6 LEDs parallel zu einem einzelnen Widerstand, um das Löten zu vereinfachen

Ich versuche, 6 RGB-LEDs parallel zu schalten, die alle von einer einzigen Quelle gesteuert werden (also drei Quellen, eine für jede Farbe). Die LEDs wurden mit Widerständen geliefert, um den Strom für eine 5-V-Versorgung auf 270 Ohm zu begrenzen.

Das Problem ist, 6 LEDs x 3 Farben = 18 Widerstände, was eine Menge ist und bedeutet, dass ich eine viel größere Platine und viel mehr Löten brauche.

Kann ich also stattdessen die LEDs parallel verdrahten, wobei ein einziger Widerstand alle sechs schützt? (3 Widerstände insgesamt, einer für jede Farbe). Wie berechne ich den Wert dieses Widerstands?

Mehr Details:

Die LEDs werden von einem ULN2803A angesteuert , um ein bisschen Strom zu liefern, der wiederum von einem Netduino gesteuert wird, der ein PWM-Signal auf den drei Kanälen liefert.

Dies sind die fraglichen RGB-LEDs . Wenn ich das Datenblatt richtig verstanden habe, wollen sie 20 mA Strom und Durchlassspannungen von 2, 3, 3 Volt (für R, G bzw. B?). Die mitgelieferten Widerstände waren alle 270 Ohm, so dass die Kanäle möglicherweise nicht ganz richtig abgeglichen sind.

Für zusätzliches Guthaben: Ich verwende nur 3 der Transistoren in meinem Treiberchip, der insgesamt 8 enthält. Könnte ich die PWM vom Netduino an ein zweites Trio von Transistoren anschließen und die LEDs in zwei Dreiergruppen aufteilen? Lohnt sich die Mühe?

PS Ich habe keine Diagrammwerkzeuge zur Hand, aber ich kann ein Diagramm (in Farbe gezeichnet) bereitstellen, wenn dies zur Klärung meiner Frage beitragen würde. (siehe auch diese meta frage )

Die Verwendung nur eines Widerstands für 6 LEDs ist keine gute Idee: Wenn zwischen zwei LEDs ein geringer Unterschied in der Durchlassspannung besteht, leuchtet eine LED heller als die andere.

edit Das
Aufteilen der 6 LEDs in zwei Dreiergruppen und die Verwendung zusätzlicher Eingänge des ULN2803A würde nur helfen, wenn Sie den Maximalstrom für einen Treiber überschreiten würden. Jeder Treiber des ULN2803A kann jedoch 500 mA einspeisen, während 6 LEDs nur 120 mA benötigen.

Nein, Sie sollten keine LEDs parallel schalten. Sie werden den Strom nicht sehr gut teilen, man wird dominieren, so dass die Helligkeiten unterschiedlich sein werden. Nur wenn Sie einen Vorwiderstand oder mehrere LEDs in Reihe haben (von einer ausreichend hohen Spannungsversorgung), können Sie die LED-Reihen erfolgreich parallelisieren.

Die Durchlassspannung (Vf) der LEDs ist für einen gegebenen Strom charakterisiert; Wenn Sie sich jedoch die Datenblätter ansehen, werden Sie feststellen, dass der Vf mit dem aktuellen Wert (If) zunimmt.

Wenn Sie die LEDs parallel verdrahten, müssen die beiden gemeinsamen Knoten der LEDs den gleichen Spannungsabfall aufweisen. Das heißt, die Vf aller LEDs müssen übereinstimmen. Infolgedessen variieren die Ifs der LEDs, bis die Vfs unter den LEDs übereinstimmen - und daher haben Sie sehr unterschiedliche Ströme in den LEDs und als Ergebnis eine sehr unterschiedliche Helligkeit.

Selbst wenn Sie "identische" LEDs haben und diese parallel verdrahten, können die feinen Abweichungen zwischen den einzelnen Teilen dazu führen, dass unterschiedliche Ströme durch sie fließen.

Ein externer Widerstand minimiert die Vf / If-Varianz. Deshalb wird bei den meisten einfachen Konstruktionen der LED-Strom durch einen Widerstand gesteuert. Bei anspruchsvolleren Designs steuern Sie den Strom mit einer Stromquelle.

