vilken resistor till min led

Elektronikrelaterade (på komponentnivå) frågor och funderingar.
perik
Inlägg: 82
Blev medlem: 10 februari 2011, 18:06:20

vilken resistor till min led

Inlägg av perik »

Jag har denna led:
https://www.electrokit.com/produkt/led- ... 30gr-klar/

jag matar den med 3.3 volt bara. Vad behöver jag då för resistor? Enligt ohms lag borde det vara:
R = U / I
R = 3.6 / 0.02
R = 180 ohm

Är det rätt?

I denna kalkylatorn säger den:
https://ledcalculator.net/#p=3.3&v=3.3&c=20&n=1&o=w

Men jag är lite osäker på vad som menas med voltage drop.

Kan det vara så att jag inte behöver någon resistor då jag matar den under maxspänningen? Men å andra sidan har jag ju resistorn för att begränsa strömmen.

Hur ska jag tänka?
Användarvisningsbild
pi314
Inlägg: 5673
Blev medlem: 23 oktober 2021, 19:22:37
Ort: Stockholm

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av pi314 »

Tänk på en LED som en komponent som ska drivas med ström, inte med spänning.

Därför behöver du lite högre spänning än dom omkring 3,6 volt som det kommer att bli över LEDen när den matas med t.ex. 10 eller 15 mA.

Om du t.ex. har 5 volt så ska du ha 1,4 volt över motståndet. Om du väljer 15 mA så blir:

R = U / I = 1,4 / 0,015 = 93,3 ohm, ca 100 ohm.

/Pi
Mindmapper
Inlägg: 6389
Blev medlem: 31 augusti 2006, 16:42:43
Ort: Jamtland

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av Mindmapper »

perik skrev: 8 mars 2023, 00:01:36 Jag har denna led:
https://www.electrokit.com/produkt/led- ... 30gr-klar/

jag matar den med 3.3 volt bara. Vad behöver jag då för resistor? Enligt ohms lag borde det vara:
R = U / I
R = 3.6 / 0.02
R = 180 ohm

Är det rätt?

I denna kalkylatorn säger den:
https://ledcalculator.net/#p=3.3&v=3.3&c=20&n=1&o=w

Men jag är lite osäker på vad som menas med voltage drop.

Kan det vara så att jag inte behöver någon resistor då jag matar den under maxspänningen? Men å andra sidan har jag ju resistorn för att begränsa strömmen.

Hur ska jag tänka?
Du vet inte max spänning till LED. Det Electrokit skriver ut är en nominell spänning.
Electrokit har inget datablad till denna gröna lysdiod, därför tar jag detta.
https://www.farnell.com/datasheets/2724776.pdf
Där ser du på "Absolut Maximum ratings" Forward Voltage at 20mA typiskt så har du 20mA vid 3,2V
medans du kan ha maximalt 4V vid 20mA. Du har alltså väldigt stor spridning i data på en grön LED.
Har du otur och får en diod som ligger lågt i VF dvs. 3,2V för 20mA då har den kanske 45mA vid 3,3V.
Strömmen ökar väldigt fort vid spänning över LED naturliga VF. Har du en LEd med VF 4,0 V så kommer du att hamna lågt i ström.

Därför ordnar man alltid strömstyrning till en lysdiod. Dvs. man strömbegränsa, med en resistor eller en konstant strömgenerator. I båda fallen behöver du högre spänning än diodens VF för att få begränsningen att fungera.

Ofta ser man kinalampor där de tagit bort resistorerna för att tjäna mer pengar. Det gör då en lampa som fungerar men inte så länge. När du sätter i batterier som är nya eller ny laddade kommer LED att få mycket för hög spänning och livslängden reduceras. Batterierna laddas ur snabbare för att strömmen till LED blir större än normalt. När batteriet laddats ur en del blir det ok ström en stund innan LED slocknar ganska snabbt. Lampan kommer inte att fungera så länge.

Du kan driva med för låg spänning. Ljuset från en LED avtar väldigt sakta med minskad ström. Den lyser ganska bra ner till 5mA sedan avtar ljuset sakta.

