Svenska ElektronikForumet

Flyttade ut dessa inlägg från tråden Lysdiodsguide i Guider/FAQ.

//Jimmy
---------------

sodjan skrev:Några mindre kommenterar till guiden...

...

Enklast att bara skriva :

"Använd aldrig en LED utan ett motstånd."

Är ovanstående en "generell sanning" eller bygger det på förutsättningen att man oftast använder 6 V, 12 V etc, som nämns ovan?

Har precis köpt några LED och kopplat in med vanliga batterier.
Jag har en LED som enligt elfa har Framspänning 2..3 V , hur man nu ska tolka det, är det 2,3 V eller intervallet [2 , 3] som avses?
https://www.elfa.se/elfa3~se_sv/elfa/in ... &toc=20292

Hur som helst, på ett st 1,5V batteri lyser den halvstarkt, på 2st seriekopplade lyser den starkt.

Nu säger du "använd aldrig en LED utan motstånd", men om jag kopplar min LED på ett batteri som ger 1,5 V , behövs det ett motstånd då? Gör det någon nytta? Lever den längre?
Provade koppla in 100 Ohm på denna krets och LED lyser lite svagare. 200 Ohm och den lyser ännu svagare. 1 kOhm och den lyser inte alls.

Det är en ospecad diod, så det är nog 2v till 3V som gäller. Om du kör dioden utan resistor så har du ingen aning om vilken söm du har genom den. Så det är inte att rekommendera.

Har läst runt lite och försöker mig på att räkna ut vad jag ska ha.

Min LED har framspänning 2V och batteriet ger 1,5V

Jag vill alltså inte ha något spänningsfall över motståndet, men ändå kontrollera strömmen.

Vidare har LED en framström nominell på 20 mA

Så jag vill ha 20 mA ström i kretsen men inget spänningsfall, eller så lite som möjligt.

Låt säga att jag vill ha 0,05 V spänningsfall över motståndet.

det ger

U = R * I

0,05 = R * 0,02

R = 0,05 / 0,02

R = 2,5 Ohm

stämmer det?
Alltså vill jag ha ett motstånd på 2,5 Ohm för att få 0,02 A i kretsen men nästan inget spänningsfall.

Om jag vill ha 0,01 spänningsfall över R

0,01 = R * 0,02
R = 0,5 Ohm


Så vilket jättelitet motstånd som helst ger mig kontroll över strömstyrkan, men utan att ta bort spänningen över min LED ?

Har inte fattat en hel del grunder som ni säkert ser, läser om detta på internet men allt framgår inte tydligt.

Om jag förstår detta så får jag samma ström nästan oavsett vilket motstånd jag kopplar in,( i denna storleksordningen¨), det som ändras är spänningen över LED . Är detta för att LED "bestämmer" strömmen i kretsen, så länge den inte får alldeles för hög spänning, då den går sönder?


Edit : Eftersom dessa små motstånd kostar en hel del, är det naturliga då att lägga på en högre spänning och ett "större" motstånd, vilket är mycket billigare än att köpa motstånd på 10mOhm och koppla fram?

Hej,
Skulle också vilja ha svar på ovanstående fråga.
Är aningen förvirrad när det kommer till vissa grunder i elläran.

Har testat att koppla ihop lysdioder i serie utan motstånd och de går inte sönder utan lyser.
Varför undrar jag då? Är det inte nästintill inget motstånd i sådan slinga?
Det betyder att den strömmen som min nätdel är kapabel till att leverera (2A i mitt fall fall) rusar genom slingan (kortslutning) men lysdioderna fortsätter att lysa?
Så som jag har förstått när jag har läst använder en komponent inte mer ström än vad den behöver.
Men förstår ändå inte hur det går ihop med ellärans lagar, det måste väll finnas ett betydande motstånd någonstans annars rusar ju strömmen?

lecelmse skrev:Så jag vill ha 20 mA ström i kretsen men inget spänningsfall, eller så lite som möjligt.

