É necessário um resistor limitador de corrente para os LEDs se a tensão direta e a tensão de alimentação forem iguais?

Para LEDs azuis com tensão direta de 3,3 V e tensão de alimentação de 3,3 V, ainda é necessário um resistor em série para limitar a corrente?

A lei de Ohm, neste caso, diz 0 Ω, mas isso é correto na prática?

Talvez apenas um pequeno valor como 1 ou 10 Ω apenas por segurança?

Não, não está correto, apenas porque nem o LED nem a fonte de alimentação são 3,3V. A fonte de alimentação pode ser 3,28V e a tensão do LED 3,32V, e o cálculo simples para o resistor em série não é mais válido.

O modelo de um LED não é apenas uma queda de tensão constante, mas uma tensão constante em série com um resistor, a resistência interna. Como não tenho os dados para o seu LED, vejamos essa característica para outro LED, o Kingbright KP-2012EC LED:

Para correntes superiores a 10mA, a curva é reta e a inclinação é o inverso da resistência interna. A 20mA a voltagem direta é de 2V, a 10mA é de 1,95V. Então a resistência interna é

$R_{INT} = \dfrac{V_1 - V_2}{I_1 - I_2} = \dfrac{2V - 1.95V}{20mA - 10mA} = 5\Omega$ .

A tensão intrínseca é

$V_{INT} = V_1 - I_1 \times R_{INT} = 2V - 20mA \times 5\Omega = 1.9V.$

Suponha que tenhamos uma fonte de alimentação de 2V, então o problema se parece um pouco com o original, onde tínhamos 3,3V para a fonte e o LED. Se conectarmos o LED através de um resistor 0 (ambas as voltagens são iguais, afinal!), Obtemos uma corrente de LED de 20mA. Se a tensão da fonte de alimentação mudasse para 2,05V, apenas um aumento de 50mV, a corrente do LED seria $\Omega$

$I_{LED} = \dfrac{2.05V - 1.9V}{5\Omega} = 30mA.$

Portanto, uma pequena mudança na tensão resultará em uma grande mudança na corrente. Isso mostra a inclinação do gráfico e a baixa resistência interna. É por isso que você precisa de uma resistência externa muito maior, para que possamos controlar melhor a corrente. Obviamente, uma queda de tensão de 10mV acima, digamos, 100 fornece apenas 100 A, o que dificilmente será visível. Portanto, também é necessária uma diferença de tensão mais alta. $\Omega$$\mu$

Você sempre precisa de uma queda de tensão suficientemente grande sobre o resistor para ter uma corrente de LED mais ou menos constante.

Você sempre precisa de um dispositivo limitador de corrente. Ao usar uma fonte de tensão, você deve sempre ter um resistor, pense no que acontece quando a tensão muda em pequena quantidade. Sem resistor, a corrente do LED dispara (até atingir um limite térmico devido aos materiais do LED). Se você tivesse uma fonte atual, não precisaria de um resistor em série porque o LED funcionaria no nível da fonte atual.

Também é improvável que a tensão direta do LED seja sempre exatamente a mesma da fonte. Haverá um intervalo mencionado na folha de dados. Portanto, mesmo que sua fonte corresponda exatamente à tensão direta típica, diferentes LEDs funcionariam com correntes muito diferentes e, portanto, com brilho.

A relação IV em um diodo é exponencial, portanto, aplicar uma diferença de tensão de 3,3 V +/- 5% a um LED com uma queda nominal de 3,3V não resultará em uma variação de 5% na intensidade.

Se a tensão estiver muito baixa, o LED pode estar fraco; se a voltagem estiver muito alta, o LED pode estar danificado. Como Hans diz, uma fonte de 3,3V provavelmente não é suficiente para um LED de 3,3V.

Ao dirigir um LED, é melhor definir a corrente, não a tensão, pois a corrente tem uma correlação mais linear com a intensidade da luz. O uso de um resistor em série é uma boa aproximação da configuração da corrente através do LED.

Se você não puder usar uma fonte com espaço suficiente para permitir um resistor de configuração de corrente, poderá usar um espelho de corrente . Isso ainda requer alguma queda de tensão, mas possivelmente não tanto quanto você precisaria para um resistor.

Você precisa de uma queda de tensão sobre o resistor limitador de corrente para que ele funcione. E essa queda de tensão deve ser substancial para evitar altas correntes quando o seu 3.3V estiver um pouco desligado (talvez 3.45V por um tempo). Se você dirigisse um LED com queda de tensão de 1V em um resistor e a alimentação fosse 1V maior, você teria aprox. a corrente dupla.

