Asa de, rezistor... Elementul de bază al construirii unui circuit electric.

Sarcina unui rezistor este limitarea curentului curgând prin lanț. NU în conversia curentului în căldură și anume în limitarea curentului. Adică fără rezistor unul mare curge prin lanț actual, încorporat rezistor curentul a scăzut. Aceasta este munca lui, efectuând că acest element al circuitului electric generează căldură.

Exemplu de bec

Luați în considerare munca rezistor pe exemplul unui bec din diagrama de mai jos. Avem o sursă de curent, un bec, un ampermetru care măsoară actual trecând prin lanț. ȘI Rezistor. Când rezistor este absent în circuit, un mare actual, de exemplu, 0,75A. Becul arde puternic. Un rezistor a fost construit în circuit - curentul avea o barieră de netrecut prin circuit actual a scăzut la 0,2A. Becul este mai puțin luminos. Este de remarcat faptul că luminozitatea cu care arde becul depinde și de tensiunea de pe acesta. Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât mai luminos.

În plus, pe rezistor merge mai departe cadere de tensiune. Bariera nu numai că întârzie actual, dar și „mănâncă” o parte din tensiunea aplicată de sursa de alimentare circuitului. Luați în considerare această toamnă în figura de mai jos. Avem o sursă de alimentare de 12 volți. Pentru orice eventualitate, un ampermetru, doi voltmetre de rezervă, un bec și rezistor. Porniți circuitul fără rezistor(stânga). Tensiunea la bec este de 12 volți. Conectăm rezistența- o parte din tensiune a căzut pe el. Voltmetrul (dreapta jos în diagramă) arată 5V. Restul de 12V-5V = 7V a rămas pe bec. Voltmetrul de pe bec a indicat 7V.

Desigur, ambele exemple sunt abstracte, inexacte din punct de vedere al numerelor și sunt concepute pentru a explica esența procesului care are loc în rezistor.

Unitate de rezistență pentru rezistență

Caracteristica principală rezistor – rezistență. unitate de măsură rezistenţă- Ohm (Ohm, Ω). Cu atât mai mult rezistenţă, mai mare actual este capabil să limiteze, cu cât degajă mai multă căldură, cu atât mai mult căderi de tensiune Pe el.

Legea lui Ohm pentru un circuit electric

Legea fundamentală a întregii energie electrică. Legături Tensiune (V), Forță actual(I) și Rezistență (R).

Puteți interpreta aceste simboluri în limbajul uman în diferite moduri. Principalul lucru este să poți aplica pentru fiecare lanț specific. Să folosim Legea lui Ohm pentru circuitul nostru rezistorși becul discutat mai sus și calculează rezistenta rezistenta, la care actual de la o sursă de alimentare de 12V va fi limitată la 0,2. În acest caz, considerăm că rezistența becului este 0.

V=I*R => R=V/I => R= 12V / 0,2A => R=60Ohm

Asa de. Dacă este încorporat într-un circuit cu o sursă de alimentare și un bec a cărui rezistență este 0, rezistor 60 ohmi nominal, atunci curent care circulă prin circuit, va fi 0,2A.

Caracteristica puterii rezistenței

Microproger, cunoașteți și amintiți-vă! Parametru puterea rezistenței este unul dintre cele mai importante atunci când se construiesc circuite pentru dispozitive reale.

Puterea curentului electricîn orice secțiune a circuitului este egal cu produsul curentului care circulă prin această secțiune de Voltajîn această parte a lanțului. P=I*U. Unitate de masura 1W.

Când trece curentul rezistor se lucrează pentru limitarea energiei electrice actual. Când munca este terminată, căldura este eliberată. Rezistor disipă această căldură în mediu. Dar dacă rezistor va face prea multă muncă, va elibera prea multă căldură - nu va mai avea timp să disipeze căldura generată în interiorul său, se va încălzi foarte mult și se va arde. Ce se întâmplă ca urmare a acestui incident depinde de factorul noroc personal.

Puterea nominală a unui rezistor este curentul maxim pe care îl poate suporta fără supraîncălzire.

Calculul puterii rezistenței

calculati puterea rezistenței pentru circuitul nostru de becuri. Asa de. Avem actual trecând prin lanț (și, prin urmare, prin rezistor), egal cu 0,2A. Căderea de tensiune pe rezistor egal cu 5V (nu 12V, nu 7V, și anume 5 - același 5 pe care îl arată voltmetrul rezistor). Înseamnă că putere actual peste rezistor egal cu P=I*V=0,2A*5V=1W. Încheiem: rezistor pentru că circuitul nostru trebuie să aibă un maxim putere nu mai puțin de (și de preferință mai mult de) 1 W. În caz contrar, se va supraîncălzi și eșua.

Conectarea rezistențelor

Rezistoareîn circuitele electrice au conexiune serială și paralelă.

Când sunt conectate în serie, totalul rezistenta rezistenta este suma rezistenţă toata lumea rezistorîn legătură:

La conexiune paralelă general rezistenta rezistenta calculat prin formula:

Aveti vreo intrebare? Scrie un comentariu. Vă vom răspunde și vă vom ajuta să vă dați seama =)

Articolul încearcă să arate de ce este necesară utilizarea unui rezistor de limitare a curentului pentru LED. Și cum poți conduce un LED fără rezistor. Când citiți despre LED-uri, este posibil să observați că toată lumea vorbește despre necesitatea unui rezistor de limitare a curentului. Dar de obicei nu spune de ce. LED cu rezistență de limitare a curentului Dacă te uiți la documentația LED-ului, vei observa că caracteristica curent-tensiune a LED-ului nu este liniară. Deoarece LED-ul este un element semiconductor, caracteristica sa este diferită de cea a unui rezistor.

