Was wäre der Strom, wenn ich eine LED in einen perfekten Stromkreis stecken würde?

Wenn ich eine LED mit einer Durchlassspannung von 2,2 Volt und einem Durchlassstrom von 20 mA hätte und irgendwie eine Batterie mit genau 2,2 Volt erstellt hätte und diese LED und nur diese LED an dieser Batterie angebracht hätte, wie hoch wäre der Strom? ?

Ich bin nur verwirrt, wie Dioden / LEDs funktionieren. Ich verstehe normalerweise, dass Sie sagen würden, eine 5-V-Batterie und der Widerstand, den Sie in Reihe mit der LED geschaltet haben, würden den Strom steuern. Ich versuche nur, die LED-Eigenschaften besser zu erfassen.

Vielen Dank

Theoretisch würde dies funktionieren und Sie könnten 20 mA erhalten. Dies ist jedoch ein sehr fragiles System, das Sie beschreiben. Wenn sich etwas leicht verschiebt, erhalten Sie nicht den gewünschten Strom. Zum Beispiel müssten Sie Folgendes steuern / kennen:

• Die Temperatur, bei der die Diode arbeitet und möglicherweise für die Eigenerwärmung verantwortlich ist
• Die genaue Spannung, die eine Diode bei Ihrer angegebenen Temperatur 20 mA zieht (beachten Sie, dass das Datenblatt wahrscheinlich einen "Nennwert" oder eine Toleranz angibt - Sie müssten die genaue Spannung kennen.
• Ihr Netzteil (Batterie) müsste viel präziser sein, als es für das Ansteuern einer LED praktisch ist

Das Problem ist, dass Dioden ihren Strom mit einer sehr kleinen Spannungsänderung dramatisch ändern. Dies ist in der Shockley-Diodengleichung zu sehen:

Dies zeigt, dass der Strom (I) exponentiell mit der angelegten Spannung (V) variiert. Es ist zwar möglich, eine feste Spannung an eine Diode anzulegen und einen präzisen Strom zu erhalten, aber es ist schwierig. Der Diodenstrom ist im Strommodus relativ einfach zu steuern, da Sie eine grobe Stromquelle mit einem Widerstand und ausreichend Spannungsspannungsfreiheit herstellen können. Dies ist der Fall, wenn Sie einen Widerstand in Reihe mit Ihrer Diode bei 5 V haben. Eine Alternative ist eine Konstantstromsenke, die auf einem IC einfach durchzuführen ist. Diese werden als LED-Treiberchips angezeigt, die einen programmierten Strom aufnehmen können, und sie funktionieren auch gut.

Es wird offensichtlich sein, dass

• "Eine LED, die 20 mA zieht, wenn Sie 2,2 V anlegen, würde 20 mA ziehen, wenn Sie 2,2 Volt anlegen" :-)

dh in Ihrer idealen Situation haben Sie Stabilität. Ihre Frage zeigt jedoch, dass Sie sich bewusst sind, dass diese ideale Situation in der realen Welt nicht zutreffen würde. Dies zu realisieren ist ein guter Anfang.

Wie Starblue sagte, ist es eine gute Idee, sich das Datenblatt anzusehen.

Unten ist die Spannungs-Strom-Kurve für eine einigermaßen typische LED dargestellt. Die Hersteller sagen, dass es nominell für 100 mA bei 3,2 V ausgelegt ist, aber ein Blick auf die Kurve zeigt, dass es im gezeichneten Zustand bei 100 mA um 3,3 V abfällt. Die Tabelle und die Kurve sollen beide "typische" Werte sein - es ist ein schlechter Anfang, wenn ein Datenblatt auch nur geringfügig mit sich selbst nicht übereinstimmt, aber es ist hier unwichtig und zeigt die ungenaue Beziehung zwischen Vf und If in der Praxis für eine zufällig ausgewählte LED. Das Datenblatt besagt, dass Vf bei 100 mA nur 2,9 V und 3,5 V betragen kann.

Schauen Sie sich die Kurve an und beachten Sie, was bei einer typischen LED passiert, wenn Vf von 3,3 V (= 100 mA) auf 3,4 V geändert wird. Bei 3,7 V zieht es 200 mA, bei etwa 4,05 V = 300 mA und bei 4,4 V 400 mA.

Das heißt, für eine Änderung von Vf von 3,3 V auf 4,4 V = ~ 33% Spannungsanstieg geht der Strom von 100 mA auf 400 mA.

Ein paar einfache Übungen, die Ihrem Verständnis sehr helfen, wenn Sie sie selbst machen, geben Ihnen ein viel besseres Gefühl dafür, was im wirklichen Leben passiert. Versuchen Sie, den stabilen Zustand auf dieser Kurve für eine feste Versorgungsspannung und eine Reihe von Widerstandswerten zu ermitteln. Versuchen Sie dann einen festen Widerstandswert und eine Reihe von Versorgungsspannungen.

Sagen Sie uns, ob dies Ihrem Verständnis hilft.