Frage zu Widerständen und LEDs

Wie finde ich den richtigen Widerstand für eine Helligkeit von 50% in einer LED? Ich weiß, wie man den richtigen Widerstand findet, um den hellsten zu erhalten, aber ich möchte die perfekte Mitte finden.

Es besteht die Möglichkeit, dass Sie für eine wahrgenommene "halb so helle" LED den Widerstand um etwa (5: 1) erhöhen müssen, was etwa 20% der Lumen ergibt.

Vergleichen Sie die beliebte nordamerikanische Auto-Rücklichtbirne 1157 mit zwei Filamenten - Bremse und Lauflicht. Die Filamente sind ungefähr 28 W und ungefähr 8 W, aber die Lumen sind ungefähr 10: 1 (402 gegenüber 38 Lumen). Die Bremslichter werden jedoch nicht als zehnmal heller wahrgenommen - vielleicht dreimal.

Dies liegt daran, dass Ihr Auge über einen bestimmten Bereich ungefähr logarithmisch reagiert, sodass ein Unterschied von 20% oder 25% bei den Lumen kaum wahrgenommen wird.

Sie werden niemals in der Lage sein, 50% zu erreichen ... Die Eigenschaften von Widerständen und anderen Halbleitern können sich mit der Temperatur ändern, und jeder Widerstand hat eine Toleranz dafür, wie viel nicht genau sein Widerstand ist.

Gute LEDs haben in ihrem Datenblatt eine tropfenförmige Grafik, die die Ausbreitung des Lichts zeigt, sodass die Helligkeit auch vom Blickwinkel abhängt.

In jedem Fall sollte das Datenblatt Ihnen die Beziehung zwischen lumensund zeigen, currentund Sie können eine Schätzung darüber erhalten:

Erhalten Sie den maximalen Strom, den die LED verarbeiten kann, und damit erhalten Sie das maximale Lumen, als Sie den Widerstand leicht berechnen können, wenn Sie die Hälfte dieses maximalen Stroms unter Verwendung von V = R * I annehmen.

Denken Sie daran, dass die Beziehung nicht so linear ist und nur eine gute LED Ihnen alle Parameter zur Berechnung der halben Helligkeit liefert. In der Praxis ist es jedoch normalerweise eine gute Annäherung, die Hälfte der Helligkeit für die Hälfte des maximalen Stroms anzunehmen.

Denken Sie auch daran, dass das menschliche Auge nicht auf alle Farben gleich reagiert. Einige Farben erscheinen bei gleichen Lumen heller als andere. Deshalb gibt es verschiedene Farbkorrekturkurven und Kalibrierungen für lichtbezogene Geräte.

Wenn Sie eine Helligkeit von 50% wünschen, ist es wahrscheinlich einfacher, PWM mit einem Arbeitszyklus von 50% zu verwenden.

Die meisten LEDs haben ein Datenblatt, das Ihnen zwei wichtige Diagramme zeigt: den Vorwärtsstrom gegenüber der Lichtstärke. Plus ein weiteres Diagramm, das die Durchlassspannung gegenüber dem Durchlassstrom zeigt.

Ein Beispiel ist dieses Datenblatt: http://www.farnell.com/datasheets/1626761.pdf am Ende von Seite 2.

Sie können sehen, dass 100% Intensität bei 30 mA und 50% bei 15 mA liegt.

Wenn Sie sich das andere Diagramm ansehen, reagieren 15 mA auf 1,8 V im Gegensatz zu 30 mA, was etwa 1,9 V entspricht.

Wenn Sie die Spannung und den Strom der Durchlassspannung kennen, können Sie jetzt den erforderlichen Widerstand einfach berechnen. In diesem Beispiel beträgt bei 5-V-Versorgung 100% Intensität: (5-1,9) / 0,030 = 103 Ohm und bei 50% Intensität: (5-1,8) / 0,015 = 213,33 Ohm.

Im Allgemeinen ist die Relativität zwischen Lichtstärke und Strom immer linear. Während die Auswirkung der Durchlassspannung auf den Strom gering ist. Als Faustregel gilt also, dass Sie nur die Hälfte des Stroms auf die Hälfte der Lichtstärke einstellen. Mit dieser Faustregel hätten Sie die halbe Helligkeit berechnet, die Folgendes erfordert: 5-1,9 / 0,015 = 206,66 Ohm.

Natürlich ist Helligkeit eine subjektive Eigenschaft. Eine Lichtstärke von 50% erscheint einem Auge möglicherweise nicht halb so hell.

Wie wäre es, wenn Sie es an einen variablen Widerstand (Topf) anschließen und damit spielen, bis Sie die gewünschte Helligkeit erhalten? Dann könnten Sie den Widerstand des Topfes messen und einen Widerstand von 1% oder 5% erhalten / bauen (sogar 10% könnten dies tun), um diesen Widerstand zu replizieren.

Wenn es sich um einen festen Widerstand handelt, spielen Sie unter verschiedenen Umgebungslichtbedingungen damit, um sicherzustellen, dass eine bestimmte Helligkeit unter allen Bedingungen ausreichend ist.