Modelowa LED z prądem dziesięciu miliamperów

Rozwiązanie

Pozostałe napięcie wyznacza opór

LED w modelu przejmuje 2 V. Do dyspozycji opornika zostają 3 V. Zamiana 10 mA na 0,010 A jest konieczna, jeżeli wynik U/I ma być w omach.

Rozwiązanie

Opornik ma przejąć 3 V, więc R=3/0{,}010=300 Ω. Wydziela P=3\cdot0{,}010=0{,}030 W, czyli 30 mW. W prawdziwym układzie tolerancje i charakterystyka LED wymagają osobnego sprawdzenia; nie wynikają z tego idealizowanego rachunku.

Jak zmiana R wpłynie na wynik?

Przy 600 Ω prąd wyniósłby 5 mA, a moc opornika 15 mW. Przy 150 Ω byłoby 20 mA i 60 mW. Są to przewidywania tego samego stałego modelowego spadku LED; nie zastępują jej rzeczywistej charakterystyki.

Przedział danych zamiast jednej idealnej pary

Rozważmy dodatkowo źródło od 4,8 do 5,2 V i modelowy spadek LED od 1,8 do 2,2 V, pozostawiając dokładne 300 Ω. Najmniejszy prąd wystąpi dla najmniejszego napięcia źródła i największego spadku LED: (4,8−2,2)/300 A≈8,667 mA. Największy da przeciwne zestawienie: (5,2−1,8)/300 A≈11,333 mA.

Największa modelowa moc opornika wynosi wtedy (3,4 V)²/300 Ω≈38,53 mW, wobec nominalnych 30 mW. Nie liczymy jej z pełnych 5,2 V, ponieważ część napięcia nadal odkłada się na LED. To obwiednia przyjętych liczb, nie gwarancja rzeczywistego prądu: rzeczywiste napięcie diody zależy między innymi od prądu i temperatury.

Powiązana teoria

Dioda i LED: model spadku napięcia nie zastępuje ograniczenia prądu

Dalsza lektura

Materiał referencyjny