Cálculo de la corriente LED usando la ley de ohmios

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Tengo una pantalla verde de 4 dígitos de 7 segmentos (técnicamente 5, es de un horno de microondas y el "quinto" es el indicador de función en la parte superior e inferior). No tengo una hoja de datos para ello. Es el cátodo común, los primeros 2 y los últimos 2 cátodos controlan los dígitos y el medio controla las luces de función. Me gustaría descubrir una corriente de conducción ideal para poder conducirla desde un Arduino de forma segura. Si asumo que cada segmento toma, digamos, 10 mA, entonces si ese segmento en todos los dígitos "5" está encendido, entonces el arduino está obteniendo 50 mA de corriente a través de un solo pin, más que el máximo recomendado de 40 mA. En lugar de conformarnos con no más de 8 mA para un total de no más de 40 mA, me gustaría hacer un poco de matemáticas. Estoy manejando la pantalla con un regulador de dólar ajustado a 2.2 V para pruebas

Ahora, mi multímetro apesta. Es una de esas piezas gratis de basura del flete del puerto. Me gusta porque es gratis y puedo abusar (y romperlo) sin realmente preocuparme porque puedo conseguir otro, pero lo odio porque es TAN inconsistente con las pequeñas mediciones. Tiene una configuración actual de 20mA, 200mA y 10A. Si lo configuro en la configuración de 10A, la resolución máxima que tiene es de decenas de mA, y va entre .01 y .02A. Si lo cambio a la configuración de 200 mA, dice 5,6 mA, y en la configuración de 20 mA dice 4,8 mA. Esto es frustrante, así que intenté leer la corriente convirtiéndola a un voltaje a través de una resistencia. Utilicé una resistencia de 100 ohm / .1%, la puse en serie y conecté el cable negro del DMM a tierra y el cable rojo entre el LED y la resistencia, y leí el voltaje en milivoltios. Tengo 130mV. Entonces, ley de ohmios: $$ \ frac {.130mV} {100Ω} = .0013mA $$ ... 1.3mA ?! Puedo entender que el multímetro de mierda es malo en la medición de la corriente, pero usualmente se mancha con voltajes, por lo que lo hice así. Sin embargo, no entiendo que haya tantas mediciones diferentes.

Por lo tanto, mi pregunta es doble. Primero, ¿hice las medidas correctas de la ley de ohmios o falté algo? En segundo lugar, dado que no tengo un controlador de LED de corriente constante, ni tengo una forma de crearlo en este momento, ¿cómo me recomendaría que mida con precisión la corriente de estos LED? Lo conduciré directamente desde el arduino, así que usaré resistencias. Y por favor, sé amable. No tengo mucho dinero para cosas, por lo que tengo un multímetro libre de mierda en lugar de uno mejor y más caro.

    
pregunta HaLo2FrEeEk

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Estoy manejando la pantalla con un regulador de dólar ajustado a 2.2V para pruebas

No hagas eso. Un LED no es como una resistencia. Una vez que se supera un cierto umbral de voltaje, la corriente aumenta rápidamente, por lo que pequeños cambios en el voltaje de suministro y / o en la resistencia del circuito causarán un gran cambio en la corriente del LED. El siguiente gráfico muestra algunos ejemplos de corriente de LED contra voltaje. ¡Aquí puede ver que el aumento del voltaje del LED rojo de 1.7V a 1.85V (solo un aumento del 9%) causó un aumento de diez veces (1000%) en el consumo de corriente!

Debe configurar la fuente de alimentación a un voltaje más alto y limitar la corriente con una resistencia en serie. La resistencia disminuye la diferencia de voltaje entre la fuente de alimentación y el LED, lo que resulta en un flujo de corriente según la Ley de Ohm, I = V / R (donde V es Vsupply - Vled).

Para este cálculo, puede suponer que un LED rojo deja caer una tensión constante de ~ 1.9V, naranja / amarillo ~ 2V y verde ~ 2.1V (lo cual no es del todo cierto, ya que la tensión aumentar a mayor corriente, pero lo suficientemente cerca para la mayoría de los propósitos). Si desea una mayor precisión, deberá medir la caída de voltaje de sus LED a diferentes corrientes.

Su multímetro puede apestar, pero no debe culparlo por mostrar diferentes lecturas actuales en diferentes rangos. La mayoría de los medidores leen la corriente al medir el voltaje a través de una resistencia de derivación de bajo valor. Si el voltaje requerido para una lectura de escala completa es el mismo (por ejemplo, 100 mV), el valor de resistencia de derivación debe ser mayor en los rangos más bajos. Dado que su circuito es muy sensible a la resistencia en serie, incluso la pequeña resistencia de su derivador del medidor es suficiente para cambiar la corriente.

Cuando insertó un 100 & ohm; Resistencia y medido el voltaje a través de él, efectivamente agregó una resistencia de derivación de valor grande . Entonces, la corriente cayó muy baja debido a la pequeña diferencia entre la tensión de alimentación y la caída de tensión del LED. La respuesta a este problema es mantener la resistencia de gran valor en el circuito y aumentar la tensión de alimentación hasta que obtenga un consumo de corriente razonable.

    
respondido por el Bruce Abbott

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