Dataflashsabot
2011-11-16 03:43:54 UTC
為什麼不能對多個LED並聯使用單個電阻，而不是每個LED？
題:
六 答案:
AndrejaKo
2011-11-16 04:04:12 UTC
主要原因是您不能安全地並聯二極管。
因此，當我們使用一個電阻器時，整個二極管部分都有電流限制。之後，由每個二極管控制流過它的電流。
問題在於現實世界中的二極管不具有相同的特性，因此存在一個二極管開始導電而其他二極管不導電的危險。
所以您基本上想要這個（在Paul Falstad的電路模擬器中打開）：
實際上，您會得到這個（在Paul Falstad的電路模擬器中打開）：
可以看到，在第一個示例中，所有二極管傳導的電流量相等，在第二個示例中，一個二極管傳導的電流大部分，而其他二極管則幾乎不傳導任何電流。示例本身有點誇張，因此差異會更加明顯，但是很好地演示了實際情況。
上面的編寫假設您將選擇電阻，以便設置電流，以便電流是每個二極管中所需電流的 n 倍，其中 n 是二極管的數量，並且電流實際上大於單個二極管可以安全地導通。然後發生的事情是，具有最低正向電壓的二極管將傳導大部分電流，並且磨損最快。死後（如果死為開路），具有最低正向電壓的二極管將傳導大部分電流，並且死得比第一個二極管還要快，依此類推，直到耗盡二極管為止。
我想到一個可以為多個二極管供電的電阻的情況是，流經該電阻的最大電流足夠小，以至於單個二極管可以在全電流下工作。這樣二極管不會死，但是我自己還沒有嘗試過，所以我不能評論它是多麼好。
實際上，二極管傾向於具有彼此相當接近的電壓降，並且足以推動過多電流通過具有最低壓降的二極管的電壓幾乎肯定會推動一些電流通過具有較高壓降的二極管。根據LED的變化量以及要使LED運行在“邊緣附近”的程度，將一些電阻與一個電阻並聯可能是可行的。
更糟糕的是，您可能會遇到熱失控的問題，因為隨著二極管流過二極管的電流開始變熱，二極管的特性會發生變化，從而有更多的電流流過二極管，從而使二極管變得更熱。
儘管我看不到鏈接的電路仿真，但+1，這可能是因為防火牆不允許我運行Java Applets。能夠看到與仿真鏈接的電路圖像將是非常不錯的。與基於Java的Web模擬器相比，CircuitLabs的優勢在於。但是總的來說，即使沒有圖像，解釋也很清楚。
@Ricardo:該電路模擬器於2015年移植到JavaScript。此外，我採納了您的建議，並為每個電路添加了GIF。
@DenilsonSá-很棒！！！做得好！！！
@DenilsonSá非常感謝！我對Falstad Simulator有點過時了。
如果要為兩個電阻配備RGB LED備用，這就是您得到的。我花了兩天時間在我的Ardunio代碼中搜索錯誤，並且幾乎寫下了一個SO問題，儘管盡我所有的努力，為什麼led只發出綠色。:)
stevenvh
2012-04-15 20:05:50 UTC
好的，讓我們進行計算。
LED的簡化模型是與小電阻串聯的固定電壓源。讓我們從Kingbright中選擇此LED。
斜率為20mA / 100mV，因此內部電阻為5 \ $ \ Omega \ $。 LED的固有電壓為1.9V。假設LED需要20mA的電流並且我們的電源為5V。
然後LED電壓為1.9V + 5 \ $ \ Omega \ $ \ $ \ cdot \ $ 20mA = 2V。我們的單串聯電阻
\ $ R = \ dfrac {5V-2V} {2 \ cdot 20mA} = 75 \ Omega \ $。
如果兩個LED都相等。現在假設LED之間存在細微的差異，第二個LED的1.9V實際上是1.92V，相差1％。
現在還不能立即清除LED兩端的電壓。讓我們找出並命名為\ $ V_L \ $。通過75 \ $ \ Omega \ $電阻只有一個電流\ $ I_R \ $：
\ $ I_R = \ dfrac {5V-V_L} {75 \ Omega} \ $
通過第一個LED的電流：
\ $ I_1 = \ dfrac {V_L-1.9V} {5 \ Omega} \ $
，同樣，對於LED 2：
\ $ I_2 = \ dfrac {V_L-1.92V} {5 \ Omega} \ $
現在\ $ I_R = I_1 + I_2 \ $，所以
