Wie man weiß, wie viele LEDs bei einer bestimmten Spannung verwendet werden können

Ich bin ein Neuling in der Elektronik. Grundsätzlich habe ich eine Mini-Schaltung entwickelt, um das Konzept der elektronischen Schaltung zu verstehen. Ich habe eine Schaltung mit 3 Volt AA-Batterie und 1 LED entwickelt. Die LED leuchtet auf. Als ich die Anzahl der LEDs auf zwei erhöhte, leuchteten die zweiten LEDs nicht auf.

Also erhöhe ich die Anzahl der Batterien, so dass es 6 Volt wurde. Die beiden LEDs leuchten gut. Dann habe ich den dritten hinzugefügt, aber nur zwei leuchten auf und der dritte nicht. Außerdem habe ich festgestellt, dass die Helligkeit des Lichts abnimmt, wenn ich das dritte hinzufüge.

Zu Ihrer Information habe ich die LED in Reihe geschaltet. Meine Frage ist, wie kann ich bestimmen, wie viele LEDs für eine bestimmte Spannung verwendet werden können? Ich verstehe, dass LED kein Widerstand ist. Warum ist die Spannung von LED zu LED in Reihe gefallen und wie kann man dies bestimmen?

Ich kannte das V = IR-Ding. Vielen Dank.

Das "Ding", wie Sie es nennen, ist das Ohmsche Gesetz . Ein sehr wichtiger. $V = I \cdot R$

LEDs verursachen einen ziemlich konstanten Abfall, der, wie Malife sagt, hauptsächlich von der Farbe der LED abhängt und sich auch mit dem Strom ein wenig ändert . Diese Tabelle zeigt Ihnen, dass alle LEDs für sichtbares Licht mindestens 1,8 V benötigen. Eine rote LED fällt etwa 2,2 V ab, sodass sie, wie Sie gesehen haben, mit einer 3-V-Batterie betrieben werden kann. Zwei in Reihe geschaltete LEDs benötigen mindestens 4,4 V, sodass dies mit der 3-V-Batterie nicht funktioniert, die 6-V-Batterie jedoch in Ordnung ist.

Diese drei LEDs sind komisch. Sie sagen, zwei leuchten schwach auf und der dritte nicht. Die Leuchtkraft einer LED wird durch den Strom bestimmt, und der gleiche Strom fließt durch alle LEDs, sodass alle drei gleichmäßig leuchten sollten. Die einzige Erklärung, die mir einfällt, ist, dass die dritte möglicherweise defekt ist oder eine IR-LED. Eine LED, die aufgrund von zu viel Strom ausfällt, ist normalerweise offen und nicht kurzgeschlossen. Auch eine kurzgeschlossene LED sollte die Helligkeit nicht verringern.
LEDs sind extrem empfindlich gegen elektrostatische Entladung , und dies kann die tote LED verursacht haben. Wenn Sie keine anderen ESD-Schutzwerkzeuge haben, berühren Sie einen großen Metallgegenstand, bevor Sie Ihre LEDs handhaben.

Jetzt gibt es einen großen Fehler in Malifes Schema, und das ist das Fehlen eines Widerstands. Sie haben einen Spannungsunterschied zwischen den LEDs und der Batterie. Für die beiden LEDs sind das ca. 6V - 4,4V = 1,6V. Sie müssen etwas damit anfangen, wenn Sie die drei einfach so anschließen, kann ein sehr großer Strom fließen, der Ihre LEDs zerstören kann. Sie platzieren also einen Widerstand, der die 1,6 V handhabt. Da Sie das Ohmsche Gesetz kennen, können Sie den Widerstandswert berechnen, wenn Sie wissen, dass eine typische Anzeige-LED 20 mA benötigt:

$R = \dfrac{V}{I} = \dfrac{6V - 2 \times 2.2V}{20 mA} = 80 \Omega$

Für die einzelne LED wäre dies

$R = \dfrac{V}{I} = \dfrac{3V - 2.2V}{20 mA} = 40 \Omega$

Es spielt keine Rolle, in welcher Reihenfolge Sie die LEDs und den Widerstand platzieren.

Wenn Sie in Ihren Experimenten keinen Widerstand verwendet haben und die LEDs nicht in Rauch aufgegangen sind, liegt dies wahrscheinlich daran, dass die Batterie nicht zu viel Strom liefern kann.

edit (nach Ihrem Kommentar)
Neben dem Ohmschen Gesetz gibt es auch Kirchhoffs Gesetze: Kirchhoffs Spannungsgesetz (KVL) und Kirchhoffs aktuelles Gesetz (KCL). KVL sagt, dass die Summe aller Spannungen in einer Schleife Null ist. In unserem Fall entspricht die Batteriespannung der Summe der Spannungen über LEDs und Widerstand. (Die Spannung über einer Komponente wird oft als Spannungsabfall darüber bezeichnet.)
Im obigen Schema beginnen wir mit 3 V oben. Die LED "fällt" um 2,2 V ab, sodass die Spannung an der Kathode 0,8 V beträgt. Es ist nur noch der Widerstand übrig, bevor wir bei 0 V ankommen, so dass 0,8 V der Spannungsabfall des Widerstands ist.
Beginnen Sie für mehr als 1 LED am positiven Kontakt der Batterie und gehen Sie durch die Schleife, wobei Sie die Spannungen beim Passieren von Komponenten abziehen, bis Sie bei der Rückkehr zur Batterie 0 V erreichen.

Es hängt wirklich von der LED ab, die Sie verwenden. Der Spannungsabfall der LED variiert von Teilenummer zu Teilenummer und hängt mit der Farbe der LED zusammen . Unabhängig davon wird es immer im Datenblatt der LED angegeben. Typische Bereiche reichen von 1,8 bis 3,3. Basierend auf dem, was Sie beschreiben, scheint es, dass Sie etwas unter 3 Volt haben (da es sich mit 1 Batterie dreht).

Sie können im folgenden Bild sehen, dass ich eine 3-Volt-Drop-LED habe. Wenn ich sie mit einer 6-V-Batterie versorge, leuchten beide LEDs. Während ich die Spannung zwischen den LEDs messe, lese ich erwartungsgemäß 3 Volt.

Hoffe das hilft