Ayuda a un principiante a comprender si un diseño es correcto

Estoy bastante familiarizado con la ley de Ohm e hice algunos cálculos. Me gustaría que ingenieros experimentados confirmen si es correcto o señalar dónde cometí un error.

aquí está la idea

  • Quiero alimentar una tira de fabricación propia de 20 LED preferiblemente en serie (suponiendo 2.5Vf @ 20ma)
  • Tengo una fuente de alimentación de CC de 4,5 W, 5 V y 0,9 amperios
  • Calculé la resistencia requerida para el circuito de esta manera:
P = V * I
P = (20 * 2.5) * 0.02
P = 1W
---
V = I * R
50 = 0.02 * R
R = 2500ohms

A partir de eso, asumí que podría alimentar 20 LED en serie con esa fuente de alimentación y una resistencia de 2.5Kohm. También aprendí que los circuitos en serie tienen caídas de voltaje pero la corriente es la misma, y ​​en el circuito en paralelo, el voltaje es el mismo pero la corriente cae. ¿Es eso correcto o me perdí algo?

Nuevamente, soy un principiante absoluto en ingeniería eléctrica. Me gradué en CS pero nunca me metí en la física de los circuitos.

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De las respuestas, deduje que se usa una resistencia para reducir el voltaje que no caen los LED, por lo que, en este caso, mi fuente de alimentación de 5 V podría alimentar como máximo 1 LED con brillo máximo o 2 aunque más tenue.

¿Podría usar un aumento para aumentar el voltaje y alimentar esos 20 LED en serie?

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Todas las respuestas me ayudaron a comprender mucho más sobre la electrónica y cómo funcionan, así como a diseñar circuitos siempre por margen y no por los valores nominales. Me di cuenta de mi error al tratar de usar LED en serie en lugar de en paralelo, no se me ocurrió, necesitaría solo dos cables y no 2 para cada LED, lo sé, un error tonto.

Gracias a todos por la ayuda, los consejos y la información.

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

¿Qué voltaje es su fuente de alimentación?
Los LED blancos generalmente son UV con luminóforo, por lo que no espere menos de 3,2 V de caída de voltaje a la corriente nominal.
@Hearth es 5V
¿Por qué esperas poder alimentar los LED de la serie 20 con 5 V?
@Hearth eso es lo que me gustaría entender, puedo encender varios LED en paralelo en 5V siempre que haya suficiente corriente, ¿correcto? Dado que la potencia es un producto de la corriente y el voltaje, debería ser posible alimentar en serie o en paralelo de la misma manera. Si no, ¿por qué es eso?
@ViníciusNegrão Un sitio para leer podría ser este en Digikey .
No puede cambiar su pregunta a una completamente no relacionada, ya que ahora invalida las respuestas a la pregunta original. Si tiene una nueva pregunta, comience una nueva pregunta.
@jonk gracias por el enlace, iré a leerlo

Respuestas (3)

Puedes usar la fuente de alimentación con tus LED...si conectas cada LED en serie con su propia resistencia, y 20 de estas en paralelo.

Como tiene 0,9 A y 20 LED de 20 mA cada uno, los LED consumirán un total de 400 mA, por lo que tendrá mucha energía de sobra.

No menciona el tipo de LED, pero azul/blanco/violeta tomará alrededor de Vf = 3V cada uno, rojo/verde/amarillo alrededor de Vf = 2V cada uno (para valores más exactos, lea sus hojas de datos).

Entonces, la resistencia debe ser (5V - Vf) / 20mA = (5V - 3V)/0.02 = 100 ohmios para blanco o 150 ohmios para rojo; aumente estos valores por un margen de seguridad (120 o 180 ohmios) y es perfectamente seguro aumentar aún más si es demasiado brillante.

Hay más cableado involucrado, pero aún puede ser más simple que un convertidor elevador.

