Richtige Formel für LED-Strombegrenzungswiderstand?

Ich versuche herauszufinden, welcher Widerstandswert in einer LED-Schaltung verwendet werden soll. Die Gleichung, die ich verwenden würde, um dies zu tun, ist:

Scheint logisch und macht Sinn. Die Antworten auf die Frage Wie berechne ich den Widerstandswert für eine einfache LED-Schaltung? bestätige das auch.

Ich habe folgende LEDs:

• $V_f = 3.3V$
• $I_{f_{typ}} = 20mA$

Verwendung einer 5V-Stromversorgung:

• $V_{cc} = 5V$

Wenn Sie diese in die obige Gleichung einfügen, erhalten Sie:

Alles gut soweit.

Wenn ich jedoch den Taschenrechner unter http://led.linear1.org/1led.wiz verwende , erhalte ich 100Ω . Wenn ich die ElectroDroid-App auf meinem Telefon verwende, erhalte ich 85 Ω .

Ich gehe also davon aus, dass der Taschenrechner linear1 eine andere Methode zur Berechnung dieses Widerstandswerts verwendet. Gibt es einen besseren Weg, dies zu tun?

$\Omega$$\Omega$

edit
Puristen mögen sagen, dass ich hier Abstriche mache. Russell hat eine lange Antwort darauf, die Lösung zu wiederholen, und andere jammern (hey, keine Beleidigung!) Darüber, ob es sicherer ist. Meine Antwort soll pragmatisch sein ; Kein professioneller Konstrukteur kann es sich leisten, 15 Minuten für die Berechnung des Widerstands für eine klassische Farb-LED aufzuwenden. Wenn Sie weit unter dem maximal zulässigen Strom bleiben, haben Sie genügend Headroom, um eine Rundung zuzulassen, und der gerundete Wert macht sich in der Helligkeit nicht bemerkbar. Bei den meisten LEDs steigt die wahrgenommene Helligkeit ohnehin nicht wesentlich über einen Wert von typischerweise 20 mA an.

Ihre Formel ist korrekt, ABER um es richtig zu machen, müssen Sie das Ergebnis iterieren. Dies liegt daran, dass der LED-Vorwärtsspannungsabfall nicht linear zum Strom ist (oder der Strom nicht linear zum Vorwärtsspannungsabfall ist). In vielen Fällen ist dieser Effekt nicht signifikant, in einigen Fällen kann er jedoch zu 2: 1-Fehlern oder mehr führen .

Wenn für den Vorwiderstand genügend "Headroom" -Spannung vorhanden ist - die Differenz zwischen Vcc und Vf -, ist das ursprüngliche Ergebnis wahrscheinlich nahe genug, um eine Korrektur vorzunehmen, so dass es keine Rolle spielt. Wenn jedoch die Kopfraumspannung in Bezug auf Vf klein ist, ändern Änderungen der LED Vf mit dem Strom den Kopfraum, wodurch sich der Strom ändert, wodurch sich Vf ändert, der .... Dies geschieht wirklich in realen Situationen.

Für weiße LEDs liegt Vf typischerweise im Bereich von 2,9 V bis 4 V mit typischeren Werten von 3,3 bis 3,8 V bis vor kurzem und sagen wir 3,0 bis 3,3 V in moderneren LEDs mit höherem Wirkungsgrad. Bei ernsthaften Produktionsanwendungen wird Vf in "Behältern" verfügbar sein, so dass bei einem gegebenen Strom ein Wert von +/- 0,1 V garantiert werden kann. Im Einzelhandel erhalten Sie möglicherweise Proben aus jedem Behälter, und Vf kann z. B. 3,3 V für eine LED und 3,6 V für eine andere, nominell identische LED sein.

Wenn mit 5 V gearbeitet wird, beträgt der Headroom 1,7 V bzw. 1,4 V für eine Stromschwankung von etwa (1,7-1,4) / 1,7 = ~ 18%. Hinzu kommen geringfügige Verschiebungen von Vf bei Strom wie oben und 20% ige Schwankungen von If, die zwischen "identischen" LEDs auftreten können. In den meisten Fällen wird dies praktisch nicht den geringsten Unterschied machen. Die Lichtleistung ist in etwa proportional zum Strom - 20% Abweichung der Lichtleistung können nur die erfahrensten oder erfahrensten Betrachter mit dem Auge feststellen.

Wenn dies beispielsweise eine 5-Watt-Power-LED wäre, könnte der Unterschied in der LED-Verlustleistung 1 Watt betragen und dies könnte einen Unterschied in der Betriebstemperatur und Lebensdauer bewirken.

All dies führt zu dem Hinweis, dass bei "ernsthaften" Anwendungen LEDs aus einer Konstantstromquelle betrieben werden sollten, wenn Sie sich um den tatsächlichen Betriebsstrom kümmern. In "Indikator" -Rollen oder Anwendungen mit geringer Beleuchtungsstärke ist dies möglicherweise nicht von Bedeutung. Bei Hochleistungsanwendungen oder wenn die Lebensdauer von LEDs von Bedeutung ist, ist ein Konstantstromantrieb unerlässlich.