Přidat oblíbené Set Úvodní
Pozice:Domů >> Novinky >> Elektron

výrobky Kategorie

Produkty Značky

Fmuser Sites

Výběr rezistoru omezujícího proud

Date:2022/1/6 16:12:50 Hits:

Úvod

Odpory omezující proud jsou umístěny v obvodu, aby bylo zajištěno, že množství procházejícího proudu nepřekročí to, co obvod bezpečně zvládne. Když proud protéká rezistorem, dochází v souladu s Ohmovým zákonem k odpovídajícímu úbytku napětí na rezistoru (Ohmův zákon říká, že úbytek napětí je součinem proudu a odporu: V=IR). Přítomnost tohoto rezistoru snižuje množství napětí, které se může objevit na jiných součástech, které jsou v sérii s rezistorem (když jsou součásti „v sérii“, existuje pouze jedna cesta pro proudění proudu, a proto protéká stejné množství proudu jejich prostřednictvím; to je vysvětleno dále v informacích dostupných prostřednictvím odkazu v rámečku vpravo).

Zde nás zajímá určení odporu pro odpor omezující proud umístěný v sérii s LED. Rezistor a LED jsou zase připojeny ke zdroji napětí 3.3V. Toto je ve skutečnosti poměrně komplikovaný obvod, protože LED je nelineární zařízení: vztah mezi proudem procházejícím LED a napětím na LED se neřídí jednoduchým vzorcem. Budeme tedy dělat různé zjednodušující předpoklady a aproximace.

Teoreticky bude ideální zdroj napětí dodávat jakékoli množství proudu nutného k tomu, aby se pokusilo udržet jeho svorky na jakémkoli napětí, které má dodávat. (V praxi však může napěťový zdroj dodávat pouze omezené množství proudu.) Rozsvícená LED dioda bude mít typicky úbytek napětí asi 1.8 V až 2.4 V. Abychom to upřesnili, budeme předpokládat úbytek napětí 2V. K udržení tohoto množství napětí na LED typicky vyžaduje přibližně 15 mA až 20 mA proudu. Ještě jednou pro upřesnění budeme předpokládat proud 15 mA. Pokud bychom připojili LED přímo ke zdroji napětí, zdroj napětí by se pokusil vytvořit napětí 3.3 V přes tuto LED. Avšak LED diody mají obvykle maximální dopředné napětí asi 3V. Pokus o vytvoření vyššího napětí na LED diodě pravděpodobně zničí LED a odebere velké množství proudu. Tento nesoulad mezi tím, co chce zdroj napětí produkovat, a tím, co LED zvládne, může poškodit LED nebo zdroj napětí nebo obojí! Chceme tedy určit odpor pro rezistor omezující proud, který nám poskytne vhodné napětí přibližně 2 V na LED a zajistí, že proud procházející LED bude přibližně 15 mA.

Abychom si to utřídili, pomůže nám namodelovat náš obvod pomocí schematického schématu, jak je znázorněno na obr. 1.

Obrázek 1. Schéma zapojení obvodu.

Na obr. 1 si můžete představit zdroj napětí 3.3 V jako desku chipKIT™. Opět obecně předpokládáme, že ideální zdroje napětí budou dodávat jakékoli množství proudu potřebného pro obvod, ale deska chipKIT™ může produkovat pouze omezené množství proudu. (Referenční příručka Uno32 říká, že maximální množství proudu, který může jednotlivý digitální kolík vyprodukovat, je 18 mA, tj. 0.0018 A.) Abychom zajistili, že LED bude mít úbytek napětí 2 V, musíme určit vhodné napětí na rezistoru, který zavolám VR. Jedním ze způsobů, jak toho dosáhnout, je určit napětí každého vodiče. Dráty mezi komponenty se někdy nazývají uzly. Jedna věc, kterou je třeba mít na paměti, je, že vodič má stejné napětí po celé své délce. Určením napětí na vodičích můžeme vzít rozdíl v napětí od jednoho vodiče k druhému a zjistit úbytek napětí na komponentě nebo na skupině komponent.

