Tengo dos LED en paralelo con diferentes voltajes directos y quiero saber cuánta corriente fluye a través de cada uno de ellos. Tienen una resistencia en serie conectada antes de dividirse. Al igual que:
Como los LED no siguen la ley de Ohm, no estoy seguro de cómo calcular la corriente a través de cada LED. Pensé que debería tratar las fuentes de voltaje de los LED y aplicar bucles KVL, pero todavía estoy atascado.
led
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tgun926
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Respuestas:
Si se conectan dos LED con voltajes directos diferentes como se muestra, entonces, para las partes electrónicas idealizadas , el LED con el V f más alto no permitirá que pase corriente y no se iluminará en absoluto. El LED con la V f más baja será el único encendido.
simular este circuito : esquema creado con CircuitLab
Para entender esto mejor, tenga en cuenta que el voltímetro como se muestra arriba leerá 2.4 voltios, el voltaje directo del LED1, y eso es insuficiente para encender el LED2.
Para calcular la corriente extraída de la batería (primer diagrama en la pregunta), la caída de voltaje a través de la resistencia de 100 ohmios que pasa dicha corriente, debe ser igual a la diferencia entre el suministro (5 voltios) y V f (2.4 voltios):
El LED1 también tendrá 26 mA fluyendo a través de él, y el LED2 tendrá 0 mA .
Cuando se usan componentes del mundo real, el comportamiento es marginalmente diferente. Tenga en cuenta el gráfico VI para este LED azul de 2.7 voltios :
Aunque la hoja de datos indica un voltaje directo de 2.7 (típico) a 3.6 voltios, la corriente real que permitirá a 2.4 voltios, que se muestra en la línea roja, está justo debajo de 1 mA según el gráfico. Por supuesto, el gráfico es una aproximación. Incluso dos LED del mismo lote de producción tendrán curvas de VI reales ligeramente diferentes, con la variación de temperatura agregando otro conjunto de variables.
Sea como fuere, esta corriente de ~ 1 mA a través del LED2 reducirá la corriente consumida por el LED1 en aproximadamente la misma cantidad, si se simplificara un poco las cosas. Las corrientes exactas a través de los dos LED solo se pueden determinar experimentalmente, debido a las variables ambientales y de fabricación que afectan a las diferentes partes.
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Si los dos LED coincidieran perfectamente entre sí, entonces podrían compartir la misma resistencia. Debido a que no coinciden perfectamente en la característica VI, uno podría parecer un poco más brillante que el otro porque tenderá a acaparar más corriente.
Para evitar esto, generalmente se considera preferible usar una resistencia para cada LED, pero, a pesar de esto, algunos LED aparecerán más brillantes pero (estadísticamente) menos que si todos los LED compartieran una resistencia.
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A menudo, las hojas de especificaciones contendrán gráficos IV, puede hacerse una idea haciendo coincidir el voltaje y sumando las corrientes juntas y haciendo algunas aproximaciones sucesivas. Si los LED son de diferentes colores, por ejemplo, tendrán voltajes hacia adelante significativamente diferentes, y el LED de mayor voto (generalmente de longitud de onda más corta) estará prácticamente apagado.
En general, deberá resolver un sistema de ecuaciones:
I l e d 1 = f 1 ( V l e d ) I l e d 2 = f 2 ( V l e d )
donde f1 y f2 son funciones que expresan las características IV respectivas de los LED. Puede encontrar una solución aproximada usando las gráficas, o, si está interesado, podría usar un modelo matemático (por ejemplo, ver el artículo de modelado de diodos en Wikipedia ) y encontrar una solución simbólica o numérica aproximada, usando esencialmente la misma aproximación sucesiva método como lo haría con las parcelas.
En una nota más práctica, debe usar resistencias de lastre separadas si desea que ambos LED funcionen. También puede alimentar el LED1 (2.4V) del LED2 a través de una pequeña resistencia de lastre, especialmente si el LED2 es un diodo de alta corriente y alta resistencia.
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La respuesta "tramposa" es colocar una resistencia de bajo ohmio (por ejemplo, 1 ohmio) en serie con cada led, medir el voltaje a través de cada uno y calcular las corrientes relativas con una buena ley de ohmios.
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A principios de los años 80, hice una invención basada en esta "mala" idea: un indicador de voltaje cero de 3 LED. Es interesante ver cómo funciona. El LED 1 era verde (VF = 2.5 V) mientras que el LED 5 y el LED 7 - rojo (VF = 1.5 V). La resistencia base 8 puede omitirse; La relación entre las resistencias 2 y 3 puede cambiarse pero su suma debe mantenerse constante.
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Usando el circuito de arriba, necesitará conocer tres valores para determinar el valor actual.
Una vez que haya obtenido estos tres valores, conéctelos a esta ecuación para determinar la corriente:
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