Dacă unui rezistor i se aplică o anumită tensiune, curentul prin acesta poate fi calculat folosind formula: I = R/V Exemplu: I = 100 ohmi / 5 V = 20 mA Evident, această formulă nu se aplică LED-urilor, deoarece acestea sunt o rezistență liniară. Dacă te uiți la graficul de mai sus, devine clar că creșterea tensiunii de la 0 la 1,6 V nu duce la o creștere vizibilă a curentului. Dacă aplicați puțin mai multă tensiune, curentul va crește și LED-ul va începe să lumineze. Am atins potențialul de deschidere pentru joncțiunea pn. Potențialul de pornire pentru un LED roșu tipic este în intervalul de la 1,7 la 2,2 V. Modificări mici ale tensiunii duc la schimbări mari ale curentului direct.

Documentația precizează de obicei curentul direct maxim absolut, cum ar fi 25 mA. Dacă aplicați o tensiune care duce la mai mult curent, LED-ul se va defecta. Deci este vital să rămânem în limite. Dacă conectați un LED direct la o sursă de alimentare de 5V, acesta se va arde imediat. Curentul mare va distruge joncțiunea pn. Din acest moment, apare un rezistor limitator. Să presupunem că avem un LED roșu cu un curent direct maxim de 25 mA și un potențial de deschidere de 2,1 V. Dacă dorim să folosim o sursă de alimentare de 5 V, astfel încât restul de 2,9 V să cadă peste el. Pentru rezistor obținem: R = V / I = (5 V - 2,1 V) / 25 mA = 116 ohmi. Pentru siguranța LED-urilor, utilizați un rezistor de 120 ohmi sau mai bine de 150 ohmi.

Deci nu vom aduce LED-ul la curentul maxim admis. R = V / I = (5V - 2V) / 20mA = 150 ohmi. Pentru a salva rezistența, acordați atenție disipării puterii. Se calculează astfel: P = V * I = 3 V * 20 mA = 60 mW. Deci, cel mai simplu mod este să luați o rezistență de 150 ohmi și 0,25 wați. Deci, asta este totul despre utilizarea obișnuită a unui LED cu o rezistență de limitare. LED fără rezistor de limitare a curentului În primul rând, de ce vrem să scăpăm de rezistor? Există două motive. Pentru început, disipă energia. Transformă electricitatea în căldură. Și vrem să obținem lumină de la LED. Nu e bun. De asemenea, puteți reduce numărul de componente. Dispozitivul va fi mai economic și va fi mai mult spațiu pe placa de circuit imprimat. Există două moduri de a face fără un rezistor. Una dintre ele este scăderea tensiunii de intrare.

Dacă întregul dispozitiv poate funcționa la o tensiune egală cu tensiunea de pornire a LED-ului, este grozav. Nu este nevoie de rezistență. O altă modalitate este de a utiliza modularea lățimii impulsului (PWM). Aceasta înseamnă că aprindem și stingem LED-ul. Dacă acest lucru se întâmplă suficient de repede, ochiul uman nu va observa diferența. Acesta integrează luminozitatea pe o anumită perioadă de timp, după cum se spune. Adesea, documentația indică vârful curentului direct. De exemplu: IF(vârf) = 160 mA (curent direct de vârf = 160 mA) Condiție: Lățimea impulsului<= 1 msec and Duty <= 1/10 (Условие: ширина импульса <= 1 мс, заполнение 1/10) Это означает, что можно включать светодиод с частотой 1 кГц, и он может гореть 1 мс и находиться в темном состоянии 9 мс. В большинстве случаев для пикового прямого тока не указаны напряжения, поэтому мы заранее не знаем, какое должно быть напряжения для тока 160 мА.

Privind graficul, puteți estima nivelul acestuia la aproximativ 3 - 3,2 V, dar autorul nu a verificat acest lucru. Ambele metode au fost folosite de autor pentru o matrice LED de 64 de pixeli, unde LED-urile au fost conectate la microcontroler fără rezistențe de limitare a curentului.

Tensiunea de intrare a fost de 3V dacă utilizați 2 baterii AA sau de aproximativ 2,4V dacă utilizați baterii reîncărcabile. Acest lucru vă permite să obțineți potențialul de deschidere al LED-urilor. Matricea permite adresarea unui rând întreg la un moment dat. Puteți selecta celulele pe rândul selectat doar setând biții coloanei. În momentul următor, prima linie este deconectată, a doua este conectată și așa mai departe. Deci comutați toate liniile din buclă. Acest lucru se face atât de repede încât este imposibil să vezi clipirea. Fiecare linie este actualizată la o rată de aproximativ 2 kHz și o lățime a impulsului de 1/8 (pentru că există 8 linii).

Dacă utilizați un microcontroler pentru a conduce o matrice LED sau LED, trebuie să acordați atenție limitei de curent pentru microcontroler. Fiecare pin I/O poate genera sau absorbi un anumit curent.

Documentația pentru ATtiny2313 de la pagina 181 spune: Valori maxime absolute (parametri maximi absoluti):

* Curent DC per pin I/O: 40,0 mA (10 mA la VCC = 5V, 5 mA la VCC = 3V) în condiții de stare staționară (netranzitorie), trebuie respectate următoarele: 1] Suma tuturor IOL, pentru toate porturile, nu trebuie să depășească 60 mA. Dacă IOL depășește condiția de testare, VOL poate depăși specificația aferentă. Nu se garantează că pinii vor absorbi un curent mai mare decât starea de testare enumerată.

