La constante de tiempo RC cambia con la introducción del LED

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Estoy probando constantes de tiempo para un condensador. La implementación práctica es casi precisa como cálculo teórico. Pero la constante de tiempo cambia (aumenta) cuando introduzco un LED en serie con R AND C.

cap = 1000uF; Res = 10K; Vcc = 5V; Cuando solo está presente el casquillo y la resistencia, la constante de tiempo es de 10 segundos al 63% de vcc, que es ~ 3v1, y prácticamente es de 11 segundos, por lo que está bien.

Pero cuando introduzco 2v2 Red-Led en serie con él, el tiempo constante aumenta a 30 seg. Por lo que sé, el LED tiene una resistencia interna en mili-ohmios, por lo que la R no será la razón de este cambio importante . Otro factor es la capacitancia del LED, probablemente tendrá algún valor, pero ese valor debería reducir la constante de tiempo en lugar de aumentarla porque está en serie con la 1000uF, por lo que la capacitancia general debería ser baja, por lo tanto (RXC) debería ser baja.

¿Me estoy perdiendo algo?

    
pregunta Nouman Tajik

2 respuestas

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¡Un LED no es una resistencia! Simple como eso.

Es un dispositivo totalmente no lineal. Busque las curvas I / V de diodos para comprender a qué me refiero:


(porH1Voltage de Wikimedia Commons )

Una resistencia sería una línea diagonal recta perfecta a través del punto de origen, con la pendiente como la resistencia.

Eso significa que para voltajes bajos, la resistencia óhmica "aparente" es grande y para voltajes altos muy bajos. Para voltajes negativos (que pueden estar involucrados a menudo cuando uno está preocupado por cosas como las respuestas a pasos), por lo general, incluso modelamos diodos como aisladores perfectos (R va hasta el infinito).

Especialmente, eso significa que no puedes simplemente ir y decir "hey, esa es la constante de tiempo de mi circuito RC-LED", ya que a diferencia de los circuitos RC, no puedes simplemente escalar la tensión de entrada y obtener una escala simple salida. Un diodo es un dispositivo no lineal!

Entonces, lo más probable es que eso signifique que estás tratando de calcular / simular / medir un número que prácticamente no tiene sentido.

    
respondido por el Marcus Müller
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¿Me estoy perdiendo algo?

cargar un circuito R / C / LED en V cc es muy parecido a cargar un circuito R / C con V cc -V fwd donde V fwd es el voltaje directo del LED.

Por lo tanto, el 63% de V cc en este caso (aproximadamente 3 V) debería compararse con la constante de tiempo de 3 V bajo una V cc de 5 V - 2.2 V = 2,8 V < 3 V. Lo que es muy muy largo, como observaste.

editar: aquí hay una simulación rápida que puede ayudar a explicar la diferencia entre un circuito rcled y rc.

El circuito a la derecha está recargado a 9v. el circuito a la derecha es su circuito rc equivalente que se carga en Vcc - Vfwd. Las curvas son aproximadamente iguales, pero no exactamente debido a la resistencia equivalente mucho mayor del led a medida que la corriente de carga disminuye.

espero que ayude a visualizarlo para el OP.

    
respondido por el dannyf

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