Um LED precisa de uma corrente constante para brilhar. No entanto, uma fonte de corrente constante provavelmente precisa de mais de 3,3V para um LED azul, a menos que você esteja usando uma versão buck-boost.

Se a fonte de energia fosse exatamente 3,3V e a queda de tensão no LED fosse 3,3V, não seria necessário um resistor limitador de corrente. No entanto, o mundo não é perfeito e há imperfeições em tudo!

Você só pode calcular um valor apropriado do resistor de segurança depois de considerar a configuração da fonte de alimentação e a variação na tensão direta do LED. Se você acha que pode ter um erro / variação de até , calcule o valor do resistor para isso. Como exemplo, o caso de , o que não é razoável para uma fonte de 10% a 5V: 0,5 V ± 0,5 $V_{SOURCE}-V_{LED}$$0.5 \mbox{ }V$$\pm 0.5\mbox{ }V$

Apenas observe que essa provavelmente não é uma boa ideia na prática, mas é possível.

Mesmo se as tensões fossem as mesmas, você ainda precisaria adicionar um resistor. O único momento em que você não adiciona um resistor é quando a saída de corrente da fonte é menor ou igual à quantidade necessária, por exemplo, conectar um LED branco a um CR2023. Não é necessário resistor, pois a resistência interna da bateria limita a corrente a um nível aceitável.

Não se preocupe em adicionar um resistor, pois é a coisa mais barata que você pode adicionar para proteger seu LED, a menos que esteja lidando com LED de alta corrente.

Se a tensão direta e a tensão de alimentação forem quase iguais, o uso de um resistor produzirá resultados muito sensíveis a variações na tensão de alimentação ou nas características do LED. Se o resistor for dimensionado para evitar danificar o LED, se a tensão de alimentação estiver no máximo e a tensão intrínseca do LED for mínima, o LED acenderá apenas com uma fração de seu brilho possível se a tensão de alimentação estiver no mínimo e a tensão A tensão intrínseca do LED está no seu máximo.

O uso de algum tipo de circuito de regulação de corrente produzirá resultados muito melhores, embora a maioria dos circuitos simples de regulação de corrente possua uma certa quantidade de tensão de conformidade. Provavelmente, a coisa mais fácil de fazer em muitos casos é usar um chip de driver de LED com um circuito de reforço embutido. Alguns deles podem fazer um bom trabalho regulando o brilho do LED independentemente da tensão de alimentação.

Eu aconteceu por acidente, e não há nada como adicionar comentários a um incêndio antigo .. Mas ...

Se você estiver dirigindo o LED de uma fonte com resistência interna muito baixa, o LED será sensível a pequenas alterações na tensão de alimentação. Se você estiver dirigindo o LED a partir de uma grande fonte de alimentação capaz de fornecer amplificadores, e ele deriva 10MV mais alto, você pode cozinhar o LED. Observe que, em muitos casos, como lanternas de baixo custo, os LEDs são vistos como descartáveis ​​e têm certeza de que a tensão do terminal da bateria não será mais do que o normal para esse tipo de química das baterias; O LED provavelmente opera acima da especificação ou diretamente na borda com baterias novas. Além disso, dependendo da curva de condução direta dos dispositivos, talvez você não consiga digitar 20MA em um LED branco ou azul em uma fonte de 3,3V. E se você fizer as contas, colocar um resistor de 5 ohm em série com o LED não comprará muita latitude de tensão. No entanto, até este ponto, nos preocupamos apenas com a saúde do LED, que parece um pouco simplista. Eu ficaria muito mais preocupado em estressar um dos pinos de E / S em um microcontrolador que me custou alguns dólares do que cozinhar um LED que pode ser comprado por menos de 2 centavos no eBay. Portanto, se eu conectasse um LED à saída de um chip caro com um 3.3V Vcc, mesmo que o LED fosse avaliado em 3.3VI provavelmente adicionaria algumas centenas de ohms e desligaria o LED apenas alguns ma, do que o risco de danificar a parte cara. Se eu quisesse que o LED brilhasse, usaria um transistor ou um chip dedicado para controlá-lo. Com essa abordagem, você pode desligar o LED da fonte de alimentação bruta e usar um resistor de queda maior. Isso proporciona mais latitude com o LED e há menos chances de danificar a parte cara, sobrecarregando demais a saída.

Os LEDs podem lidar com muito mais corrente de pico que no estado estacionário. Estude a folha de dados do LED e, em seguida, faça o PWM do LED dentro dos limites do ciclo de trabalho de PEAK e você não precisará de um resistor