Simple LED modelo para la simulación de circuitos

Question

Soy nuevo en la electrónica y estoy aprendiendo los conceptos básicos de un hogar pequeño proyecto con la participación de Led, fibra óptica, y los microcontroladores.

Me gustaría simular el circuito I plan para la construcción de obtener una mejor comprensión de los diferentes V gotas y yo los valores de cada nodo como puedo cambiar la estructura del circuito. He probado con varias herramientas gratuitas y hasta ahora 5Spice (Win, en el escritorio) y Circuitlab.com resultó ser la mejor para mí.

Sin embargo, estoy atascado al intentar simular el simple 5mm 24mA LEDs que compré (fabricante enlace aquí). Ambas herramientas de apoyo a la adición de LEDs, pero necesito conjunto de valores tales como N, TT, M_J, I_S, R_S, C_J0, y V_J.

Incluso después de la lectura de los fundamentos de las Especias y de la lectura de este otro StackExchange pregunta, no estoy seguro de qué valores puedo usar, y los procedimientos descritos hay más allá de mi actual (básico) de la comprensión, al menos por el momento. ¿Alguien puede ayudarme a la prestación de estos valores?

Mi fuente de alimentación va a ser una constante de 4.5 V y el Led de Tensión está en el rango de 1.9 v-3.2 v (dependiendo del color) ¿Qué valores debo usar para una simulación básica? No puedo encontrar la hoja de datos en el sitio web del fabricante.

Gracias,

Answer 1

Un LED normalmente tiene un voltaje/corriente de la relación como esta:

Una resistencia a la tensión/corriente de relación es una línea recta, que pasa por el origen, con la pendiente definida por la resistencia (a partir de la ley de Ohm: \$ I = \frac{E}{R} \$).

El LED de la curva no es a diferencia de una línea recta, una vez que usted se pone encima de 1,8 V o menos. Así que, al menos para el LED de funcionamiento región entre "actual comenzando a fluir" y "sobrecalentamiento", un LED no es a diferencia de un resistor, con la tensión empujado hacia la derecha.

¿Cuál es el valor de este imaginario resistor? Bien, en esta gráfica se parece a la curva que pasa a través de\$(2V, 5mA)\$\$(2.2V, 20mA)\$. Si usted reorganizar la ley de Ohm, se puede ver que un Ohm es una de voltios-por-aplicaciones:

\$ R = \dfrac{E}{I} \$

Vamos a lidiar con el cambio de esta curva a la derecha más adelante, así que por ahora podemos considerar sólo el cambio en el voltaje y la corriente entre los dos puntos que hemos escogido:

\$ R = \dfrac{\Delta E}{\Delta I} \$

\$ R = \dfrac{2.2V - 2V}{20mA - 5mA} \$

\$ R = \dfrac{0.2V}{15mA} \approx 13 \Omega \$

De modo que nos da la línea recta. ¿Cómo podemos cambiar a la derecha? Simple: todos los paquetes de simulación tiene una fuente de voltaje: un componente que tiene un voltaje de definir a través de ella en todas las condiciones. Para obtener el valor, podemos simplemente mirar a nuestro gráfico y extender la línea para ver donde se cruzarían el eje Y (\$0A\$). Se parece a alrededor de 1,8 V. Así que aquí está nuestro sencillo modelo LED, una fuente de voltaje y el LED en serie:

Este modelo rompe si la corriente es muy pequeña. Un verdadero LED se apaga y bloquea la corriente como un diodo, pero en este modelo comienza a recibir una corriente inversa, como una resistencia haría. Puede mejorar esta situación mediante la adición de un ideal del diodo en serie, si te gusta.

Hay detalles más finos que esto también no simular: no simular que lisa "rodilla" en donde el LED comienza a encender. No simular la inversa de la corriente de fuga, o los efectos de la temperatura, o de fotocorriente. Sin embargo, la mayoría de esto no es significativo en la práctica LED de los circuitos.

En esa nota práctica: hay un modelo más simple que la mayoría de los ingenieros utilizan día a día: sólo una fuente de voltaje. Para este LED, si usted acaba de asumir el voltaje a través de ella siempre que en se \$2V\$, siempre que su en, usted probablemente está lo suficientemente cerca. Si se va a incluir un \$1k\Omega\$ limitación de corriente resistencia en serie, entonces el \$13\Omega\$ desde el LED apenas importa. Si la corriente se vuelve lo suficientemente alta como para desviarse significativamente de \$2V\$ estimación, el LED es probablemente destruido.