Springen naar inhoud

Schakeling en ampere berekening


  • Log in om te kunnen reageren

#1

*_gast_Perphide_*

  • Gast

Geplaatst op 10 juni 2011 - 21:50

Hallo allemaal,

Ik heb een tijd geleden (ruim een jaar) een schakeling gemaakt met een heleboel LEDs.
De schakeling bestaat uit:

12 keer een serieschakeling van 13 LEDs met een weerstandje daarbij van 33 ohm.
Deze LEDs hebben de volgende specificaties:
1,8V
20mA

Nu heb ik voor deze schakeling een voeding van 24V die 1,25A kan leveren en maximaal 30watt.

Naar mijn idee krijgt mijn schakeling de volgende stroomsterkte:

I=U/R

U=24 - (13x1,8) = 0,6
R=33

Dus: 0,018 en dus 18mA

Nu staat dit 12 maal parallel dus ik verwacht dan 12 x 18ma = 0,22A te verbruiken.

Het gekke is nu dat ik vandaag de schakeling aansloot op een lab voeding die ik afstelde op 24V, het amperage geeft hij dan vervolgens aan dat benodigd is... althans dat werd mij gezegd.

Nu gaf het apparaat aan 0,07 A. Dus ik denk... huh? dat kan toch niet kloppen. Dat is minder dan 1 LED zou nodig hebben volgens de specificaties.

Tevens zitten er nog 2 extra parallel schakelingen in van 5 LEDs met een weerstand van 390 ohm.
Deze 5 LEDs hebben deze specificaties:
3,3V
20mA

Deze schakeling verbruikt dus 19mA en dat 2 maal bij de 0,22 op is dan 0,26A in totaal.

Mijn vraag is dus als volgt: maak ik nu een fout of gaf het apparaat de 0,07A foutief aan?

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 juni 2011 - 01:46

Mijn vraag is dus als volgt: maak ik nu een fout of gaf het apparaat de 0,07A foutief aan?

Ja en neen.
Je berekening is juist en de meting is juist, maar je houdt in je berekening geen rekening met de onzekerheid op je waarden. Vooral U=24-(13x1,8)=0,6 schreeuwt om een erg grote gevoeligheid. Die spanning op je LED is helemaal niet zo nauwkeurig en betrouwbaar. Kijk eens wat er gebeurt als je ipv 1,8V 1,83V zou gebruiken als spanning over een LED.

Een gewone berekening alleen is niet genoeg voor een goed circuit, altijd de robuustheid checken.
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#3

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6612 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 11 juni 2011 - 09:45

Je hebt te veel leds in serie staan. De berekende spanning over de weerstand van 0,6V is veel te klein t.o.v. de voedingsspanning. Om de zaak goed in de hand te houden moet je minstens 1/3 van de voedingsspanning over de weerstand hebben, in jouw geval dus 8V. Blijft er voor de leds 16V over, wat betekent dat je maximaal 9 leds in serie mag zetten. 10 kan ook nog wel, maar dan is het echt op.

#4

*_gast_Perphide_*

  • Gast

Geplaatst op 11 juni 2011 - 12:10

Bedankt voor beide antwoorden!

Is het een bekende "regel" dat er minstens 1/3 van de spanning in de weerstand moet gaan zitten? Zo ja, waar kan ik hier meer over vinden en lezen?

Even over de 1,83V, bedoel je het volgende?
13x 1,83 = 23,79 dus slechts 0,21v gaat in de weerstand zitten.
0,21 / 20mA = 0,0105A

Zo ja, hoe moet ik dit zien? want de LED's krijgen toch gewoon 1,8V per stuk of bedoel je dat 1,8V wel de specificatie is maar dat dit kan afwijken per LED etc? Dus wellicht verbruikt de ene LED 1,79v en de ander 1,82v?

#5

klazon

    klazon


  • >5k berichten
  • 6612 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 11 juni 2011 - 12:42

Het is inderdaad zo dat de spanning over een led een bepaalde spreiding kan hebben. In de specs wordt b.v. 1,8V aangegeven, maar dat kan per exemplaar ook een beetje meer of minder zijn.

De regel "minstens 1/3 van de spanning over de weerstand" houd ik aan op grond van boerenverstand. Als je met een gestabiliseerde voeding werkt, dan kan je wel een kleinere marge nemen, maar vaak zit er wat variatie in de voedingsspanning. En dat heeft een grotere invloed op de stroom door de leds naarmate de spanning over de weerstand kleiner is.

Een optie om met een kleinere spanningsruimte te werken is de weerstand vervangen door een stroomregelaar.

#6

EvilBro

    EvilBro


  • >5k berichten
  • 6703 berichten
  • VIP

Geplaatst op 11 juni 2011 - 12:57

Naar mijn idee krijgt mijn schakeling de volgende stroomsterkte:

I=U/R

U=24 - (13x1,8) = 0,6
R=33

Dus: 0,018 en dus 18mA

Deze manier van berekenen is principieel onjuist. Een LED is een component met een niet lineaire spanning-stroomkarakteristiek. De 1.8 Volt is alleen geldig bij 20 mA (of meer, gezien de vorm van de diodekarakteristiek). Je berekening laat zien dat er geen 20 mA loopt, dus dat de 1.8 V dus niet gehaald zal worden, dus die mag je niet gebruiken.
Daarnaast heb je natuurlijk nog te maken met zaken als afwijkingen van de opgegeven specificaties en dergelijke...

#7

317070

    317070


  • >5k berichten
  • 5567 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 juni 2011 - 13:41

Zo ja, hoe moet ik dit zien? want de LED's krijgen toch gewoon 1,8V per stuk of bedoel je dat 1,8V wel de specificatie is maar dat dit kan afwijken per LED etc? Dus wellicht verbruikt de ene LED 1,79v en de ander 1,82v?

Ja inderdaad, dat is enkele een "typical value". Er is geen enkel getal exact in elektrotechniek. Er zijn maar weinig componenten met echt nauwkeurige waarden.

Wat ook dikwijls het geval is, is dat die waarden bijvoorbeeld ook afhangen van zaken als temperatuur. Ook hier trouwens, de waarde van de drempelspanning is recht evenredig met de temperatuur (in Kelvin weliswaar). Dus zelfs als je LEDs pas aanzet, is die drempelspanning anders dan als ze al lang aanstaan.

Dus: altijd gevoeligheid checken. Of anders moet je voldoende negatieve feedback voorzien. Hier zorgt de weerstand voor series-sensing series-injection negatieve feedback, maar heb je door de te kleine spanning op je weerstand, te weinig feedback voorzien, wat zich uit in een grote gevoeligheid.

Hoe je die dingen ziet? Wel, typisch is dat je bijvoorbeeld 2 ongeveer even grote getallen van elkaar wil aftrekken. De relatieve fout op je resulterende getal is dan altijd erg groot, de waarde is dus erg gevoelig van de fout in die grote getallen.
What it all comes down to, is that I haven't got it all figured out just yet
And I've got one hand in my pocket and the other one is giving the peace sign
-Alanis Morisette-

#8

*_gast_Perphide_*

  • Gast

Geplaatst op 11 juni 2011 - 13:45

Dag EvilBro,

Ik begrijp je punt.
Hoe kan ik dit correct oplossen?





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures