Basit bir LED devresi için direnç değerini nasıl hesaplayabilirim?


12

Basit bir devrem var:

devre

LED'in maksimum değeri (akım) 30mA'dır.

Direncin direncinin ne olması gerektiğini nasıl öğrenebilirim? Ohm yasasını kullanarak olduğunu buldum . Ancak Yenka denilen yazılım ve deneme yanılma kullanarak mümkün olan en düşük direnci 36Ω elde ettim. Ancak, 35Ω direnç kullanırsam, LED kırılır. Yazılım yanlış mı, yoksa daha olası bir şey mi yapıyorum?3V/0.03A=100Ω


Diyot üzerindeki voltaj düşüşü nedir? Ayrıca, burada 'geçmişte benim için çalıştı güzel bir hesap bu.
AndrejaKo

1
Elektronikte yeniyim, voltaj düşüşünün ne olduğunu söyleyebilir misiniz?
Jonathan.

Belki de yazılım, diyotun voltaj düşüşünün yüksek parlaklıkta kırmızı LED'ler için kullanılan 1.9V olduğunu varsayar. Ancak genellikle LED'lerin çoğunda 1.7V düşüş vardır ve bu, devrenin toplam voltajını 1.3V ve 43ohms'de minimum direnci yapar. 47ohm direnç kullanmak her zaman en iyisidir.
Rick_2047


1
Ayrıca LED'ler arasındaki voltajı LED'ler perspektifinden de düşünebilirsiniz: LED'e 0V uyguladığınızda, içinden de akım olmayacaktır. Voltajı artırdığınızda, yaklaşık (!) 1.6V'ye ulaşana kadar neredeyse hiç akım gelişmeyecektir (kesin değerler LED'den LED'e değişecektir). Voltajın daha da artması akımda ciddi bir artışa neden olacaktır. Dirençe tam olarak ihtiyaç duyduğunuz nokta budur: Direnç, LED'in yoğun bir şekilde iletmeye başladığı voltajın üzerindeki akımı tanımlayacaktır. Besleme ve "LED gerilimi" arasındaki fark için bir direnç seçersiniz.
zebonaut

Yanıtlar:


14

Veri sayfanızı kontrol etmeniz veya LED'inizde ne kadar voltaj düştüğünü bilmek için ölçmeniz gerekir. Diyelim ki bu 2V. O zaman direnç üzerindeki voltaj, güç kaynağınız (3V) - LED üzerindeki voltaj (2V) = 1V arasındaki farktır. Dirençten (ve dolayısıyla LED'den) 30 mA almak için direncinizin 1V / 30 mA = 33 Ohm olması gerekir.
LED voltajınız daha düşükse akım biraz daha yüksek olacaktır, ancak LED kesilmemelidir!


1
LED'deki voltaj 1.9V olan yazılımda bir voltmetre kullanarak, voltaj düşüşü olduğunu tahmin ediyorum.
Jonathan.

Bu cümleyi biraz daha açıklayabilir misiniz: "Dirençten (ve dolayısıyla LED'den) 30 mA almak için direncinizin 1V / 30 mA = 33 Ohm olması gerekir." Farkı neden kullanıyoruz? Devre tekrar aküye 'ulaşmadan' tüm voltajın 'tüketilmesi' gerekir mi?
Jonathan.

1
@Jonathan - Bu ifadeyi kullanabilirsiniz. Bir Kirchhoff'un voltaj yasası (KVL) var, bu da döngünüzün toplam voltajının her zaman sıfır olduğunu söylüyor. Bu, güç kaynaklarınızın voltajlarının toplamının, yükleriniz üzerindeki voltajların toplamıyla eşleştiği anlamına gelir.
stevenvh

1
@Jonathan - Bunun hakkında daha fazla bilgi. Devrenizde 10 ohm ve 20 ohm olmak üzere 2 direnç seri olduğunu varsayalım. Bu toplam 30 ohm'dur, bu nedenle akım 3v / 30 ohm = 100 mA olacaktır. Dirençleriniz üzerindeki voltajları hesaplarsanız 100 mA * 10 ohm = 1 V ve 100 mA * 20 ohm = 2V elde edersiniz. 1V + 2V = kaynağınızın 3V'u. Her zaman işe yarıyor!
stevenvh

1
@Jonathan: Gerilim "tükenmiş" değil. Düşüyor. Su dar bir açıklıktan geçtiğinde basınç düşüşü ile aynıdır, eğer yardımcı olursa.
endolit

10

LED'in değerini hesaba .VFtyp

Örnek olarak kırmızı bir LED alalım:

  • IFmax=30mA
  • VFtyp=1.7V
  • VFmax=2.1V
  • VRmax=5V

LED ve direnç (R) seri halde bulunur. Kaynak voltajı (3V), LED ( ) ve voltaj arasındaki direnç ( ) toplamıdır . R'yi hesaplamak için direnç üzerindeki voltajı bilmemiz gerekir. Maksimum akımı kullanalım, ancak normalde 15mA kullanılır. V R e sVFtypVRes

R=VResIFmax

Yani,

VRes=VVFtyp

VRes=31.7

VRes=1.3V

R=VResIFmax=1,30,03=43,33Ω

Dirençteki güç kaybını da hesaplamak önemlidir:

Pres=VresIFmax

Pres=1.30,03=0,039W (1 / 8W veya 1 / 10W kullanabilirsiniz)


Bu sitede bir tür matematik kütüphanesi mi kullanmaya çalışıyorsunuz, ya da neden bu kadar çok $ ve {} ile biçimlendiriliyorsunuz?
Johan

@Johan, MathJaX kullanıyordum. Onlar sınırlayıcı değişti . Şimdi doğru. Teşekkürler
Daniel Grillo

Şimdi gerçekten güzel görünüyor :)
Johan

6

Zaten bazı doğrudan cevaplar aldınız, ancak burada düşünmeniz gereken birkaç şey daha var.

