utilizzando un altro diodo per "abbinare" la tensione della sorgente alla tensione del LED: NO NO NO!

Un LED è fondamentalmente un dissipatore di tensione: non assorbe corrente finché il la tensione attraverso di essa polarizza in avanti la giunzione del diodo, e poi all'improvviso quando si ottiene una tensione sufficiente la corrente attraverso di essa aumenta drasticamente. L'emissione luminosa di un LED dipende fortemente dalla quantità di corrente che lo attraversi: più corrente = più potenza luminosa. La caduta di tensione, sebbene approssimativamente costante, varia con la temperatura e da dispositivo a dispositivo.

In quasi tutte le applicazioni si desidera impostare l'uscita della luce, e quindi la corrente, ad un valore fisso, indipendente dalla tensione di alimentazione variazioni e variazioni della caduta di tensione del LED. Ciò significa che la sorgente ideale per un carico LED è una sorgente di corrente costante - che puoi implementare, è solo che è un problema farlo senza alcuni componenti aggiuntivi. In pratica si tende a utilizzare solo una sorgente di tensione (accesa e spenta da una porta logica o un MOSFET o un transistor bipolare) e un resistore per impostare la corrente.

L'equazione chiave è V _{alimentazione} - V _LED = I _LED * R , o I _LED = (V _{alimentazione} - V _LED ) / R

Il termine sul lato sinistro è la differenza tra la tensione di alimentazione e la caduta di tensione del LED. Questo può variare con la temperatura e la variazione da parte a parte. Un'analisi di sensibilità qui è abbastanza semplice: ΔI = ΔV / R - la variazione di corrente è uguale a 1 / R volte la variazione di tensione. Se si desidera che la corrente del LED sia meno sensibile ai cambiamenti di tensione, ciò significa che il valore di R dovrebbe essere più alto ... per una particolare corrente nominale del LED (di solito tra 5mA e 20mA), la corrente sarà meno sensibile ai cambiamenti di tensione se la tensione della sorgente è maggiore e la resistenza è maggiore.

Abbassando la tensione di alimentazione tramite un secondo diodo, si fa esattamente l'opposto: per ottenere la corrente desiderata, è necessario ridurre il valore di R, il che rende la corrente di carico più sensibile alla variazione di tensione. E stai anche introducendo un altro elemento del circuito (questo nuovo diodo) che ha tolleranze di tensione aggiuntive, rendendo queste variazioni di tensione maggiori. Aggiungeresti componenti extra che non hanno alcuno scopo se non quello di rendere l'uscita della luce più sensibile alle variazioni di tensione di alimentazione, temperatura e variazioni dei componenti.

Le uniche altre cose che vale la pena considerare ecco la dissipazione di potenza. Se si dispone di una sorgente di tensione fissa (ad esempio 5 V) e un LED o un altro elemento del circuito che utilizza solo una frazione di tale tensione (ad esempio 1,2 V), solo una frazione della potenza (1,2 / 5 V = 24% in questo esempio) è dissipato nel LED, e il resto (76%) viene dissipato in qualcos'altro che serve per collegare i due insieme. Questo è vero per qualsiasi alimentatore lineare (vedi sotto per un commento sugli switcher). Questo va in calore, che deve essere adeguatamente dissipato, e nella maggior parte dei casi il modo più economico e semplice per dissipare una data quantità di calore in modo controllato è un resistore. Funzionano correttamente in un intervallo di temperatura più elevato (la maggior parte dei diodi / transistor funziona fino a circa 150 ° C max) e il loro comportamento varia meno con la temperatura.

