Ich versuche, 3-V-LEDs in einem 12-V-Stromkreis in meinem Auto zu verwenden

Ich versuche, eine Schaltung zu erstellen, die 1-3 LED parallel laufen lässt und von einer 12-V-Stromquelle gespeist wird. Ich habe einen Spannungsteilerrechner verwendet, der angeblich einen Widerstand von 100 Ohm und 33 Ohm verwendet. Wenn ich sie richtig verdrahte, überhitzt sich der 100-Ohm-Widerstand und fällt schließlich aus. Wie würde ich diese Schaltung ändern, um zu verhindern, dass dieser Widerstand überhitzt? Beide Widerstände sind 1/2 Watt. LEDs sind 3,6 V max.

Durch das Entschlüsseln Ihrer Frage komme ich zu folgendem Ergebnis:

Sie verwenden die beiden Widerstände als Spannungsteiler, wobei die parallel verdrahteten LEDs mit der Verbindungsstelle dieser beiden Widerstände verbunden sind.

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Dies ist kein gültiger Ansatz . Der Spannungsteiler liefert nicht die (ungefähr) 1: 4-Spannungsteilung, die Ihre Berechnungen anzeigen.

Legen Sie zunächst entweder die drei LEDs in Reihe mit einem Widerstand in Reihe an, oder wenn Sie sie parallel schalten müssen, benötigen Sie jeweils einen Vorwiderstand.

^{simulieren Sie diese Schaltung}

Die obigen Richtwerte der Widerstände gehen von 20 mA pro LED als optimal aus. Führen Sie Ihre eigenen Berechnungen für Ihre spezifischen LEDs durch.

Verwenden Sie für einen gebrauchsfertigen Online-Rechner einen "LED-Widerstandsrechner" anstelle eines Spannungsteilers. Dieser liefert sogar den richtigen Schaltplan oder Schaltplan, wie Sie es bevorzugen, um die LEDs zu verkabeln.

Das Problem ist, dass 3,6 V (sehr wahrscheinlich) nicht die maximale Spannung für jede LED ist und Sie daher keinen Spannungsteiler benötigen.

Das von Ihnen erwähnte Maximum von 3,6 V ist höchstwahrscheinlich der Spannungsabfall an den LEDs, wenn die LED leitet. Es ist nicht die maximale Spannung , LEDs, kümmert sich nicht wirklich um die Spannung (dies ist eine Annäherung, aber eine nützliche). Was LEDs interessiert, ist Strom: Sie müssen vor übermäßigem Strom geschützt werden, und sie können dies sozusagen nicht für sich selbst tun, weil sie fast keinen Widerstand haben. Die meisten normalen LEDs "mögen" maximal 20 mA, sonst schmelzen sie, schrumpfen und sterben ab. Ich weiß nichts über Ihre LEDs, aber nehmen wir 20 mA als guten Wert für den Strom an (im Übrigen finden Sie diesen im Datenblatt oder bei ebay als "Maximaler (Vorwärts-) Strom", normalerweise in Milliampere angegeben; für viele LEDs Der maximale Durchlassstrom beträgt 25 mA, daher ist 20 ein guter Wert für die Aufnahme. Mit diesen Annahmen sieht die Situation folgendermaßen aus:

Nach dem Spannungsabfall von 3,6 V über der LED haben Sie ein Potential von 8,4 Volt und der Strom muss etwas unter 20 mA gehalten werden. Nach dem Ohmschen Gesetz ( ) benötigen wir 8,4 / 0,02 = 420 Ohm Strombegrenzungswiderstände, vorausgesetzt, die LEDs sind parallel und für jede LED einen Widerstand. Wie viel Kraft ist das? Nun, Leistung ist nur das Produkt aus Strom und Potential, dh oder Volt * Ampere. Wir haben einen Abfall von 8,4 V über jeden Widerstand und einen Strom von 20 mA, sodass wir für jeden Widerstand 8,4 * 0,02 = 0,17 W erhalten. Da Ihre Widerstände 1/2 Watt sind, liegen 0,17 W innerhalb der Grenzen des Widerstands.V ∗ $V=IR$$V*I$

Nebenbei bemerkt, 420-Ohm-Widerstände sind weniger verbreitet als 470-Ohm-Widerstände. Verwenden Sie daher nur 470-Ohm-Widerstände. Ihre LEDs sind etwas weniger hell, aber etwas sicherer.

