Ledeknél mit jelent a nyitófeszültség tartomány?

#9-es vagyok

A 8-as kérdésedre, ha egy adott értékű előtét ellenállást alkalmazol, például 75 Ω-t, akkor nem tudod kiszámítani sem a LED áramát sem a LED feszültségét.

Az igaz, hogy: I=(UT–UF)/R vagy UF=UT–IR

De előre nem ismered sem a LED-en eső feszültséget sem a rajta folyó áramot. Ha a LED helyett egy ellenállás lenne ott, akkor az áram kiszámítható lenne így: I=UT/(R1+R2). Akkor jöhetne a kérdés, az R1 az előtét ellenállás az R2 a LED ellenállása, miért nem számolhatunk így? Mert, ha megnézed egy LED jelleggörbéjét, akkor láthatod, hogy az közel sem lineáris. Egy nemlineáris eszköz ellenállása nem állandó, függ a rajta folyó áramtól. Például a CQX35 esetén 5 mA mellet az ellenállása 1,6/0,005=320 Ω, 20 mA mellett 1,65/0,02=82,5 Ω. Igen, de előre nem tudjuk mekkora lesz az áram, így nem ismerjük a LED ellenállását sem. Mi akkor a megoldás? Az egyik, ha ismernénk a LED jelleggörbéjének matematikai függvényét, akkor abból esetleg kiszámítható lenne az áram. A LED jelleggörbéje közelítőleg négyzetes, de nem pontosan, ezért az így felírt egyenletet csak próbálgatással lehetne megoldani, és egyébként sem ismerjük a jelleggörbe matematikai leírását. Nemlineáris eszköz esetén – ha ismert a tápfeszültség, az előtét ellenállás és az eszköz jelleggörbéje – az áramot szerkesztéssel lehet meghatározni.

Viszont a gyakorlatban a probléma nem így vetődik fel, hanem így: ismert a tápfeszültség, a beállítani kívánt nyitóirányú áram és ehhez kell meghatározni az előtét ellenállást. Akkor annyi a dolgunk, hogy a jelleggörbéből leolvassuk a beállítani kívánt nyitóirányú áramhoz tartozó nyitóirányú feszültséget és utána már számítható az ellenállás. Az igaz, hogy azonos típusú LED-ek esetén még azonos áram mellet is eltérő lehet az egyes példányokon eső feszültség. A fényerő a LED nyitóirányú áramától függ, emellett nem lényeges, hogy a LED-en 1,7 V vagy 2,1 V esik. Ha pontosabban be akarod állítani az áramot, akkor vagy a számított ellenálláshoz közeli értékekkel próbálkozol, vagy egy fix ellenállással sorosan kötsz egy trimmer potenciométert. A tápfeszültség növelésével ez a probléma egyre inkább elenyésző lesz, bár ennek ára az ellenálláson keletkező nagyobb veszteség. A legjobb megoldás, ha a LED-et áramgenerátorból hajtod meg. Az áramgenerátor a LED áramát tartja állandó értéken, ekkor már nem számít, hogy a LED-en mekkora feszültség esik, sőt ilyenkor a tápfeszültség változásának is kisebb a hatása.