Un moyen facile de comprendre une Vf de LED afin de choisir une résistance appropriée

Je me demandais quel était le moyen le plus simple de déterminer la tension directe d'une LED à l'aide d'outils de mesure. Je sais que nous pouvons supposer que les LED rouges ont une tension d'environ 1,8V à 2,2V et que nous avons des informations similaires pour les autres couleurs de LED, mais je me demandais s'il était possible de trouver une solution sans supposer cela.

J'ai acheté plusieurs LED dont la fiche technique ne contient pas de fiche technique. J'aimerais donc noter ces informations à titre d'exercice. (J'apprends)

La plupart des réponses que je vois commencent par connecter la LED en série à une résistance, mais je veux être sûr que la résistance est juste avant de la connecter.

Je suis d'accord avec certains des autres ici ... vous essayez trop fort.

Comme d'autres l'ont mentionné, la chute directe d'une diode électroluminescente varie en fonction de son courant de polarisation, mais pour presque toutes les applications qu'un hobbyiste abordera, ce n'est pas quelque chose dont vous devez vous soucier.

Presque tous les multimètres portables ont un réglage de diode. Il vous indiquera la tension directe d'une diode au niveau du biais de test du compteur (généralement quelques mA). Cela vous mettra dans le bon stade très rapidement.

Détermination de la chute en avant des LED (manière simple)

1. Réglez le compteur sur le réglage de la diode (c.-à-d. N ° 14 sur cette image).

2. Connectez la LED aux fils du compteur, en vérifiant que la polarité est correcte
3. Le multimètre indiquera une chute vers l'avant (généralement 1V-3V pour la plupart des voyants.) Notez que le voyant peut s'allumer.

Maintenant que vous avez la chute de tension directe de la LED, vous pouvez déterminer combien de tension tout le reste de la "chaîne" devra chuter. Pour des circuits très simples, il peut s’agir simplement d’une résistance de limitation. Pour des circuits plus complexes, il peut s'agir d'un transistor bipolaire ou à effet de champ, voire de quelque chose de plus ésotérique. Dans les deux cas: la tension dans un circuit en série sera répartie dans tous les éléments du circuit. Supposons un circuit très simple avec une LED rouge, une résistance et l’alimentation.

Si le compteur indique 1,2V Vf pour la LED, vous savez que votre résistance devra laisser tomber 5V - 1,2V ou 3,8V. En supposant que vous souhaitiez environ 10 mA par le biais de la LED, il suffit maintenant d'appliquer la loi d'Ohm. Nous savons que dans un circuit en série, le courant traversant tous les éléments doit être identique. Par conséquent, 10 mA à travers la résistance signifie 10 mA à travers la LED. Alors:

R = V / I
R = 3.8V / 10mA
R = 380 ohms

Si vous connectez votre LED à votre alimentation 5V avec une résistance de 380 ohms en série, vous constaterez que la LED brille comme prévu. Maintenant, votre résistance peut-elle gérer la dissipation de puissance? Voyons voir:

P = V * I
P = 3.8V * 10mA
P = 38mW

38 mW est bien dans les spécifications de dissipation pour toute résistance de 1/4 ou 1 / 8W. De manière générale, vous voulez rester bien en dessous de la puissance nominale d'un périphérique, sauf si vous savez ce que vous faites. Il est important de réaliser qu’une résistance évaluée à 1 / 4W ne sera pas forcément froide au toucher lorsqu’elle dissipera 1 / 4W!

Et si vous vouliez conduire cette même LED avec une alimentation 24V? La loi d'Ohm à la rescousse à nouveau:

R = V / I
R = (24V - 1.2V) / 10mA
R = 22.8V / 10mA
R = 2280 ohms (let's use 2.4k since it's a standard E24 stock value):

Et une vérification de puissance (en utilisant une équation de puissance alternative pour changer les choses):

P = V^2 / R
P = 22.8V * 22.8V / 2400 ohms
P = 217mW

Vous remarquerez maintenant qu'en augmentant la tension appliquée, nous avons augmenté la tension aux bornes de la résistance, ce qui entraîne une augmentation considérable de la puissance dissipée par la résistance. Tandis que 217mW est techniquement inférieur à 250mW, une résistance d’un quart de Watt peut supporter, elle deviendra CHAUDE . Je suggère de passer à une résistance de 1 / 2W. (Mon principe de base pour les résistances est de maintenir leur dissipation à moins de la moitié de leur valeur nominale sauf si vous les refroidissez activement ou si vous avez des besoins spécifiques définis dans les spécifications).

Si vous avez une alimentation avec limite de courant réglable (comme celle- ci), cela devient alors très facile.

