Calor de resistencia en una matriz de LED

Cambiar la potencia nominal de una resistencia puede hacer que se caliente menos, ya que las resistencias de mayor potencia son mejores para eliminar el calor. Sin embargo, esto no hace nada sobre la disipación real.

Una resistencia de 270 Ω con 100 mA a través de ella, por ejemplo, disipará 2,7 W independientemente de la potencia nominal de la resistencia. La potencia nominal solo te dice si la resistencia se dañará en el proceso. Si se trata de una resistencia de "2 W", se calentará bastante y posiblemente comenzará a humear un poco, pero probablemente sobrevivirá al menos por un tiempo. Si es una resistencia de 0805 1/8 W, se desvanecerá en una bocanada de humo con bastante rapidez. Si se trata de una resistencia de "5 W", simplemente se quedará allí y se calentará razonablemente, pero de lo contrario continuará funcionando correctamente indefinidamente, suponiendo que nada a su alrededor impida que elimine el calor.

Su problema real parece ser una falta de coincidencia entre el voltaje de la fuente de alimentación y lo que realmente quieren sus LED. Si muestra un esquema, será posible hacer recomendaciones específicas. En general, ayudará a encadenar varios LED en serie para que su caída de voltaje total sea un poco menor que el voltaje de suministro. Luego elige una resistencia que elimina la diferencia en la corriente deseada. De esa manera, el voltaje a través de la resistencia es una pequeña fracción del total, lo que también significa que la potencia desperdiciada en la resistencia será una pequeña fracción de la potencia total.

Usted dice que sus LED caen alrededor de 3.3 V cuando se usan en la corriente deseada. Eso suena plausible. 24 V / 3,3 V = 7,3, por lo que podría conectar hasta 7 LED en serie para usar la mayoría, pero no todos, los 24 V disponibles. Sin embargo, eso daría un total de 3,3 V * 7 = 23,1 V, lo que no deja mucho para una resistencia para regular la corriente. En este caso, probablemente sea mejor poner 6 LED en serie. El voltaje nominal de la cadena será entonces 6 * 3,3 V = 19,8 V, lo que deja 4,2 V en la resistencia. Digamos que desea ejecutar los LED a 100 mA. Esa también será la corriente a través de la resistencia ya que los LED y la resistencia están todos en serie. 4,2 V/100 mA = 42 Ω, que es el valor de la resistencia para generar la corriente correcta a través de la cadena de LED cuando se aplican 24 V a todo el conjunto. En ese caso, la resistencia disiparía 420 mW, por lo que un "1 W"

Si desea 20 mA a través de la cadena de LED (como sería común con los LED T1 3/4), simplemente conecte números diferentes. 4,2 V/20 mA = 210 Ω, que ahora disipa solo 84 mW. Una resistencia 0805 puede manejar eso.

Agregado:

Ahora muestra que tiene 8 cadenas de 5 LED cada una con una resistencia de 270 Ω en la cadena. Dado que sus LED están cayendo 3,3 V cada uno, los LED totalizan 16,5 V dejando 7,5 V en la resistencia. Dado que las resistencias son de 270 Ω, eso implica que su corriente por cadena es de 28 mA. Ese es un valor extraño. ¿Realmente pretendías que fuera de 20 mA quizás? La disipación por resistencia será entonces de 210 mW. Eso es demasiado para un 0805 común, pero estaría bien para un "1/2 W" o más grande, o incluso un "1/4 W" en teoría, aunque eso no deja mucho margen.

Si desea 20 mA a través de cada LED, colóquelos en tiras de 6 en lugar de 5 y use los valores que calculé en mi último ejemplo en la sección anterior.

En primer lugar, tenga en cuenta que incluso 56 ºC probablemente se encuentre dentro de las especificaciones de su resistencia, que suelen llegar a 70 ºC para las piezas de consumo.

Tenga en cuenta también que las resistencias de 1 W aún disiparán la misma cantidad total de calor, así que no, eso realmente no solucionará su problema de calor. Si sus LED tienen una caída de 3,3 V en cada uno, entonces le quedan 7,5 voltios en las resistencias. Para una resistencia de 270 ohmios, eso es (7.5 ^ 2 / 270) = aproximadamente 200 mW.

La forma más fácil de disipar menos energía en sus resistencias sería usar una fuente de voltaje más bajo. Si usó un suministro de 18 V y cambió sus resistencias a 54 ohmios (para mantener la misma corriente), solo disiparía 42 mW en las resistencias.