【導(dǎo)讀】電子設(shè)計(jì)中常見但不那么令人興奮的方面之一是選擇合適的電阻值來限制通過無處不在的小指示燈（稱為 LED）的電流。該過程并不是特別復(fù)雜——我們假設(shè) LED 兩端的壓降恒定，然后進(jìn)行一些數(shù)學(xué)計(jì)算以確定能夠?yàn)槲覀兲峁┧枵螂娏鞯碾娮琛?/p>
電子設(shè)計(jì)中常見但不那么令人興奮的方面之一是選擇合適的電阻值來限制通過無處不在的小指示燈（稱為 LED）的電流。該過程并不是特別復(fù)雜——我們假設(shè) LED 兩端的壓降恒定，然后進(jìn)行一些數(shù)學(xué)計(jì)算以確定能夠?yàn)槲覀兲峁┧枵螂娏鞯碾娮琛?br style="padding: 0px; margin: 0px auto;"/>
恒壓假設(shè)與實(shí)際情況完全不符，但我們沒有采用它，因?yàn)橥ǔＮ覀儾唤橐?LED 電流是否略高于或低于預(yù)期。
但是，當(dāng)我們處理集成到單個(gè)封裝中的 LED 陣列時(shí)，恒壓假設(shè)就失效了——例如，七段顯示器。它讓我們失望，因?yàn)樗鼘?dǎo)致了一個(gè)難題：如果我們假設(shè)設(shè)備中所有 LED 的壓降恒定（且相等），我們可以僅用一個(gè)限流電阻驅(qū)動(dòng)整個(gè)顯示器。然而，似乎每個(gè)人都決定為每個(gè) LED 使用單獨(dú)的電阻器。
考慮以下電路，它表示一個(gè)封裝中具有三個(gè)共陰極 LED 的器件。
假設(shè)每個(gè) LED 的正向電壓 (V F ) 為 1.6 V。如果我們向每個(gè)引腳施加 5 V 驅(qū)動(dòng)信號(hào)，則共陰極電壓為 3.4 V，則通過電阻器的電流為 10.3 mA。因?yàn)槊總€(gè) LED 都有相同的壓降，我們假設(shè)它們有相同的電流，所以每個(gè) LED 的正向電流 (I F ) 為 3.4 mA。大功告成——為什么要費(fèi)心使用三個(gè)電阻器呢？
這里有兩個(gè)問題：首先，壓降不是恒定的。其次，我們不能假設(shè)三個(gè) LED 具有完全相同的電流-電壓特性。
通過 LED 的實(shí)際電流由指數(shù)關(guān)系決定，例如：
注意兩點(diǎn)：
? 一旦 LED 處于完全導(dǎo)通狀態(tài)，V F可被視為近似恒定，因?yàn)榧词?I F大幅增加也對(duì)應(yīng)于 V F的微小變化。
? 在指數(shù)曲線斜率快速增加的區(qū)域，V F的小變化對(duì)應(yīng)于 I F的大變化。
現(xiàn)在讓我們假設(shè)其中一個(gè) LED 的電流-電壓特性相對(duì)于其他兩個(gè) LED 向左移動(dòng)。
當(dāng)施加電壓時(shí)，這個(gè)麻煩的 LED 將在 V F = 1.3 V 時(shí)進(jìn)入完全導(dǎo)通狀態(tài)，并且由于所有 LED 共享一個(gè)陰極，因此這個(gè) LED 會(huì)將其他 LED 上的電壓限制在 1.3 V。這是一個(gè)問題因?yàn)閷?duì)于其他兩個(gè) LED，1.3 V 僅對(duì)應(yīng)少量電流。
這里的要點(diǎn)是，您通常不想只使用一個(gè)限流電阻，因?yàn)槟鸁o法確保 LED 均等地共享電流；此外，一個(gè) LED 可能會(huì)比其他 LED 獲得更多的電流。
然而，包含在單個(gè)封裝中的 LED 應(yīng)該表現(xiàn)出相當(dāng)一致的電流-電壓特性（除非它們是故意不一致的，例如 RGB LED 模塊）。因此，單個(gè)限流電阻可能在許多應(yīng)用中提供足夠的性能——但請(qǐng)記住考慮功耗！功率與電流的平方成正比，如果您需要，例如，八個(gè) LED 都以顯著亮度工作，則通過單個(gè)電阻器的電流會(huì)變得非常大。
除了單電阻器方法帶來的不便的高功率耗散之外，底線是每個(gè) LED 的單獨(dú)電阻器是驅(qū)動(dòng) LED 陣列的方式。
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