(4. Deși curentul I/O testat este de 10 mA la sursa de 5 V și 5 mA la alimentare de 3 V, în absența tranzitorilor, trebuie respectate următoarele: 1] Suma tuturor curenților care curg în procesor pentru toate porturile nu trebuie să depășească 60 mA. Dacă curentul absorbit depășește condițiile de testare, tensiunea zero logică poate depăși valorile nominale. Nu se garantează că ieșirile vor transporta mai mult curent decât este specificat în condițiile de testare.)

După cum puteți vedea, dacă încercați să obțineți mai mult de 10 mA, nivelul de tensiune de ieșire ridicat sau scăzut poate depăși nivelul garantat de producător. O privire la următoarele două diagrame din documentație ar putea clarifica acest lucru.

Acest grafic arată cum scade tensiunea de ieșire a pinului pe măsură ce curentul crește pentru a furniza 2,7 V. 2,7 V nu este 3 V pe care îl pot furniza 2 baterii AA, dar în acest moment este destul de aproape. După cum puteți vedea, dacă se consumă mai mult curent, tensiunea de ieșire scade. La 5 mA avem o tensiune de 2,5 V, iar la 15 mA tensiunea scade la 2,1 V.

Acest grafic arată modul în care tensiunea de ieșire a unui pin depinde de curentul care curge în pin. În acest caz, când se consumă mai mult curent, tensiunea de ieșire crește. La 5mA tensiunea este de 0,15 V, iar la 15 mA se ridică la 0,5 V. Pentru a verifica dacă ATtiny2313 poate fi folosit în acest circuit, trebuie făcute câteva calcule. Pentru matrice, nu avem documentație cu grafice frumoase, dar există câteva numere. Tensiune directă: 1,80 - 2,20 V (tensiune directă: 1,8 - 2,2 V) Evaluare maximă: Curent direct: 25 mA (limită curent: 25 mA) Să presupunem că LED-ul funcționează la 1,8 V și 5 mA.

Acest lucru pare rezonabil atunci când ne uităm la alte documente. Acum, dacă analizăm cele 2 grafice prezentate mai sus la 5 mA, obținem 2,5 V pentru pinul sursă și 0,15 V pentru pinul de scurgere. 2,5 V - 0,15 V = 2,35 V Deci obținem 2,35 V pentru LED. Este mai mult decât ne așteptam (1,8 V). Mai multă tensiune pentru un LED înseamnă mai mult curent. Acum să calculăm pentru 10 mA. Analizând din nou, obținem 2,3 V pentru pinul sursă și 0,3 V pentru pinul de scurgere. 2.3V - 0.3V = 2.0V După cum puteți vedea, dacă tensiunea LED-ului crește, crește și curentul. O creștere a curentului duce la o scădere / creștere a tensiunii de ieșire la ieșire - sursă / scurgere. Și asta înseamnă o scădere a curentului.

Acestea. la un anumit nivel curentul se stabilizează. Se pare că 2.0V la 10mA este bine pentru LED și microcontroler. Acest lucru este valabil pentru un LED pe doi pini. Dar dacă vrem să controlăm întreaga linie de 8 LED-uri? În acest caz avem 8 pini sursă, 8 LED-uri și un pin de scurgere. Din exemplul de mai sus, rezultă că 10 mA per LED corespunde la 80 mA (!). E mult. Nici măcar nu apare pe diagramă. Să presupunem că avem doar 25 mA în total, apoi obținem 3,125 mA per LED.

Acest lucru oferă 2,6 V la fiecare sursă și 1,0 V la scurgere. 2,6 V - 1,0 V = 1,6 V Aceasta înseamnă că au rămas 1,6 V pentru fiecare LED, ceea ce este puțin mai mic decât potențialul de pornire. LED-urile se vor estompa. Din nou, dacă LED-urile consumă mai mult curent, microcontrolerul le va oferi o tensiune de ieșire mai mică. În acest caz, luminozitatea rândurilor va depinde de numărul de celule conectate: rândurile cu mai puține diode aprinse vor fi mai luminoase. Toate aceste calcule și studiul documentației relevante vor ajuta la înțelegerea în ce cazuri este necesar și în care nu este necesară utilizarea unui rezistor de limitare a curentului.

Pentru a înțelege ce este rezistența, să ne imaginăm o conductă prin care curge apa. Deoarece nimic nu interferează cu mișcarea apei în conductă, presiunea la ieșirea conductei va fi egală cu presiunea la intrarea în conductă. Acum sa taiem mental teava in doua si sa asezam intre ele o grila, la fel ca si strecuratorul cu care semanam faina. De asemenea, este de dorit să ne imaginăm că această plasă are o anumită grosime, dar acest lucru nu este necesar. Acum presiunea la ieșirea țevii va diferi de presiunea la intrarea țevii, iar cât de mult va diferi va depinde de dimensiunea celulei de plasă.

Dacă facem o analogie cu un circuit electric, atunci curentul este apa, dar rezistor – plasă, dar dimensiunea celulei - rezistență. Funcția rețelei este de a limita debitul de apă, iar scopul principal al rezistenței în circuitele electrice este de a limita curentul..

Toleranța arată cât de mult poate diferi rezistența reală a rezistenței față de cea declarată. Un rezistor de 100 ohmi cu o toleranță de 5% poate avea de fapt o rezistență de 95 până la 105 ohmi.

Se știe că atunci când curentul trece printr-un conductor, acesta din urmă se încălzește, adică energia electrică este transformată în energie termică. Puterea unui rezistor determină cantitatea de căldură pe care o poate disipa. Pe de altă parte, dacă scriem formula puterii după cum urmează

P = U²/R

P = I²*R

Devine clar că puterea determină curentul maxim care curge prin rezistor sau tensiunea maximă care poate fi aplicată acestuia. De regulă, rezistențele mai puternice sunt mai mari.

Utilizarea unui rezistor.

