Tvivl om LED

Hej Morten

Er det Standard rød/gul/grøn led'er, så er tommelfingerregelen 2V/10-20mA pr LED.

Dvs. En formodstand på 100 ohm til 2 LED'er i serie

.

.

Jeg burde have været mere præcis. Det er nogle hvide aflange SMD dioder. Kineserne angiver dem til 3.0-3,6 V 0,2W pr. Stk. 

Ok. De lyser også hvidt?

Princippielt burde det gå ok uden formodstand, men en lille modstand ville dog være fornuftigt at sætte ind. Måske blot 10 ohm? Prøv dig frem, så du også får en ønsket lysmængde

Tak for assistance. Ja de lyser hvidt. jeg har lige talt mig frem til 62 LEDere på vogndækket. Alle koblet 2 i serie og så parallel koblet. Så jeg får brug for en 5W effektmodstand foran. En lille 1/4W får nok hurtigt sved på panden. 

Jeg må se i gemmerne om jeg har sådan en liggende. Ellers mp jeg investerer i en. Det går nok med det. Lysstyrken er på nuværende tidspunkt, uden modstand fin, så der skal kun være symbolsk værdi i den modstand. 10 ohm er nok fint. Jeg prøver. Tak for hjælpen. 

Jeg ville da bygge en spændingsregulator med en 7803, så der ikke skal monteres alle de formodstande.

http://www.electronics-tutorials.ws/blog/variable-voltage-power-supply.html

Der findes også en 7803 til 3,3V

Lige nu to LEDer i serie forsynet med 5V fra en strømforsyning. Det virker rigtig fint. Mit spørgsmål går egentlig bare ud på, om dioderne kan holde til det i længden, når ikke der er en formodstand. Alle de diagrammer jeg har set, også med dioder i serie, indeholder modstande. Jeg vil bare gerne slippe for at montere et hav af modstande. Der kommer jo 100+ dioder inden færgen er færdig. 

Spørgsmålet er. Hvad siger dioderne til en strømforsyning på 5V 1A. dioderne er 3-3,6V 0,2W (vel ca. 65mAh)

min logik siger mig at de deler spændingen, men jeg er ikke klog nok på hvad LEDer gør i forholdet til Spændingen. Det vil ikke være fedt hvis jeg båler 62 LEDer på vogndækket når det er lukket af. For de kan ikke skiftes efterfølgende. 

Ville en sådan "dims" fungere ?

http://www.ebay.com/itm/best-Mini-3A-DC-DC-Converter-Adjustable-Step-down-Power-Supply-Module-/322395946879?hash=item4b104bbf7f:g:Ag0AAOSw2xRYbk9q

Da' Morten.

Men her halter din logik desværre: LEDer styres ikke med spænding, de styres med strøm. Og derfor skal dine beregninger laves på en helt anden måde.

Lysdioder er, som stort set alle andre halvledere, strømstyrede og ikke spændingsstyrede. Det betyder i praksis, at lysstyrken fra en LED afgøres af den strøm, der går gennem den - ikke af det spændingsfald, der er over den. Hvis du sender 20 mA gennem en LED, vil den lyse med en bestemt styrke - uanset om du bruger en forsyning på 5V eller på 100V.

Du bruger en forsyningsspænding på 5V, så umiddelbart er det let at beregne en modstand: 5V / 20 mA = 250Ω.

Men så let er det naturligvis ikke i virkelighedens verden. Der er nemlig altid et spændingsfald over en halvleder, og over en LED er det temmeligt stort. Det varierer med farven - men går, så vidt jeg husker, fra lidt under 2V til omkring 3,5V - størst ved hvide dioder, som du også skriver. Spændingsfaldet er konstant og ikke afhængigt af den spænding, du forsyner med: Hvis vi antager, det er 3,5V, vil det være 3,5V uanset om du forsyner med 5V eller 100V.

Det rigtige regnestykke for modstanden er derfor: Først 5V - 3,5V = 1,5V. Og derefter 1,5V / 20 mA = 75Ω.

Seriekobler du to dioder med et spændingsfald på 3,5V hver, får du et spændingsfald på 7V. Hvis du kun forsyner med 5V, får du en mindre, men uforudsigelig, strøm gennem de to dioder. I dette tilfælde kan du godt klare dig uden modstand - men du har til gengæld ingen mulighed for at bestemme strømmen og dermed lysstyrken i dine LEDer. Du kan godt sætte en lille modstand på, men det vil ikke give dig bedre kontrol. Til gengæld vil den (modstanden) sikre mod en kortslutning i forsyningen, hvis en eller flere af dioderne brænder sammen og laver en kortslutning inde i dioden.

Hvis du gerne vil lave dit system som skitseret - dvs. to dioder i serie med en modstand - ville jeg vælge en højere forsyningsspænding, så du kommer ud over problemstillingen med det store spændingsfald over dioderne.

Men jeg har - af samme grund - valgt en anden strategi, hvor jeg bruger en konstantstrømsgenerator og styrer hver diode individuelt. Det har flere fordele: Først og fremmest kan jeg styre lysstyrken efter bygningen - eller færgen - er færdigsamlet. Du har også det problem, at hvis en af dioderne går i stykker, vil den sandsynligvis blive afbrudt - og så er der to dioder, der slukker. Hvis man styrer dem individuelt, vil det kun være en og ikke to, der slukker i tilfælde af fejl. Med en konstantstrømsgenerator betyder spændingen heller ikke ret meget - bare den som udgangspunkt er høj nok. I dit tilfælde ville du kunne bruge 5V, 9V, 12V eller endnu højere - det vil ikke påvirke dioderne eller lysstyrken.

Du kan læse mere om min styring med TLC5940 på min blog.

