Чому загоряється світлодіодне світло, незважаючи на напругу живлення <Вперед напруга

У мене є світлодіод, який вказав типову напругу вперед 3,5 В і максимальну напругу вперед 3,9 В.

Я застосував через нього 3.3V з резистором 300 Ом послідовно. Чому загорілося?

Мені цікаво, чи можу я вибрати цей світлодіод як надійний вибір для моєї конструкції (яка, як зазначалося, працює при постачанні 3,3 В у платі).

Моє мислення:

Світлодіодний аркуш має криву напруги вперед та струму (я також збентежений, чому вони ставлять форвардний струм на вісь Y замість X, враховуючи, що тут змінюватиметься струм). У будь-якому випадку крива показує зменшення напруги вперед при менших струмах; можливо, це пояснення?

Ось цей PDF-лист, що можна завантажити, для цього світлодіода (це триколірний світлодіод, і в цьому питанні я мав на увазі специфікації для синього та зеленого).

Ви праві - напруга вперед залежить від струму вперед.

Напруга вперед, яке ви бачите в таблиці типових значень, є для струму 20 мА, який занадто високий, коли всі 3 кольори використовуються одночасно (виноска два в таблиці абсолютних значень на сторінці 3 - 15mA - це максимум у цьому випадок).

Переглядаючи діаграму 2 на аркуші даних , ви можете бачити співвідношення між напругою вперед і струмом вперед. Тут ви бачите, що для прямої напруги 3,3 В можна очікувати струму вперед 20 мА. З 3В це було б 8mA. Більш високе значення резистора не робить це більш надійним, воно просто робить світлодіод темнішим. Ви хочете мати резистор якомога менше.

Резистор повинен бути достатньо великим, щоб знизити напругу вперед до приблизно 3,1 В зі струмом 15 мА - це означало б значення близько 13,3 Ом (хоча для червоного світлодіода потрібно бути більшим).

Чи буде цей світлодіод корисним для вас, залежить від необхідної вам яскравості. Якщо він вам не потрібен для повного загоряння (або ви використовуєте версію більш високої інтенсивності, див. Сторінку 4), це спрацює. Якщо ви хочете бути впевнені, що можете використовувати повну інтенсивність, вам потрібно використовувати інший. Прав Олін - різниця між партіями також може означати, що деякі яскравіші за інші. Для забезпечення рівномірної яскравості потрібно контролювати струм, що проходить через світлодіоди.

"Типовий" у таблицях даних не означає нічого корисного. Це здебільшого маркетингові номери і зазвичай продавці намагаються зробити так, щоб вони виглядали добре.

Мінімальні та максимальні характеристики - це важливо. Не дивно, що світлодіод, як правило має 3,6 В по всьому потоку при повному робочому струмі, засвітиться дещо на 3,3 В. Струм, ймовірно, значно менший, ніж повний струм, але деякі світлодіоди настільки яскраві, що вони все ще легко помітні на ваша лава при невеликій частці максимального струму.

Ні, цей світлодіод не буде надійно світитися від 3,3 вольт. Ви знайшли те, що зробили, і наступні 1000 ви також можете отримати, але наступні 10000 після цього можуть бути занадто тьмяними. Якщо специфікація прямо не каже вам, що ви отримуєте на 3,3 В, ви повинні припустити, що гарантій немає. Насправді ви, мабуть, отримаєте трохи світла на 3,3 В, але кількість цього світла може легко змінюватись від частини до частини.

Світлодіоди не є ідеальними діодами, тому точка "включення" (Vf) не є ідеально різким переходом. Якщо ми подивимось на криву IV для типового світлодіода, то можемо побачити таке:

Vf часто приймають при 20mA (деякі таблиці даних дадуть пару Vfs при різних струмах)

З цього ми бачимо, що світлодіодом важко керувати, змінюючи напругу на ньому, тому для найкращого керування потрібен драйвер постійного струму. Ви можете придбати безліч ІМС, присвячених цьому завданню, або можете прокатати власне просте джерело.
Якщо з драйвером постійного струму, якщо світлодіоди Vf змінюються (процес, температура та ін.), То драйвер компенсує зберігати постійний струм, тож це спосіб робити, якщо ви хочете, щоб струм був точним незалежно від змінності деталі (зверніть увагу яскравість у XmA може бути різною, оскільки це також змінюється)

Привідні світлодіоди з напругою живлення вище, нижче або вище / нижче вихідної напруги

Існують різні типи світлодіодних драйверів - деякі - це лише базовий обмежувач постійного струму, а деякі використовують прискорену (або доларову) топологію або насос заряду, щоб забезпечити ширший діапазон відповідності постійному струму.

Простий драйвер постійного струму:

Простий драйвер постійного струму втратить регуляцію, коли напруга наблизиться до напруги живлення (через падіння через обмежувальний елемент) Це буде вказано в аркуші (див. Таблицю нижчих джерел живлення в цьому прикладі детальної таблиці даних , стор.10)

Підвищення світлодіодного драйвера

Світлодіодний драйвер, який використовує посильну топологію (як регулятор комутації, але встановлений для постійного струму, а не напруги), все ще буде забезпечувати постійний струм, але він збільшує напругу вище діапазону живлення, щоб дозволити керування світлодіодами послідовно із загальним Vf вище напруги живлення:

Драйвери SEPIC, Buck-Boost, Cuk LED

Гаразд, що робити з випадком, коли ваша вхідна напруга змінюється вище і нижче вихідної напруги? Типовий випадок може бути при використанні літій-іонного акумулятора, який може змінюватись від ~ 4,3 В - ~ 2,7 В, а для виштовхування потрібного струму через світлодіоди потрібен вихід 3 В.
У цьому випадку ми використовуємо або SEPIC, buck-boost або Cuk драйвер. Тут можна зробити те ж саме, але мати різні топології (чому б ви вибрали одну над іншою - це далі читати, можливо, захочете зробити - велика кількість книг / приміток до додатків там ...)

У будь-якому випадку, ось приклад схеми SEPIC, що використовує LM3410 :

А ось таблиця ефективності при вхідній напрузі вище та нижче вихідної напруги, ви можете бачити, що регулювання світлодіодного струму підтримується ідеально:

(Мене також бентежить, чому вони ставлять прямий струм на вісь Y замість X, враховуючи, що струм - це те, що тут може змінюватися).

Мені сказали, що діод проводиться залежно від падіння напруги через штирі. Ось чому струм, який здатний протікати, безпосередньо пов'язаний із падінням напруги через діод (або світлодіод). Тому напруга - X, а струм - вісь Y.