Rezistor limitator de curent.
Credeți că este posibil să conectați un LED, căderea de tensiune peste care este de 2V, la coroana la bornele căreia tensiunea este de 9V?
Bineînțeles că puteți, trebuie doar să limitați curentul care curge prin LED și rezistorul ne va ajuta în acest sens.

Un astfel de rezistor se numește rezistor limitator de curent, deoarece în acest circuit este proiectat să limiteze curentul prin LED. Rezistența sa este ușor de calculat folosind legea lui Ohm.

eu = (U coroane - U dioda)/ R

Și curentul prin LED nu trebuie să depășească 20mA, apoi obținem următoarele

R = (U coroane - U dioda)/ eu

R = (9 –2)/0.02 = 350 ohmi

Rezistența poate fi luată cu o valoare mai mare, de exemplu 470 ohmi, în timp ce dioda nu va străluci atât de puternic.

rezistență de tragere.
Imaginea de mai jos prezintă 4 microcircuite, butonul este conectat la cele două de sus fără un rezistor de tragere, iar la cele două de jos cu un rezistor de tragere.

Să ne uităm la primele două cipuri, atunci când butonul este apăsat, primul pin al cipului din stânga va fi 0V sau zero logic, iar primul pin al cipului din dreapta va fi tensiunea de alimentare sau cel logic. Este imposibil de determinat în ce stare se află ieșirea microcircuitului atunci când butonul nu este apăsat, ieșirea pur și simplu atârnă în aer și prinde pickup-uri, care sunt sursa de fals pozitive. Starea primei ieșiri a microcircuitelor inferioare este întotdeauna determinată, pentru microcircuitul din stânga, pe prima ieșire când butonul nu este apăsat - o unitate logică, când butonul este apăsat - un zero logic, pentru cel din dreapta, viciu invers. Dacă am înlocui rezistența de tragere cu o bucată de sârmă, atunci când butonul era apăsat, plusul s-ar conecta la minus și curentul ar tinde spre infinit.
Pentru a rezuma, rezistorul pull-up evită starea de incertitudine și limitează curentul.

Divizor de tensiune.
Cu ajutorul a două rezistențe conectate în serie, tensiunea coroanei poate fi împărțită în mai multe părți și, cu cât rezistența rezistorului este mai mare, cu atât căderea de tensiune pe el este mai mare.

Calcularea căderii de tensiune pe fiecare dintre rezistențe este foarte simplă, pentru aceasta trebuie să utilizați legea lui Ohm pentru a calcula curentul care curge prin ele și a-l înmulți cu rezistența fiecăruia dintre rezistențe.

Setarea câștigului amplificatorului operațional (op-amp)
În acest circuit, cu ajutorul rezistențelor, câștigul amplificatorului operațional este setat, dar dacă vă uitați cu atenție, devine clar că rezistențele din circuit formează un divizor obișnuit.

Lanțuri de distribuție.
Rezistorul împreună cu condensatorul formează un circuit RC, care poate fi folosit pentru măsurarea intervalelor de timp. Puteți citi mai multe despre asta.

Filtre.
Același lanț RC poate fi folosit ca filtru trece-înalt sau trece jos.

Astfel de filtre se numesc pasive, în funcție de valoarea rezistenței și condensatorului, pot trece unele frecvențe fără modificare și le atenuează pe altele.

Pe lângă rezistența obișnuită, despre care s-a scris mai sus, există rezistențe care își pot schimba rezistența în funcție de condițiile externe. De exemplu, un termistor, care își modifică rezistența în funcție de temperatură, sau un fotorezistor, a cărui rezistență depinde de iluminare.

Mulți utilizatori, când conectează o bandă de diodă sau un LED separat la o sursă de alimentare, constată că elementul refuză să ardă așa cum ar trebui, sau chiar mai rău, pur și simplu se arde.

Chestia este că nodul este conectat la sursa de alimentare fără protecție adecvată și calcule preliminare.

Această sarcină, destul de ciudat, este rezolvată foarte ușor. Există multe instrumente online pentru efectuarea automată a calculelor, dar nu toate aceste rezultate pot fi de încredere. Și cel mai bine este să înțelegeți mai întâi principiile și apoi să calculați totul manual pentru fiabilitate, mai ales că această operațiune este destul de simplă.

Ce trebuie sa stii

Dacă dintr-o dată nu cunoști cele trei legi (reguli) lui Kirchhoff pentru circuitele electrice, atunci calmează-te, nu vei avea nevoie de cunoștințele lor. Singura formulă necesară este descrisă de legea lui Ohm pentru secțiunea lanțului.

Ea arată așa.

Se citește astfel: puterea curentului unei secțiuni de circuit este direct proporțională cu tensiunea și invers proporțională cu rezistența pe aceasta. Sau așa: puterea curentului este egală cu tensiunea împărțită la rezistență (versiunea cea mai simplificată).

Formula este ușor convertită în altele dacă este necesar.

Pe acesta din urmă îl vom folosi în calculele noastre.

În original, formula este puțin mai complicată, deoarece ia în considerare rezistența internă și EMF a sursei de curent în sine.

Dar le putem neglija cu siguranță în condițiile date ale problemei.

Astfel, vom avea nevoie de următorii parametri:

1.Caracteristicile de ieșire ale curentului și tensiunii la punctul de conectare. Dacă aceasta este o secțiune a circuitului, atunci valorile sunt măsurate cel mai bine cu un ampermetru și un voltmetru. Dacă se realizează o conexiune directă la o sursă de curent (poate fi un redresor, o baterie sau un acumulator), atunci va fi suficient să cunoașteți valorile lor nominale indicate în marcaj sau în documentația însoțitoare.

