LED-laskentaa

Laskeskelen laitteen keskimääräistä virrankulutusta. Löytyyköhän täältä joku matikkanero? :stuck_out_tongue:

Eli vilkutan lediä sanotaanko nyt jännitteellä 5V.

Ledin parametrit ovat: DC forward current 30mA, Peak forward current 100mA, forward voltage 3.2V.

Pulssi on 5 millisekuntia, eli ledi on suurimman osan aikaa pimeänä.

Paljonko menee virtaa (Ah) tunnissa? Entäs jos laittaa eteen 270R vastuksen?

Periaatteessa jatkuvaa kulutusta tuosta tekstistä ei voi sanoa, mutta yhden pulssin Ah kulutuksen voi.

Tuolla 270 Ohm vastuksella
(5V-3.2V)/270 Ohm = 6.667 mA

Jos ledi olisi kokoajan päällä niin tunnissa menisi 6.667 mA * 1h = 6.667 mAh
Nyt sitte oletetaan, että 1 kpl 5 ms pulssi tunnissa ->
6.667 mAh / (1h / 5 ms) = 6.667 mAh / (60*60s/ 0.005 s) = 9.259e-9 Ah = 9.259 nAh

Kiitos.

Voi helevetti, unohdin mainita vilkutustaajuuden :imp:

Oletetaan, että kerta per sekunti. Sekunteja tunnissa 3600, yksi pulssi 9.259 nAh
elikäs 33332.4 nAh joka lienee 33.3 uAh.

Vuorokaudessa 24 tuntia, eli 799.97 uAh. Vuodessa vuorokausia 365 eli
291991.8 uAh, eli 291,99 mAh. Näin ollen 1000mAh paristo tai akku
kestäisi about kolme vuotta.

Menikö oikein? :astonished:

Entäs ilman etuvastusta?

Huomattavasti vähemmän, koska virta kasvaa niin korkeaksi että se rikkoo ledin ja sen jälkeen se ei kuluta mitään :wink:

Ei pidä paikkaansa. Luulitko, etten ole jo testannut? :smiley:

Koekaniinina KINGBRIGHT - L-7113ZGC-G - LED, 5MM, GREEN, ULTRA BRIGHT
fi.farnell.com/kingbright/l-7113 … dp/2080008

Mielestäni ajoin 5.5 voltilla ilman etuvastusta. Välähtää muuten komeasti!

On sitäpaitsi vilkkunut jo toista viikkoa, ilmeisesti pulssi on niin lyhyt, ettei
ledi hajoa. Virtapiikkiä en pysty mittaamaan, koska minulla ei ole skooppia.
Yleismittari, tai mitä siitä nyt näkee, näyttäisi noin 200uA:n huippua, mutta
sehän voi olla mitä tahansa. Jos olisi skooppi, niin näkisin paremmin, ja
saisin itse asiassa ‚Äúoikean‚ÄĚ lukemankin keskim√§√§r√§iselle virrankulutukselle.

PS. Jotenkin kyllä tuntuu, ettei ledi pidemmän päälle tykkää ylikellotuksesta…

Ledi ilman virtaa rajoittavaa etuvastusta hajoaa ihan varmasti ennemmin tai myöhemmin. Yleensä ennemmin! :slight_smile:

Joskus käytettävä virtalähde on niin surkea ettei siitä saa suuria virtoja nopeasti, niin saattaa näennäisesti näyttää siltä että ledi kestäisi ylivirtaa. Se on selvä, että ylivirtaa ledi ei kauaa kestä…

Uskon kyllä, että ledi hajoaa ennemmin tai myöhemmin, ei sen särkeminen ole
päätavoitteeni.

Virtalähde ei mielestäni ole surkea, 3 kpl AA -lithium paristoja, joista olen
joskus piruuttani mitannut miehekkäät 9 ampeeria… Tollasen kun oikosulkee,
niin tulee järkeni mukaan silmille niin että soi!

Eikös noissa ole ilmoitettu myös maksimi virta mitä ei saa tietyllä pulssisuhteella ja pulssin leveydellä ylittää. Eli ite ledi ei ehdi johtaa lämpöä pois tuolla virralla. Yleensä toi aika oli jotain 1-10 ms ja pulssisuhde piemenpi mitä 1% päällä

Toivottavasti ei pahasti muisti heitä :slight_smile:

1 Like

Minkälaisella kytkennällä vilkuttelet lediä ?
Siinäkin varmaan ledin virta rajoittuu tavalla tai toisella.

Käytän oskillaattorina jännitekomparaattoria LMC7215, jonka
ottama käyttövirta on pieni. Ulostulo on push-pull -tyyppinen ja
sieltä saa 45mA. En tiedä, onko piirissä ulostulossa virtarajoitus.

