Qual seria a corrente se eu conectar um LED a um circuito perfeito

Se eu tivesse um LED que tivesse uma voltagem direta de 2,2 volts com uma corrente direta de 20mA e de alguma forma eu criasse uma bateria com exatamente 2,2 volts e eu colocasse esse LED, e apenas esse LED, na bateria, qual seria a corrente ?

Só estou confuso como funcionam os diodos / LEDs. Entendo que normalmente você diria que uma bateria de 5V e o resistor que você coloca em série com o LED controlam a corrente. Eu só estou tentando entender melhor as características do LED.

obrigado

Em teoria, isso funcionaria e você poderia obter 20mA. No entanto, este é um sistema muito frágil que você descreve. Se algo mudar um pouco, você não obterá a corrente desejada. Por exemplo, você precisaria controlar / saber o seguinte:

• A temperatura em que o diodo opera, possivelmente representando o auto-aquecimento
• A tensão exata que um diodo extrai 20mA em sua temperatura especificada (observe que a folha de dados provavelmente fornecerá um valor "nominal" ou uma tolerância - você precisaria saber a tensão exata.
• Sua fonte de alimentação (bateria) precisaria ser muito mais precisa do que é prático para acionar um LED

O problema é que os diodos alteram dramaticamente sua corrente com uma mudança muito pequena na tensão. Isso pode ser visto na equação do diodo Shockley:

Isso mostra que a corrente (I) varia exponencialmente com a tensão aplicada (V). Portanto, embora seja possível aplicar uma tensão fixa a um diodo e obter uma corrente precisa, é difícil. A corrente de diodo é relativamente fácil de controlar no modo atual, pois você pode criar uma fonte de corrente aproximada com um resistor e um headroom de tensão suficiente. É o que está acontecendo quando você tem um resistor em série com seu diodo em 5V. Uma alternativa é um coletor de corrente constante, o que é fácil de fazer em um IC. Eles aparecem como chips de driver de LED que podem absorver uma corrente programada e também funcionam bem.

Será óbvio considerando que

• "Um LED que desenha 20 mA quando você aplicou 2,2V desenha 20 mA quando você aplica 2,2 Volts" :-)

ou seja, na sua situação ideal, você tem estabilidade. Mas sua pergunta mostra que você está ciente de que, no mundo real, essa situação ideal não se aplicaria. Perceber isso é um bom começo.

Como a Starblue disse, olhar para a folha de dados é uma boa idéia.

Abaixo está a curva tensão versus corrente para um LED razoavelmente típico. Os fabricantes dizem que nominalmente é avaliado em 100 mA a 3,2V, mas uma olhada na curva mostra que, conforme o desenho, cai 3,3V a 100 mA. A tabela e a curva devem ser valores "típicos" - é um começo ruim quando uma folha de dados discorda de si mesma, mesmo que levemente, mas não é importante aqui e demonstra a relação inexata entre Vf e If na prática para um LED escolhido aleatoriamente. A folha de dados diz que Vf pode ser tão baixo quanto 2,9V e tão alto quanto 3,5V a 100 mA.

Observe a curva e observe o que acontece com um LED típico se Vf for alterado de 3,3V (= 100 mA) para 3,4V. Em 3,7V, ele desenha 200 mA, em cerca de 4,05V = 300 mA e em 4,4V, desenha 400 mA.

Ou seja, para uma mudança de Vf de 3,3V para 4,4V = ~ um aumento de 33% na tensão, a corrente passa de 100 mA para 400 mA.

Alguns exercícios simples, que ajudarão bastante a sua compreensão, se você os fizer, darão uma sensação muito melhor do que acontece na vida real. Tente calcular o estado estável nesta curva para uma tensão de fonte de alimentação fixa e uma série de valores de resistores. Em seguida, tente um valor fixo do resistor e uma série de tensões da fonte de alimentação.

Diga-nos se isso ajuda a sua compreensão.