L'eccezione a tutto questo pensiero è un alimentatore switching. Molti driver LED stanno seguendo la rotta dello switcher e utilizzano la modulazione di larghezza di impulso + un transistor di commutazione e un induttore per aumentare l'efficienza. Ciò consente essenzialmente che tutta la dissipazione di potenza si verifichi nel LED (con un po 'di perdita in un MOSFET di commutazione e induttore). Tuttavia, tratti ancora il LED come un dissipatore di tensione, con il transistor di commutazione + induttore che funge da sorgente di corrente, variando il suo ciclo di lavoro per controllare la luminosità del LED (nei display visivi di alta qualità c'è anche un chip sensore di luce in modo che la corrente può essere variata per compensare l'invecchiamento del LED nel tempo in modo che la luce bianca non si sposti di colore verso il rosso o il verde o il blu). Un driver LED a commutazione costa, però, quindi a meno che tu non abbia bisogno dell'efficienza non mi preoccuperei.

In conclusione: mantienilo semplice, usa il resistore da solo.

Devo confessare di non averlo mai provato. Ma il resistore in serie ha un ruolo importante: è lì per limitare la corrente attraverso il LED. Se non c'è resistenza, la corrente può essere limitata alla fine ad un valore troppo alto per il LED o per il transistor del driver. Teoricamente dovresti aggiungere graficamente le caratteristiche U-I dei diodi e del LED e vedere sulla caratteristica risultante qual è la corrente per il tuo valore Vcc. Ma il problema principale è che questa corrente non può essere predetta in modo affidabile, poiché le caratteristiche del catalogo dell'interfaccia utente dei diodi e del LED forniscono una curva tipica e questa curva si sposterà anche con la temperatura.

Quindi, mentre potrebbe lavoro, non vorrei che funzionasse in ogni caso. Ma potresti ricevere aiuto da un posto inaspettato: l'IC che guida i tuoi LED. A volte le uscite digitali hanno resistenze interne o altri modi per limitare la corrente di uscita, al fine di evitare il sovraccarico. Quindi controlla la scheda tecnica del tuo attiny2313.

Scusa, ma l'intera premessa della domanda non funzionerà, perché i diodi non limitano la corrente. Sembra che tu stia confondendo tensione e corrente. Senza un resistore, non ci sarà nulla per limitare la corrente. Nel migliore dei casi, i LED funzioneranno bene, ma si consumeranno molto prima a causa della sovracorrente. Nel peggiore dei casi, farà scattare il LED da troppa corrente e nel peggiore dei casi friggerà il tuo microcontrollore cercando di assorbire o generare troppa corrente.

Fondamentalmente la risposta è che tu sempre è necessario limitare la corrente utilizzando resistori, a meno che non si stia utilizzando uno speciale driver LED IC che lo gestisce per te (spesso chiamato "assorbimento di corrente costante" o "sorgente di corrente costante").

Ho già utilizzato i circuiti integrati dei driver LED di Allegro in passato, funzionano abbastanza bene. È possibile controllare 16 singoli LED utilizzando solo 3 pin sul microcontrollore (o molti altri se si utilizza la matrice o il multiplexing). Vari altri fornitori producono anche circuiti integrati di pilotaggio LED. Oppure puoi farlo da solo usando una combinazione di registri a scorrimento, transistor e resistori.

Mi viene in mente che una bella proprietà dei resistori in serie è che quando la tensione di ingresso inizia a diminuire (ad es. quando le batterie si scaricano), gradualmente rappresenteranno meno della tensione totale man mano che la corrente attraverso i LED diminuisce. Ciò avrà l'effetto di rendere i LED più luminosi più a lungo. I diodi non avranno questa flessibilità.

davr ha la migliore risposta qui. I diodi in polarizzazione diretta hanno una corrente molto sensibile alla tensione. (e temperatura ...) Quindi non regoli la tensione, regoli la corrente. Un resistore è il modo più semplice (e non molto efficiente dal punto di vista energetico per farlo).

Una tipica corrente massima di un microcontrollore è 40 mA. A volte questo è limitato e talvolta spegnerà l'uc. Ecco perché a volte puoi collegare un LED direttamente a un uc.

Se stai pilotando un LED, la tensione non è importante perché è costante. Farà passare (quasi) tutta la corrente che fornisci, fino alla rottura. Ecco perché in qualche modo devi limitarlo e un diodo non lo farà.

