dapatkah led mengambil berbagai tegangan> tegangan terdaftar, dengan arus konstan?

Kebingungan saya berasal dari led yang menunjukkan: Input (DC): 600mA-700mA / 3V-3.4V. produk menyarankan driver yang dipimpin arus konstan (merek sama seperti LED) yang menunjukkan: Output: Current 600mA (Constant); Tegangan 18-34V

Dalam penelitian saya telah membaca bahwa arus berlebih akan membakar LED dan seiring waktu baterai habis, ampli yang ditarik semakin kecil sehingga membutuhkan driver arus konstan.

Saya mengalami kesulitan menemukan informasi untuk pertanyaan saya : Dapatkah LED menerima tegangan di atas nilai yang disarankan jika arus konstan?

Juga, pertanyaan sampingan, jika arus konstan pada 600mA dan arus led membutuhkan 600mA, maka saya tidak perlu resistor?

memperbarui:

Terima kasih atas semua masukan Anda. @keith benar ketika mengatakan "Saya pikir titik kebingungannya adalah Anda tidak memahami hubungan antara sumber daya dan beban."

Saya mendapat kesan bahwa hanya nilai Amps yang dipimpin yang penting. Saya berpikir bahwa karena perusahaan menyarankan pengemudi dengan tegangan output minimum 18V, ketika LED yang dirujuk, memiliki tegangan 3-3.3V, yang berarti arus konstan adalah yang penting. Saya bertanya apakah tegangan yang lebih tinggi (18V dari driver vs 3.3V dari LED) dengan Amps yang benar akan baik-baik saja.

Saya harus menyadari mengapa pengemudi ini disarankan. kabel seri 3V LED untuk mendapatkan sekitar 18V mungkin telah menjadi tujuan penggunaan. selain itu, saya lebih memahami perbedaan antara arus konstan dan tegangan konstan dan bagaimana LED akan mengontrol amp (ketika tegangan konstan diterapkan) dan Volt (ketika arus konstan diterapkan)

Driver tidak sesuai untuk LED karena tegangan minimum dari driver (18V) lebih besar daripada tegangan LED minimum pada 600mA (3V). Driver kemungkinan dirancang untuk array LED yang memiliki setidaknya 6 dadu secara seri, jadi 18V.

Ketika Anda memberi makan LED mati tertentu yang Anda sebutkan dengan arus konstan antara 600 dan 700mA, Anda akan mendapatkan tegangan (dengan asumsi Anda belum menghancurkan LED) yang akan berada di antara 3V dan 3.4V (atau mungkin tegangan ditentukan pada arus tertentu ).

Jika Anda tidak melebihi arus yang disarankan, tegangan LED tidak boleh melebihi kisaran yang diberikan (itu benar-benar akan turun sedikit ketika LED memanas).

Anda hanya bisa memilih salah tegangan atau arus. Dengan LED, Anda diharapkan untuk memilih arus dan tegangan melintasi LED akan menjadi hasil dari arus itu. Jika Anda mencoba menjalankan LED dari suplai tegangan konstan, Anda harus menemukan voltase secara eksperimental dan itu tidak akan stabil (dan dapat mematikan LED).

LED adalah perangkat yang sangat sederhana. Berperilaku sesuai dengan:

$$I_{LED}=I_{SAT}\cdot\left(e^\frac{V_{LED}}{n \cdot V_T}-1\right)$$

Atau, secara bergantian,

$$V_{LED}=n\cdot V_T\cdot \operatorname{ln}\left(\frac{I_{LED}}{I_{SAT}}+1\right)$$

Dalam contoh di atas, $n$ adalah koefisien emisi (beberapa angka 1 atau lebih besar, tetapi mungkin tidak lebih besar dari 10), $V_T$ adalah tegangan termal (yaitu $\frac{k\cdot T}{q}=26\:\textrm{mV}$ pada suhu kamar), dan $I_{SAT}$adalah arus saturasi (yang merupakan sumbu y- jelas mencegat pada bagan skala log berdasarkan kemiringan kurva yang mewakili tegangan vs arus LED) dan seringkali cukup kecil - biasanya jauh lebih kecil daripada$10^{-9}\:\textrm{A}$.

Misalkan, dalam kasus Anda, bahwa LED paling baik dimodelkan oleh $n=5$, $I_{SAT}=1\times 10^{-11}\:\textrm{A}$ ($10\:\textrm{pA}$) dan $V_T=26\:\textrm{mV}$. Kemudian Anda dapat menghitung:

$$V_{LED}=5\cdot 26\:\textrm{mV}\cdot \operatorname{ln}\left(\frac{600\:\textrm{mA}}{10\:\textrm{pA}}+1\right)\approx 3.226\:\textrm{V}$$

Sekarang, Anda TIDAK bisa secara bersamaan memaksa baik tegangan maupun arus. Anda dapat memiliki catu daya yang mempertahankan tegangan tetap dan cukup "memenuhi" dengan arus apa pun yang dibutuhkan (hingga batas kepatuhan yang ditentukan pada catu daya). Atau Anda dapat memiliki catu daya yang mempertahankan arus tetap dan hanya "mematuhi" "dengan tegangan apa pun yang dibutuhkan (hingga batas kepatuhan yang ditentukan.) LED itu sendiri akan merespons, dengan cara apa pun.

