Izračun toka za ledice

Vse kar se sveti in diši po svetlobi. Sem spadajo tudi polprevodniški laserski izvori. Prav tako tudi nixie in VFD.

Izračun toka za ledice

OdgovorNapisal/-a lisjakenrico » 17 Feb 2016, 01:27

Pozdravljeni

Ko napajam zaporedno vezane ledice (glejpriložene skice ) sem prišel do dvoma kaj je prav in kaj ni škodljivo za ledice.
Meritve:
a.) Če napajam 1 ledico z 3,3V je poraba 20mA.
b.) Če napajam 7 ledic z 24V je poraba cele linije 20mA.
c.) Če napajam 6 ledic z 24V sem zaporedno dal upor 56E da je poraba cele linije 20mA.
d.) Če pa napajam 7 ledic, oziroma 6 v iiniji v multiplex verziji (mislim da se tako reče), (glej skice, vezje in Arduino programček)je pa potrebno za porabo 20mA na liinjo , napajati kar z 28V. Zanima me, katera napajalna napetost je prava in ali se to lahko tudi izračuna (formula)?

lp Riko


Koda: Izberi vse
int enica = 127;
      int desetica = 127;

//************** vhodi za display  ****************     
   
    #define CLOCK A2 //pin 3 on the 4094
    #define DATA A5 //pin 2 on the 4094
    #define STROBE A0 //pin 1 on the 4094
    #define OE A1 //pin 15 on the 4094
   
//************** SETUP ****************
  void setup()
{
      pinMode(CLOCK, OUTPUT);
      pinMode(STROBE, OUTPUT);
      pinMode(DATA, OUTPUT);
      pinMode(OE, OUTPUT);
     
      digitalWrite(OE, HIGH);

       

         
}                   

  void loop()
{
           
          digitalWrite(DATA, HIGH);
          digitalWrite(CLOCK, HIGH);
          shiftOut(DATA, CLOCK, MSBFIRST, enica);
          shiftOut(DATA, CLOCK, MSBFIRST, desetica);
          digitalWrite(CLOCK, LOW);
          digitalWrite(STROBE, HIGH);
          digitalWrite(STROBE, LOW);
          delay(20);
}
Nimate dovoljenj za ogled prilog tega prispevka.
Uporabniški avatar
lisjakenrico
 
Prispevkov: 254
Pridružen: 28 Jan 2015, 00:20
Kraj: Kranj
Zahvalil se je: 85 krat
Prejel zahvalo: 32 krat
Uporabnika povabil: VolkD
Število neizkoriščenih povabil: 32

Izračun predupora za svetleče diode

OdgovorNapisal/-a radix » 17 Feb 2016, 05:02

LED so na vseh shemah obrnjene narobe. Normalno teče tok skozi diode v smeri puščice.

Pri LED je bolj pomemben tok skozi njih, kot napetost na njih (ta se za naše namene pojavi zgolj kot posledica). LED se nikoli ne priklaplja direktno na neko fiksno napetost. U-I krivulja LED je strma-
U-I krivulja LED
Slika

-torej majhne spremembe napetosti povzročijo velike spremembe toka. Posledice so lahko, da LED slabo sveti zaradi premajhnega toka, ali pa da LED ne sveti ker je prišlo do uničenja s prevelikim tokom. Zaradi tega se LED vedno priklopi na napetost višjo od njihove karakteristične pri danem toku (vzeto iz primera a) bi to bilo več kot 3,3 V) in zaporedno z njo veže upor, ki omeji tok. S serijsko vezavo upora postane U-I karakteristika bolj položna. Tako zmanjšamo vpliv spremembe napajalne napetosti na spremembo toka.