Antar att du tar 3,3V från en stabil matning till IC-kretsar. Har du en transient på den spänningen är det bra att ha en resistor som begränsar strömmen till LED under den korta tid transienten varar. Driver du med 3,3 V skulle jag prova med en 33 ohms resistor i serie med LED.
Mät spänningen över resistorn så kan du se hur stor ström du har. Genom att räkna ut strömmen med ohms lag. Har du ett labbaggregat kan du prova att se hur ljuset från LED varierar med spänningen. Kolla också hur strömmen varierar.
perik
Inlägg: 82
Blev medlem: 10 februari 2011, 18:06:20

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av perik »

pi314 skrev: 8 mars 2023, 00:17:52 Därför behöver du lite högre spänning än dom omkring 3,6 volt som det kommer att bli över LEDen när den matas med t.ex. 10 eller 15 mA.
Jo jag inser det att det varit bättre med lite högre spänning. Grejen är att jag har ett aggregat på 15 ampere som ger 3.3 volt som jag tänkt driva allt med. Jag har en hel del andra komponenter som kräver 3.3 V matning. Så om jag ändå försöker driva den på 3.3

Eller MÅSTE jag ha en separat spänningsmatning för ledsen?

Jag tänker att jag kanske även kör något sådant för att kontrollera ledsen
https://www.electrokit.com/en/product/p ... bit-i2c-2/

Men det kanske inte förändrar något i och för sig. Behöver ju ändå en resistor för att skydda ledsen.
Mindmapper skrev: 8 mars 2023, 05:38:49 Driver du med 3,3 V skulle jag prova med en 33 ohms resistor i serie med LED.
Det kanske skulle vara något. Men hur kom du fram till 33 ohm?
Mindmapper
Inlägg: 6389
Blev medlem: 31 augusti 2006, 16:42:43
Ort: Jamtland

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av Mindmapper »

Jag högg ett värde! :D Har du inte 33 ohm kan du prova något annat i närheten.
Hög resistans skyddar bra mot transienter. Hög resistans ger högt spänningsfall. Eftersom du redan har för låg spänning vill vi tappa så lite som möjligt över resistorn.
Så tänkte jag vilken ström kan ge ett skapligt ljus i LED. Drog till med 5mA. Räkna 5mA * 33 ohm = 0,135 V. Du tappar alltså 0,135 V över resistorn vid 5mA. Kan man acceptera det?
Det vet du inte förrän du sett hur mycket LED lyser.
Får du 5mA? Det vet du endast om du mäter strömmen.

Du såg vilken spridning det kan vara på LED. Från 3,2V upp till 4,0V kan ge 20 mA. De har tagit mitt emellan 3,6 V och sagt att det är normalt.

Eftersom du har 15A är det förmodligen mycket mera ström än du behöver. Du kanske vill ha en 12V eller något senare. Du kan då lägga till en up-converter.
Det finns sådana som konverterar upp spänning från 3,3 V till 24V eller nästan vad som helst.
Här har du ett exempel från Electrokit:
https://www.electrokit.com/produkt/swit ... own-5v-1a/
Användarvisningsbild
pi314
Inlägg: 5673
Blev medlem: 23 oktober 2021, 19:22:37
Ort: Stockholm

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av pi314 »

Är det en LED eller är det flera som du vill driva?

Om det är en LED kan du göra en enkel spänningsmultiplikator med t.ex. en TS555 IC och två små dioder och två små kondensatorer i en multiplikatorkedja. Välj en frekvens på ett par hundra kHz så räcker det med små kondensatorer.

Oscillator med TS555
230308_simple_555_osc.png
Spänningsmultiplikator
230308_voltage_multiplier.png

Om det är betydligt mer ström än 15 mA som du behöver med högre spänning än 3,3 volt så rekommenderar jag en step-up buck converter, liknande denna.
https://www.electrokit.com/en/product/d ... 25-25v-3a/

Det finns fler och mindre buck converterare, även på bl.a. eBay och Banggood. Dom flesta är inte "step-up" och inte alla går att driva md 3,3 volt, men sådana finns.

Även om det går att få ut ljus från din LED med 3,3 volt, så tycker jag att det låter som om din apparat med 3,3 volt och 15 ampere är lite "seriös". Då kanske du vill ha en LED-lösning som fungerar ett tag?