Ich gehe wieder von einem parallelen Setup wie diesem aus:

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

In Ihrer Anwendung haben Sie den Strom, den jede LED zeichnet, nicht erwähnt. Da Sie LEDs parallel anschließen, wurde der effektive Widerstand aller drei LEDs klein. Es zieht mehr Strom aus der Quelle, was möglicherweise das Problem in Ihrer Anwendung verursacht. Versuchen Sie, vor dem Parallelschalten der LED einen Widerstand in Ihren Stromkreis einzufügen, da dies den effektiven Widerstand erhöht und den Strom begrenzt.

es scheint, dass eine gewisse Verwirrung stattfindet. Die fragliche Schaltung sagt, dass R1 100 Ohm und nicht 1 K Ohm ist. Im Übrigen ist die Serie der richtige Weg und der Strom muss definiert werden. Sie könnten 10 Ampere drücken. @ 12V oder 1 Ampere. Der Spannungsteiler wäre nützlich, wenn Sie zusammen mit den LEDs etwas anderes betreiben würden. ... Kurz gesagt, der obige Rat ist richtig, aber die Frage ist unvollständig.

Beim Umgang mit Kfz-Schaltkreisen, die direkt mit Batterie betrieben werden, sind einige Punkte zu beachten. Die meisten Autobatterien arbeiten nominell mit 12 V - können aber im normalen Betrieb zwischen 9 V und 16 V liegen.

Betrachten Sie diese Schaltung (Hinweis Vbattery = 16V):

^{simulieren Sie diese Schaltung - Schema erstellt mit CircuitLab}

Wenn Ihre LEDs ~ 3,5 V abfallen und 100 mA Strom verbrauchen, brennen Sie 0,35 Watt (Leistung = Strom x Spannung) in die LED - keine große Sache. Sie haben noch 12,5 V, um woanders abzusinken. In diesem Fall über den Widerstand. Presistor = (16 V - 3,5 V) * 100 mA = 1,25 W. Das ist ziemlich viel.

Nennberechnungen (dh Vbatterie = 12 V):

Pled = 3,5 V * 100 mA = 0,35 W (wie zuvor)

Presistor = 8,5 V * 100 mA = 0,85 W (könnte immer noch problematisch sein)

Ich empfehle, diese Schaltung zu verwenden, um einen übermäßigen Spannungsabfall an einem Widerstand zu vermeiden. Beachten Sie, dass sich Ihr LED-String wahrscheinlich abschaltet, wenn Ihre Batterie sehr weit unter 12 V fällt. 3,5 V + 3,5 V + 3,5 V + Strom * Widerstand = ziemlich nahe an 12 V.

^{simulieren Sie diese Schaltung}

Sie können die Verlustleistung auch auf zwei Widerstände in jeder Saite anstatt nur auf einen verteilen. Jeder dieser Widerstände muss die Hälfte des Widerstands betragen. Siehe das Schema unten.

Zusätzliches Guthaben: Wenn Sie eine parallele LED-Anwendung wünschen, können Sie einen komplexeren Ansatz ausprobieren.

Eine weitere Überlegung ist die aktuelle Anpassung, die in den meisten Hobbyanwendungen nicht kritisch ist, aber dieser Ansatz wird auch dazu beitragen, die Leistung zu verteilen.

Betrachten Sie diese Schaltung:

^{simulieren Sie diese Schaltung}

Am Ende jeder Zeichenfolge befinden sich BJTs. Die Saite ganz links hat einen BJT, bei dem die Basis mit dem Kollektor kurzgeschlossen ist - und der Emitter mit Masse. Alle Basen sind miteinander verbunden. Dies wird als Stromspiegel bezeichnet, da der Strom in jeder der Zeichenfolgen gleich sein muss. (Ich mache hier viel Handwinken. Es ist auch verantwortlich zu beachten, dass es aufgrund von thermischen Unterschieden, Prozessschwankungen zwischen BJTs usw. keine garantierte, perfekte Stromübereinstimmung zwischen Saiten ist - aber in diesem Fall ist es gut genug.)

Was hier wichtig ist, ist, dass Sie einen BJT einsetzen können, der in der Lage ist, ein wenig Strom zu verarbeiten, damit Sie Ihre Spannung "sicherer" senken können. Anstatt einen riesigen 2-W-Widerstand zu installieren, können Sie etwas schicker werden und einen Teil der Spannung über dem BJT abfallen lassen - was die Leistung verringert, die Ihre Widerstände zum Verbrennen benötigen. Es wird nicht viel sein. Sie können einen BJT mit einem Vbe = 1 V wählen und 0,1 W über den BJT fallen lassen (oder einen Vce = 2 V und einen Abfall von 0,2 W). Sie erhalten außerdem den zusätzlichen Vorteil, dass Ihre LEDs alle dieselbe Helligkeit haben.

Hoffe das hilft!

Ich empfehle Ihnen, sogar 1 LED zu 3 LEDs = 4 LEDs hinzuzufügen und einen 100-Ohm-Reihenanschluss zur Verfügung zu stellen.