En teoría si un LED consume 10mA entonces 17 LEDs en paralelo consumen 170mA, pero en realidad cuando conecto 17 LEDs en paralelo solo consumen 100mA no 170mA ¿Por qué hay diferencias entre la teoría y la realidad? 
El medidor de la fuente de alimentación sólo tiene una resolución de 0,01 A (10 mA). La corriente real podría estar entre 5 mA y 15 mA para el único LED.
Cambie su multímetro amarillo al rango de mA, conecte los cables en las tomas correctas y conecte el multímetro en serie con el único LED y obtenga una medición más precisa.
No se recomienda poner los LEDs en paralelo de esta manera. Los que tienen una menor caída de tensión hacia delante acapararán la corriente. Conéctalos en serie con una fuente de alimentación de corriente limitada o pon una resistencia en serie con cada LED para limitar la corriente.
Transistor y Passerby han respondido perfectamente a la pregunta que has formulado, pero permíteme que intente algo un poco más exhaustivo.
Parece que tienes un buen número de LEDs, y si tienes algunos repuestos, prueba este experimento. Accione un LED a 1,9 voltios. Registra la corriente. Aumenta el voltaje a 2,0. Ahora prueba con 2,1. Verás que la corriente aumenta muy rápidamente, y me sorprendería que 2,1 voltios no mataran al LED. Ahora sustituye el LED por una resistencia de 200 ohmios y repite la prueba. Esto establece que la corriente aumenta mucho más rápidamente con un LED que con una resistencia una vez que se alcanza la tensión de encendido.
Ahora bien, hay algo que no sabes: para un voltaje fijo, la corriente a través de un LED aumentará a medida que la temperatura del LED aumente.
Como se está calentando, su corriente aumentará, y también su temperatura. Lo que, por supuesto, significa que su corriente aumentará aún más. Puedes ver a dónde lleva esto - el término técnico es desbordamiento térmico . Esto nos lleva a la primera y más importante regla: nunca intentes manejar un LED desde una fuente de tensión. Siempre hay que limitar la corriente. Esto es más fácil de hacer proporcionando un voltaje más alto y utilizando una resistencia de límite de corriente en serie. En tu caso, una fuente de 5 voltios y una resistencia de 300 ohmios darán unos 10 mA de forma segura.
Además, tu configuración muestra que tuviste suerte en la elección de los LEDs - todos parecen tener más o menos el mismo brillo. Como dijo Passerby, esto no es generalmente cierto. Por lo tanto, no ate un montón de LEDs juntos y condúzcalos desde una sola resistencia. Si lo haces, los LEDs tendrán un rango de brillo diferente. Si no quieres un brillo uniforme, puedes pensar que esto está bien, pero hay una cosa más a considerar.
Digamos que tienes 10 LEDs en paralelo, cada uno de los cuales consume (esperas) 10 mA, para un total de 100 mA. Para ello utilizas una alimentación de 5 voltios y una resistencia de 30 ohmios. Te parece bien que el brillo no sea uniforme. ¿Hay algún problema?
Muy posiblemente. Al igual que los LEDs no son uniformes en brillo para el mismo voltaje, tampoco consumen la misma corriente con el mismo voltaje.
Digamos que uno de los LEDs consume naturalmente un poco más de corriente que los otros a la tensión común. Esto significa que, como la potencia es igual a la tensión por la corriente, disipa más potencia que los demás, lo que significa que se calentará más. A su vez, esto hace que baje más su tensión y consuma más corriente. En el peor de los casos, el LED más débil acaparará más y más corriente hasta que se queme, y probablemente fallará abierto. Esto significa que el siguiente LED más débil empezará a acaparar corriente, y en el peor de los casos el proceso continuará hasta que todos los LEDs estén muertos. Este proceso puede ocurrir también con otros componentes, y se ha ganado el apodo de "modo petardo". En este caso es posible gracias a un límite de corriente demasiado alto: es decir, el límite de corriente de 100 mA fijado por la resistencia de 30 ohmios permite que una distribución de corriente en el peor de los casos mate a los LEDs.
Esto nos lleva a la otra regla que debes seguir: limitar la corriente a cada LED por separado. Esto suele significar una resistencia por LED, o cadena de LEDs en serie. Por ejemplo, si tienes una fuente de 12 voltios, puedes poner 4 o 5 LEDs en serie y utilizar una sola resistencia para limitar la corriente en la cadena. A menudo se puede evitar esto para un número pequeño de LEDs, siempre y cuando seas consciente de las consecuencias. Con 2 LEDs en paralelo, probablemente no tengas que preocuparte por los fallos del modo petardo, ya que no muchos LEDs morirán al doble de la corriente de funcionamiento normal, pero aún así probablemente obtendrás un brillo desigual. Cuantos más LEDs pongas en paralelo, mayores serán las probabilidades de un fallo catastrófico. La elección depende de ti, y probablemente querrás arriesgarte hasta que te hayas quemado unas cuantas veces.
"El buen juicio viene de la experiencia. La experiencia viene del mal juicio".
Estás asumiendo que cada uno de estos leds tiene curvas IV perfectamente idénticas. Las especificaciones indicadas son cifras nominales, típicas, y habrá variaciones.
Un LED puede ser de 10mA a 1,9 VF, pero otro puede ser de 8 o 12 mA o diferente a la misma VF. Eso sin tener en cuenta la luminosidad. Dos leds con la misma curva IV pueden ser notablemente diferentes en color y brillo también.
También tiene que tener en cuenta la precisión o el redondeo de su suministro. Sólo mide hasta la centésima parte de un amperio. No es suficiente para un rango adecuado de miliamperios.
Ten en cuenta también la resistencia de la protoboard que estás utilizando. Si mides el voltaje a través del primer led y del último led, puedes notar una diferencia.
Deberías usar un buen amperímetro o multímetro en modo corriente, y medir individualmente cada uno de los leds de este circuito para ver cuánto está consumiendo realmente cada led.
La respuesta simple es un error de redondeo con sólo "1 cifra significativa" en 0,01 A que debería ser 0,0058 A
Pero ahora puedes calcular la corriente 100/17=5,8mA por LED debido a la falta de 3 cifras significativas de una sola lectura de LED.
Además puede predecir el aumento de la corriente con el aumento de la tensión. Nominal 5mm Ultrabright LED tiene ESR interna de 15 Ω. Con 15 LEDs en //, la ESR sería ~ 1Ω. ( & 17 un poco menos.) Por lo tanto, cada aumento preciso de 0,10 V resulta en un aumento de ~ 0,10A, lo que sugiere que la "rodilla" de la curva Vf es 1,8V, donde la ESR aumenta dinámicamente.
Para salvaguardar la ESR desajustada en los LEDs, recomiendo añadir un mínimo del 50% de la ESR u 8Ω aproximadamente al conducirlos al máximo en paralelo.
Esto afecta a Vf vs If y puede tener una tolerancia estrecha <1% de un solo lote o una amplia tolerancia en el lado alto de los lotes mixtos. ergo esto afecta a la distribución de la corriente y sólo se vuelve significativa cuando el autocalentamiento reduce la Vf. Esta diferencia se acelera con el aumento de la corriente por encima de 20mA, especialmente cuando el voltaje de umbral interno se reduce (efecto Shockley), por lo que el voltaje a través de la resistencia interna ESR aumenta y extrae más corriente de la tensión constante de la fuente.
En efecto, los LED son tan precisos como los Zeners de baja tensión, que también tienen tolerancias similares, a menudo peores, debido a las crecientes mejoras en la calidad de los proveedores en los LED de alta luminancia.
La fórmula aproximada para este LED ROJO es
Vf=1,8+If*ESR
Naturalmente, la adición de una pequeña serie R elimina la sensibilidad con respecto al desajuste inducido por el "desbordamiento térmico del diodo de reparto de corriente".
Naturalmente, la eficiencia se pierde al añadir una pequeña serie R, pero con el beneficio de estabilizar la corriente esperada.
Ahora la fórmula se convierte en;
Vout = 1,8 + If*(ESR'+Rs)
... donde Vout es un conductor o Vcc que también tiene ESR que podría incluirse con la ESR' anterior. por ejemplo, 5V CMOS es ~50Ω mientras que CMOS <=3,3 max Vcc es ~ 25Ω ESR.
. entonces elige If y resuelve para Rs.
Pero la mayoría de la gente simplemente utiliza la Vf nominal@20mA y calcula la RS a partir de
Rs= (Vcc-Vf)/If
entonces elige If y resuelve para Rs usando el peor caso de Vcc máxima.
La ESR es simplemente un término conveniente para la resistencia diferencial también conocida como RdsOn en CMOS y MOSFET.
Para LEDs blancos de 5mm
es Vf=2,85+If*15Ω
para piezas buenas nominales con tolerancias similares.
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¿Cuánto voltaje produce un LED cuando la luz le llega desde su vecino? ¿Será suficiente para reducir significativamente la corriente de avance?
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@Andyaka Me sorprendería que ese efecto fuera del mismo orden de magnitud que los temas mencionados.
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Nota: La intensidad de la luz registrada en la imagen es visualmente mayor en el conjunto de 9 a la izquierda de los puentes en el centro de los carriles de alimentación. Esto hace que sea casi seguro que Punto de paso de que haya una resistencia en tu configuración y una caída de tensión entre tu entrada de alimentación y, al menos, el segundo conjunto de LEDs.