LED 저항 설명

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나는 옴의 법칙을 강화하고 멀티 미터로 적절한 측정을 수행하는 방법에 대해 조금 배우기 위해 간단한 실험실 (나는 취미 EE입니다)을하고 있습니다.

2.2k 옴 저항이 LED와 직렬로 연결된 간단한 회로가 있습니다. 저항과 LED의 전압 강하를 계산하기까지 모든 것이 잘 작동합니다.

내 초기 계산은 2.2k 옴 저항에 대해서만 설명했습니다. 따라서 저항 전체에서 전체 전압이 떨어졌습니다. 그러나 실제 회로를 측정했을 때 결과가 입력 전압의 거의 절반에 해당한다는 것을 알았습니다.

내 수학이 틀렸다
저항이 남아있다

고려해야 할 유일한 것은 LED입니다. 간단한 LED의 저항을 결정하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까? 나는 저항으로 내가 한 일을 시도했지만 (손가락으로 프로브를 잡으십시오) 제대로 읽지 못했습니다. 내가 놓친 기술이 있습니까?

led resistors ohms-law

— 자유민
소스

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LED는 옴의 법칙을 따르지 않으며, 전압 강하는 전류와 선형 관계보다 일정하게 가깝습니다. 멀티 미터에 다이오드 전압 강하 측정 모드가있을 수 있습니다.

— microtherion

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LED는 순수한 저항으로 가장 잘 모델링되지 않았습니다. 다른 답변에서 언급했듯이 실제 LED에는 저항이 있지만 종종 다이오드를 모델링 할 때 주요 관심사가 아닙니다. LED의 전류 / 전압 관계 그래프 :

다이오드

이제이 동작은 손으로 (특히 복잡한 회로의 경우) 계산하기 매우 어렵지만 다이오드를 3 개의 개별 작동 모드로 분할하는 좋은 "근사치"가 있습니다.

다이오드 양단의 전압이보다 큰 경우 Vd, 다이오드는 일정한 전압 강하처럼 작동합니다 (즉, 전류가 유지되도록 허용합니다 V = Vd).
전압이 Vd항복 전압 보다 작지만 크면 Vbr다이오드가 작동하지 않습니다.
역 바이어스 전압이 항복 전압보다 높으면 Vbr다이오드는 다시 전도 상태가되며 전류가 유지 될 수 V = Vbr있습니다.

이제 회로가 있다고 가정 해 봅시다.

개략도

^{이 회로 시뮬레이션 – CircuitLab을 사용하여 작성된 회로도}

먼저, 우리는 그것을 가정합니다 VS > Vd. 즉, 전압 R은을 의미합니다 VR = VS - Vd.

옴의 법칙을 사용하여 R (및 D)을 흐르는 전류는 다음과 같습니다.

I = \frac{V_{R}}{R}

$\begin{equation} I = \frac{V_R}{R} \end{equation}$

몇 개의 숫자를 연결해 봅시다. VS = 5V, R = 2.2k, Vd=2V(일반적인 빨간색 LED).

V_{R} = 5 V - 2 V = 3 V I = \frac{3 V}{2.2 k Ω} = 1.36 m ㅏ

$\begin{equation} V_R = 5V - 2V = 3V\\ I = \frac{3V}{2.2k\Omega} = 1.36 mA \end{equation}$

좋아, 만약에 VS = 1VR =, 2.2k그리고 Vd = 2V?

이번에 VS < Vd는 다이오드가 작동하지 않습니다. 전류가 흐르지 R않으므로 VR = 0V. 그 수단은 VD = VS = 1V(여기서, VD전체 실제 전압 D, 여기서로서의 Vd다이오드의 포화 전압 강하이다).

— helloworld922
소스

+1 기본 사항이지만 초보자에게는 매우 좋은 설명입니다.

— Rev1.0

1

"V의 d"와 "V의 s"는 무엇을 의미합니까? 귀하의 게시물에서 아래 첨자의 의미를 명확하게 나타내는 요점을 찾을 수 없습니다. 감사합니다.

— Iam Pyre

Vd= 다이오드 양단의 전압 D. Vs소스의 전압입니다 (회로 다이어그램에 표시되어 있음).

— helloworld922

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다른 답변 중 일부는 달리, LED는 않습니다 저항을 가지고있다. 작지만 중요하지 않습니다. 저항만으로는 동작을 특성화하기에 충분하지 않지만 LED에 저항이 없다고 말하는 것은 때때로 유효한 단순화 입니다.

예를 들어, LTL-307EE에 대한 데이터 시트의이 그래프를 참조하십시오. CircuitLab 의 기본 다이오드 이외의 다른 이유로 선택하지 않았습니다.