/Pi
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
HUGGBÄVERN
Tidigare soundbrigade
Inlägg: 32626
Blev medlem: 23 augusti 2006, 22:44:11
Ort: Lilla Paris
Kontakt:

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av HUGGBÄVERN »

Läs Mindmappers svar noga! Hans funderingar är mycket bra och exakt de som de flesta av oss har.

Olika LED-kalkylatorer ger oss "bra" värden på motstånd men man har snart bra kläm på vilket motstånd som funkar med 5V matning eller vid 12V ...

Dagens högeffektiva LED kräver mindre ström för att lysa starkt så man kan gladeligt köra 1K vid 5V eller 10K vid 12V matningsspänning. När man är nere och tuggar på minsta möjliga spänning, hugger man minsta möjliga motstånd som släpper igenom mesta möjliga ström men ändå ger maximalt skydd, så man inte blir ledsen.




(En gång i tiden använde man 220 - 330R när man skulle mata LED med 5V.)
perik
Inlägg: 82
Blev medlem: 10 februari 2011, 18:06:20

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av perik »

Mindmapper skrev: 8 mars 2023, 09:34:23 Jag högg ett värde! :D Har du inte 33 ohm kan du prova något annat i närheten.
Hög resistans skyddar bra mot transienter. Hög resistans ger högt spänningsfall. Eftersom du redan har för låg spänning vill vi tappa så lite som möjligt över resistorn.
Så tänkte jag vilken ström kan ge ett skapligt ljus i LED. Drog till med 5mA. Räkna 5mA * 33 ohm = 0,135 V. Du tappar alltså 0,135 V över resistorn vid 5mA. Kan man acceptera det?
Nu har jag testat och mätt:

Med en resistor på 22 ohm
15,5mA i kretsen
2,9 volt över leden

Med en resistor på 46 ohm
9,3 mA i kretsen
2.8 volt över leden

Jag tycker ljusstyrkan med en 22 ohm resistor ger fullgott resultat.
Alternativet är att jag använder mig av en stepupconverter som nämnts. T.ex. denna som klarar 6A:
https://www.electrokit.com/produkt/swit ... -5v-5v-6a/

Jag kommer kontrollera ledsen med (20 st) med två av denna:
https://www.electrokit.com/en/product/p ... bit-i2c-2/

Men då strömmen är så låg på led räcker det med 0.4 ampere för att driva alla så får kanske den på 6A ses som overkill. (0.02 * 20) så denna borde vara fullt tillräcklig. Dock kan man ju undra vad skillnaden är mellan dem då den ena är mer än dubbelt så dyr:
https://www.electrokit.com/produkt/swit ... 30v-5v-2a/
https://www.electrokit.com/produkt/dc-d ... 25-25v-3a/

Finns det något som är att föredra över den andra?
1) köra direkt från mitt aggregat på 3.3 v med en 22 ohm resistor per led.
2) köra med en stepupconverter till 5v med en 250 ohm resistor per led (V / I, 5V / 0.02 = 250 ohm)

Det är en applikation som kommer stå och köras dagligen så jag vill gärna slippa byta leds. Men helst skulle jag även köra utan step-up converter.
Användarvisningsbild
Teknikern
Inlägg: 6972
Blev medlem: 29 juni 2007, 14:09:48
Ort: Sköldinge

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av Teknikern »

Saknar man helt datablad och värden på en led kan man göra såhär, mata den med ett labbaggregat, när den lyser fullt och inte ökar i ljusstyrka men strömmen ökar och den ökar rejält, sänk spänningen till minsta strömstyrka med maximal ljusstyrka och sänk gärna ett par snäpp till så håller den "i evighet". Jag höjer eller sänker med 0,1 volt per "snäpp", exaktare behövs inte. Jag har en hel drös okända jag använder i olika applikationer, "hopsop från golvet" från en elektronikindustri därför finns inga datablad eller värden.
Mindmapper
Inlägg: 6389
Blev medlem: 31 augusti 2006, 16:42:43
Ort: Jamtland

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av Mindmapper »

Är ljusintensiteten viktigare än livslängden kör på 22 ohm. Men skulle tro att med 27 ohm eller 33 ohm så får du minimal ljusintensitets skillnad. Dess lägre ström dess längre livslängd.
Tänk på att kretsen du kopplar LED till infogar ett litet spänningsfall. Hur stort det är får du mäta fram. Så koppla in LED till den kretsen innan du bestämmer om du behöver gå upp till 5V. Normala utgångar behöver inte addera så stora spänningsfall att de blir märkbara, men vi vet inte. Jag tittade jättesnabbt på databladet såg ut som du kunde tappa 0,5V då behöver du 5V matning. Dess lägre ström dess mindre tappar du.