2.Valorile maxime (maxim admisibile) și nominale ale tensiunii și curentului de alimentare pentru LED-ul conectat. Le puteți recunoaște cel mai des prin marcarea componentei radio. Dacă este o bandă LED, atunci în documentația însoțitoare.

Calcul în serie

De fapt, conexiunea în serie a LED-urilor, cuplată cu o rezistență de limitare, este schema cel mai des folosită. Deci, de exemplu, o bandă LED nu este altceva decât un set de LED-uri conectate în serie.

Orez. 1. Banda LED

Pentru claritate, schema schematică.

Orez. 2. Schema schematică

În acest caz, rezistorul va acționa ca divizor de tensiune și limitator de curent.

Formula va arăta astfel.

R ogr \u003d (U groapă - U sd) / I sd

• R ogr este valoarea rezistorului de limitare;
• U pit - tensiune la sursa de alimentare (sau la secțiunea circuitului la care este conectat blocul „diodă-rezistor”);
• U sd - tensiunea nominală de funcționare a LED-ului (vezi documentația tehnică);
• I sd - valoarea nominală (de lucru) a curentului de pe LED (vezi documentația tehnică pentru LED).

Dacă trebuie să conectați mai multe diode deodată, atunci formula va arăta astfel.

Limita R = (U groapa - N U sd) / I sd

Unde N este numărul de LED-uri conectate în serie.

Pentru benzile LED, este necesar să se opereze nu cu parametrii unui element (diodă), ci a întregii secțiuni simultan (pe baza standardelor pentru 1 metru de rulare, înmulțit cu numărul de contoare efectiv utilizate).

Cu această aranjare a pieselor, este permisă conectarea numai a diodelor care sunt identice în parametri (ele înșiși acționează ca divizoare de tensiune și, prin urmare, cineva pur și simplu nu are suficientă putere).

Exemplu de calcul

Fie U pit \u003d 24 V, U sd \u003d 1,8 V (în majoritatea LED-urilor acest interval este 1,5 - 2V), I sd \u003d 10 mA (sau 0,01 A, care corespunde, de asemenea, valorilor normale \u200b\u200bof modele de diode utilizate pe scară largă). Apoi înlocuind în formulă obținem:

Limita R \u003d (24 - 1,8) / 0,01 \u003d 22,2 / 0,01 \u003d 2220 (Ohm)

Sau 2,22 kOhm (kilo-ohm).

Dacă există 5 diode, atunci rezultatul va fi următorul:

Limita R \u003d (24 - 1,8 5) / 0,01 \u003d 15 / 0,01 \u003d 1500 (Ohm)

Rezistoarele sunt disponibile numai în valori fixe. Puteți obține ceea ce doriți conectând mai multe rezistențe diferite în serie (atunci valoarea lor se va aduna) sau în paralel (formula de calcul de mai jos).

Înainte de instalare, cel mai bine este să măsurați indicatorul cu un ohmmetru.

Includerea în schemă poate fi efectuată după cum urmează.

Orez. 3. Conectarea în paralel a LED-urilor

În acest caz, tensiunea din fiecare secțiune „rezistor-LED” este aceeași (cu conexiune paralelă, se modifică doar puterea curentului), ceea ce înseamnă că calculul va fi efectuat ca în exemplele de mai sus.

Calculul puterii disipate pe rezistor

Datorită faptului că cu cât rezistența elementului la curentul care trece prin el este mai mare, cu atât acesta din urmă lucrează mai mult. Iar munca este întotdeauna însoțită de eliberarea de energie, ceea ce înseamnă că rezistorul, ca element de blocare, se va încălzi inevitabil.

Pentru a preveni defectarea rezistenței mai devreme decât este necesar, este necesar să se calculeze corect energia primită și să se asigure disiparea ei uniformă.

Deoarece rezistența este conectată în serie în circuit, puterea curentului în secțiunea „diodă-rezistor” este aceeași peste tot și nu depășește valoarea nominală pe care am folosit-o în calcule, adică I sd (rezistența proprie a diodei). în acest caz poate fi neglijat, deoarece este neglijabil mic, se dovedește că rezistența secțiunii circuitului este foarte apropiată de valoarea rezistorului de limitare).

P (W) \u003d I 2 (A) R (Ohm)

Ca exemplu.

Pentru o rezistență de 2220 ohmi cu o putere de curent de 0,01 A în secțiunea circuitului

Un LED este un dispozitiv care emite lumină atunci când trece curent prin el.

În funcție de tipul de material folosit pentru fabricarea dispozitivului, LED-urile pot emite lumină de diferite culori. Aceste dispozitive miniaturale, fiabile și economice sunt utilizate în scopuri de inginerie, iluminat și publicitate.

LED-ul are aceeași caracteristică curent-tensiune ca o diodă semiconductoare convențională. În același timp, odată cu creșterea tensiunii directe pe LED, curentul care trece prin acesta crește brusc.

În legea pe care tocmai am menționat-o, trebuie menționat că nu folosim niciodată rezistența ca atare și nu intrăm niciodată în ecuație. Trecem acum la o altă lege esențială: Legea lui Ohm, care descrie cum funcționează rezistența.

Există o formulă mai comună pe care o vei vedea foarte des. Sau alte două metode de formulare pentru calcularea intensității sau rezistenței. Da, e cam enervant, nu-i așa, din moment ce nu există un singur cuvânt în cuvântul curent? Din păcate, lucrăm de 100 de ani, așa că pur și simplu purtați cu voi. Luați o rezistență de 3 ohmi cu un curent de 0,5 amperi. . Legea lui Ohm este importantă și merită un studiu suplimentar. Vom propune o serie de noi rezistențe, intensități și tensiuni și le vom folosi pentru a rezolva necunoscutul.

