Bir LED'in parlaklığı öncelikle içinden geçen akıma bağlıdır.
Geleneksel bir akkor ampul etkili bir dirençtir, ohm yasasını V = I * R'ye uyar. ilgili etkiler ancak şimdilik yeterince yakın).
Öte yandan bir LED bir diyottur, çoğu diyot gibi nispeten sabit bir ileri sapma voltajına sahiptir. Bu voltajın altında hiçbir akım akmaz, bu voltajın üzerindeki akım sınırsızdır ancak voltaj ön gerilim ile azaltılır. (Bu büyük bir sadeleştirmedir, ancak çoğu kaba hesaplama için yeterince iyidir)
Bu voltajın ne olduğu, kullanılan malzemelere bağlı olacaktır ve bu nedenle renge bağlı olacaktır. Tipik olarak kırmızı, sarı veya yeşil için ~ 1.8-2V, mavi, beyaz veya "gerçek yeşil" için ~ 3V. Bu voltaj düşüşü akımla artacaktır, ancak sadece 0.1-0.2V ile normalde bu etkiyi göz ardı edebilirsiniz.
Sorunuzda belirttiğiniz gibi LED'ler akımı sınırlamak için genellikle seri olarak bir dirençle bağlanır. Neden?
LED'i sabit bir voltaj düşüşü olarak düşünün, akım ne olursa olsun sabit bir voltaj kullanır. Dolayısıyla, 2V LED'i doğrudan 3V kaynağına bağlarsanız, devrenin geri kalanına 1V bırakılır. Bu durumda devrenin geri kalanı güç kaynağındaki ve kablolardaki dahili dirençler olacaktır. Bu dirençler genellikle oldukça düşüktür (normalde onları görmezden gelirsiniz) ve böylece büyük bir akım akar.
Dirençlerin 0,1 omh olduğu varsayıldığında, bu I = V / R = (3-2) / 0,1 = 10 amperlik bir akım verecektir.
LED'de harcanan güç P = I * V = 10 * 2 = 20 watt olacaktır.
Bu, LED'i çok hızlı bir şekilde yok edildiği noktaya kadar ısıtacaktır. Gerçek dünya biraz daha karmaşıktır, çünkü LED varsayılan sıfır dirençli sabit voltaj düşüşü değildir, ancak sonuç her iki şekilde de aynıdır.
İç dirençlere ek olarak 100 ohm'luk bir seri direnç eklersek, akım 10mA'ya düşürülür ve LED güzel bir şekilde yanar.
Direnç değerinin değiştirilmesi parlaklığı değiştirir, çoğu küçük LED maksimum 20mA ile sınırlıdır ve 1mA'nın altında görünmez. Genellikle 10mA üzerinde çok fazla gitmek neredeyse hiç fark edilmez (bu, LED'lerin çalışma şeklinden çok gözlerin çalışma şeklinden kaynaklanmaktadır). Parlaklığı çok hızlı bir şekilde açıp kapatarak da değiştirebilirsiniz, bu dijital sistemlerin yapması daha basittir ve belirli bir algılanan parlaklık için (yine LED'lerden daha fazla göz nedeniyle) daha etkilidir, bu parlaklığı değiştirmenizi sağlar donanımda sadece tek bir sabit direnç var. Parlaklığı ayarlamak için bir değişken direnç kullanmayı planlıyorsanız, küçük bir sabit değer de dahil etmek iyi bir uygulamadır, böylece 0'daki değişken direnç ile akım 20mA ile sınırlıdır.
Peki seri olarak iki LED eklersek ne olur?
Her LED'in açılması için 2V gerekir. İki LED 4V anlamına gelir. 3V'luk bir kaynakla diyotları öne doğru yönlendirmek için yeterli voltaja sahip değiliz ve böylece tüm akım akışını bloke ederler. LED'ler sönecektir. Gerilimi artırır ve akım sınırlama direncini doğru ayarlarsanız, her ikisi de açılır. Parlaklık LED boyunca akıma bağlı olduğundan ve her ikisi de aynı akıma sahip olacağından, aynı parlaklık olacaktır (aynı tip LED için).
Paralel olarak iki LED eklersek ne olur?
Her birine kendi dirençleri ile paralel iki tane eklersek, bunlar etkili bir şekilde ayrı devrelerdir. Güç kaynağının yeterli olduğunu varsayarsak, her biri tekmiş gibi davranacaktır.
Direnci paylaşırlarsa işler daha ilginç hale gelir. Teorik olarak bu iyi çalışır, her LED akımı için aynı değeri vermek için direnç değerini yarıya indirmeniz gerekir, ancak çalışmasını beklediğinizden başka. Ne yazık ki iki LED aynı değildir, hepsinin çok az farklı sapma voltajları olacaktır, bu da birinden daha fazla akımın akacağı anlamına gelir (akım olarak voltajdaki küçük artış olmasaydı, birinden tüm akım olurdu. normalde görmezden geldiğimizi artırır).
Bu, tek bir dirençle paralel iki LED'in neredeyse hiç aynı parlaklık olmayacağı anlamına gelir.
Genellikle bir grup LED'i (ör. Bir arka ışık) sürmek için gereken her şey uzun bir dizi LED zinciri kullanır ve gerilimi gerektiği kadar yükseltir (akıl içinde), böylece hepsi aynı parlaklıktadır.