Vrednost predupora se da enostavno izračunati s pomočjo Ohmovega zakona. Poznati moramo napajalno napetost, napetost na svetleči diodi v prevodni smeri, želen tok skozi diodo ter (v primeru zaporedne vezave večih diod) število diod. Če se spomnimo snovi iz osnovne šole, odkrijemo da je po Ohmovem zakonu:
ohm.png
U je v tem primeru napetost na uporu, R upornost upora in I tok, ki posledično teče skozi upor. A nas ponavadi zanima predupor, zato lahko enačbo obrnemo. Dobimo sledeče:
ohmR.png
V enačbo moramo vstaviti še prave vrednosti.
Rled.png
kjer je Unapajalna napajalna napetost, n število svetlečih diod, UFLED napetost na diodi v prevodni smeri (forward voltage) in ILED želeni tok skozi LED.

Pri vezavi z ULN2003 Darlingtonovim vezjem pa nastane še en padec napetosti, ta je UCE(sat) tranzistorja. Vrednost se najde v podatkovnem listu, kjer za 20 mA ni specificirana, a se lahko s pomočjo grafa na strani 8 oceni na 0.7 V. Tako dobimo še zadnjo enačbo, v katero lahko vstavimo podatke.
RledCE.png


V danem primeru so mere za določitev napajalne napetosti LED:
-napetost verige LED,
-padec napetosti na vezju za krmiljenje LED,
-napetosti padec na zaporednem uporu.
Napajalna napetost mora biti večja od seštevka vseh podanih padcev napetosti. Potrebno je dodati še, da se z manjšim preduporom bolj opazijo spremembe napajalne napetosti; večji upor se obnaša kot boljši približek tokovnemu viru. V praksi se nato na podlagi podatkov sklene nek kompromis med vsemi dejavniki in tako določi napajalno napetost. Sicer je pa mnogo bolj pogosto potrebno prirediti predupor na napetost, ki nam je v vezju že na voljo.

Drugače se pa za tiste, ki jim je osnovnošolska matematika prekomplicirana na internetu najdejo bolj ali manj uporabni kalkulatorji za izračun preduporov, ki pa izračunajo tudi porabljeno moč in predlagajo različne konfiguracije serijsko-paralelne vezave.

Podane meritve imajo čudne rezultate. Za posamezne primere dobimo napetost na led pri toku 20 mA sledeče napetosti:
a) 3,3 V,
b) 3,43 V,
c) 3,81 V,
d) 4,36 V pri Uce(sat)=0.7 V.
Med možnimi krivci za napake pri meritvah so: LED z različnimi napetostmi v prevodni smeri, vpliv merilnikov na meritev (padec napetosti na ampermetru) ...

Ta vezava z ULN tudi ni multiplex. Multiplex izkorišča en pin na mikroprocesorju za upravljanje z več ločenimi LED, tako da se naenkrat prižge samo ena veriga LED. Verige se prižigajo in ugašajo tako hitro, da človeško oko ne zazna utripanja.

lisjakenrico je napisal/-a:... sem prišel do dvoma kaj je prav in kaj ni škodljivo za ledice.
Kot je vedno bilo in kot vedno tudi bo, je škodljiva prevelika temperatura, ki jo povzroči prevelik tok. Ta je pa lahko povzročen s preveliko napetostjo. To tudi sicer bolj ali manj velja za vse električne zadeve.
Nimate dovoljenj za ogled prilog tega prispevka.
radix
 
Prispevkov: 1547
Pridružen: 04 Feb 2015, 20:19
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 243 krat
Prejel zahvalo: 371 krat
Uporabnika povabil: DusanK
Število neizkoriščenih povabil: 27

Re: Izračun toka za ledice

OdgovorNapisal/-a VolkD » 17 Feb 2016, 10:39

Za tole bi se ti moral pa zahvaliti večkrat.

