Светодиод: управляется током

Светодиод — тоже диод, но его кристалл излучает свет, когда через него идёт ток. И управляется он именно током: напряжение на нём почти фиксировано (зависит от материала кристалла), а вот ток может меняться в разы.

Отсюда правило: последовательно нужен резистор или драйвер. Без него светодиод от 5 В возьмёт столько, сколько сможет, и умрёт за секунды. С резистором ток ограничен и предсказуем.

Типичные падения: красный 1.8–2.0 В, жёлтый и зелёный 2.0–2.2 В, синий и белый 2.9–3.3 В. Максимальный ток — обычно 20 мА для индикаторных, 100 мА и больше для мощных.

Три вывода, которые надо помнить:

Первый: чем ближе напряжение питания к падению на светодиоде, тем хуже стабильность. Красный (2 В) от 3.3 В через 100 Ом — ток 13 мА, но если светодиод реально 1.8 В, будет 15 мА. От 5 В разброс влияет слабее.

Второй: яркость нелинейна. Удвоение тока не даёт удвоения яркости, а нагрев растёт. Для индикации 5–10 мА обычно достаточно, и это щадит батарейку.

Третий: ШИМ — нормальный способ регулировать яркость. Быстрое включение-выключение (сотни герц) глаз усредняет, а потери в ключе минимальны. Именно так работают подсветки экранов и адресные ленты.

Мощные светодиоды (1 Вт и выше) требуют драйвера со стабилизацией тока и теплоотвода. Резистор там не годится: при 350 мА падение в 0.1 В даёт разброс тока в десятки процентов, и кристалл деградирует.