Fórmula correta para o resistor limitador de corrente do LED?

Estou tentando descobrir qual valor do resistor usar em um circuito de LED. A equação que eu usaria para fazer isso é:

Parece lógico e faz todo sentido. As respostas para a pergunta Como calculo o valor do resistor para um simples circuito de LED? confirme isso também.

Eu tenho os seguintes LEDs:

• $V_f = 3.3V$
• $I_{f_{typ}} = 20mA$

Usando uma fonte de alimentação de 5V:

• $V_{cc} = 5V$

Conectá-los à equação acima fornece:

Tudo de bom até agora.

No entanto, se eu usar a calculadora em http://led.linear1.org/1led.wiz , isso me dará 100Ω . Se eu usar o aplicativo ElectroDroid no meu telefone, isso me dará 85Ω .

Portanto, suponho que a calculadora linear1 esteja usando um método diferente para calcular esse valor do resistor; existe alguma maneira melhor de fazer isso?

Seu cálculo está correto. linear1 arredonda para o próximo valor E12 , que é 100 . O valor E12 mais próximo teria sido 82 , e isso ainda seria seguro, porque, mesmo que a corrente seja maior, a diferença será pequena, dentro da tolerância de 10% da série E12.$\Omega$$\Omega$

Os
puristas podem dizer que estou cortando cantos aqui. Russell tem uma longa resposta sobre a iteração da solução, e outros se queixam (ei, sem ofensa!) Sobre o arredondamento para ser mais seguro. Minha resposta deve ser pragmática ; nenhum engenheiro de projeto profissional pode gastar 15 minutos para calcular o resistor para um LED colorido clássico. Se você ficar bem abaixo da corrente máxima permitida, terá espaço suficiente para permitir alguns arredondamentos, e o valor arredondado não será perceptível no brilho. Para a maioria dos LEDs, o brilho percebido não aumenta muito acima de um valor normalmente de 20mA.

Sua fórmula está correta, mas para fazê-lo corretamente, você precisa iterar o resultado. Isso ocorre porque a queda de tensão direta do LED não é linear com a corrente (ou a corrente não é linear com queda de tensão direta. Em muitos casos, esse efeito não é significativo, mas em alguns casos pode levar a resultados 2: 1 ou mais com erro .

Onde houver bastante tensão "headroom" para o resistor em série - a diferença entre Vcc e Vf - o resultado original poderá estar próximo o suficiente para corrigir, de modo a não importar. Mas se a tensão do headroom for pequena em relação a Vf, as mudanças no LED Vf com corrente mudarão o headroom que mudará a corrente que mudará Vf que irá .... Isso realmente acontece em situações do mundo real.

Para os LEDs brancos, Vf está tipicamente na faixa de 2,9V a 4V, com valores mais típicos de 3,3 - 3,8V até recentemente, e digamos 3,0 - 3,3V nos LEDs de maior eficiência mais modernos. Em aplicações de produção sérias, o Vf estará disponível em "caixas", portanto, pode ser garantido em cerca de +/- 0,1V em uma determinada corrente. Nas vendas no varejo, você pode obter amostras de cada compartimento e Vf pode ser, por exemplo, 3,3V para um LED e 3,6V para outro nominalmente idêntico.

Se estiver operando a partir de 5V, o espaço livre será de 1,7V e 1,4V, respectivamente, para uma variação atual de cerca de (1,7-1,4) / 1,7 = ~ 18%. Acrescente a isso pequenas mudanças em Vf com a corrente acima e variações de 20% em If podem resultar entre LEDs "idênticos". Na maioria dos casos, isso não fará a menor diferença prática. A saída de luz é aproximadamente proporcional à corrente - uma variação de 20% na saída de luz não é detectável a olho por todos, exceto pelos mais qualificados ou experientes dos telespectadores.

Se este foi um LED de potência de 5 Watt, a diferença na dissipação do LED pode ser de 1 Watt e isso PODE fazer a diferença nas temperaturas operacionais e na vida útil.

Tudo isso leva ao conselho de que, em aplicações "sérias", os LEDs devem ser acionados a partir de uma fonte de corrente constante, se você se preocupa com a verdadeira corrente operacional. Em funções de "indicador" ou aplicativos de iluminação de baixo nível, isso pode não ser importante. Em aplicações de alta potência ou onde a vida útil do LED é importante, o acionamento constante é essencial.