Pričakujem tudi, da tole z še kakšnim dodatkom spraviš v obliko, ki bo primerna za objavo v reviji.
Tudi za to delo se ti že kar tu zahvaljujem.
Dokler bodo ljudje mislili, da živali ne čutijo bolečine, bodo živali čutile, da ljudje ne mislijowww.S5tech.net
Uporabniški avatar
VolkD
Administratorji strani
 
Prispevkov: 67120
Pridružen: 29 Dec 2014, 20:49
Kraj: Kačiče (Divača)
Zahvalil se je: 20327 krat
Prejel zahvalo: 10398 krat
Uporabnika povabil: Vrtni palček
Število neizkoriščenih povabil: 255

Re: Izračun toka za ledice

OdgovorNapisal/-a lisjakenrico » 17 Feb 2016, 11:35

radix najlepše ti hvala za izčrpen odgovor! :D

Res je, da so diode narobe obrnjene- napaka pri hitrem risanju, kar pa ne pokvari odgovora. :_banghead

radix je napisal/-a:Ta vezava z ULN tudi ni multiplex. Multiplex izkorišča en pin na mikroprocesorju za upravljanje z več ločenimi LED, tako da se naenkrat prižge samo ena veriga LED. Verige se prižigajo in ugašajo tako hitro, da človeško oko ne zazna utripanja.

Dejansko imam vezano kot je na tej sliki (glej priponko), ali je to "multiplex"? :oops:

Še enkrat hvala za odgovore!!

lp Riko
Nimate dovoljenj za ogled prilog tega prispevka.
Uporabniški avatar
lisjakenrico
 
Prispevkov: 254
Pridružen: 28 Jan 2015, 00:20
Kraj: Kranj
Zahvalil se je: 85 krat
Prejel zahvalo: 32 krat
Uporabnika povabil: VolkD
Število neizkoriščenih povabil: 32

Re: Izračun toka za ledice

OdgovorNapisal/-a satelitko » 17 Feb 2016, 11:47

Kateri semafor predeluješ? Topla voda je že pogruntana. Mogoče imam kaj zate...
satelitko
 
Prispevkov: 748
Pridružen: 18 Jan 2015, 01:26
Kraj: Radovljica
Zahvalil se je: 37 krat
Prejel zahvalo: 126 krat
Uporabnika povabil: S52O
Število neizkoriščenih povabil: 66

Re: Izračun toka za ledice

OdgovorNapisal/-a lisjakenrico » 17 Feb 2016, 17:46

satelitko je napisal/-a:Kateri semafor predeluješ? Topla voda je že pogruntana. Mogoče imam kaj zate...


Hvala satelitko, toplo vodo sem šel sam odkrivat ( slika), sedaj bi pa rad, da mi te visoko svetleče ledice http://www.ebay.com/sch/sis.html?_nkw=100pcs+5mm+White+Flat+top+Wide+Angle+led+Super+Bright+Light+lamp+++&_id=231583320172&&_trksid=p2057872.m2749.l2658
svetijo maksimalno, pa da jih ne bom prekuril ( jih je kar 364kom) in zato sprašujem o tokovih in napetostih. Ta semafor se bo uporabljal na soncu, zato rabi svetit maksimalno. Softver in hardver je rešen, razen to kar sprašujem me bega.

lp Riko
Nimate dovoljenj za ogled prilog tega prispevka.
Uporabniški avatar
lisjakenrico
 
Prispevkov: 254
Pridružen: 28 Jan 2015, 00:20
Kraj: Kranj
Zahvalil se je: 85 krat
Prejel zahvalo: 32 krat
Uporabnika povabil: VolkD
Število neizkoriščenih povabil: 32

Re: Izračun toka za ledice

OdgovorNapisal/-a Matthai » 21 Feb 2022, 21:41

Da malo ugrabim temo. Zanimajo me fast flash multicolor LED diode. Napajal bi jih s 3V baterijo.

Se pravi napajalna napetost je 3V. Kakšen je "forward current"? 20mA? Kaj pa forward voltage? Ta je kolikor vem odvisen od barve LEDice, naj bi bili pa nekje od 2V za rdečo do 3.6V za belo/modro, če sem prav zasledil na "internetih". Kako p aje s temi multibarvnimi diodicami?