Kör du 5V måste du verkligen ha 20mA?
Om du inte ser någon större skillnad vid 12mA vad är då vitsen med 20mA. Bara för att någon långt tillbaka ansåg att 20mA var normalt så behöver det inte vara så idag. Det beror alltid på vad du prioriterar. Prioriterar du ljus, livslängd eller låg strömförbrukning etc......
Användarvisningsbild
Hobbyisten
Inlägg: 2531
Blev medlem: 3 december 2017, 22:55:25

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av Hobbyisten »

Det skulle vara intressant att veta "livslängdförhållandet" mellan en LED som drivs med kontra utan strömbegränsande motstånd. En del böcker slänger bara ur sig : "A LED needs a resistor" vilket inte är helt sant.
Användarvisningsbild
ajje
Inlägg: 2351
Blev medlem: 12 mars 2010, 16:35:31
Ort: Smedjebacken

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av ajje »

Jo, alla led behöver en resistor, men ibland är resistorn en funktion i strömkällan.
Mindmapper
Inlägg: 6389
Blev medlem: 31 augusti 2006, 16:42:43
Ort: Jamtland

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av Mindmapper »

Hobbyisten skrev: 14 mars 2023, 03:49:39 Det skulle vara intressant att veta "livslängdförhållandet" mellan en LED som drivs med kontra utan strömbegränsande motstånd. En del böcker slänger bara ur sig : "A LED needs a resistor" vilket inte är helt sant.
Det kan du också prova!
Eftersom LED är ganska billiga. Köp ett gäng kör dom med överström tills de kapsejsar. Har gjort det för många år sedan kommer inte ihåg resultaten nu. Jag tror att vid 100mA överlevde de ca en vecka.
De kinesiska LED-lamporna som säljs utan resistorer brukar inte fungera så länge. Vid nya/nyladdade batterier får de skapligt med överström. De lyser bra då! Tänder du bara korta stunder blir överlevnaden längre. Kör du långa stunder blir batterierna fort urladdade.

Finns mycket erfarenheter och eftersom LED är så pass billiga är det en utmärkt komponent att göra egna erfarenheter med.
perik
Inlägg: 82
Blev medlem: 10 februari 2011, 18:06:20

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av perik »

okej, jag har uppdaterat och kommer mata leden istället med 5v. specen på min led är:
https://www.electrokit.com/produkt/led- ... 30gr-klar/
3.6V 20mA
Rätt resistor borde då vara:
R = U / I
R = 5 / 0.02
R = 250 ohm

jag använde denna kalkylatorn och fyllde i och den kom då fram till 70 ohm. frågan är stämmer detta? Ska jag ha 250 eller 70 ohm i resistorn?
https://www.digikey.se/sv/resources/con ... s-resistor
calc.JPG
Du har inte behörighet att öppna de filer som bifogats till detta inlägg.
Användarvisningsbild
adent
Inlägg: 4094
Blev medlem: 27 november 2008, 22:56:23
Ort: Utanför Jönköping
Kontakt:

Re: vilken resistor till min led

Inlägg av adent »

Hej! Din uträkning är lite fel eftersom du har 5V över både LED och resistor. LED:en äter upp 3,6V (Fast jag tror det är lägre framspänningsfall på en grön LED, men). Så då har vi 1,4V kvar över motståndet. (3,6 + 1,4 = 5V)

Så:

R = 1,4 / 0,02 = 70 ohm.

Dvs kalkylatorn du hittade gör rätt. Anledningen till att vi alls kan räkna som vi gör är att framspänningsfallet över en DIOD eller LED är ganska konstant oavsett ström.

MVH: Mikael
Skriv svar