LED's met lage stroom

[Norway13]

Hallo...

Ik ben al een beetje bezig met de kerst...-;)

Nu heb ik huisjes waar 2 knoopcellen in zitten (samen 3 Volt) + een witte Led + een 3,3 Ohms weerstand (Oranje - Oranje - Goud - Goud). De specs van die LED heb ik niet maar al rekenend kom ik op een spanningsval over de LED van 2.94V met 18mA. Ik heb stad en land afgezocht maar kan nergens LED's vinden die minder dan 3,2 spanningsval hebben.
Bij mij weten zit bij een witte LED de spanningsval tussen 3 en 3,4V, bij 20mA maar ja, dat gaat nooit met een batterijtje van 3 Volt. Hoe doen die Chinezen dat?

Ik wil het hele dorp (6 huisjes) op 12 of 18 Volt aan sluiten en vanaf een printje waar de weerstanden op komen de boel laten branden maar met de uitgangspositie van 3 Volt en 3,3 Ohm zit ik aardig kritisch denk ik?

theo

[Springuin]

Norway13 schreef op vrijdag 18 augustus 2017 @ 15:42:
...spanningsval tussen 3 en 3,4V, bij 20mA...

Precies, en als de spanning die je aanbiedt lager is, is de stroom die de leds vragen ook lager. Neem een willekeurige datasheet van een witte led: http://www.kingbrightusa....og/SPEC/WP5603VW1W-SD.pdf

Tweede pagina, eerste grafiek, daar zie je dat als de spanning lager is, de stroom ook lager wordt. Bied je bij deze led bijvoorbeeld 2.8V aan, dan loopt er maar 5mA. En volgens de tweede grafiek is dan de intensiteit 25% van wat het zou zijn bij 3.3V en 20mA.

Ik heb stad en land afgezocht maar kan nergens LED's vinden die minder dan 3,2 spanningsval hebben.

Die zijn er dus wel, maar de meeste worden gespec't als "3.3V bij 20mA". Die Chinezen gebruiken gewoon die leds, maar op een lagere spanning en dus met een lager stroomverbruik.

[ Voor 5% gewijzigd door Springuin op 18-08-2017 16:16 ]

[Norway13]

OK!
Dat is een andere benadering dan ik dacht (en wist), eigenlijk best wel "slim"..
Ik ga nog eens goed nadenken over die 12 of 18 Volt aan te bieden....

Bedankt!

Theo

[stekkel]

@Springuin Het klopt dat de forward spanning over een LED daalt bij een lagere stroom. Echter, forward spanning is het gevolg van de stroom en niet andersom. Je zal toch echt de stroom moeten instellen met een weerstand. Dus als je 5ma wilt instellen en de forwardspanning is dan 2,8V dan doe je dat met een 40 Ohm weerstand. 0,2/40 is immers 5ma.
Dus samenvattend, je biedt een stroom aan i.p.v. een spanning.

[Springuin]

Je kunt stroom en spanning niet los van elkaar zien. Wat je aanbiedt is niet of een stroom of een spanning.

Denk aan het volgende: Wat gebeurt er dan als ik toch lekker 2.8V aanbied met een ideale spanningsbron met een bronweerstand van 0 ohm? Dan gaat er 5mA lopen: weerstand of geen weerstand. Het maakt niet uit of je het als stroom of als spanning bekijkt, de curve vertelt je wat er gebeurt.

Gebruik je wel een weerstand dan zul je in de stabiele toestand zo uitkomen dat U=I*R geldt voor de weerstand en de stroom-spanningsrelatie zoals in de grafiek voor de led.

[Sissors]

LEDs zijn geen ideale diodes (diodes overigens ook niet)*. Je rekent vaak ermee dat ze constante spanningsval hebben, maar die is inderdaad nog steeds stroom afhankelijk. Lekker 2.8V aanbieden zal dan ook zorgen voor netjes 5mA.

Of nou ja, dat gebeurd bij de gemiddelde LED van die serie. Forward voltage is daar +/- 0.1V (en +0.7V als max, zal wel aan mij liggen dat ik dat niet begrijp). Als je hem dus op precies 2.8V aanbiedt, zit je op een behoorlijke range aan stromen die er kan uitkomen, om het nog niet te hebben over temperatuurafhankelijkheden.

Als je een weerstand erbij zet is die variatie op de stroom die je krijgt heel veel minder. En dat is de reden om een weerstand te gebruiken.

* Overigens kan je als je wil wel een ideale diode kopen: http://www.linear.com/product/LTC4358

[Flake]

Dat klopt niet helemaal. Die 0.7V forward voltage is van toepassing op siliciumdiodes, Onder 0.7V is de diode niet helemaal in geleiding. Er loopt wel stroom, maar die stroom wordt begrensd door de diode zelf. Boven die 0.7V is de diode wel in geleiding en vervalt de begrenzing die de diode zelf uitoefent. Dan blijft de spanning dus gelijk (in de praktijk neemt die wel met enkele 0.1V's toe) maar kan er dus veel meer stroom door de diode lopen.

Dat effect heb je met leds ook, maar die drempelspanning is bij leds een stuk hoger - doorgaans ergens tussen de 2 en 3 volt. Onder de drempelspanning oefent de led dus zelf een stroombegrenzing uit. Het is overigens niet een goed idee om daar gebruik van te maken, het liefst wil je die led fatsoenlijk in geleiding hebben en op een andere manier (simpelste voorbeeld is een weerstand) de stroom regelen. Alleen dan heb je controle over de lichtopbrengst en, in het geval van batterijen, de levensduur. Die bagger fietslampjes met een enkele knoopcel doen dat dus niet.

Vandaar ook mijn vraag, wat voor knoopcellen zitten er in die huisjes? Volgens mij wordt er tegenwoordig alleen maar lithium toegepast, en twee lithiumcellen geven toch echt 6V en niet 3V.

[stekkel]

Springuin schreef op woensdag 23 augustus 2017 @ 11:49:
Je kunt stroom en spanning niet los van elkaar zien. Wat je aanbiedt is niet of een stroom of een spanning.

Denk aan het volgende: Wat gebeurt er dan als ik toch lekker 2.8V aanbied met een ideale spanningsbron met een bronweerstand van 0 ohm? Dan gaat er 5mA lopen: weerstand of geen weerstand. Het maakt niet uit of je het als stroom of als spanning bekijkt, de curve vertelt je wat er gebeurt.

Gebruik je wel een weerstand dan zul je in de stabiele toestand zo uitkomen dat U=I*R geldt voor de weerstand en de stroom-spanningsrelatie zoals in de grafiek voor de led.

Dat zal in dit specifieke geval bij een batterijspanning van 2,8V vast wel gaan werken maar is, zoals je zelf ook weet, bad practice want je stuurt helemaal niks en laat de intensiteit afhankelijk zijn van een diode karakteristiek waar toleranties niet in zijn meegenomen. Neem verschillende led's en sluit ze op die manier aan en er zal een enorme spreiding aan intensiteit zijn. Dus daarom stroomsturing. Zou de batterijspanning hoger zijn dan de forward spanning dan zal zonder weerstand de led doorbranden vanwege een te hoge stroom.