Vprašanja - se mi splača dati vse skupaj na step up converter (recimo tale)? V tem primeru bi bila seveda napajalna napetost 5V.

Če vzamem Vf = 2V, mi izračun pravi, da rabim 150 Ohm upor, če pa vzamem Vf =3,6V, je pa vrednost upora 70 Ohm.

Aja, ideja je, da imam en šop teh diod (recimo 5 - 15), vsaka pa ima svoj upor.

Pa še eno dodatno vprašanje... se dobijo tudi SMD fast flash multicolor LED diode? Kakšne so Vf in If pri njih? Te diode bi pa želel napajati s CR2032 diodo, ki zmore 3V (tam mogoče ne bi uporabil step up pretvornika, če je možno).
Matthai
 
Prispevkov: 142
Pridružen: 07 Okt 2016, 11:31
Zahvalil se je: 7 krat
Prejel zahvalo: 35 krat
Uporabnika povabil: BraneZ
Število neizkoriščenih povabil: 35

Re: Izračun toka za ledice

OdgovorNapisal/-a Cloud » 21 Feb 2022, 21:43

Najbolje da pogedaš malo datasheete kolikšen je Vf za vsako barvo. Za upor pa pač izbereš nekaj podobnega kar imaš pri roki, realno ni dosti pomembno ali bo If 10mA ali pa 30mA.
Cloud
 
Prispevkov: 2978
Pridružen: 18 Mar 2015, 09:24
Kraj: Ljubljana
Zahvalil se je: 154 krat
Prejel zahvalo: 374 krat
Uporabnika povabil: BraneZ
Število neizkoriščenih povabil: 23

Re: Izračun toka za ledice

OdgovorNapisal/-a Matthai » 21 Feb 2022, 21:54

Gledal sem tele LEDice.
Tukaj pravi:
Max. Forward Current: 30MA
Max. Forward Voltage: 1.7--2.2V (red) 3.2--3.4 (blue, green)

To pomeni, da je najbolj varno, da v izračun vzamem Vf =1.7? V tem primeru je upor 110 Ohmov.
Verjetno lahko vzamem malo večjega, 150 Ohm?

Še eno vprašanje, je problem, če napajam z nižjo napetostjo, recimo da je zelena, ki rabi 3.4 V, jaz pa napajam s 3V gumbno baterijo?
Matthai
 
Prispevkov: 142
Pridružen: 07 Okt 2016, 11:31
Zahvalil se je: 7 krat
Prejel zahvalo: 35 krat
Uporabnika povabil: BraneZ
Število neizkoriščenih povabil: 35

Re: Izračun toka za ledice

OdgovorNapisal/-a Matthai » 21 Feb 2022, 22:01

Za SMD gledam pa tele.

Max. Forward Voltage: 1.9V-3.4V
Max. Forward Current: 20mA

Te bi bile v redu?
Matthai
 
Prispevkov: 142
Pridružen: 07 Okt 2016, 11:31
Zahvalil se je: 7 krat
Prejel zahvalo: 35 krat
Uporabnika povabil: BraneZ
Število neizkoriščenih povabil: 35

Re: Izračun toka za ledice

OdgovorNapisal/-a lojzek » 22 Feb 2022, 08:47

- Če imaš napajalno napetost manjšo kot je Vf, dioda ne bo svetila.
- če boš napajal z 2032 baterijo in imaš tok skozi LEDico 10mA, ne bo dolgo svetila. Boš komaj sproti baterijo menjal.
- pri baterijskem napajanju bi ti priporočal uporabo low-current LEDic, ki imajo delovni tok okoli 1mA ali še manj.
lojzek
 
Prispevkov: 500
Pridružen: 25 Feb 2015, 14:18
Zahvalil se je: 25 krat
Prejel zahvalo: 152 krat
Uporabnika povabil: Proteus
Število neizkoriščenih povabil: 15


Vrni se na Svetleče diode ali popularno LED. laserji

Kdo je na strani

Po forumu brska: 0 registriranih uporabnikov in 1 gost