Açıkça belirtmediniz, ancak LED aracılığıyla 30mA istediğinizi ima ettiniz. Bu gerçekten doğru mu? Kesinlikle bunun geçerli olduğu LED'ler ve uygulamalar vardır. Bu bir suç değildir, ancak burada temel bir Ohm yasası sorusu soruyorsanız, muhtemelen 20mA için derecelendirilmiş ortak bir T1 veya T1-3 / 4 LED'iniz var.

İzin verilen maksimum akım olmasına rağmen, LED'in amacının ne olduğunu düşünmeniz gerekir. Aydınlatma için mi? Bu durumda, alabileceğiniz maksimum ışığı istersiniz. Ancak, resminiz kırmızı bir LED olduğunu ima ediyor, bu yüzden sanmıyorum. Bu sadece bir gösterge ise, güneş ışığında görünmesi gerektiği gibi olağandışı durumlar olmadığı sürece, maksimum akımının yakınında herhangi bir yerde çalıştırmanız gerekmez. Tam akım, bir iç mekan cihazının göstergesi olarak sonucu rahatsız edici bir şekilde parlak hale getirebilir. Genellikle gösterge kullanımı için 20mA LED ile 5mA çalıştırıyorum.

Güç bir bataryadan mı geliyor? Öyleyse, daha verimli bir LED almaya ve daha düşük bir akımda çalıştırmaya değer.

İkinci yorumum denkleminizle ilgili, "3 / 0.03 = 100 Ohm". Lütfen birimlere daha dikkatli olun. Bu sadece niyetlerinizi daha iyi iletmekle kalmayacak, aynı zamanda altta yatan fizik hakkında daha iyi düşünmenizi de sağlayacaktır. Teknik olarak denkleminiz yanlıştır, çünkü iki boyutsuz sayının oranı Ohm cinsinden bir değerle sonuçlanamaz. Bağlamdan, 3 Volt'un 0,03 Ampere = 100 Ohm'a bölünmesini istediniz.

Bu en azından doğru yapsa da, mühendislik notasyonunda elektronikte değerler yazmanızı öneririm. Bu, değerin en az 1, ancak 1000'den az olacağı şekilde 1000'lik bir güç kullanmanız, ardından uygun öneki uygulayın. Bu durumda, 0.03 Amper daha iyi 30 miliAmp veya 30 mA olarak söylenir. Bunun yeni başlayanlar için keyfi ve rahatsız edici görünebileceğini biliyorum, ancak öğrenmeye ve alışmaya değer. Bir süre sonra aklınızda miliamper, mikrovolt, kiloOhm vb. Bir resim oluşturacaksınız. Sorunuzu cevaplayacağını umduğunuz teknikte uzman kişiler muhtemelen 0.03 Amper'e bakmak ve sonra kendi kendilerine "Ah, 30 mA anlamına gelir" diye düşünmek zorunda kaldı.


Teşekkür ederim :) Sadece başlamak için yazılım kullanıyorum, bu LED aracılığıyla akımın 30mA olduğunu söyledi, bunu 30mA olması gerektiği anlamına aldım, bunu düzelttiğiniz için teşekkür ederim. Birimleri denkleme koymak uygun mudur? 3V / 30mA = 100 Ohm gibi mi? 0.03 Amper koydum çünkü denklemin hangi ohm ile sonuçlanacağından emin değildim? Denklemi miliamper cinsinden yazıp bir hesap makinesinde 3/30 tuşuna bassaydım, cevabın birimleri ne olurdu?
Jonathan.

0

Bu web sitesinde yeniyim ve henüz cevaplara karşı yorumları iyi anlayamadım. Yorumunuzu yorum olarak cevaplamaya çalıştım, ancak görünüşe göre küçük bir karakter sınırlaması var.

Birimleri denklemlere koymak sadece sorun değil, yanlıştır. "3V / 30mA = 100 Ohm" tam olarak nasıl yazılması gerektiğidir.

Ancak bir hesap makinesi ile iyi bir sorun getiriyor. Hesap makineleri genellikle birimleri işlemez. Temelde her şey boyutsuz bir miktar gibi çalışırlar. Hesap makinenizin bilimsel gösterim yeteneğini kullanmanın çok faydalı olduğu yer burasıdır. Direnci hesaplamak için 3 / 30e-3 yaparsınız. 30e-3 gibi küçük üsleri olan bir değeri kafanızda .030'a dönüştürmek kolay olabilir, ancak 22pF ile bir hesaplama yapmayı düşünün. 22e-12 girmek için yeterince kolay, ama .000000000022 elde etme şansı nedir?


Teşekkürler, sanırım bir bilgisayar kullanmıyorsanız, "derece" ezbere bilmek zorunda. Bir yorum çok uzunsa, yanıtınızı düzenleyebilir (genellikle yanıtta zaten bir şeyi genişletiyorsa) veya yalnızca birden fazla yorum gönderebilirsiniz.
Jonathan.

"Dereceler" ile ne demek istediğinden emin değilim. 1000 çarpanın gücüne atıfta bulunuyorsanız, bunlar elektronikle sınırlı değil, evrensel olarak kullanılır. Örnekler M (mega, 106 ), k (kilo, 10 3), m (milli, 10 ** - 3), u (mikro, 10 ** - 6) vb.
Olin Lathrop

Evet, bahsettiğim budur, üzgünüm terminolojiden bahsetmedim. Hepsini arayacağım :) Teşekkürler
Jonathan.
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.