Почему потребление тока каждым светодиодом уменьшается, когда горит больше светодиодов?

Я новичок в Arduino. Недавно я проводил некоторые измерения потребления тока с помощью датчика тока INA219 на синих светодиодах из стартового комплекта.

Я подключил три светодиода к контактам 2, 3 и 4 моего Arduino UNO и написал простой скрипт:

digitalWrite(led1, 1);
delay(2000);
digitalWrite(led2, 1);
delay(2000);
digitalWrite(led3, 1);
delay(2000);
digitalWrite(led1, 0);
digitalWrite(led2, 0);
digitalWrite(led3, 0);

Который включает светодиоды один за другим и, наконец, выключает их сразу. Я измерил потребление тока первым светодиодом и измерил следующее:

  • Когда горит только один, светодиод 1 потребляет ~23,5 мА.
  • Когда горит второй, светодиод 1 потребляет ~21,7 мА.
  • При включении третьего светодиод 1 потребляет ~20,2 мА.

Подскажите, пожалуйста, почему он так себя ведет? Есть ли какой-нибудь источник, который я должен прочитать, который бы формализовал это?

Спасибо

, 👍0

Обсуждение

Прежде всего, лучше не превышать 20 мА на светодиод, поэтому увеличьте номиналы резисторов. Во-вторых, хотя 40 мА является максимальным номиналом для GPIO, рекомендуется 20 мА. Обратите внимание, что существует также максимальное количество портов (на случай, если вы захотите добавить больше светодиодов). Однако это не объясняет вашу проблему., @Michel Keijzers

Хорошо, в будущем добавлю резисторы, не хочу ничего сломать. Спасибо, @Thibault Beziers la fosse

Вы имеете в виду, что теперь не используете резисторы? Пожалуйста, сделайте это немедленно, прежде чем сломать gpios или светодиоды., @Michel Keijzers

Упс. Итак, теперь я добавил резисторы на 220 Ом на каждый светодиод и провел несколько новых измерений на моем LED1. Разница в токе, потребляемом моим светодиодом 1, когда горит больше светодиодов, теперь намного меньше: только 4,4 мА, 4,3 мА, когда также включен светодиод 2, и 4,2 мА, когда горит светодиод 3. Хотя разница все же есть, @Thibault Beziers la fosse

Я вижу, что проблема уже решена. Если вы не используете резистор, максимальный ток будет протекать через светодиоды. Похоже, у вас неидеальный источник питания, если бы он был (давал очень большой ток), возможно, вы бы сломали какие-то компоненты. Но с помощью формулы st2000 теперь вы можете рассчитать свой резистор таким образом, чтобы он не превышал 20 мА., @Michel Keijzers

это от сопротивлений. может быть на следе вашего MCU или сокета и т. д., они уменьшают разницу напряжений между gnd и HI, либо повышая gnd, либо сбрасывая vcc. совершенно нормально. вот почему не управляйте вещами напрямую из MCU., @dandavis


1 ответ

1

При использовании источника постоянного напряжения рекомендуется использовать токоограничивающие резисторы последовательно со светодиодами.

Если эти светодиоды имеют разные цвета, это может объяснить разные показания тока.

Или, если все светодиоды одного цвета, и вы питаете проект от источника с внутренним сопротивлением (батареи), чем больше потребляемый ток, тем ниже напряжение питания. Это может проявляться в уменьшении постепенного увеличения тока.

Или, если вы используете плохой источник питания или работаете с текущей мощностью источника питания (опять же), это может проявляться в уменьшении постепенного увеличения тока.

Обратите внимание, что разные поколения светодиодов работают при несколько разном напряжении. Но в целом КРАСНЫЙ, ЗЕЛЕНЫЙ & СИНИЕ светодиоды того же поколения работают при несколько повышенном напряжении соответственно. Подробности можно найти здесь, на этой странице wikipedia.com:

Обычно прямое напряжение светодиода составляет от 1,8 до 3,3 В. Он зависит от цвета светодиода. Красный светодиод обычно падает на 1,8 вольт, но так как падение напряжения и частота света увеличиваются с ширина запрещенной зоны, напряжение синего светодиода может упасть с 3 до 3,3 В.

Используйте характеристики тока светодиода (Iled) и напряжения (Vled), чтобы определить правильное значение резистора для заданного напряжения питания (Vbatt).

Следующее уравнение из этой статьи должно оказаться полезным для этого расчета:

,

Привет, большое спасибо за ваш ответ. Я внимательно прочитаю эти ссылки. Мои три синих светодиода точно такие же, это соответствующая техническая спецификация: https://www.arduino.cc/documents/datasheets/LED(синий).pdf Я пробовал использовать другой источник питания (на этот раз USB) и обнаружил аналогичное падение тока при включении большего количества светодиодов., @Thibault Beziers la fosse

Без токоограничивающих резисторов вы работаете за пределами спецификаций. Это может включать процессор, работающий за пределами спецификаций. Это может также включать любые бортовые регуляторы, работающие за пределами спецификаций. Поэтому становится трудно указать точную причину ваших наблюдений. Также обратите внимание, что светодиод с умеренным напряжением, скорее всего, будет только постоянно тускнеть. Таким образом, может быть трудно сказать, эксплуатировался ли светодиод за пределами спецификаций. Похоже, что этим светодиодам нужен токоограничивающий резистор (5 - 3,2) / 0,02 Ом при питании от платы Arduino на 5 вольт., @st2000

Смотрите также: