Esta es una de esas situaciones en las que su problema no es cómo es bueno usted está en análisis o lo de la base de conocimiento que pueda tener, sino simplemente que no tienen idea de lo que usted no sabe. Esto siempre hace que el primer paso en la electrónica de un muy alto.
En el caso de tu ejemplo, lo que no sabes acerca de una batería?
- La tensión en los bornes de una batería ideal sería no cambiar nunca (al menos hasta que toda la capacidad de almacenamiento de energía se utiliza). Así que debe haber factores que afectan a la tensión del terminal y de su capacidad de energía. Una lista rápida es la química, volumen de los materiales, la temperatura y el ánodo/cátodo de diseño.
- Una práctica batería tiene una capacidad limitada y muchos de los otros factores que influyen en la tensión del terminal y el potencial de la capacidad de corriente puede ser enrollada en un modelo de elemento llamado 'la resistencia Interna'. En el modelo para la mayoría de las baterías más grandes, este será de fracciones de un Ohm. Sin embargo, la batería también tiene otros elementos como la capacitancia y la inductancia para hacer la situación más compleja. Usted podría empezar por leer acerca de los modelos de batería con textos como este.
Un gran ejemplo de una batería más grande, con muy pequeña resistencia interna es un coche de 12 V de la batería. Aquí, al arrancar el coche se tarda cientos de Amperios (kW de potencia y de corriente en Un rango de 600) a su vez sobre el motor y el voltaje del terminal podría caída de 13,8 V (completamente cargada de Plomo-Ácido de batería de coche) a sólo 10 V cuando arranque del motor. Por lo que la resistencia interna podría ser (usando la Ley de Ohm) sólo 6 mili Ohmios o menos.
Usted puede cambiar la escala de la forma de pensar de este ejemplo para baterías pequeñas, tales como AA, AAA y C pilas y por lo menos comenzar a entender la complejidad de una batería.
Ahora lo que no sabes acerca de un LED?
- La complejidad del modelo eléctrico de un diodo (ya sea de un rectificador o LED) es inmenso. Pero podríamos simplificar aquí y decir que es más simple que puede representar un diodo por su Bandgap de voltaje con una resistencia en serie. Usted podría comenzar aquí por empezar a aprender de los muchos paquetes de ESPECIAS y esta discusión sobre StackExchange, podría ser un buen punto de saque inicial.
- Todos los dispositivos semiconductores tienen una limitación práctica en la cantidad de potencia que puede disipar. Esto está relacionado principalmente con el tamaño físico del dispositivo. El más grande es el dispositivo más poder puede normalmente se disipan.
Ahora usted puede considerar que su LED. Usted debe comenzar tratando de entender la hoja de datos para el dispositivo. Mientras que muchas de las características que usted no va a entender usted ya sabe uno (a partir de tu pregunta), la tensión directa (Vf) y que probablemente podría encontrar el límite de corriente y disipación de potencia máxima en la hoja de datos.
Armados con los que se podría averiguar la resistencia en serie que usted necesita para limitar la corriente para no superar la potencia de disipación en el límite de los LED.
Kirchhoff del Voltaje de la Ley que le da una gran pista de que dado que el voltaje a través de los LED es de aproximadamente 3.1 V (y la hoja de datos de la curva de corriente dice que usted podría nunca podría aplicar de 9 V), usted debe necesitar otro agrupados modelo de componente en el circuito.
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simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab
Podría la incógnita por encima de ser simplemente un pedazo de alambre (sin elemento)?
Podría ....pero podemos calcular los resultados fácilmente.
Con dos tensión ideal de los elementos (de 9 V y 3.1 V) las resistencias deben tener 5.9 V a través de ellos (de Kirchhoff de voltaje de lazo). El flujo de corriente por lo tanto debe ser 5.9/10.1 = 584 mA.
La potencia disipada en el LED es (3.1 * 0.584) + (0.584^2 * 10) = 5.2 Vatios.
Ya que el LED es probablemente una potencia de 300 mW o menos, usted puede ver que el calor de manera espectacular y con toda probabilidad a fallar en cuestión de segundos.
Ahora bien, si la incógnita es una simple resistencia, y queremos que la corriente a través del LED para ser digamos 20 mA, tenemos suficiente para calcular el valor.
La tensión en los bornes de la batería sería (9 - (0.02 * 0.1)) = 8.998 V
La tensión en los terminales del LED sería (3.1 + (0.02 * 10)) = 3.3 V
De modo que el voltaje a través del resistor desconocido es 5.698 y la corriente a través de él 20 mA. Por lo que la resistencia es 5.698/0.02 = 284.9 Ohmios.
Bajo estas condiciones el bucle de voltajes de equilibrio y el LED pasa a su diseñados valor de 20 mA. Es la disipación de energía es por lo tanto ( (3.3 * 0.02) + (0.02^2 * 10)) = 70 mW ....esperemos que dentro de la capacidad de un pequeño LED.
Espero que esto ayude.