Siis ajat lediä suoraan comparaattorin ulostulolla, jossa virta on rajattu 45mA, mutta kuitenkaan et tiedä onko virta rajattu? Sinulta varmaan jäi kertomatta pääteasteen rakenne - tai sitten virta on maksimissa tuon 45mA :slight_smile:

Ei siinä varsinaista virtarajoitusta ole.
Lähdön ominaisuudet rajoittavat 5V:lla oikosulkuvirrat n. 50mA ( source ) ja n. 30mA ( sink )
Kolmella sarjaankytketyllä paristolla ( 4.5V ) virrat ovat pienempiä.
Lähdön jännite tippuu reilun voltin verran 30mA:lla, jolloin vihreän ledin ominaiskäyrästä n. 3.5V:lla ( 4.5V -1V ) virta olisi myös suuruusluokkaa 30mA.

Luultavasti piirin lähdössä on sarjaimpedanssi, joka rajoittaa virran 50mA:iin 5 voltin jännitteellä.

En ole perehtynyt komparaattorin sisäiseen maailmaan.
Se toimii 8 voltin käyttöjännitteeseen asti, eikä yksikään
ole vielä kärähtänyt :slight_smile: kokeiluista huolimatta.

Komparaattorin (ja minkä muun tahansa härvelin) oikosulkuvirran saa selville kun yleismittarin avulla oikosulkee piirin. Toki on varmistuttava että kestää sulakkeet ja mittarit ja piiri, tätä menetelmää en kuitenkaan suosittele, mutta onpahan tiedoksi…

Jos maksimi antovirta on 45 mA niin silloin se on maksimi mitä piiristä saa ottaa ja minkä piiri kestää rikkoutumatta. Tämä on datakirjassa mainittu kohdassa absolute maximum ratings. Piiri voi kyetä antamaan enemmän sähköä hetkellisesti, mutta se hetki kestää todennäköisesti vain hetken verran koska piiri varmaan kyrvähtää.

Etuvastuksen pois jättäminen on vähän kyseenalaista… Ensinnäkin voisi ajatella että tehohäviöt piirissä pienenevät, koska ei ole etuvastusta rajoittamassa virtaa eikä siten hukkaamassa tehoa. Tämä ei kuitenkaan usein pidä paikkaansa, sillä monissa piireissä ja virtalähteissä on oikosulkusuojaus joka ylivirralla aktivoituu ja muuttaa ylimääräisen energian lämmöksi.

Mutta entäpä kun kytkin vanhenee ja se alkaa reistailemaan kun komparaattorien transistorien läpi ryntää joka kerta hurja määrä sähköä kun sitä virtaa ei rajoiteta (inrush current) ja joku päivä ledi ei vilkukaan tai laatikosta nousee savut tai muuta mukavaa?

Joten, käytä sitä etuvastusta tai perustele edes kunnollisesti miksi et käytä? :slight_smile: Minä en ainakaan keksi yhtään kunnon syytä miksi sitä ei käytettäisi? Toki tuo varmaan aikansa kestää jos tosiaan on vain 5 ms:n ajan, mutta niin… Eipä tässä tän enempää :slight_smile:

pakko vielä tunkea näppinsä tähän keskusteluun… Menikö tuo laskenta nyt oikeesti noin että:

??

Mihin tässä kaavassa nyt häviää se ledin sisäinen vastus vai miten ledi liittyy tuohon? hmm…

joko oon liian väsy työpäivän päätteeks tai sitten tuosta puuttuu jotain…
Miun silmissä havinnollistettuna tuo kaavio on kytketty näin:

+5V ----o-----[270R]------o---- 0V

Se ‚Äúh√§vi√§√§‚ÄĚ tuohon 3.2 volttiin, joka on ledin kynnysj√§nnite.

Entäs jos käytämma saman kynnysjännitteen omaavaa lediä jonka virta kuitenkin pienempi? esim 10 tai vaikka 5mA… eikö se merkkaa teoriassa sitä että ledillä on suurempi sisäinen vastus?

Sitten lasketaan vastuksen koko, kun tiedetään mikä virta halutaan:
U=RI
R=U/I
esim:
(5,0-3,2)V / 0,010A = 180 Ohm
ei se ole sen kummempaa.

Voisi sitä varmaan laskea virrankin:
U=RI
I=U/R
esim:
vastus 180 Ohm ja ledin resistanssi 320 Ohm, jännite edelleen 5,0 V:
5,0V / (180 Ohm + 320 Ohm) = 0,01 A # kas kummaa, sattupas sopivasti tuo vastaus