Låt säga att jag vill ha 0,05 V spänningsfall över motståndet.

det ger

U = R * I

0,05 = R * 0,02

R = 0,05 / 0,02

R = 2,5 Ohm

hehe...det där var matematik på hög nivå!

DU kan inte fritt önska både spänning och ström och sedan räkna ut motståndet! Spänning och ström beror ju på batteriet som du ansluter och lysdiodens framspänningsfall och motståndet. Alltså är det inte alls säkert att du får 0.05 volt och 0.02 ampere genom motståndet.

Det kan ju lika väl bli 100 volt / 2.5 ohm = 40 Ampere....

Alltså räknar man inte ut det på det sättet!

1) ett spänningsfall kan i verkligheten aldrig vara större än den spänning som du tillför via batteriet. Om du har 1.5 volt i batteriet, kan spänningen över lysdioden aldrig bli högre. Elfa har alltså fel när de skriver spänningsfall mellan 2 och 3 volt. Uppenbarligen lyser den även vid 1.5 volt, om än svagt. Vilken ström går det då?

Det vet vi inte! Det beror på flera faktorer som inte är kända:

1) i det här fallet den viktigaste faktorn: lysdiodens egenskap att släppa igenom en liten ström vid spännignsfallet 1.5 volt. Kanske är det 0.5 mA. Detta påverkar inte batterispänningen märkbart, så spänningen förändras inte.

2) tar du två batterier har du 3 volt utan lysdiod. Kopplar du på lysdioden lyser den starkt - det går en hög ström eftersom dina 3 volt är lite för högt för att lysdioden ska gilla det. Det kan t.o.m dra så hög ström att spänningen över batteriet sjunker kanske till 2.5 volt. Detta beror på en kombination av lysdiodens spänningsfall vid höga strömmar och batteriets inre resistans. Antagligen räddar batteriets inre resistans dig från att bränna lysdioden.

Tillbaks till regeln: använd alltid motstånd:

Då tänker vi så här:

Du vet aldrig exakt en lysdiods spänningsfall - det varierar med temperatur, vilket humör tillverkaren av lysdioden hade den dagen och vilken ström du lägger på. Men vanligtvis vet du ungefär, t.ex. försäljarens siffror.

Antag att din lysdiod vill ha ett spänningsfall på ca 2.0 volt för att lysa 'lagom'.

Kopplar du då 1.5V batteriet får du för låg spänning ===> lyser svagt.
kopplar du 3.0 volt får du för hög ===> lyser för starkt , dvs. lysdioden kan kanske förstöras på sikt.

Men om du har en spänning som är cirka en volt högre eller mer än lysdiodens normala framspänning så kan du reglera strömmen med ett motstånd genom formeln:

R = (Ubatt - Udiod) / önskad ström.

Nu kan du önska en valfri ström. 20 mA är ju vad lysdioder gillar , så vi vill ha 20 mA.

R = (3.0V - 2.0V) / 0.020 = 50 ohm.

Strömmen kommer att bli 20 mA eftersom dioden 'strävar efter' att ha 2.0 volt över sig och då blir strömmen I = (Ubatt - Udiod) / 50 ohm = (3V - 2V) / 50 ohm = 0.020 Ampere.

crypth skrev:Så som jag har förstått när jag har läst använder en komponent inte mer ström än vad den behöver.

Så är det ofta med en apparat som drivs med en bestämd spänning. En MP3-spelare med ett batteri går på 1.2 - 1.5 volt och drar den ström den behöver förutsatt att spänningen är den rätta. Kopplar du in 5V eller 12V till MP3-spelaren går det kanske 100 gånger mer ström och den brinner upp. Men den klarar ofta en varation på kanske 1.0 till 2.5 volt.

När det gäller lysdioder är de mycket spänningskänsliga och tål inte stora variationer. En halv volt för mycket och den brinner. En halv volt för lite och den lyser inte. Knepet är att med ett motstånd ge lysdioden precis den ström den vill ha - då väljer den spänningsfallet själv!

