR: enlace

La matriz contiene 16 LED IR, cada uno requiere un máximo de 5 voltios. ¿Entonces seguramente 80 voltios serían ideales? Por otra parte, eso no suena bien, y no sé nada de electrónica.

Una cosa más, no he usado ningún registro en esta matriz. Normalmente uso uno para un LED normal, pero los IR no se iluminaron con él y funcionan bien sin uno.

Aquí hay un diagrama aproximado que muestra cómo lo tengo conectado:

FYI: Espero conectarlo a un Arduino en algún momento.

    
pregunta Oliver Jones

4 respuestas

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La única razón por la que no ha vaporizado sus LED es que sus baterías AA no pueden suministrar tanta corriente. El "máximo de 5 V" que usted cita es el voltaje máximo inverso que estos LED pueden emitir antes de que se rompan. Recuerde que un LED es un diodo que permite la corriente en una sola dirección. 5V es el voltaje máximo cuando los tienes instalados backwards

El voltaje forward en la hoja de datos es 1.6V - 1.8V. Esto es, como dices, lo que mediste.

Debería leer ¿Cómo puedo conducir un LED de manera eficiente? que cubre la mayor parte de esto.

    
respondido por el Phil Frost
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¡Necesitas una resistencia limitadora de corriente!

Su declaración:

  

Normalmente uso uno para un LED normal, pero los IR no se iluminaron con él y funciona bien sin uno.

¿Estaba usando una cámara infrarroja para detectar si el LED se encendió? No podrás ver si se enciende o no ... ¡es infrarrojo!

Busque otras preguntas sobre el cálculo del resistor limitador de corriente correcto para que el diodo funcione en su clasificación \ $ I_f \ $ (corriente directa).

Editar:

El diagrama que muestra una resistencia limitadora de corriente para cuatro LED paralelos funcionaría, pero podría tener problemas.

Digamos que sus LED requieren un \ $ V_f \ $ de 1.6V y tienen un \ $ I_f \ $ de 20mA. La caída de voltaje a través de la resistencia después de suministrar 3V es de 1.4V. Dado que \ $ R = \ frac {E} {I} \ $, sabemos que los cuatro LED requerirán 80 mA combinados. Por lo tanto, \ $ R = \ frac {1.4} {0.08} = 17.5 \ $. Así que usas una resistencia de 17.5 ohmios. Todo parece funcionar bien.

Ahora imagine que uno de los LED falla en un grupo de cuatro. La caída de voltaje en los LED es la misma (1.6) pero la corriente ahora debe limitarse a 60 mA, no a 80 mA. La resistencia limitadora de corriente ya no es el valor apropiado para limitar la corriente a 60 mA a sus 1.4V. Si tres de cada cuatro LED fallaran o fueran eliminados, ahora tendría 80 mA disponibles para un LED, lo que para este ejemplo de un diodo que espera \ $ I_f \ $ de 20mA es probablemente demasiado.

Este es solo un ejemplo de cómo las cosas podrían fallar. Es muy probable que el circuito, como se describe, funcione durante mucho tiempo. Si estuviera diseñando esto para ser un producto comercial, lo cambiaría.

    
respondido por el JYelton
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Esta configuración de los LED es paralela , por lo que su voltaje directo del LED es de 1.6V. ¡No utilice 80V! Usted tiene para usar una resistencia limitadora de modo que su corriente por LED no exceda de 80 mA. La corriente total de la matriz sería 1280ma. Recuerde que 100ma / LED es el máximo absoluto de acuerdo con la hoja de datos.

    
respondido por el Chetan Bhargava
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Si observa la hoja de datos, verá una especificación llamada 'voltaje de CC hacia adelante'. Este es el voltaje que necesita el LED para funcionar, y el voltaje a través del LED siempre será cero, negativo (hasta -5 V, donde alcanza la ruptura inversa), hasta 1,6 voltios, donde no está conduciendo, o 1,6 voltios , que es la única condición en la que el LED está funcionando y emitiendo luz. Esto se deriva directamente de las características estándar de cualquier diodo, siendo el LED un ejemplo de ello. Cualquiera que sea el voltaje que aplique a través de un diodo mayor que el voltaje directo del diodo, el diodo actuará como un cortocircuito entre el voltaje en el ánodo del diodo y el (codo + voltaje directo). Según la ley de ohmios, esto significa que una corriente infinita puede fluir a través del diodo (en primer tipo de teoría de aproximación). La resistencia que usa en serie normalmente permite que un LED funcione al hacer que el voltaje caiga desde la fuente de voltaje (3 voltios en su caso) al requerido (1.6V). Al hacerlo, también establece la corriente a través del LED según la ley de ohmios, es decir, I = (3.0-1.6) / R.

Al no tener una resistencia, su circuito produce la caída de voltaje necesaria utilizando la resistencia que tiene disponible, es decir, la resistencia del cable y la resistencia interna de la batería. Esto significa 2 cosas. Primero, esto no es saludable para la batería, y la batería se calentará debido a la disipación de julios. En segundo lugar, la corriente a través del LED es más alta de lo que puede tolerar.

Si vuelve a mirar la hoja de datos, verá una especificación para el Máximo Absoluto de 100 mA. Por lo general, es una buena idea no probar las clasificaciones máximas absolutas, por lo que debe asegurarse de que sus resistencias configuren la corriente en algo menor, por ejemplo, 90 mA. Si su aplicación requiere una operación pulsada, puede mirar la clasificación de corriente pulsada en su lugar. Por lo general, esto se especifica para menos del 50% del ciclo de trabajo, de modo que el LED tenga tiempo para enfriarse.

Tenga en cuenta que si usa resistores para causar la caída de voltaje requerida, entonces estará desperdiciando energía que se disipa de la resistencia. Este es el sello distintivo de cualquier mecanismo de regulación lineal. Puede calcular la disipación de la fórmula de calentamiento joule de P = VI. En general, es mejor utilizar una resistencia por LED, ya que cada LED puede tener un voltaje directo ligeramente diferente. Además, la disipación resistiva se distribuye entre las muchas resistencias.

Puede evitar este desperdicio de energía utilizando un suministro de conmutación. El objetivo sería suministrar los LED exactamente al voltaje que necesitan (1.6 V) y la corriente que necesita según sus requisitos de iluminación. Hay una serie de circuitos integrados de controlador de LED disponibles que hacen esto, y otras preguntas respondidas relacionadas con la conducción de LED.

    
respondido por el Chintalagiri Shashank

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