Ok bueno, gracias por toda la información. Pensé que el paralelo sería simple solo porque conectaría negativo a positivo de LED a LED y desperdiciaría menos cable. Pero recién ahora me doy cuenta de que sería más simple simplemente ejecutar 2 cables en toda la longitud y conectar cada LED en paralelo, eso funcionaría igual de bien. ¡Gracias de nuevo!
Cada resistencia LED+. Podrías preguntarte ¿dónde está el aprendizaje si lo hago de esta manera? Hay un mensaje más profundo, sobre dónde están las ventajas de los circuitos en serie y en paralelo. Ambos tienen usos legítimos, y la necesidad de 2 cables de longitud completa o 20 resistencias son inconvenientes. Pero puede ajustar el brillo de los LED individuales (cambiando las resistencias)
gracias por la respuesta. En mi caso, será mejor hacerlo en paralelo, pero aprendí por qué no funcionaría en serie en este caso, que sería mejor y más económico usar más resistencias y cables que comprar un amplificador elevador. Tanta información valiosa aquí, nuevamente, gracias a todos por la ayuda.
(Para simplificar el cableado, también PUEDE encontrar LED con resistencias incorporadas. Sin embargo, es una compensación, ¡son más difíciles de encontrar!)

Su cálculo de resistencia es incorrecto. Tiene 20 LED con un voltaje directo nominal (tenga en cuenta el nominal, es decir, puede ser más pequeño o más grande) de 2.5V. Por lo tanto, necesita al menos 50 V para su fuente de alimentación. Digamos que la fuente de alimentación es de 60 V para hacer frente a la variación del Vf nominal. El cálculo de la resistencia en serie sería entonces R = (60-50)/0,02 = 500 ohmios. P = I2R = 0.2W desperdiciados en la resistencia. Por lo tanto, necesitaría una resistencia de 500 ohmios con una clasificación superior a 0,2 W.

Ok, noté que debería considerar variaciones. Mi pregunta ahora es, ¿puedo alimentar 20 LED en serie con una fuente de alimentación de 4.5w 5V 0.9amp? Si es posible, ¿cómo sería ese circuito? Consideración del uso de un regulador elevador
El uso del término de búsqueda 'convertidor de refuerzo LED' debería dar muchos ejemplos. Sugeriría aprender la ley de Ohm al pie de la letra: sin los conceptos básicos, irás en círculos. Para ser claros, las resistencias desperdician energía en forma de calor. No crean voltaje. O dicho de otra manera, necesita 1V para tener un flujo de 1A a través de una resistencia de 1Ohm.
gracias por la respuesta, es una gran información, pero decidí optar por un diseño paralelo, es bueno comprender finalmente las ventajas y desventajas de cada diseño. ¡Gracias a todos por la informacion!

Necesita la resistencia para bajar el voltaje que no caen los diodos. Sus diodos en realidad caen todos los 50 V (suponiendo que ese sea el voltaje de la fuente de alimentación), por lo que si los diodos son exactamente como los describe (pista: no lo serán), no necesita ni quiere una resistencia. Sin embargo, ese sería un diseño desagradable. Es mejor usar un suministro con algo de margen para que pueda compensar la diferencia con una resistencia, o use un suministro más pequeño y divida sus diodos en dos cadenas paralelas.

Bien, ¡lo tengo! Entonces, si quisiera alimentar una cadena de LED sin tiras paralelas, en realidad necesitaría un elevador en lugar de una resistencia. Supongo que mi error fue pensar que una resistencia aumentaría el voltaje, ya que V = I x R, pero es un error.
No es un concepto erróneo, pero todas las caídas de voltaje alrededor de un bucle deben sumar cero (incluidas las convenciones de signos). Busque ejemplos de la ley de voltaje de Kirchoff. Sus ecuaciones en realidad funcionan para una resistencia paralela a los diodos, pero entonces la resistencia no tendría impacto en la corriente a través de los diodos.
Gracias por la respuesta, definitivamente lo leeré para entender más sobre los conceptos básicos de la electrónica.
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