цифровая электроника
вычислительная техника
встраиваемые системы

 
» » Светодиодные матрицы и индикаторы: один резистор на все светодиоды или на каждый?

Светодиодные матрицы и индикаторы: один резистор на все светодиоды или на каждый?

Автор: Mike(admin) от 28-11-2016, 19:21

Когда у вас есть несколько светодиодов с общим анодом или общим катодом, соединенных в одно устройство, например, в индикатор, то невольно возникает вопрос: использовать только один токоограничивающий резистор для всех светодиодов или подключать к каждому светодиоду отдельное сопротивление? Поэтому в данном вопросе нужно разобраться.


Всегда при использовании в своем проекте светодиодов инженер должен рассчитать для них нужное количество сопротивления для ограничения тока. Эта процедура не слишком сложна. Сначала мы предполагаем падение напряжения на светодиоде, и затем выполняем небольшие математические вычисления, чтобы определить сопротивление, которое обеспечит нам желаемый ток.


Конечно, эти расчеты не всегда точны, поскольку наши начальные предположения насчет падения напряжения на светодиоде в большинстве своем не согласуются с реальностью, но это не так критично, потому что не произойдет чего-либо плохого, если ток будет немного меньше или немного больше реально требуемого значения. Но чем больше светодиодов, например, в светодиодной матрице, тем плачевнее для нас угадывание падения напряжения. Банальная лень и экономия на компонентах толкают нас на использование одного резистора для всех светодиодов. Правомерно ли это? Рассмотрим следующую схему, которая представляет собой устройство, имеющее в своем составе три светодиода с общим катодом.


Светодиодные матрицы и индикаторы

Предположим, что прямое напряжение (Vf) для каждого светодиода составляет 1,6 В. Если приложить 5 В к каждой линии, то напряжение на сборке с общим катодом составит 3.4 В, а ток через резистор составит 10.3 мА. Поскольку каждый светодиод имеет одинаковое падение напряжения, мы предполагаем, что через них проходит одинаковый ток, так что прямой ток (If) для каждого светодиода составляет 3.4 мА. Дело сделано! Так зачем тут ставить три резистора? На самом деле здесь есть две проблемы. Во-первых, падение напряжения не является постоянной величиной. Во-вторых, мы не можем предположить, что три светодиода имеют одинаковые вольт-амперные характеристики. Фактический ток через светодиод определяется экспоненциальной зависимостью, как показано на рисунке ниже.


Светодиодные матрицы и индикаторы

Здесь следует учесть две вещи. Напряжение Vf можно считать приблизительно постоянным, когда светодиод будет в режиме полной проводимости, потому что значительное увеличение If соответствуют малым изменениям Vf. Кроме того, в области, где наклон экспоненциальной кривой быстро растет, небольшие изменения Vf соответствуют большим изменениям If. Теперь давайте представим, что один из светодиодов имеет вольт-амперную характеристику, которая сместилась влево относительно двух других.


Светодиодные матрицы и индикаторы

Когда будет приложено напряжение, этот «особенный» светодиод войдет в режим полной проводимости, и будет, скажем, Vf = 1.3 В. И поскольку все светодиоды имеют один общий катод, то этот светодиод будет ограничивать напряжение на остальных светодиодах до 1.3 В. Это проблема, потому что, для двух других светодиодов напряжение 1.3 В соответствует лишь небольшому количеству тока.


Таким образом, в идеале необходимо к каждому светодиоду подключать отдельный резистор, поскольку один светодиод может получить гораздо больше тока, чем другие. Впрочем, светодиоды, содержащиеся в одном корпусе, должны обладать достаточно согласованными вольт-амперными характеристиками. Таким образом, один токоограничивающий резистор может обеспечить достаточную производительность во многих приложениях. Но не стоит забывать о рассеиваемой мощности. Мощность пропорциональна квадрату тока, а ток через один резистор может стать довольно большим, если вам нужно, скажем, восемь светодиодов, и все они должны светить при максимальной яркости. Поэтому использование нескольких резисторов вместо одного является предпочтительным способом в случае со светодиодными сборками.




© digitrode.ru


Теги: светодиоды, светодиодная матрица, токоограничивающий резистор, индикатор



Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь.
Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.

Комментарии:

Оставить комментарий