Hej Lars. Tak for dit svar. Jeg vidste min viden på dette område var særdeles mangelfuld. Det var derfor jeg skulle have nogle med mere viden til at hjælpe. 

Som jeg forstår det du skriver: så ødelægger jeg ikke dioderne ved blot at seriekoble dem uden modstand og forsyne dem med mine gratis 5V forsyninger, hvis altså den lysstyrke der kommer ud af dem er ok? Eller dør de når jeg ikke styrer strømmen?

hvis jeg faldt over en gl. PC strømforsyning, så har den typisk også en stærk +12V forsyning. Så skal jeg bare regne modstanden ud til 2 dioder. Større modstand = svagere lys, eller?

beklager min evne til at forstå dette. Jeg håber på jeres tålmodighed. 

Hej Morten

Præcis. Bliver modstanden større svarer det til, du 'klemmer' ledningen mere sammen, så strømmen begrænses. 

Er fint billede på det. Tak. Kan jeg bruge en pc-strømforsyning og modstande, eller er det galt?

Du kan også se her. Den har en 3,3V udgang passende til de hvide dioder.

http://digitaltog.dk/images/ATX_PSU_DK.pdf

Da' Morten.

Det kan du sagtens: 12V udgangen er bedst, når du har sat dioderne i serie - så kommer du ud over problemet med spændingstabet i dioderne. Og så skal du mene det med modstande i flertal alvorligt: Det er noget skidt med een stor modstand til alle dioderne - det er meget bedre med en masse små modstande. Grunden er, at der altid er små variationer i dioderne - og disse små forskelle kan betyde, at der løber væsentligt mere strøm i nogle af dioderne end i andre, hvilket kan give sig udslag i variationer i lysmængden.

I dette tilfælde er dioderne specificeret til 3,0 - 3,6 V, hvilket er deres arbejdsspænding. De kan godt virke ved en lavere spænding, så hvis du kobler to i serie og tilslutter en 5V forsyning, så vil de typisk ikke tage skade af det - heller ikke på længere sigt. Ideelt vil de to dioder deles om spændingen, altså 2,5 V til hver, hvilket er rigeligt indenfor specs.
Problemet er, at du ikke har kontrol over strømmen i dioderne, og dermed heller ikke over lysintensiteten. Hvis dioderne er mismatchet, vil de også lyse forskelligt, og hvis du er rigtig uheldig, kan strømmen overstige max belastningen, og en af dem brænder af - og de slukker begge to.

Så altså - det er OK at gøre det, men det er efter min mening ikke et optimalt design.

Her skal vi bruge ohms lov: U = R x I, altså spænding (Volt) er lig med modstand (ohm) gange strøm (Ampere).

Hvis du kun bruger en enkelt diode, og vi sætter dens spændingsfald til 3V, så mangler du at håndtere de resterende 9V med en formodstand.
Ligesom Skott plejer jeg også at bruge 10-20 mA som tommelfingerregel, og hvis den skal lyse kraftigt, vælger vi 20mA.

Ohms lov: 9V = R x 0,02A hvilket giver at R = 450 ohm.

Vil du have den til at lyse svagere, skal strømmen reduceres (til f.eks. 10mA), dvs. modstanden skal være større.

Ohms lov: 9V = R x 0,01A hvilket giver at R = 900 ohm.

Sætter du to dioder i serie, så er spændingsfaldet over dem 2 x 3V, dvs. din formodstand skal håndtere de resterende 6V.
Ligningerne bliver da:

20mA: 6V = R x 0,02A dvs. R = 300 ohm
10mA: 6V = R x 0,01A dvs. R = 600 ohm

Giver det mening?
Der kan være mindre variationer i diodernes karakteristik, men prøv dig frem og vælg de modstande, som giver dig den lysmængde du har brug for. Her er i hvert fald et udgangspunkt.

Mvh
Jens

Jeg blander mig lige i diskussionen med et lille afledt spørgsmål:

Jeg vil gerne koble 4 dioder på én lysudgang på en dekoder (Loksound 4).

Hvilken metode er den rigtige:

- Parallelt med hver sin formodstand?

- Parallelt med én fælles formodstand?

- eller kobles i serie med én fælles formodstand?

Er der nogen der ved hvad udgangsspændingen er på lysudgangen på en Loksound 4?

mvh Per

Hej Jens. Rigtig god forklaring.

Nu er kablerne på vogndækket trukket, hvilket udelukker brugen af en modstand pr. 2 lysdioder. Så nu skal jeg vælge om jeg vil forsyne dem med den oprindeligt tænkte 5V forsyning. Den virker. Alle dioder lyser. Styrken passer og de bliver ikke varme, selv efter 45 minutters uafbrudt lys. Så umiddelbart hælder jeg til den.

Alternativt, svinge over på 12V og så en keramisk modstand foran det hele, da der jo alligevel ryger noget strøm igennem sådan 62 banditter. 12V og modstande bliver nok løsningen på de andre dæk på færgen.

Hej Per 

Parallelt med separate modstande.

Jeg har aldrig målt udgangsspændingen på en LokSound eller LokPilot, men til en enkelt LED plejer jeg at bruge formodstande på 1 - 1,2 kohm, så mon ikke den er ca. 12V eller lidt højere?
Det kan evt. være lidt afhængigt af DCC spændingen.

Super, tak for svar 

mvh Per

Find databladet for din LED og kig efter If og Vf (hedder af og til Uf)

If(max) er den højest tilladelige strøm, eller Vf er opgivet ved en bestemt If. F.eks er Vf for enkelte typer af dioder mellem 1,8V og 2V ved en If på 20mA

Har man de nævnte tal for sine dioder fra et datablad (altid tilgængelig ved køb på Ebay) så kan man ret præcist beregne sit kredsløb m.m.