Għażla ta 'Reżistur li jillimita l-kurrent

introduzzjoni

Ir-resistors li jillimitaw il-kurrent jitqiegħdu f'ċirkwit biex jiżguraw li l-ammont ta 'kurrent li jiċċirkola ma jaqbiżx dak li ċ-ċirkwit jista' jimmaniġġja b'mod sikur. Meta l-kurrent jgħaddi minn reżistenza, hemm, skond il-Liġi ta 'Ohm, waqgħa tal-vultaġġ korrispondenti madwar ir-reżistenza (Il-Liġi ta' Ohm tiddikjara li l-waqgħa tal-vultaġġ hija l-prodott tal-kurrent u r-reżistenza: V=IR). Il-preżenza ta 'dan ir-reżistenza tnaqqas l-ammont ta' vultaġġ li jista 'jidher fuq komponenti oħra li huma f'serje mar-reżistenza (meta l-komponenti jkunu "f'serje," hemm mogħdija waħda biss biex il-kurrent jgħaddi, u konsegwentement l-istess ammont ta' flussi ta 'kurrent). permezz tagħhom; dan huwa spjegat aktar fl-informazzjoni disponibbli permezz tal-link fil-kaxxa fuq il-lemin).

Hawnhekk aħna interessati li niddeterminaw ir-reżistenza għal resistor li jillimita l-kurrent imqiegħed f'serje b'LED. Ir-reżistenza u l-LED huma, min-naħa tagħhom, imwaħħla ma 'provvista ta' vultaġġ ta '3.3V. Dan huwa fil-fatt ċirkwit pjuttost ikkumplikat minħabba li l-LED huwa apparat mhux lineari: ir-relazzjoni bejn il-kurrent permezz ta 'LED u l-vultaġġ madwar l-LED ma ssegwix formula sempliċi. Għalhekk, se nagħmlu diversi suppożizzjonijiet u approssimazzjonijiet ta' simplifikazzjoni.

Fit-teorija, provvista ta 'vultaġġ ideali se tipprovdi kwalunkwe ammont ta' kurrent meħtieġ biex tipprova żżomm it-terminali tagħha fi kwalunkwe vultaġġ li suppost tipprovdi. (Fil-prattika, madankollu, provvista ta 'vultaġġ tista' tipprovdi biss ammont finit ta 'kurrent.) LED illuminat tipikament ikollu waqgħa fil-vultaġġ ta' madwar 1.8V sa 2.4V. Biex tagħmel l-affarijiet konkreti, aħna ser nassumu tnaqqis fil-vultaġġ ta '2V. Biex jinżamm dan l-ammont ta 'vultaġġ madwar l-LED tipikament teħtieġ madwar 15 mA sa 20 mA ta' kurrent. Għal darb'oħra għall-fini ta 'konkretezza, aħna ser nassumu kurrent ta' 15 mA. Jekk imwaħħla direttament l-LED mal-provvista tal-vultaġġ, il-provvista tal-vultaġġ tipprova tistabbilixxi vultaġġ ta '3.3V madwar dan l-LED. Madankollu, l-LEDs tipikament ikollhom vultaġġ massimu 'l quddiem ta' madwar 3V. Li tipprova tistabbilixxi vultaġġ ogħla minn dan madwar l-LED x'aktarx li jeqred l-LED u jiġbed ħafna kurrent. Għalhekk, din id-diskrepanza bejn dak li trid tipproduċi l-provvista tal-vultaġġ u dak li l-LED jista 'jimmaniġġja jista' jagħmel ħsara lill-LED jew lill-provvista tal-vultaġġ jew it-tnejn! Għalhekk irridu niddeterminaw reżistenza għal resistor li jillimita l-kurrent li jagħtina l-vultaġġ xieraq ta 'madwar 2V madwar l-LED u niżguraw li l-kurrent permezz tal-LED huwa ta' madwar 15 mA.

Biex issolvi l-affarijiet, jgħin biex timmudella ċ-ċirkwit tagħna b'dijagramma skematika, kif muri fil-Fig. 1.

Figura 1. Dijagramma skematika ta 'ċirkwit.

Fil-Figura 1 tista' taħseb fis-sors tal-vultaġġ ta' 3.3V bħala l-bord taċ-ċippKIT™. Għal darb'oħra, ġeneralment nassumu li sorsi ta 'vultaġġ ideali jipprovdu kwalunkwe ammont ta' kurrent meħtieġ għaċ-ċirkwit, iżda l-bord chipKIT™ jista 'jipproduċi biss ammont finit ta' kurrent. (Il-manwal ta 'referenza Uno32 jgħid li l-ammont massimu ta' kurrent li pin diġitali individwali jista 'jipproduċi huwa 18 mA, jiġifieri, 0.0018 A.) Biex jiġi żgurat li l-LED ikollu waqgħa fil-vultaġġ ta' 2V, għandna bżonn niddeterminaw il-vultaġġ xieraq madwar ir-reżistenza, li aħna ser iċempel VR. Mod wieħed biex tagħmel dan huwa li tiddetermina l-vultaġġ ta 'kull wajer. Il-wajers bejn il-komponenti kultant jissejħu nodi. Ħaġa waħda li wieħed iżomm f'moħħu huwa li wajer għandu l-istess vultaġġ fit-tul kollu tiegħu. Billi niddeterminaw il-vultaġġ tal-wajers, nistgħu nieħdu d-differenza fil-vultaġġ minn wajer għall-ieħor u nsibu l-waqgħa tal-vultaġġ fuq komponent jew fuq grupp ta 'komponenti.