Saya menyebutkan beberapa nilai "parameter" di atas untuk LED hipotetis. Tetapi LED bervariasi di semua tempat. Jadi katakanlah jika Anda mengambil banyak LED dan memiliki peralatan khusus yang hanya mencetak nilai yang tepat setiap kali Anda mencolokkan LED yang berbeda. Dengan menggunakannya Anda mendapatkan tabel berikut untuk enam LED dari produsen yang sama:

$$\begin{array}{r|lr} \text{LED} \# & n & I_{SAT}\\ \hline 1 & 5 & 10\:\text{pA} \\ 2 & 4.8 & 30\:\text{pA} \\ 3 & 4.6 & 15\:\text{pA} \\ 4 & 5.7 & 18\:\text{pA} \\ 5 & 5.3 & 22\:\text{pA} \\ 6 & 4.9 & 27\:\text{pA} \end{array}$$

Katakanlah Anda memiliki catu daya yang memasok tegangan tetap $3.2\:\textrm{V}$dan melakukannya dengan sempurna. Apa yang akan menjadi arus untuk masing-masing LED berbeda yang Anda pasang? Baiklah, mari kita lihat:

$$\begin{array}{r|r} \text{LED} \# & I_{LED}\\ \hline 1 & 490\:\text{mA} \\ 2 & 4100\:\text{mA} \\ 3 & 6250\:\text{mA} \\ 4 & 43\:\text{mA} \\ 5 & 268\:\text{mA} \\ 6 & 2190\:\text{mA} \end{array}$$

Wow! Itu buruk. Semua LED yang seharusnya serupa ini menghasilkan perbedaan besar dalam arus mereka menggunakan catu daya tegangan yang sama persis ini. Dan tidak satupun dari mereka yang sangat dekat dengan yang diasumsikan$600\:\text{mA}$, antara. Dengan asumsi bahwa catu daya benar-benar dapat memberikan lebih dari enam amp, Anda dapat melakukan beberapa kerusakan serius pada LED.

Sekarang mari kita beralih dan menggunakan pasokan arus konstan yang dirancang untuk menyediakan fixed $600\:\textrm{mA}$ dan lihat apa yang terjadi dengan tegangan LED, sebagai gantinya:

$$\begin{array}{r|r} \text{LED} \# & V_{LED}\\ \hline 1 & 3.23\:\text{V} \\ 2 & 2.96\:\text{V} \\ 3 & 2.92\:\text{V} \\ 4 & 3.59\:\text{V} \\ 5 & 3.31\:\text{V} \\ 6 & 3.04\:\text{V} \end{array}$$

Perhatikan di sini bahwa kisaran voltase jauh lebih kecil! Yang perlu Anda lakukan adalah menemukan catu daya arus konstan yang dapat menangani setidaknya$5\:\textrm{V}$ atau lebih dan Anda baik-baik saja.

Ya, saya memberikan beberapa "klinker" pada LED di atas. Spesifikasi Anda mengatakan bahwa LED menyala$3\:\textrm{V}$ untuk $3.4\:\textrm{V}$ di $600\:\textrm{mA}$. Tapi itu juga intinya. Sementara spesifikasinya memberi tahu Anda bahwa secara statistik tidak mungkin untuk melihat LED di luar kisaran itu, faktanya adalah Anda masih akan menemukan beberapa yang berada di luarnya dari waktu ke waktu.

---

Variasi tegangan yang sangat kecil ini adalah alasan besar mengapa resistor "pembatas arus" bekerja sebaik mereka. Karena perbedaan tegangan memeluk rentang kecil, sangat mudah untuk memperkirakan tegangan apa yang tersisa (dalam rentang kesalahan kecil) untuk penurunan tegangan resistor.

Jika Anda memiliki tegangan catu daya $6\:\textrm{V}$ (bukan sumber arus konstan, tetapi sekarang sumber tegangan konstan lagi), maka Anda dapat cukup yakin bahwa resistor membutuhkan apa yang tersisa setelah penurunan LED sekitar $3.2\pm 0.2\:\text{V}$. Tegangan sisanya kemudian$2.8\pm 0.2\:\text{V}$. Jadi, jika Anda menghitung sebuah resistor yang akan menghasilkan arus yang tepat mengingat sisa voltase yang tersisa, maka arus aktual dalam praktiknya tidak akan terlalu bervariasi karena penurunan voltase yang tersisa untuk resistor juga tidak terlalu bervariasi.

(Sebagai catatan, Anda juga dapat melihat di sini bahwa jika Anda menggunakan catu daya tegangan konstan $4\:\textrm{V}$, bahwa tegangan sisa $0.8\pm 0.2\:\text{V}$memiliki variasi yang jauh lebih luas , persentase bijaksana. Dan ini berarti bahwa akan ada jauh lebih sedikit konsistensi dalam arus LED sebagai akibat dari fakta itu. Jadi di sini, Anda menemukan bahwa tegangan yang lebih tinggi untuk catu daya tegangan konstan meningkatkan pengaturan arus. Tetapi manfaat ini datang dengan mengorbankan disipasi yang terbuang sia-sia sebagai panas yang tidak berguna.)

Sumber arus konstan sering sangat mirip dengan sumber tegangan dengan resistor variabel tambahan yang dapat menyesuaikan dirinya sendiri untuk menjatuhkan jumlah tegangan yang tepat untuk menjaga arus konstan. Ini dilakukan dengan transistor dan / atau IC. Tetapi efeknya adalah bahwa alih-alih resistor tetap, beberapa sirkuit tambahan memungkinkan catu daya untuk memvariasikan resistor secara otomatis. Kalau tidak, tidak begitu berbeda.

Driver LED arus konstan yang dispesifikasikan sebagai "output 18-24V" berarti kisaran kepatuhan voltase output (di mana operasi CC akan dipertahankan) dalam mode arus konstan adalah 18-24V. Menggunakannya dengan string LED dengan tegangan ambang gabungan jauh di luar rentang yang dapat menyebabkannya mati (membuat pengaturan tidak berguna), terlalu panas (merusak driver), atau kehilangan sifat arus konstan (merusak LED dengan arus berlebih).