Om du kopplar en serie lysdioder till ett nätagg (som kan ge 2 ampere) så går det antagligen en lägre ström än 2 ampere - det beror helt på näraggets inre resistans i kombination med skillnaden mellan nätaggets obelastade spänning och spänningsfallet över lysdioderna ... Det kan bli vilken ström som helst mellan 1 mA och 1000 mA.... Du hade alltså tur att de inte brann upp.

Om nätdelen ger cirka 12 volt och du seriekopplar 6 lysdioder med spänningsfallet 2.0 volt så kommer de antagligen att lysa ganska lagom. Men det är alldeles för osäkert - du kan inte lita på att strömmen blir för hög eller för låg, då du inte har några marginaler... Ökar spänningen 0.2 volt kan strömmen bli för hög, sjunker den 0.2 volt kanske de slutar lysa.

Sätter du däremot fem lysdioder i serie vill de ha 10 volt. Då har du två volt över, där du kan sätta ett motstånd. Det finurliga med motstånd är att de reglerar strömmen bra om man bara har en bestämd spänning över dem. Så R = U / I.

Du har alltså 2 volt över motståndet. Du vill ha 20 mA genom lysdioderna.

R = 2 / 0.020 = 100 ohm.

Nu vet du att du kommer att få en ström på cirka 20 mA om du väljer ett 100 ohms motstånd.

Stort tack för utförliga svar!

jesse skrev:förutsatt att spänningen är den rätta

För att klargöra:
En apparat med bestämd spänning drar den ström den behöver för att den har motstånd anpassade till den spänningen?
Eller hur ser den till att strömmen är rätt så det inte blir för mycket?

jesse skrev:Om du kopplar en serie lysdioder till ett nätagg (som kan ge 2 ampere) så går det antagligen en lägre ström än 2 ampere - det beror helt på näraggets inre resistans i kombination med skillnaden mellan nätaggets obelastade spänning och spänningsfallet över lysdioderna ... Det kan bli vilken ström som helst mellan 1 mA och 1000 mA.... Du hade alltså tur att de inte brann upp.

Skulle du kunna förenkla lite, varför går det antagligen en lägre ström?

>En apparat med bestämd spänning drar den ström den behöver för att den har motstånd anpassade till den spänningen?

så kan man uttrycka det lite förenklat. Fast motståndet (och därmed strömmen) varierar beroende på vad apparaten gör. En lampa som ska lysa med 100 watt och som ska drivas med 12 volt måste ha ett motstånd på 1.44 ohm. (räkna så får du se!)... I = U/R . P = U*I.

>varför går det antagligen en lägre ström?

Det var ett antagande... men eftersom spänningsfallet är cirka 12V (2.0 x 6) och aggregatet ger 12v så är skillnaden noll = lysdioden drar ungefär den ström den är avsedd för, kanske 10 - 100 mA.... (100 mA kommer då att på sikt bränna dioderna). Du kommer inte i närheten av nätaggets 2A maxgräns. Även om du hade ett nätagg som kan ge 200A så går det fortfarande inte mer ström genom dioderna för det. Det är dioderna som bestämmer strömmen beroende på den spänning som läggs på (jämför med apparaten).

Problemet med lysdioder är som sagt att den strömmen kan variera en hel del och lätt bli för hög... därför har man alltid motstånd. Till skillnad mot en vanlig 'apparat' som är avsedd för en viss spänning, så är en lysdiod inte intelligent - den klarar inte så bra av att reglera sin egen ström. Det gör man därför med ett motstånd i serie.

Tack! Nu blev det lite klarare

> Min LED har framspänning 2V och batteriet ger 1,5V

Jag har inte läst allt, men hur i sjutton tänkte du *här* ??

Hej igen

sodjan skrev:Jag har inte läst allt, men hur i sjutton tänkte du *här* ??