Supponendo che tu stia limitando l'alimentazione a, ad esempio, 40mA, se non usi un resistore per ciascuno LED, la corrente verrà distribuita quindi se accendi un diodo sarà molto luminoso e quando accendi 10 led saranno dieci volte più deboli.

Ecco perché ogni tutorial LED che vedi in rete, regola la corrente con semplici resistenze.

Vorrei aggiungere un suggerimento: costruire un mirror corrente. Il problema con le resistenze è che resisteranno sempre alla stessa quantità. Perdi una certa quantità di energia resistendo al flusso di corrente anche quando i LED normalmente non attirerebbero troppo. Un mirror di corrente, o una sorgente di corrente costante, è molto più efficiente e ti consente di selezionare una corrente specifica a cui eseguire.

Inoltre, potresti prendere in considerazione l'utilizzo di un chip driver come ULN2803, linky: ULN2803

Scoprirai che è in grado di gestire molta più corrente di un microcontrollore e ti consente di pilotare carichi piuttosto grandi.

Se sei in grado di far funzionare il tuo circuito completo alla tensione diretta del led, non ci sono problemi: funzionerà bene. Perché non utilizzare un regolatore variabile e abbassare la tensione in quel modo invece di 3,3 V e due diodi? In alternativa, potresti utilizzare i diodi tra il catodo comune dei LED e la massa, anche in questo caso nessun problema.

Sulla scheda tecnica dei LED dovrebbe esserci un grafico etichettato come "Corrente LED vs. tensione diretta". Dovrebbe esserci anche qualcosa come "Rapporto tra ciclo di lavoro e corrente ammissibile" che potrebbe essere d'aiuto. Quei grafici dimostrano la differenza tra un diodo "ideale" e quello attuale ... e possiamo usarlo a nostro vantaggio!

Ho scelto un voltaggio che dia una corrente che è la metà del valore massimo. Ho rovistato tra i diodi finché non ho trovato una combinazione che abbassasse la tensione da 5 V a 2,8 V, per questo LED che ha prodotto una corrente misurata di 9,2 mA, meno della metà del valore massimo. La luminosità era normale. Il metodo, sebbene non sia l'ideale, funziona bene, anche con un duty cycle del 100%.

Tuttavia, devi controllare la tensione piuttosto bene. Un alimentatore da banco variabile e un amperometro aiuteranno molto, anche se anche tentativi ed errori funzionano bene. Normalmente userei solo resistori, ma non ne ho e non posso comprarne altri in questo momento.

Quando un diodo viene utilizzato come contagocce di tensione per i LED, la capacità del diodo potrebbe essere un problema all'accensione e consentire una corrente LED molto breve ma elevata prima che il diodo conduca. I controlli dell'ambito delle correnti dei LED all'accensione mostrano se questo sta accadendo.

Mi piace la tua idea e penso che sia eccellente, cambierei solo un po 'l'hardware.

Se hai sentito parlare di un diodo zener, penso che sia più quello che hai stai cercando. Mantengono una tensione costante su un'ampia gamma di correnti e puoi ottenerne una per 1,8 V. Uno zener è un diodo che ha una tensione di rottura inversa che è molto controllata e non cambia di una quantità notevole. I diodi zener da 5,1 V sono i più indipendenti dalla temperatura a causa dei parametri fisici, ma anche un 1,8 può esserlo.

Il LED che stai utilizzando ha una velocità operativa abbastanza ampia, quindi una variazione nella tua alimentazione dovrebbe non è un grosso problema per il circuito, che rimuove il motivo per cui le persone normalmente usano i resistori, come limitatori di potenza, ma spesso lo misuriamo come un dispositivo di limitazione di corrente / tensione.

La cosa che mi preoccupa è la corrente massima che il tuo microcontrollore può emettere, ma questo è stato sollevato in altri post.

Usare uno Zener per abbassare una tensione fino a un intervallo operativo per un altro dispositivo è una pratica comune di cui ho letto e ho usato me stesso. Sono sicuro che sarai soddisfatto del risultato.