De exemplu, pentru un LED verde de tip WP710A10LGD de la Kingbright, atunci când tensiunea directă aplicată se modifică de la 1,9 V la 2 V, curentul se modifică cu un factor de 5 și ajunge la 10 mA. Prin urmare, atunci când LED-ul este conectat direct la o sursă de tensiune, cu o mică modificare a tensiunii, curentul LED-ului poate crește la o valoare foarte mare, ceea ce va duce la arderea joncțiunii p-n și a LED-ului.

Dacă lucrați în perechi cu un prieten, întrebați-vă unul pe celălalt și verificați-vă răspunsurile! Există și calculatoare online cu care vă puteți măsura. Graficul nostru este puțin ocupat, dar aproape am terminat. În sfârșit, ultima piesă a puzzle-ului. Deci, există motive întemeiate să doriți să controlați luminozitatea dacă aveți o baterie descărcată, dar doriți să păstrați luminile aprinse în același timp. Fișa tehnică de mai sus arată acest lucru. Vedeți coloana din dreapta?

Este foarte important să folosiți legile pe care tocmai le-ați învățat în practică și de aceea vom răspunde la un nou test. Rezolvați probleme folosind diagramele de mai sus. De fapt, există calculatoare online care te-ar putea ajuta, doar scopul învățării electronicii este de a efectua calcule chiar și pe o insulă pustie.

Se realizează folosind litere și cifre, cu ajutorul cărora puteți determina caracteristicile de calitate ale dispozitivelor.

Prin urmare, atunci când LED-urile sunt conectate în paralel, fiecare dispozitiv este de obicei conectat în serie cu propriul rezistor de limitare. Calculul rezistenței și puterii unui astfel de rezistor nu este diferit de cazul considerat anterior.

Nu ai fost rănit, nu-i așa? Ce intensitate trece printr-un rezistor de 100 ohmi? . Această placă experimentală era alimentată de trei tensiuni diferite și folosea aceeași rezistență. Răspunsul constă în utilizarea curentului. Rezistența nu produce lumină, ci căldură. Aceste tensiuni și curent de rezistență se pierd pentru totdeauna sub formă de căldură și sunt inutile în circuitul nostru. Deoarece este inutil să ardem bateria pentru a o transforma în căldură, trebuie să reducem cât mai mult energia consumată de rezistență și cea mai bună modalitate de a realiza acest lucru este să menținem tensiunea scăzută.

Când porniți LED-urile în serie, este necesar să porniți dispozitive de același tip.

În plus, trebuie luat în considerare faptul că tensiunea sursei nu trebuie să fie mai mică decât tensiunea totală de funcționare a întregului grup de LED-uri.

Calculul rezistenței de limitare a curentului pentru LED-urile în serie este considerat același ca înainte. Excepția este că în calcul, în locul valorii Usv, se folosește valoarea Usv*N. În acest caz, N este numărul de dispozitive pornite.

Nu este recomandat să coborâți sub acest prag, deoarece tensiunea directă poate varia, rezistențele și bateriile de asemenea, iar toate acele mici abateri de aproximativ 0,2V sunt intensitatea așteptată. Vom termina prin a cunoaște încă un detaliu care va apărea în setul tău. Ei bine, nu a fost atât de fantastic, pentru că este chiar foarte comun. Potențiometrele acționează ca niște rezistențe reglabile prin apăsarea unui buton. Vom discuta despre potențiometre în detaliu într-un tutorial viitor, așa că o vom lua ca pe o mică introducere!

Potențiometrele, ca și rezistențele, au o valoare în ohmi, de exemplu, acest potențiometru este de 2 kohm, potențiometrele au trei pini, doi în exterior și unul în centru. Contactul din centru, contactul cursorului, este uneori numit „curățător” în engleză.

Concluzii:

1. LED-urile sunt dispozitive larg răspândite utilizate în tehnologie pentru iluminat și publicitate.
2. Rezistoarele de limitare sunt adesea folosite pentru a preveni defectarea LED-urilor din cauza sensibilității lor la schimbările de tensiune.
3. Calculul valorii rezistenței rezistorului limitator se face pe baza legii lui Ohm.

Calculul rezistenței pentru conectarea LED-urilor pe video

Se poate înțelege de ce, atunci când potențiometrul este deschis, seamănă literalmente cu o lamă de ștergător de parbriz! Pe măsură ce pinul cursorului se mișcă de la un capăt la altul, rezistența dintre acel pin și pinul din stânga sau din dreapta se schimbă. Cu cât contactul cursorului este mai aproape de contactul lateral, cu atât rezistența este mai mică. Când potențiometrul este rotit până la capăt spre stânga, rezistența dintre pinul din stânga și pinul cursorului este de 0 ohmi, în timp ce rezistența dintre pinul cursorului și pinul din dreapta este de 2 kΩ.

Când potențiometrul este rotit până la capăt spre dreapta, se întâmplă invers. Rezistența dintre cele două contacte exterioare este întotdeauna aceeași. Rezistența dintre contactul cursorului și stânga și dreapta se schimbă! Să luăm un potențiometru 2 koma de sus, dacă butonul este centrat, atunci care este rezistența între contactul din dreapta și din stânga? În centru, aceasta este echivalentă cu jumătate din maxim, deci 1 koem.

(dioda emițătoare de lumină) - emite lumină în momentul în care trece un curent electric prin ea. Cel mai simplu circuit pentru alimentarea unui LED constă dintr-o sursă de alimentare, un LED și un rezistor în serie cu acesta.