\ $ \ dfrac {5V-V_L} {75 \ Omega} = \ dfrac {V_L-1.9V} {5 \ Omega} + \ dfrac {V_L-1.92V} {5 \ Omega} \ $
由此我們發現\ $ V_L \ $ = 2.01V。然後，在上述方程中為LED電流填充這個值，我們發現
\ $ I_1 = 21.94 mA \ $和\ $ I_2 = 17.94 mA \ $
結論
LED電壓的最小差異（1％）已經導致LED電流相差18％。 IRL差異可能更大，並且亮度可能存在可見差異。內部電阻越低，效果越差。
該分析的錯誤在於，LED變化主要是由於Vf處的ESR引起的，而不是諸如5％If這樣的低電流時的閾值電壓Vth引起的。其中LED ESR = 0.5 / Pmax具有非常寬的容差。0.25至1 / Pd典型值除了同一批次中的那些。
Russell McMahon
2011-11-16 06:10:59 UTC
在此處查看我最近的詳細答案
由於LED特性的差異，電流將不均分。
那些比自己份額大的人會變得更熱，甚至更大。
那些比他們份額少的人會變得更酷，並且更少。
如果說有10個LED並並聯，並用單個LED以大約所有10個的額定電流驅動它們，則：
-
對於典型的低成本LED，Vf /如果匹配度很差，以至於最低的Vf LED可能消耗其額定電流的2或3或4倍。
-
過電流的LED會迅速消失。
-
現在有9個LED可以共享10個足夠的電流。平均目前是110％。最低的Vf LED將再次過載並發生故障，但這一次它會更快地發生，因為每個LED有更多的可用電流。
-
下一個... :-)-
看看典型的廉價亞洲*多LED手電筒。
請注意最亮的LED。操作手電筒一會兒然後重新觀察。
不久後，最亮的LED會變暗或熄滅。
觀察最亮的LED ...
- 我說“廉價的亞洲”，因為大多數多LED手電筒都是中國產的，而且大多數都是低成本的，因此其價格難以匹敵。它們主要是建立在“市場將承受的東西”上，而市場將承受垃圾。來自其他國家/地區的具有多個LED的LED燈或設計合理的中國製造的燈價格較高且不那麼受歡迎。有額外費用的原因。
串聯的LED（2組）。
恆流驅動器。
成本更高。
如果總電流不大於允許的單個LED電流，則並聯多個二極管將是“安全的”。取決於LED的匹配程度，在不超過任何LED額定電流的情況下，人們可能可以做到一些超越。如果一個LED具有三個最大20mA並聯的LED，並且它們的匹配使得一個LED可以接收高達50％的電流，則一個LED只能以40mA的電流來驅動燈串，這可能導致兩個LED獲得10mA的電流，而一個LED只能獲得10mA的電流。達到20mA，或者全部三個達到13mA。
如果一個人願意接受某些或所有LED發出的較低的照度，則直線平行方法將“起作用”，並且不會損害產品的使用壽命。另一方面，如果不需要LED以全亮度運行，則使用更小，更便宜的LED並分別限制其電流可能更具成本效益。
Leon Heller
2011-11-16 03:48:41 UTC
如果LED都具有相同的特性，那將起作用。不幸的是，事實並非如此。它們將流過不同的電流。當然，幾個串聯的LED可以有一個限流電阻。
DonP
2019-02-24 04:49:06 UTC
TLDR；
如果電阻器將電流限制為15 mA，則隨著每個LED的開啟，電流將在它們之間共享並減小，這意味著隨著更多LED的開啟，它們將變暗。
GigaJoules
2018-02-26 16:59:34 UTC
這不是真的。
我經常使用帶有8個LED的麵包板進行嵌入式調試。 區別在於，儘管我確實通過一個電阻將所有8個LED都接地（這樣可以更快地將PCB擊穿），但電流是由單獨的微控制器引腳提供的。我猜這取決於您所說的“平行”！
只是提及我認為與一個措辭不佳的問題非常相關的案例。
（轉動眼球）
如果您認為問題措辭不佳，請按標記以進行主持人干預，或者在信譽良好的情況下對其進行編輯。
問題是什麼問題。
您所描述的不是並聯電路。本質上，您有8個串聯的LED和一個電阻，這些電阻由8個不同的光源控制...
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