Du har rätt idé. Delvis.

En LED som används med ett seriemotstånd slösar bort den energi som släpps ut i motståndet. Beroende på spänningen från strömförsörjningen kan du lätt slösa mer energi i motståndet än vad du använder för lysdioden.

Hittills har du rätt.

Vad jag vill korrigera är tanken att motståndet är där för att sänka spänningen.

Motståndet är där för att begränsa strömmen.

Lysdioder är strömstyrda enheter. Framspänningen varierar med ström och temperatur.

För att få en stabil ljusstyrka av en LED reglerar du strömmen.

Du har märkt att beräkningen för seriemotståndet använder önskad LED-ström. Du tar skillnaden mellan matningsspänningen och LED-lampans (ungefärliga) framspänning och delar den med strömmen för att hitta värdet för seriemotståndet.

Om du bara försökte reglera en LED genom att reglera spänningen skulle du förstöra din LED mycket snabbt. Strax under framspänningen tänds inte lysdioden alls. Precis ovanför framspänningen blir lysdioden det näst bästa till en kortslutning. Det finns ett litet intervall där det tänds och bara passerar lite ström.

Det lilla intervallet är omöjligt att träffa med bara en spänningsregulator - det moves med temperatur och ström - strömmen gör att lysdioden blir varmare och varmare gör att LED: n leder mer. Du skulle variera spänningen upp och ner vilt med någon form av återkopplingskrets som mäter strömmen.

Eller bara reglera strömmen till att börja med. Ge inte mer ström än vad som behövs för att tända din LED vid önskad ljusstyrka och låt spänningen göra som den vill - spänningen är inte intressant.

Ja, det motståndet slösar bort kraft.

Om författaren använder en LED för en indikatorlampa slösar de bort mycket mer kraft genom att välja LED.En LED som behöver 20 mA för att dyka upp i ett starkt upplyst rum är typiskt för 1970-talets teknik.Om du handlar efter lysdioder med högre ljusstyrka kommer du att spränga dina ögonbollar vid 20mA och du kommer att stoppa saken ner till 1mA eller så.En sådan LED, med ett matchande motstånd, skulle använda 3,3 mW vid 3,3 V, där en 20 mA, 1,5 V LED ensam (oavsett motståndet) skulle använda 30 mW.

Det ultimata sättet att minska strömförbrukningen i kretsen är att använda de mest effektiva lysdioderna som du kan hitta och driva dem med en växelomvandlare.En anständig växelomvandlare kommer att ha någonstans mellan 80% och 95% effektivitet, så du använder mellan 25 och 5% mer effekt än bara lysdioden.Men du måste använda en per LED (eller LED-sträng), och det är svårt att motivera en supereffektiv omkopplingsomvandlare för varje indikatorlampa.

Nej, du saknar inget.Energin som förbrukas av motståndet är bortkastad, men om du funderar på en krets som använde tiotals eller hundratals lysdioder kan du överväga en bockregulator för att trappa ner LED-kretsmatningsspänningen till kanske 3 volt och göra en betydande netto energibesparing per LED.kör.

Du behöver fortfarande ett 50 ohm motstånd men det kommer bara att sjunka runt 1 volt och försvinna bara 20 mW.

Den goda nyheten är att många moderna lysdioder bara behöver ett par mA för att få tillräcklig ljusstyrka för "standard" -applikationer.

En punkt som jag vill nämna är kretsarna som är avsedda att vara drivdioder.Den konstanta strömkretsen kan vara till nytta för att spara ström när flera lysdioder behövs för att drivas.

I allmänhet är det önskvärt att köra lysdioderna med en spänning precis nära det främre virvelfallet.Spänningen behövs bara för att förspänna LED.Ljusstyrkan bör styras av strömmen genom den.En BJT och opamp kan fungera som en enkel konstant strömkrets.Frågan är kritisk när du kör LED-lampor i serie eller högeffekts-LED.

Beroende på antalet lysdioder och kostnads- eller effektkriterierna bör beslut fattas.Lämna det som det är med motståndskombinationen.Om energibesparingen är ett måste, tänk om hela strategin för matningsspänningsnivåer och LED-alternativ.Andra svar har redan gjort ljus på alternativ med låg effekt

Här är vad du saknar. Din strömförsörjning har en given potential: 5 V. Det försvinner inte. När du sätter 5 V över en komponent som inte klarar det, måste du göra något med den extra potentialen, annars kommer du att balansera spännings / strömförhållandet i kretsen-- och komponenten kommer att skadas (i detta fall lysdioden).

Lysdioden är inte i sig tillräckligt stark för att motstå den potential som appliceras över den - det är specifikt varför databladet berättar att den bara tål en potential över den på 2 VDC. Det är det första. Den andra saken är hur mycket ström du blåser igenom - i det här fallet säger databladet uppenbarligen 20 mA. Förstå att bara för att ett datablad ger ett maximalt strömvärde på 20 mA, betyder det inte att du faktiskt ska använda enheten på den nivån (eller bör du). Det är vanligtvis ingen märkbar skillnad mellan 8-10 mA och 20 mA, beroende på färg.

Motståndet du använder gör ett par saker - det tar upp spänningen för spänningen som lysdioden inte kan hantera och det begränsar strömmen genom lysdioden till vad du anger att du vill köra igenom den.

Värmen som släpps ut av motståndet är inte överflödig eller kvarvarande; det är faktiskt bara värmen som genereras av den mängd ström du begränsar lysdioden till. Det är en viktig punkt. Motståndet kan inte sprida energi som inte strömmar genom det. Och det bär verkligen inte hela strömförsörjningen av din strömförsörjning.

Så, enligt Ohms lag:

  R = E / I
R = (5 V - 2 V) / 0,008 A.
R = 3 V / 0,008 A.
R = 375 ohm
 

I det här fallet går vi med 360 ohm (det är det närmaste tillgängliga).

  I = E / R
I = (5 V - 2 V) / 360 Ω
I = 3 V / 360 Ω
I = 0,0083 A (eller 8,3 mA).
 

Nu när du vet hur mycket ström som flyter och vilket motstånd du ska använda kan du beräkna hur fett ett motstånd du behöver, baserat på vad det släpper ut:

Watts lag är praktiskt här:

  P = I * E
P = 0,0083 A * 3 V
P = 0,0249 watt
P = 24,9 mW
 

Nu när du vet hur mycket energi som släpps ut kan du dimensionera motståndet.Ett 8: e watt (1/8: e watt) motstånd kommer att försvinna 125mW.Av säkerhetsskäl vill du ha ett motstånd som kan hantera två gånger vad dina energibehov är.Därför 2 * 24,9 mW = 49,8 mW.Den lilla mängden är mycket mindre än 125 mW, så du kan använda ett 8-watt motstånd.

Jag hoppas att det hjälper.

Lysdioder är utformade för att köras med en viss ström .

Det perfekta sättet att köra dem är med en strömkälla, t.ex. en växelströmförsörjning som arbetar i konstantströmsläge.Detta kommer att vara det mest effektiva vanligtvis , men vid mycket små belastningar som denna kan dess overhead vara sämre än motståndet.

Motståndet är i grunden ett super billigt sätt att konvertera en konstant spänningskälla till en strömkälla (jag sa inte konstant).Liksom vilken resistiv regulator som helst (tänk LM7805) slösar den mycket energi som värme.