Pourquoi la LED s'allume-t-elle malgré la tension d'alimentation <tension directe

J'ai une LED qui a spécifié une tension directe typique de 3,5 V et une tension directe maximale de 3,9 V.

J'ai appliqué 3,3 V à travers avec une résistance de 300 Ohms en série. Pourquoi s'est-il allumé?

Je me demande si je peux choisir cette LED comme un choix fiable pour ma conception (qui, comme indiqué, fonctionne avec une alimentation de 3,3 V dans tous les domaines).

Ma pensée:

La fiche technique des LED a une courbe de tension directe en fonction du courant (je ne comprends pas non plus pourquoi ils ont mis le courant direct sur l'axe Y au lieu de X, étant donné que le courant est ce que l'on pourrait varier ici). Quoi qu'il en soit, la courbe montre une diminution de la tension directe à des courants plus faibles; c'est peut-être l'explication?

Voici la fiche technique PDF téléchargeable pour cette LED (c'est une LED tricolore et dans cette question, je faisais référence aux spécifications du bleu et du vert).

Vous avez raison - la tension directe dépend du courant direct.

La tension directe que vous voyez dans le tableau des valeurs typiques est pour un courant de 20mA, ce qui est trop élevé lorsque les 3 couleurs sont utilisées en même temps (note de bas de page deux dans le tableau des valeurs absolues à la page 3 - 15mA est le maximum dans ce Cas).

Lorsque vous regardez le diagramme 2 de la fiche technique , vous pouvez voir la relation entre la tension directe et le courant direct. Ce que vous voyez ici, c'est que pour une tension directe de 3,3 V, un courant direct de 20 mA peut être attendu. Avec 3V, ce serait 8mA. Une valeur de résistance plus élevée ne rend pas cela plus fiable, cela rend simplement la LED plus sombre. Vous voulez que la résistance soit aussi petite que possible.

La résistance ne devrait être que suffisamment grande pour faire chuter la tension directe à environ 3,1 V avec un courant de 15 mA - cela signifierait une valeur d'environ 13,3 Ohms (celle de la LED rouge doit cependant être plus grande).

L'utilisation de cette LED dépend de la luminosité dont vous avez besoin. Si vous n'en avez pas besoin pour s'allumer complètement (ou si vous utilisez une version avec une intensité plus élevée, voir page 4), cela fonctionnerait. Si vous voulez être sûr de pouvoir utiliser la pleine intensité, vous devez en utiliser une autre. Olin a raison - la variation entre les lots peut également signifier que certains sont plus brillants que d'autres. Pour assurer une luminosité uniforme, vous devez contrôler le courant traversant les LED.

"Typique" dans les fiches techniques ne signifie rien d'utile. Ce sont principalement des chiffres de marketing et généralement des fournisseurs essayant de se faire bien paraître.

Les spécifications min et max sont ce qui compte. Il n'est pas surprenant qu'une LED qui a généralement 3,6 V à travers son courant de fonctionnement complet s'allume quelque peu à 3,3 V. Le courant est probablement considérablement inférieur au courant complet, mais certaines LED sont si brillantes qu'elles sont toujours facilement visibles sur votre banc à une petite fraction du courant maximum.

Non, ce modèle LED ne s'allume pas de manière fiable à partir de 3,3 volts. Vous en avez trouvé un qui l'a fait, et les 1000 suivants que vous obtenez pourraient aussi, mais les 10000 suivants après cela pourraient être trop sombres. À moins que la fiche technique ne vous indique explicitement ce que vous obtenez à 3,3 V, vous devez supposer qu'il n'y a aucune garantie. En réalité, vous obtiendrez probablement de la lumière à 3,3 V, mais la quantité de cette lumière pourrait facilement varier considérablement d'une partie à l'autre.

Les LED ne sont pas des diodes idéales, donc le point de "mise sous tension" (Vf) n'est pas une transition parfaitement nette. Si nous regardons la courbe IV pour une LED typique, nous pouvons voir ceci:

Le Vf est souvent pris à par exemple 20mA (certaines fiches techniques donneront quelques Vfs à différents courants)

De cela, nous pouvons voir qu'il est difficile de contrôler une LED en modifiant la tension qui la traverse, donc pour le meilleur contrôle, un pilote à courant constant est nécessaire. Vous pouvez acheter de nombreux circuits intégrés dédiés à cette tâche, ou vous pouvez rouler votre propre source simple.
Avec un pilote à courant constant, si les LED Vf varient (processus, température, etc.), le pilote compense pour maintenir le courant constant, c'est donc la façon de faire les choses si vous voulez que le courant soit exact indépendamment de la variabilité des pièces (remarque la luminosité à XmA peut être différente, car cela varie aussi)

Conduire des LED avec une tension d'alimentation supérieure, inférieure ou supérieure / inférieure à votre tension de sortie

Il existe différents types de pilotes de LED - certains ne sont qu'un limiteur de courant constant de base, et certains utilisent une topologie boost (ou buck) ou une pompe de charge pour fournir une plage de conformité plus large pour le courant constant.

Pilote simple à courant constant:

Un pilote courant constant simple va perdre la régulation que la tension se rapproche de la tension d'alimentation ( en raison de la chute à travers l'élément limitatif) Ce sera donnée dans la fiche technique (voir au- dessus de l' offre la plus basse dans cet exemple une partie fiche , p.10)

Boost LED Driver

Un pilote de LED qui utilise une topologie boost (tout comme un régulateur de commutation mais réglé pour un courant constant plutôt que pour une tension) fournira toujours un courant constant, mais il augmente sa tension au-dessus de la plage d'alimentation pour permettre la conduite de LED en série avec un Vf total au-dessus de la tension d'alimentation:

Pilotes SEPIC, Buck-Boost, Cuk LED

D'accord, qu'en est-il du cas où votre tension d'entrée varie au - dessus et en dessous de la tension de sortie? Un cas typique pourrait être lors de l'utilisation d'une batterie Li-Ion qui peut varier entre ~ 4,3 V et ~ 2,7 V et une sortie de 3 V est nécessaire pour pousser le courant souhaité à travers les LED.
Dans ce cas, nous utilisons un pilote SEPIC, buck-boost ou Cuk. Tout le monde peut faire la même chose ici, mais avec des topologies différentes (pourquoi vous en choisiriez une plutôt que l'autre est une lecture supplémentaire que vous voudrez peut-être faire - beaucoup de livres / notes d'application là-bas ...)

Quoi qu'il en soit, voici un exemple de circuit SEPIC utilisant le LM3410 :

Et voici un tableau de l'efficacité à la tension d'entrée supérieure et inférieure à la tension de sortie, vous pouvez voir que la régulation du courant LED est parfaitement maintenue:

(Je suis également confus pourquoi ils ont mis le courant vers l'avant sur l'axe Y au lieu de X, étant donné que le courant est ce que l'on pourrait varier ici).

On m'a dit qu'une diode est conductrice en fonction de la chute de tension entre les broches. C'est pourquoi le courant qui peut circuler est directement lié à la chute de tension à travers la diode (ou LED). C'est pourquoi la tension est X et le courant est l'axe Y.