Acesta este adesea numit balast sau rezistor de limitare a curentului. Apare întrebarea: „De ce LED-ul are nevoie de un rezistor?”. Este necesar un rezistor de limitare a curentului pentru a limita curentul care curge prin LED pentru a-l proteja de ardere. Dacă tensiunea de alimentare este egală cu căderea de tensiune pe LED-ul, atunci nu este necesar un astfel de rezistor.

Care este rezistența dintre știftul glisor și știftul din dreapta? . Simbolul schematic al unui potențiometru seamănă cu un fel de rezistență cu o săgeată centrală care simbolizează contactul cursorului. Săgeata mică din stânga indică direcția contactului cursorului, când potențiometrul este rotit în sensul acelor de ceasornic arată.

Dacă e în centru? . Selectați text pentru a vedea răspunsul. Dar mai întâi, de unde provin acești 100 de ohmi? Nu putem doar să reglam potențiometrul pentru a obține rezistența dorită? Prin urmare, avem o rezistență suplimentară de 100 ohmi pentru a o elimina. Acest lucru împiedică rezistorul să scadă sub 100 ohmi.

Calculul rezistenței pentru LED

Rezistența unui rezistor de balast este ușor de calculat folosind legea lui Ohm și regulile lui Kirchhoff. Pentru a calcula valoarea necesară a rezistenței, trebuie să scădem tensiunea nominală a LED-ului din tensiunea de alimentare și apoi să împărțim această diferență la curentul de funcționare al LED-ului:

Înainte de a începe, câteva definiții

Wow, a fost un curs intensiv de matematică. Vom reveni la software și la acele mici diode intermitente în tutorialele viitoare. Concluzie: nu conectați niciodată alimentarea sub tensiune la o baterie continuă sau la o sursă de alimentare!

Studiu de caz: Calculul rezistenței

Luați ca exemplu un LED roșu alimentat de o baterie de mașină de 12 volți.

Calculul puterii rezistenței

Rezistența variază de la câteva zeci de wați la câteva sute.

În ceea ce privește curentul continuu, dioda este adăugată în paralel și axul este relativ la LED. În curent alternativ, tensiunea este atât pozitivă, cât și negativă. Când curentul este pozitiv, LED-ul se aprinde, iar când este negativ, se stinge. Aici se poate prăji dioda deoarece nu suportă tensiune inversă mare. Se va adăuga o diodă, astfel încât curentul să circule prin ea. Vă rugăm să rețineți că curentul care trece prin rezistor este mai puternic decât atunci când LED-ul este aprins.

• V - tensiunea de alimentare
• V LED - scădere de tensiune LED
• I - curent de funcționare LED

Mai jos este un tabel cu dependența tensiunii de funcționare a LED-ului de culoarea acestuia:

Componente și coduri de culoare

Există riscul de scintilație. Rezistența este cea mai ușor componentă electronică de măsurat, înțeles și interpretat. Pentru unii, va fi un curs complet de deblocare a acestei componente, pentru alții, simple mementouri. Datorita dimensiunii reduse a componentelor, un marcaj clar pe componenta nu este posibil, se configureaza un cod de culoare, acest cod asociaza inelul de culoare corespunzator cu fiecare cifra. inelul poate avea semnificații diferite: număr, multiplicator sau toleranțe ale componentelor.

Iată tabelul rezumat al codurilor de culori. Iată un exemplu de rezistență în cea mai comună formă. Citirea folosind tabelul de mai sus ne oferă. Tocmai am decodat un rezistor cu 4 inele, totuși există și rezistențe cu 5 sau 6 inele, în acest caz codificarea este următoarea:. 5 inele: 3 cifre semnificative, multiplicator, toleranță. 6 inele: 3 cifre semnificative, multiplicator, toleranțe, coeficient de temperatură.

Deși acest circuit simplu este utilizat pe scară largă în electronica de larg consum, încă nu este foarte eficient, deoarece puterea în exces de la sursa de alimentare este disipată sub formă de căldură în rezistența de balast. Prin urmare, se folosesc adesea scheme mai complexe () care sunt mai eficiente.

Să folosim un exemplu pentru a calcula rezistența unui rezistor pentru un LED.

Combinație de mai multe rezistențe în serie, în paralel

Codul de culoare și fotografiile rezistențelor pe care le-am văzut până acum sunt componente radiale care necesită percepție. Această tehnologie este folosită din ce în ce mai puțin pentru utilizarea pe componentele de suprafață. În partea de sus este o rezistență de 10.000 ohmi și o rezistență de 10 ohmi. Acest marcaj este oarecum ambiguu, dar a fost definit astfel. Sunt folosite pentru că sunt mai ușor de reglat de roboți decât o curea. Pentru a alege o rezistenta este necesar sa se calculeze valoarea acesteia, dar si puterea pe care aceasta trebuie sa o disipeze, apoi va fi necesara alegerea unei tolerante in functie de aplicatie.

Avem:

• alimentare: 12 volți
• Tensiune LED: 2 volți
• Curent de funcționare LED: 30mA

Calculați rezistența de limitare a curentului folosind formula:

Rămâne să aleg toleranța pentru această rezistență. Cele mai comune rezistențe au o toleranță de 5%, care este intervalul de toleranță pentru o rezistență de 180 ohmi? În funcție de aplicație, poate fi necesar un nivel de toleranță mai mare pentru a limita abaterea. Apoi există 2 soluții: - selectați o rezistență cu o toleranță mai mică. - masurarea si sortarea rezistentelor de toleranta mai mare.

O diodă electroluminiscentă este o componentă electronică capabilă să emită lumină atunci când trece un curent electric.

• Ei nu consumă nimic.
• Au o viață grozavă.
• Se încinge foarte tare.
• Nu costă nimic.

Există diferite forme și culori. Principiul fizic este relativ complex.