Je vhodné začít za předpokladu, že záporná strana napájecího zdroje má potenciál 0V. To zase způsobí, že jeho odpovídající uzel (tj. vodič připojený k záporné straně napájecího zdroje) bude 0 V, jak je znázorněno na obr. 2. Když analyzujeme obvod, můžeme přiřadit signálové zemní napětí 0 V do jednoho bodu v okruhu. Všechna ostatní napětí jsou pak relativní k tomuto referenčnímu bodu. (Protože napětí je relativní míra mezi dvěma body, obvykle nezáleží na tom, kterému bodu v obvodu přiřadíme hodnotu 0 V. Naše analýza vždy poskytne stejné proudy a stejné poklesy napětí napříč součástmi. je běžnou praxí přiřadit záporné svorce zdroje napětí hodnotu 0V.) Vzhledem k tomu, že záporná svorka zdroje napětí je na 0V, a vzhledem k tomu, že uvažujeme zdroj 3.3V, kladná svorka musí mít napětí 3.3 V (stejně jako k němu připojený vodič/uzel). Vzhledem k tomu, že požadujeme pokles napětí 2V na LED a vzhledem k tomu, že spodní část LED je na 0V, horní část LED musí být na 2V (stejně jako jakýkoli drát k ní připojený).

Obrázek 2. Schéma znázorňující napětí uzlů.

S uzlovými napětími označenými, jak je znázorněno na obr. 2, můžeme nyní určit úbytek napětí na rezistoru, jak to uděláme za chvíli. Nejprve chceme upozornit na to, že v praxi se často úbytek napětí související se součástkou píše přímo vedle součástky. Takže například vedle zdroje napětí napíšeme 3.3V s vědomím, že se jedná o zdroj 3.3V. U LED, protože předpokládáme úbytek napětí 2V, to můžeme jednoduše napsat vedle LED (jak je znázorněno na obr. 2). Obecně platí, že vzhledem k napětí, které existuje na jedné straně prvku a vzhledem k poklesu napětí na tomto prvku, můžeme vždy určit napětí na druhé straně prvku. A naopak, pokud známe napětí na obou stranách prvku, pak známe úbytek napětí na tomto prvku (nebo jej můžeme vypočítat jednoduše tím, že vezmeme rozdíl napětí na obou stranách).

Protože známe potenciál vodičů na obou stranách rezistoru (Wire1 a Wire3), můžeme vyřešit pokles napětí na něm, VR:

VR=(Wire1Voltage)−(Wire3Voltage).

Zapojením známých hodnot získáme:

VR=3.3V−2.0V=1.3V.

Po výpočtu úbytku napětí na rezistoru můžeme použít Ohmův zákon ke vztažení odporu rezistoru k napětí. Ohmův zákon nám říká 1.3V=IR. V této rovnici se zdá, že existují dvě neznámé, proud I a odpor R. Nejprve se může zdát, že můžeme I a R vytvořit libovolné hodnoty za předpokladu, že jejich součin je 1.3 V. Jak je však uvedeno výše, typická LED může vyžadovat (nebo „odebírat“) proud přibližně 15 mA, když je na ní napětí 2V. Takže za předpokladu, že I je 15 mA a vyřešením pro R, dostaneme

R=V/I=1.3V/0.015A=86.67Ω.

V praxi může být obtížné získat rezistor s odporem přesně 86.67 Ω. Dalo by se možná použít proměnný odpor a upravit jeho odpor na tuto hodnotu, ale to by bylo poněkud drahé řešení. Místo toho často stačí mít odpor, který je přibližně správný. Měli byste zjistit, že odpor v řádu jedné až dvou set ohmů funguje přiměřeně dobře (to znamená, že zajistíme, aby LED neodebírala příliš velký proud, a přesto odpor omezující proud není tak velký, aby bránil LED diodě od osvětlení). V těchto projektech budeme typicky používat odpor omezující proud 220 Ω.

Zanechat vzkaz 

Příjmení *
email *
Telefon
Adresa
Kód Viz ověřovací kód? Klepněte na tlačítko Aktualizovat!
Zpráva
 

Seznam zpráv

Komentáře Loading ...
Domů| O nás| Produkty| Novinky| Ke stažení| PODPORA| Zpětná vazba| Kontaktujte nás| Servis

Kontakt: Zoey Zhang Web: www.fmuser.net

Whatsapp / Wechat: +86 183 1924 4009

Skype: tomleequan E-mail: [chráněno e-mailem] 

Facebook: FMUSERBROADCAST Youtube: FMUSER ZOEY

Adresa v angličtině: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, Čína, 510620 Adresa v čínštině: 广州市天河区黄埔大黄埔大道西273(305号惠)