Nach den von Ihnen angegebenen Zahlen sind die LED-Ströme geringer als erwartet.

Für die grünen und blauen LEDs:

... was den Anschein hat, als wären sie ziemlich dunkel, besonders das Grün und Blau - und ich habe nicht einmal den Spannungsabfall über dem Treiber berücksichtigt ($V_{CE(sat)}$)

Wenn Sie über eine 12-V-Versorgung verfügen, können Sie die LEDs in Dreiergruppen in Reihe schalten und für jede Gruppe einen Widerstand (6 Widerstände) verwenden. Unter der Annahme, dass die Ströme korrekt sind, benötigen Sie:

$R_{RED}=\dfrac{12.0-(3 \times 2.0)}{11.1\mathrm{mA}}=541\Omega \, \,$ (sagen wir 470)

$R_{GREEN}=R_{BLUE}=\dfrac{12.0-(3 \times 3.0)}{7.4\mathrm{mA}}=405\Omega \, \,$ (sagen wir 390)

Um die anderen (sehr feinen) Antworten zu erläutern: Wenn Sie einen Widerstand zur Begrenzung des Stroms auf alle Widerstände verwenden, wird der Strom zwischen den eingeschalteten LEDs aufgeteilt. Dies hat zur Folge, dass die LEDs gedimmt werden, wenn mehr als eine gleichzeitig leuchtet.

Ich bin mir nicht sicher, ob Sie mit dem tinyCylon gespielt haben (Schema hier ), aber es gibt einen Zufallsmodus, in dem eine LED zufällig aufleuchtet. Wenn in diesem Modus mehr als eine LED aufleuchtet, ist eine Dimmung sichtbar.

Um dies zu verstehen, wenden Sie einfach das Kirchoffsche Gesetz an Sie das besagt, dass die Summe der Ströme um einen Knoten Null sein muss. Indem Sie einen Widerstand verwenden, begrenzen Sie den Strom, der aus dem Widerstand austritt. Dieser muss dann auf die verschiedenen Pfade aufgeteilt werden, auf denen er verwendet wird (dh die Einschalt-LEDs).

Um eine gleichmäßige Strommenge durch jede LED zu erhalten, müssen Sie für jede LED einen Widerstand verwenden. Um das Problem mit Hunderten winziger Widerstände zu umgehen, gibt es eine Komponente, die eine Reihe von Widerständen in einem sogenannten Bus-Widerstandsnetzwerk zusammenfasst . Man kann sie auf Mouser oder Digikey finden (zB hier ). Dies ist, was der SpokePOV verwendet, damit durch jede seiner LEDs ein konstanter Strom fließt (Widerstandsnetzwerke RN1-RN8 auf der SpokePOV-Seite).

Nur eine Warnung, ich bin ein absoluter Elektronik-Neuling, also nimm alles, was ich sage, mit einem Körnchen Salz! Ich hoffe, das hilft!

Keine gute Idee. Weil sich die resultierende Baugruppe chaotisch verhält. Selbst völlig identische LEDs weisen geringe Temperaturunterschiede auf und verursachen aufgrund von thermischen Rückkopplungen unkontrollierbare Schwingungen. Das Spannungstempo für LEDs ist negativ. Eine einzelne LED mit Widerstand regelt sich also ab einem bestimmten Gleichgewichtspunkt automatisch. 2 parallele LEDs schwingen. 6 LEDs bilden eine chaotische Gruppe eng gekoppelter Oszillatoren.

Parallele LEDs schwingen nicht - sie zeigen ein thermisches Durchgehen. Wenn die Temperatur steigt, sinkt der Widerstand (tatsächlich der Vorwärtsabfall). Ein niedrigerer Widerstand zieht mehr Strom, wodurch die Temperatur stärker steigt. Dies erhöht den Strom, wodurch sich die Temperatur erhöht, wodurch sich der Strom erhöht, der ... Dies wird fortgesetzt, bis entweder der Strom von außen begrenzt wird oder die LED überhitzt und durchbrennt.