Se pare că rezistența noastră ar trebui să aibă o rezistență de 333 ohmi. Dacă nu este posibil să selectați valoarea exactă din, atunci este necesar să luați cea mai apropiată rezistență mai mare. În cazul nostru, va fi 360 ​​ohmi (rândul E24).

Conectarea în serie a LED-urilor

Adesea, mai multe LED-uri sunt conectate în serie la aceeași sursă de tensiune. Cu LED-uri identice, consumul lor total de curent este egal cu curentul de funcționare al unui LED, iar tensiunea totală este egală cu suma tensiunilor de cădere ale tuturor LED-urilor din circuit.

Ei bine, destulă blabla pentru a exersa! Electronii sunt, de exemplu, în grămezi. Nu asa de repede! Știi, nici măcar nu am ajuns la partea recitit în care 90% din cursuri abandonează facultatea de fizică: intensitate și tensiune. Pentru a rămâne simplu, vom folosi analogia cu apa. O tragere mare seamănă puțin cu o cascadă: panta este foarte puternică și circulă multă apă.

Intensitatea de această dată este echivalentă cu lățimea canalului dvs. Daca canalul tau are un metru latime, nu va exista circulatie a apei, chiar daca panta este foarte mare.Daca sunt 100 de metri intre cele doua maluri ale canalului tau, va fi multa apa in moara ta: intensitatea este super.

Prin urmare, în acest caz, este suficient să folosim un rezistor pentru întregul șir serial de LED-uri.

Un exemplu de calcul al rezistenței unui rezistor în conexiune în serie.

În acest exemplu, două LED-uri sunt conectate în serie. Un LED roșu la 2V și un LED UV la 4,5V. Să presupunem că ambele au un curent nominal de 30 mA.

Ai văzut fulgerul albastru din videoclip? Ea știe să arunce. Rezistența este ca un mic baraj, va economisi toată acea apă, fiecare rezistență contează. Pentru a găsi rezistența corectă, trebuie să faceți un calcul. în internet.

Fie te uiți la „specificațiile” LED-ului tău și trebuie scris. Ca indicator, primul meu circuit de baterie descărcată s-a aprins normal timp de 10 ore, apoi din ce în ce mai puțin. Al doilea circuit, cu o baterie de 9V și rezistor, a funcționat normal timp de aproximativ 15 ore și s-a oprit după o zi.

Din regula lui Kirchhoff rezultă că suma căderilor de tensiune din întregul circuit este egală cu tensiunea sursei de alimentare. Prin urmare, tensiunea pe rezistor trebuie să fie egală cu tensiunea sursei de alimentare minus suma căderilor de tensiune pe LED-uri.

Dacă vrei mai multe articole ca acesta, așteaptă! Aceste benzi oferă caracteristici de lumină foarte bune și, dacă sunt utilizate corect, sunt aproape imposibil de operat cu succes. Se va vedea că utilizarea în iluminatul auto, de exemplu, trebuie să țină cont de un anumit număr de elemente pentru a asigura funcționarea în siguranță a LED-urilor și a echipamentelor care le alimentează.

Între fiecare bloc de 3 LED-uri este un condensator.

În funcționarea tipică, un LED alb are o tensiune de prag de 3 volți la 20 mA. Pentru cei interesați de calcul, formula utilizată pentru determinarea valorii rezistenței este următoarea. Prin urmare, avem 3 LED-uri în serie, adică. 9 volți la 20 mA.

Folosind legea lui Ohm, calculăm valoarea rezistenței rezistorului de limitare:

Rezistorul trebuie să aibă o valoare de cel puțin 183,3 ohmi.

Rețineți că, după scăderea căderii de tensiune, mai avem 5,5 volți. Acest lucru face posibilă conectarea unui alt LED (desigur, după recalcularea rezistenței rezistenței)

Conectarea în paralel a LED-urilor

Puteți conecta LED-uri și în paralel, dar acest lucru creează mai multe probleme decât cu o conexiune în serie.

Limitarea curentului LED-urilor conectate în paralel cu un rezistor comun nu este o idee bună, deoarece în acest caz toate LED-urile trebuie să aibă exact aceeași tensiune de funcționare. Dacă orice LED are o tensiune mai mică, atunci va curge mai mult curent prin el, ceea ce, la rândul său, îl poate deteriora.

Și chiar dacă toate LED-urile au aceeași specificație, ele pot avea caracteristici volt-amperi diferite din cauza diferențelor în procesul de fabricație. Acest lucru va duce, de asemenea, la un curent diferit care curge prin fiecare LED. Pentru a minimiza diferența de curent, LED-urile conectate în paralel au de obicei un rezistor de balast pentru fiecare șir.

Calculator de rezistență LED online

Acest calculator online vă va ajuta să găsiți valoarea corectă a rezistenței pentru un LED conectat astfel:

notă: al zecelea separator este un punct, nu o virgulă

Formula pentru calcularea rezistenței unui calculator online de rezistență

Rezistenta rezistenta= (U– U F)/ DACĂ

• U- sursă de putere;
• U F- tensiunea directă a LED-ului;
• DACĂ este curentul LED (în miliamperi).

Notă: Este prea dificil să găsești un rezistor cu rezistența obținută în calcul. De regulă, rezistențele sunt produse în valori standard (gamă nominală). Dacă nu puteți găsi rezistența necesară, atunci selectați cea mai apropiată valoare a rezistenței mai mare pe care ați calculat-o.

De exemplu, dacă obțineți o rezistență de 313,4 ohmi, atunci luați cea mai apropiată valoare standard, care este de 330 ohmi. Dacă cea mai apropiată valoare nu este suficient de aproape, atunci puteți obține rezistența necesară prin sau conectarea mai multor rezistențe.