Newsgroups: sfnet.harrastus.elektroniikka
Subject: Re: LEDien etuvastus
References: <[email protected]>
MaraZ  writes:

> Mink{kokoinen etuvastus pit{isi liitt{{ kahteen rinnan kytkettyyn
> LEDiin joissa 3,6v kynnysj{nnite? (=7,2v) Ajattelin ajaa yhdistelm{{ 9v
> paristolla.

Ensiksi tuo vastuksen koko riippuu LED:in l�pi halutusta virrasta.
Yleens� LEDit on suunnitelu jollekin 10mA tai 20mA nimellisvirralle
(muitakin arvoja on). Toiseksi kahden LED:in rinnakytkent� ei
ole viisas ratkaiksu t�ss�, siin� saa helposti eri kirkkauksiset
LEDit aikaiseksi. Rinnankytkenn�ss� kynnysj�nnite on edelleen
tuo 3.6V. 9V pariston sy�tt�tapauksessa olisi sarjakytkent� parempi
sek� tasaisen virran jakautumisen ledien keskelle takia sek� koko
systeemille saadaan parempi hy�tysuhde.


Otteita aiheesta ryhm�n FAQ:sta
(http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/):


Millaista s�hk�� LEDille sy�tet��n ?
LED tarvitsee toimiakseen my�t�suuntaisen virran kulkemaan LEDin
l�pi. LEDeille saa tyypillisesti sy�tt�� maksimissaan noin 20 mA
virtaa, joskin nykyledit ovat aivan riitt�v�n kirkkaita jo kymmenekin
milliampeerin virralla. LED sy� j�nnitett� kynnysj�nnitteens� verran
(tyypillisesti 1..2V) ja loput pit�� hukata sarjavastuksessa tai
muussa virtaa rajoittavassa komponentissa. 

Esimerkki: Jos halutaan kytke� punainen LED 5 voltin
k�ytt�j�nnitteeseen ja halutaan sen l�pi kulkevan 20 mA virta, niin
vastukselle j�� hukattavaksi 5 - 1.7 = 3.3 V. Ohmin laki sanoo ett�
vastukseksi tulee silloin 3.3 V / 20 mA ~= 165 ohm ja l�hin isompi
vakiokoko on 180 ohmia. 

LED ei komponenttina vaadi milliampeerilleen oikeaa virtaa, vaan sen
kirkkautta voi s��dell� etuvastuksella. Ja jos/kun tarkoitus on
yleens� aikaansaada LEDill� vain p��ll�/pois tieto jostain asiasta, ei
kirkkaudella ole mit��n merkityst� kunhan se vaan n�kyy jotenkin. 

Siten LEDin kynnysj�nnitteeksi voi antaa karkeasti 2V, ja virraksi 20
mA, t�ss� kaikki. N�ill� arvoilla LED loistaa kirkkaasti, menem�tt�
kuitenkaan rikki. N�kyy hyvin my�s p�iv�ll� mik� on suotavaa useissa
sovellutuksissa. N�inollen saamme helpon laskentakaavan
etuvastukselle: 

                       K�ytt�j�nnite - 2V
Etuvastus ohmeina   =  ------------------
                              0.02A

Vastukseksi voi sitten valita seuraaksi l�himm�n standardisarjan
suuremman vastusarvon. Sitten jos LEDej� on useampi sarjassa,
lasketaan vain niiden kynnysj�nnitteet yhteen (eli 2V per LED), ja
v�hennet��n se k�ytt�j�nnitteest�. 
Vastuksen tehonkulutuksen voi laskea karkeasti kaavasta (antaa arvot
v�h�n yl�kanttiin, mutta pieni turvamarginaali on aina hyv�st�): 

Teho = K�ytt�j�nnite * 0.02A

Sitten vaan valitset vastuksen jonka tehinkesto varmasti
riitt��. Normaaleilla 1/4W vastuksilla tulee toimeen noin 10V
k�ytt�j�nnitteille ja sit� isommilla k�ytt�j�nnitteill� tarvitsee jo
0.5W tehonkestoisia vastuksia. 

Mit� tapahtuu kaksi LEDej� kytket��n rinnakkain ?
Jos t�ysin samanlaisia LEDej� laittaa rinnan, virta jakautuu niiden
kesken tasan ja kynnysj�nnite pysyy samana. Virta jakaantuu tasan
vain, jos kynnysj�nnitteet ovat t�ysin samat, eli LEDit ovat saman
typpisi� ja samanlaisia. Eri v�risten LEDien kynnysj�nnitteet
vaihtelevat seuraavasti: 

Infrapuna  noin 1.0 V
Punainen   noin 1.8 V
Vihre�     noin 2.1 V
Keltainen  noin 2.0 V
Sininen    noin 3..3.5 V

Jos pist�� rinnakkain kaksi eriv�rist� ledi�, niin pienemm�n
kynnysj�nnitteen omava LED toimii hyvin, mutta suuremman
kynnysj�nnitteen omaava LED tuskin palaa ollenkaan. 
Ledin l�pi menev� virta nousee eksponentiaalisesti j�nnitteen
noustessa, joten jo pieni ero rinnankytkettyjen ledien
kynnysj�nnitteiss� riitt�� tekem��n melkoisen intensiteettieron
niitten v�lille. Kannatta muistaa, ett� LEDeill� s�hk�iset ja optiset
parametrit voivat vaihdella huimasti, joten yleisesti ottaen ei siis
ole hyv� idea kytke� ledej� rinnan. Esimerkiksi optisen kirkkauden
vaihteluv�li voi olla jopa 1:4, jos joku valmistaja sen sattuu
ilmoittamaan. 

> Ja mik{ olisi t{m{n vastuksen v{rikoodi? (ei jaksaisi rueta
> kaivamaan..)

Kun olet saanut p��tetty� kytkenn�n ja laskettua arvon, niin
sopivan vastuksen voi etsi� ensi etsi� l�hin sopiva
arvo vastusten vakiosarjasta (vaikkapa E12, joka kuvattuna
http://www.hut.fi/Misc/Electronics/faq/sfnet.harrastus.elektroniikka/vakiosarjat.html)
ja sen j�lkeen katsot v�rikoodit oheisesta taulukosta:

Vastusten v�rikoodien tulkintaohjeet: 

Nelj� v�rirengasta: 

1. rengas   ensimm�inen numero
2. rengas   toinen numero
3. rengas   kerroin
4. rengas   tarkkuus 

V�rikoodien numeroarvot: 

0  Musta
1  Ruskea
2  Punainen
3  Oranssi
4  Keltainen
5  Vihre�
6  Sininen
7  Violetti
8  Harmaa
9  Valkoinen

Kertoimien v�rikoodit: 
hopea            0,01
kulta             0,1
musta               1
ruskea             10
punainen          100
oranssi         1 000
keltainen      10 000
vihre�        100 000
sininen     1 000 000
violetti   10 000 000

Muistis��nt�: Numeroiden per��n niin monta nollaa kuin v�ri� vastaava
numero osoittaa. 

> (Tied{n ett{ t{m{ on netiketin vastaista mutta..)
> Jos mitenk{{n viitsisitte vastata my|s mailiin.
> 
> -- 
> < MaraZ - [email protected]                 >
> < T{ss{ olisi kotisivujeni osoite, mutta er{s >
> < tietty peelo k{ski sen t{st{ poistamaan.    >

-- 
Tomi Engdahl (http://www.iki.fi/then/)
Take a look at my electronics web links and documents at 
http://www.epanorama.net/