Pilihan resistor untuk LED

Ini bukan meminta persamaan untuk menentukan resistor yang diperlukan untuk LED, tetapi lebih banyak meminta praktik umum untuk memilih mereka.

Saya telah melihat beberapa rangkaian yang telah menggunakan nilai resistor jauh lebih tinggi daripada apa yang saya anggap perlu. Sebagai contoh, saya telah melihat desain yang menggunakan resistor untuk LED merah dengan tegangan maju 2 V , dan arus maju 20 m A pada sirkuit dengan pasokan 5 V. Menurut perhitungan saya, itu dua kali lebih tinggi dari yang seharusnya ( 150 Ω ).$330\Omega$$2V$$20mA$$5V$$150\Omega$

Saya sudah membaca di tempat lain bahwa resistor ini adalah pilihan 'bermain aman', di mana mereka menggunakannya di mana saja dan dapat yakin mereka tidak akan meniup LED. Tetapi apakah ada alasan lain di balik itu? Selain dengan sengaja mengurangi separuh kecerahan LED.

Mungkin ini memperpanjang umur LED? Di sirkuit saya, saya telah memilih nilai resistor benar teoritis untuk setiap LED, tetapi ingin tahu apakah ada aturan praktis saya hilang karena nilai-nilai resistor cukup kecil di kali.

Sementara jawaban oleh @Passerby dan @MichaelKaras cukup banyak membahasnya, ada satu hal lagi yang harus ditambahkan:

1. Manusia memandang intensitas cahaya secara non-linear: Pada intensitas yang sangat rendah, kami sangat sensitif terhadap variasi kecerahan yang sedikit sekalipun. Di sisi lain, pada intensitas yang lebih tinggi, mata manusia yang tidak dibantu cukup banyak tidak mampu membedakan perbedaan dalam intensitas.

   Grafik yang sangat menarik ini menunjukkan hal ini dengan sangat baik: _{^{( sumber )}}

   Pada dasarnya kemampuan untuk merasakan perubahan intensitas sangat tinggi ketika sebagian besar penglihatan disebabkan oleh batang mata ( penglihatan skotopik ), dan turun sangat rendah ketika kerucut melakukan penginderaan ( penglihatan photopic ), yaitu pada pencahayaan yang sedikit lebih tinggi .

2. Kurang kritis tetapi baik untuk diketahui : LED menerangi agak non-linear versus arus, dengan grafik menurun linear seiring meningkatnya arus. Ini paling terlihat dengan warna merah.

   _{^{( sumber )}}

Jadi, cerita panjangnya:

Mata manusia tidak dapat melihat bahkan perubahan intensitas besar pada tingkat cahaya yang lebih tinggi yang dihasilkan oleh LED pada arus yang lebih tinggi. Dengan menggunakan setengah atau bahkan kurang dari setengah arus nominal (20 mA tipikal untuk LED indikator, 50 mA atau lebih dalam LED daya tinggi) dengan demikian akan bekerja dengan baik untuk sebagian besar keperluan indikasi.

Dalam desain saya, 5 mA adalah arus pilihan saya untuk semua LED indikator: Cobalah, itu bekerja dengan baik!

Lembar Data LED, seperti kebanyakan lembar data, didasarkan pada rata-rata dan sasaran sasaran. Terutama, umur pakai yang terdaftar adalah jam aktif pada arus x, tegangan y, suhu z. Untuk kebanyakan led "biasa", itu adalah arus maju 20mA. Berkendaralah lebih keras, itu lebih cerah, tetapi hidup ini dipersingkat. Drive lebih lembut, lebih redup, dan hidup harus lebih lama.

Selain memungkinkan LED hidup lebih lama, ada 2 alasan lain Anda mungkin ingin mengendarainya dengan arus yang lebih rendah. Pertama, karena Anda menghemat energi. Jika Anda menggunakan daya baterai, setiap mA penting. Dorong led pada arus yang lebih rendah, hemat energi, Anda bisa mengendarainya lebih lama. Alasan kedua adalah Anda tidak membutuhkannya dengan kecerahan penuh. Kadang-kadang perbedaan antara 18mA dan 20mA bahkan tidak bisa dilihat kecuali jika Anda menempatkan dua sisi berdampingan untuk membandingkan. Terkadang, tergantung pada cahaya sekitar, jarak, jenis led, dan tujuan, Anda bisa menjalankan led pada 4mA dan itu cukup bagus. Saya tidak bisa memberi tahu Anda berapa banyak hal yang saya miliki dengan led yang terlalu terang yang saya perlukan untuk memasang selotip, atau modded untuk menurunkan kecerahan (gameboys asli untuk satu. Membutakan!)

Ada satu kekhawatiran lain untuk memilih resistor. Dan itu adalah nilai standar. Anda mungkin tidak memiliki resistor dengan nilai persis yang sama dengan yang (V - VF) / Idisarankan. Jadi Anda memilih yang lebih besar berikutnya.

Mengurangi arus pada LED akan menurunkan tekanan pada dioda dan akan memperpanjang masa pakainya. Menjalankan LED pada arus maksimum terukur tidak apa-apa jika Anda memastikan bahwa tegangan pasokan yang diberikan diatur dengan baik. Tapi tolong pertimbangkan bahwa berkali-kali arus pengenal melalui LED dapat menyebabkannya memancarkan lebih banyak cahaya daripada yang diperlukan untuk beberapa aplikasi.

Desainer juga akan membatasi arus melalui LED karena beberapa alasan lain termasuk:

1) Operasi yang lebih rendah saat ini dapat memperpanjang usia baterai untuk produk yang dioperasikan dengan baterai.

2) Beberapa LED akan memiliki variasi panjang gelombang yang dipancarkan berdasarkan jumlah arus yang mengalir melaluinya. Pembatasan arus dapat digunakan dalam kasus ini untuk menyesuaikan kemurnian warna.

3) Saat menggunakan array LED pada panel, bisa ada variasi kecerahan yang jelas antara berbagai LED dengan berbagai ukuran, warna, dan nomor komponen. Mengurangi arus dalam berbagai LED pada panel adalah skema umum yang digunakan untuk membuat semuanya tampak seragam pada kecerahan yang sama.

Gunakan potensiometer dan ketika LED berada pada kecerahan maksimum mengukur ohm. Gunakan resistor dalam 50 atau lebih ohm. Untuk sembilan hingga 12 volt, saya menggunakan 330 ohm atau 470.