Huwa konvenjenti li tibda billi wieħed jassumi li n-naħa negattiva tal-provvista tal-vultaġġ hija f'potenzjal ta '0V. Dan, min-naħa tiegħu, jagħmel in-nodu korrispondenti tiegħu (jiġifieri, il-wajer imwaħħal man-naħa negattiva tal-provvista tal-vultaġġ) 0V, kif muri f'Fig. 2. Meta nanalizzaw ċirkwit, aħna liberi li nassenjaw vultaġġ tal-art tas-sinjal ta '0V. għal punt wieħed fiċ-ċirkwit. Il-vultaġġi l-oħra kollha huma mbagħad relattivi għal dak il-punt ta 'referenza. (Minħabba li l-vultaġġ huwa miżura relattiva, bejn żewġ punti, tipikament ma jimpurtax f'liema punt fiċ-ċirkwit nassenjaw valur ta' 0V. L-analiżi tagħna dejjem se tagħti l-istess kurrenti u l-istess waqgħat ta' vultaġġ madwar il-komponenti. Madankollu, hija hija prattika komuni li jiġi assenjat it-terminal negattiv ta 'provvista ta' vultaġġ valur ta '0V.) Minħabba li t-terminal negattiv tal-provvista tal-vultaġġ huwa f'0V, u minħabba li qed nikkunsidraw provvista ta' 3.3V, it-terminal pożittiv għandu jkun f'vultaġġ ta '3.3V (kif huwa l-wajer/node mwaħħla miegħu). Minħabba li nixtiequ waqgħa fil-vultaġġ ta '2V madwar l-LED u peress li l-qiegħ tal-LED huwa f'0V, in-naħa ta' fuq tal-LED għandha tkun f'2V (kif inhu kwalunkwe wajer imwaħħal miegħu).

Figura 2. Skematika li turi l-vultaġġi tan-nodi.

Bil-vultaġġi tan-nodi ttikkettjati kif muri fil-Fig. 2, issa nistgħu niddeterminaw il-waqgħa tal-vultaġġ fuq ir-reżistenza kif se nagħmlu f'mument. L-ewwel, irridu nirrimarkaw li fil-prattika wieħed spiss jikteb il-waqgħa tal-vultaġġ assoċjata ma 'komponent direttament ħdejn komponent. Allura, pereżempju, niktbu 3.3V ħdejn is-sors tal-vultaġġ billi nafu li huwa sors ta '3.3V. Għall-LED, peress li qed nassumu tnaqqis fil-vultaġġ ta '2V, nistgħu sempliċement niktbu dak ħdejn l-LED (kif muri fil-Fig. 2). B'mod ġenerali, minħabba l-vultaġġ li jeżisti fuq naħa waħda ta 'element u minħabba l-waqgħa tal-vultaġġ fuq dak l-element, nistgħu dejjem niddeterminaw il-vultaġġ fuq in-naħa l-oħra tal-element. Bil-maqlub, jekk nafu l-vultaġġ fuq kull naħa ta 'element, imbagħad inkunu nafu l-waqgħa tal-vultaġġ fuq dak l-element (jew nistgħu nikkalkulawha sempliċement billi nieħdu d-differenza tal-vultaġġi fuq kull naħa).

Minħabba li nafu l-potenzjal tal-wajers fuq kull naħa tar-reżistenza (Wire1 u Wire3), nistgħu nsolvu għall-waqgħa tal-vultaġġ madwaru, VR:

Ipplaggja l-valuri magħrufa, nikseb:

Wara li kkalkulat il-waqgħa tal-vultaġġ fuq ir-reżistenza, nistgħu nużaw il-Liġi ta 'Ohm biex nirrelataw ir-reżistenza tar-reżistenza mal-vultaġġ. Il-Liġi ta' Ohm tgħidilna 1.3V=IR. F'din l-ekwazzjoni, jidher li hemm żewġ mhux magħrufa, il-kurrent I u r-reżistenza R. Għall-ewwel jista 'jidher li nistgħu nagħmlu I u R kwalunkwe valuri sakemm il-prodott tagħhom ikun 1.3V. Madankollu, kif imsemmi hawn fuq, LED tipiku jista 'jeħtieġ (jew "jiġbed") kurrent ta' madwar 15 mA meta jkollu vultaġġ madwaru ta '2V. Allura, jekk wieħed jassumi I huwa 15 mA u soluzzjoni għal R, nikseb

Fil-prattika, jista 'jkun diffiċli li tinkiseb resistor b'reżistenza ta' preċiżament 86.67 Ω. Wieħed jista ', forsi juża reżistenza varjabbli u jaġġusta r-reżistenza tiegħu għal dan il-valur, iżda dik tkun soluzzjoni kemmxejn għalja. Minflok, ħafna drabi jkun biżżejjed li jkollok reżistenza li hija madwar id-dritt. Għandek issib li reżistenza ta' bejn wieħed u mitejn ohm taħdem raġonevolment tajjeb (jiġifieri aħna niżguraw li l-LED mhux qed jiġbdu wisq kurrent u madankollu r-reżistenza li tillimita l-kurrent mhix daqshekk kbira li tipprevjeni l-LED milli jdawwal). F'dawn il-proġetti aħna tipikament nużaw resistor li jillimita l-kurrent ta '220 Ω.

Ħalli messaġġ 

Lista messaġġ