Start Elkretssimulator


Koppla in en Lysdiod

Det finns väldigt många olika sorters lysdioder idag. Det är trevligt. En lysdiod håller i all evighet och drar väldigt lite ström i jämförelse med glödlampor.


Lysdiodens funktion

Själva lysdioden i en lysdiod är en väldigt liten halvledare (4) som sitter i en liten skål (3) som fungerar som reflektor. Det är praktiskt att känna till att den "platta" (8) sidan är minus (katod).



En lysdiod som får för hög ström går sönder

En lysdiod skiljer sig från en glödlampa på detta sätt. En lysdiod klarar inte av mer än en viss ström och behöver därför en resistor i serie som begränsar strömmen.



Ta reda på vad som gäller din lysdiod

Leta rätt på databladet för den lysdiod du köpt. Det finns troligtvis där du köpte lysdioden. Typiska data är:

PDF för vanlig 5 mm lysdiod som exempel. Där kan man läsa att DC forward current IF = 20 mA och spänningsfallet över lysdioden, dvs Forward voltage, verkar vara VF = 2 volt.

En ultrabright grön lysdiod på 5 mm som t.ex. denna verkar kräva lite mer ström, IF = 50 mA, och spänningsfallet, Forward voltage, ser ut att vara VF = 2.1 volt.

En high intnesity röd lysdiod på 3 mm som denna verkar också kräva 50 mA men spänningsfallet är bara VF = 1.8 volt.

Ju starkare ljus desto högre ström konsumerar lysdioden. Känns intituvt.

Beräkna resistorn till lysdioden

För att räkna ut resistansen behöver vi veta

1) Matningsspänningen, dvs UKrets
2) Maxström genom lysdioden, dvs IF
3) Spänningsfallet över lysdioden, dvs VF.

Säg att vi önskar IF = 10 mA = 0.01A genom lysdioden. Vidare vet vi att spänningsfallet är VF = 2 volt över lysdioden. Då vet vi att spänningen över resistorn är UKrets - VF = 5-2 volt = 3 volt. Ohms lag ger oss då att R = U / I = 3V / 0.01A = 300 Ω


Kalkylera resistorn till lysdioden automatiskt

Om du inte vet spänningsfallet över just din lysdiod, så anta att det är VF = 2 volt (standard). Om du inte vet max ström IF genom lysdioden kan du anta att den är IF = 15mA (standardvärde).

Spänning försörjningUKrets =  V
Spänningsfall LED (voltage drop)VF =  V
Önskad ström genom LEDIF =  mA



R = Ω     Effekt Watt


Flera ihopkopplade lysdioder

Okej, så hur gör vi om vi vill koppla in 3 lysdioder till samma spänningskälla?

Seriekoppling

Det vi behöver tänka på är att spänningsfallet över lysdioderna summeras. I övrigt är kalkylen samma som vid en enstaka (singular) lysdiod. Exempel.

Om vi tänker oss n stycken lysdioder i seriekoppling så får vi ett totalt spänningsfall på
n * VF och kalkylen för resistorn blir.

Kalkylera resistorn för seriekopplade lysdioder

Om du inte vet spänningsfallet över just din lysdiod, så anta att det är VF = 2 volt (standard). Om du inte vet max ström IF genom lysdioden kan du anta att den är IF = 15mA (standardvärde).

Spänning försörjningUKrets =  V
Spänningsfall LED (voltage drop)VF =  V
Önskad ström genom LEDIF =  mA
Antal lysdioderAntal =  st



R = Ω     Effekt Watt

Observera att spänningen UKrets som driver alla lysdioder måste överstiga spänningsfallet över samtliga lysdioder.

Parallellkoppling = Låt bli

Här är det viktigt känna till att spänningsfallet över en lysdiod, även från samma batch, kan variera 20%. Det innebär att lysdioden med lägst framspänningsfall VF kommer dra högst ström. Här spelar ytterligare en detalj ett litet spratt. VF varierar lite med temperaturen på så vis att högre temperatur sänker VF. Detta innebär att vi får ett självförstärkande fel där någon lysdiod lyser starkast och drar mest ström vilket får till följd att denna lysdiod utvecklar mest värme vilket resulterar i att samma lysdiod drar ännu mer ström.

Är det absolut nödvändigt koppla parallellt så måste följande lösning användas och konceptet för att räkna ut resistorn blir då samma som för 1 styck lysdiod. Dock måste sedan nätdelen kunna leverera så mycket ström som de sammanlagda lysdioderna konsumerar.



Dokument: Pitfalls of parallel