1. Réglez la tension de sortie à environ 5V et réglez la limite de courant au minimum.
2. Connectez la diode directement à l’alimentation, sans résistance. Ne t'inquiète pas! Vous avez déjà limité le courant!
3. Composez le courant jusqu'à ce qu'il atteigne votre cible (par exemple, 20mA).

L'alimentation limite le courant à travers la DEL jusqu'à la limite programmée. L'affichage de la tension vous montrera quelle tension est nécessaire pour pousser autant de courant. C'est votre tension directe!

La plupart des DEL peuvent gérer au moins 20 mA. Par conséquent, si vous sélectionnez une valeur de résistance qui passera à 20 mA lorsqu’elle est connectée directement à l’alimentation, une DEL ne sera pas endommagée lorsqu’elle sera connectée en série avec cette résistance. Ensuite, mesurez simplement la tension à travers la LED pour obtenir la tension directe de la LED. La tension de la LED varie légèrement avec le courant, mais le courant que vous choisissez finalement d'utiliser n'est pas du tout critique.

Je suppose généralement que les DEL rouges, jaunes et vertes communes ont une tension d'environ 2 volts et que je vise un courant d'environ 10 mA (bien que j'aie eu récemment des DEL vertes extrêmement efficaces dans lesquelles je devais réduire l'intensité à moins de 1 mA pour obtenir la luminosité souhaitée. (obscurité?)). Pas vraiment besoin d'être extrêmement scientifique à ce sujet!

Pour approfondir la réponse de Peter Bennett: prenez votre LED, ajoutez une résistance de 1k et appliquez une tension de 12 volts (en vous assurant d'obtenir la polarité correcte). Maintenant, mesurez la tension à travers la LED. Cela vous donnera Vf à environ 10 mA. Si vous voulez connaître Vf à 20 mA, utilisez une résistance de 500 ohms. Si vous voulez connaître Vf à 1 mA, utilisez un 10k. Aucun de ces nombres n'est super précis, mais connaître Vf avec précision n'est pas une idée généralement utile. À tout le moins, Vf varie en fonction de la température;

Vous comprenez mal comment une LED fonctionne dans le sens où Vf n'est pas la tension que vous mettez sur une LED pour la faire fonctionner, mais bien la tension qui apparaît (chute) sur une LED lorsque le courant est forcé.

Si vous regardez une feuille de données appropriée, vous verrez Vf (min), Vf et Vf (max) spécifiés pour un courant particulier. Cela signifie que si vous forcez le courant spécifié par le biais de la LED, vous pouvez vous attendre à Vf tomber n'importe où entre Vf (min) et Vf (max), Vf étant la valeur typique.

Donc, la réponse à votre question est:

L’alimentation correspond à n’importe quelle alimentation à tension variable. R fournit un ballast à la LED, ce qui diminue sa sensibilité aux variations de l’alimentation.

Cela empêchera la LED de dégager sa fumée magique si vous augmentez trop involontairement l'alimentation, et que sa valeur [R] n'est pas critique, dans les limites du raisonnable.

Par exemple, si vous utilisez une résistance de 1000 ohms et que vous essayez d'insérer 20 mA dans la DEL, ces 20 mA doivent également passer par R, ce qui fera chuter R:

et vous aurez besoin d'un peu de marge supplémentaire pour la LED.

"A" est un ampèremètre utilisé pour mesurer le courant à travers la DEL et "V" est un voltmètre utilisé pour mesurer la tension aux bornes de la DEL.

En utilisation, vous feriez pour démarrer l’alimentation à zéro volt et que vous le lanciez jusqu’à ce que l’ampèremètre indique 20 milliampères, puis la tension affichée sur le voltmètre serait Vf pour cette diode particulière à ce courant et à cette température ambiante Température.

En vous référant à votre question, la manière de déterminer quelle valeur de résistance série est "correcte" pour votre LED consiste tout d'abord à déterminer son Vf au courant direct souhaité (If), puis à utiliser la loi d'Ohm pour déterminer la valeur de la résistance, comme ça:

En supposant, alors, que Vs (la tension d'alimentation) est de 12 volts, que Vf est de 2 volts et que Si est de 20 mA, nous aurons

Ensuite, pour déterminer la puissance que la résistance va dissiper, nous pouvons écrire:

510 ohms est la valeur E24 la plus proche (+/- 5%) qui conservera If du côté conservateur de 20 mA, et une résistance de 1/4 watt devrait suffire.

Soupe au canard, hein? ;)

Construisez une source de courant constant, car les fournitures de banc usuelles ne baisseront pas aussi bas. Ce pourrait être un circuit simple à un ou deux transistors. C'est facile parce que ça n'a pas besoin d'être précis. Un courant sensible serait le courant que vous avez l'intention de conduire avec la led. Maintenant, votre DVM vous donnera la mesure de la tension avant et vous ne ferez exploser aucune LED