Detta var inte en jätte ny tråd som jag skrev i, tar nog en stund innan han ser det

jesse skrev:Det var ett antagande... men eftersom spänningsfallet är cirka 12V (2.0 x 6) och aggregatet ger 12v så är skillnaden noll = lysdioden drar ungefär den ström den är avsedd för, kanske 10 - 100 mA.... (100 mA kommer då att på sikt bränna dioderna). Du kommer inte i närheten av nätaggets 2A maxgräns. Även om du hade ett nätagg som kan ge 200A så går det fortfarande inte mer ström genom dioderna för det. Det är dioderna som bestämmer strömmen beroende på den spänning som läggs på (jämför med apparaten).

Hmm.. jag är nog lite trög ändå.
Behöver ett lite konkretare svar, vad exakt finns det i lysdioden som bestämmer vilken ström som ska passera genom den när den inte är kopplad med ett motstånd?. Varför drar den ungefär den ström den är avsedd för, hur bestämmer den strömmen?
En lampa bestämmer ju sin ström genom att den har en veke som agerar motstånd. Vad har jag missat?

>Detta var inte en jätte ny tråd som jag skrev i, tar nog en stund innan han ser det

Arrrgghh... kollade inte datumet. Skrev en A4-sida som svar till honom.

Motståndet i lysdioden ändras beroende på spänningen som läggs över den. Motståndet är nästan oändligt stort upp till en viss spänning. Då sjunker det kraftigt för att närma sig nästan noll om det bara blir lite över den spänningen. Det finns kurvor som visar hur mycket ström en lysdiod kan dra. Problemet är att den här spänningsgränsen inte är exakt. Det varierar från diod till diod, och även med temperaturen och lysdiodens ålder. Det är därför det är så svårt att säga exakt vilken ström en lysdiod skulle dra om man lägger en viss spänning över den. Om du lägger en bestämd spänning över lysdioden kan du likaväl hamna under som över diodens 'spänningsgräns'. De flesta dioder beter sig så.

> Detta var inte en jätte ny tråd som jag skrev i,

OK, bara ett litet tips... Ge f-n i det !

Gör en ny tråd med en länk till den gamla med en tydlig notering
om att du refererar till en *gammal* tråd ! Då kan vi helt
fokusera på *ditt* problem...

> vad exakt finns det i lysdioden som bestämmer vilken ström som ska passera
> genom den när den inte är kopplad med ett motstånd?. Varför drar den ungefär
> den ström den är avsedd för, hur bestämmer den strömmen?

Jag tycker att du helt enkelt ska strunta i det och göra som man ska.
Det är som det är, helt enkelt. Dessutom finns det massor skrivet kring detta
"out there", så att lägga ytterligare tid på kanske den vanligaste frågan är nog lite
bortkastat. Du kan börja här : http://elektronikforumet.com/wiki/index.php/Lysdiod

> En lampa bestämmer ju sin ström genom att den har en veke som agerar motstånd. Vad har jag missat?

sodjan skrev:OK, bara ett litet tips... Ge f-n i det !

Fick uppfattningen om att det var ok men ska inte hända igen

sodjan skrev:Jag tycker att du helt enkelt ska strunta i det och göra som man ska.
Det är som det är, helt enkelt. Dessutom finns det massor skrivet kring detta
"out there", så att lägga ytterligare tid på kanske den vanligaste frågan är nog lite
bortkastat. Du kan börja här : http://elektronikforumet.com/wiki/index.php/Lysdiod

Vissa kanske nöjer sig med svaret "det är som det är", men själv ser jag inte riktigt hur man lär sig hur saker fungerar då.
Min fråga gick dock inte ut på vad Ohms lag är och hur man använder det. Definiera gärna din syn på en "vanlig" fråga och hur mina frågor förhåller sig till dem.

jesse skrev:Då sjunker det kraftigt för att närma sig nästan noll om det bara blir lite över den spänningen.

Vad förhindrar kortslutning?

Vad förhindrar kortslutning?

Serieresistorn!