순방향 전류 대 전압

라인이 본질적으로 직선이고 5mA를 초과하지 않는 수직선을 보시겠습니까? LED의 내부 저항 때문입니다. 이것은 리드, 본드 와이어 및 실리콘의 저항의 합입니다.

$I$ $V_D$

I = I_{S} (e^{V_{D} / (n V_{T})} - 1)

$I=I_S\left(e^{V_D/(nV_T)}-1\right)$

$I$ $V_D$ $V_T=25.85\cdot10^{-3}$ $n=1$ $i_s = 10^{-33}$

옴의 법칙에 의해 주어진 저항의 전류-전압 관계를 고려하십시오 .

I = \frac{V}{R}

$I = \frac{V}{R}$

$0V, 0A$ $R$

다음은 저항, Schockley 다이오드 방정식에 따른 "이상적인"다이오드 및 저항이없는 그래프 및 일부 저항을 포함하는보다 현실적인 LED 모델이 포함 된 그래프입니다.

전류 전압 그래프

$> 5mA$ $(1.8V, 5mA)$ $(2.4V, 50mA)$

\frac{2.4 V - 1.8 V}{50 m A - 5 m A} = \frac{0.6 V}{45 m A} = 13 Ω

$\frac{2.4V - 1.8V}{50mA-5mA} = \frac{0.6V}{45mA} = 13\Omega$

$13\Omega$

물론, 계산에 LED의 순방향 전압 강하도 포함시켜야하며, 이는 저항 과 실제 LED 라인 사이의 오른쪽으로의 이동을 담당 합니다. 그러나 다른 사람들은 이미 그것을 잘 설명해 왔습니다.

$13\Omega$ $1000\Omega$

— 필 프로스트
소스

당신은 당신의 물건을 알고있다! Grats. 저항 (빨간색) + 전압 강하 = (이상적인) 다이오드 (녹색)를 나타내는 멋진 그래프

— e-motiv

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다이오드는 일반적으로 저항이 없으며 (패키지 내부의 도체에서 소량을 제외하고) 저항을 갖지 않지만 전압이 떨어지며 그 양은 구성에 사용되는 반도체 재료에 따라 다릅니다. 일반적인 LED의 경우이 전압 강하는 ~ 1.5V입니다. 전압 강하는 반도체의 밴드 갭과 관련이있다 (가장 높은 전자 상태와 "전도 밴드"사이의 에너지 차이). 이 전압 강하는 온도와 전류에 따라 약간 씩 다르지만 간단한 LED 애플리케이션에는 크게 영향을 미치지 않습니다.

예시하기 위해, 여기 전형적인 다이오드에 대한 IV 곡선이 있는데, 특정 임계 전압에 도달 한 후 전류가 점증 적으로 증가한다는 점에 유의하십시오. 저항과 달리 IV 곡선은 매우 비선형입니다.

wikipedia에서 뻔뻔스럽게 도둑 맞았다

저항없이 다이오드를 배터리에 직접 연결하면 다이오드의 전류는 배선의 (매우 작은) 저항과 배터리의 내부 저항에 의해 결정되므로 다이오드의 전류는 엄청납니다. 다이오드 자체는 저항을 제공하지 않고 전류를 전도하기 때문에 (대부분) 화상을 입을 수 있습니다.

질문에 대답하려면 다이오드를 통해 흐르는 전류를 계산하려면 공급 전압을 결정하고 다이오드 전압 강하를 빼고이 새로운 낮은 전압을 사용하여 제한 저항을 사용하여 전류를 계산해야합니다.

— 끔찍한
소스

알다시피, 흥미 롭습니다. 나는 그것을 줄 것이다. 감사합니다. 전압 강하가 다소 일정하기 때문에 전압에서 바로 빼는 것입니까? 그냥 내 머릿속에 추론을하려고 노력하고있어

— Freeman

@Freeman : 예. 데이터 시트를보고 다이오드의 공칭 순방향 전압을 결정하십시오.

— Rev1.0

1

나는 초보자이며 다이오드에 관한 잭이 없습니다. 지금 당신은 공급 전압을 결정해야 다이오드를 통해 흐르는 전류를 계산하기 위해, 다이오드 전압 강하를 빼기, 현재는 계산이 새로운 낮은 전압을 사용하는 나를 위해 트릭을했다.

— Kohányi Róbert

0

LED는 전압 강하가 내장되어 있습니다 (LED의 특성상). 구매 한 LED의 사양 시트를보고 하락을 확인할 수 있습니다. LED의 색상은 일반적으로 LED의 전압 강하에 영향을줍니다.

더 자세한 설명은 :

https://ko.wikipedia.org/wiki/LED_circuit

— 사비 오
소스