Tilføj favorit Set Homepage
Position:Home >> Nyheder >> Electron

Produkter Kategori

Produkter Tags

Fmuser steder

Valg af en strømbegrænsende modstand

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

Introduktion

Strømbegrænsende modstande er placeret i et kredsløb for at sikre, at mængden af ​​strøm, der løber, ikke overstiger, hvad kredsløbet sikkert kan håndtere. Når der går strøm gennem en modstand, er der i overensstemmelse med Ohms lov et tilsvarende spændingsfald over modstanden (Ohms lov siger, at spændingsfaldet er produktet af strømmen og modstanden: V=IR). Tilstedeværelsen af ​​denne modstand reducerer mængden af ​​spænding, der kan forekomme på tværs af andre komponenter, der er i serie med modstanden (når komponenter er "i serie", er der kun én vej for strømmen til at flyde, og følgelig den samme mængde strøm flyder gennem dem; dette forklares yderligere i den tilgængelige information via linket i boksen til højre).

Her er vi interesseret i at bestemme modstanden for en strømbegrænsende modstand placeret i serie med en LED. Modstanden og LED'en er til gengæld tilsluttet en 3.3V spændingsforsyning. Dette er faktisk et ret kompliceret kredsløb, fordi LED'en er en ikke-lineær enhed: forholdet mellem strømmen gennem en LED og spændingen over LED'en følger ikke en simpel formel. Derfor vil vi lave forskellige simplificerende antagelser og tilnærmelser.

I teorien vil en ideel spændingsforsyning levere enhver mængde strøm, der er nødvendig for at forsøge at holde dens terminaler ved den spænding, den skal levere. (I praksis kan en spændingsforsyning dog kun levere en endelig mængde strøm.) En oplyst LED vil typisk have et spændingsfald på omkring 1.8V til 2.4V. For at gøre tingene konkrete, antager vi et spændingsfald på 2V. For at opretholde denne mængde spænding over LED'en kræves typisk ca. 15 mA til 20 mA strøm. Endnu en gang for konkrethedens skyld antager vi en strøm på 15 mA. Hvis vi tilsluttede LED'en direkte til spændingsforsyningen, ville spændingsforsyningen forsøge at etablere en spænding på 3.3V over denne LED. LED'er har dog typisk en maksimal fremadspænding på omkring 3V. Forsøg på at etablere en højere spænding end dette over lysdioden vil sandsynligvis ødelægge lysdioden og trække meget strøm. Dette misforhold mellem hvad spændingsforsyningen ønsker at producere og hvad LED'en kan klare, kan således beskadige LED'en eller spændingsforsyningen eller begge dele! Vi ønsker således at bestemme en modstand for en strømbegrænsende modstand, der vil give os den passende spænding på ca. 2V over lysdioden og sikre, at strømmen gennem lysdioden er ca. 15 mA.

For at ordne tingene hjælper det at modellere vores kredsløb med et skematisk diagram, som vist i fig. 1.

Figur 1. Skematisk diagram af et kredsløb.

I fig. 1 kan du tænke på 3.3V spændingskilden som chipKIT™-kortet. Igen antager vi generelt, at en ideel spændingskilde vil levere enhver mængde strøm, der er nødvendig for kredsløbet, men chipKIT™-kortet kan kun producere en begrænset mængde strøm. (Uno32-referencemanualen siger, at den maksimale mængde strøm, som en individuel digital pin kan producere, er 18 mA, dvs. 0.0018 A.) For at sikre, at LED'en har et spændingsfald på 2V, skal vi bestemme den passende spænding over modstanden, som vi ringer til VR. En måde at gøre dette på er at bestemme spændingen af ​​hver ledning. Ledningerne mellem komponenter kaldes nogle gange noder. En ting at huske på er, at en ledning har den samme spænding over hele sin længde. Ved at bestemme ledningernes spænding kan vi tage spændingsforskellen fra den ene ledning til den næste og finde spændingsfaldet over en komponent eller over en gruppe komponenter.

Det er praktisk at starte med at antage, at den negative side af spændingsforsyningen har et potentiale på 0V. Dette gør til gengæld dens tilsvarende knudepunkt (dvs. ledningen, der er fastgjort til den negative side af spændingsforsyningen) til 0V, som vist i fig. 2. Når vi analyserer et kredsløb, kan vi frit tildele en signaljordspænding på 0V til et punkt i kredsløbet. Alle andre spændinger er da relative til dette referencepunkt. (Fordi spænding er et relativt mål, mellem to punkter, er det typisk lige meget, hvilket punkt i kredsløbet vi tildeler en værdi på 0V. Vores analyse vil altid give de samme strømme og samme spændingsfald over komponenterne. Ikke desto mindre er det er almindelig praksis at tildele den negative terminal på en spændingsforsyning en værdi på 0V.) I betragtning af at den negative terminal på spændingsforsyningen er på 0V, og givet at vi overvejer en 3.3V forsyning, skal den positive terminal have en spænding på 3.3V (som ledningen/knuden er knyttet til den). I betragtning af at vi ønsker et spændingsfald på 2V over LED'en, og givet at bunden af ​​LED'en er på 0V, skal toppen af ​​LED'en være på 2V (som enhver ledning forbundet til den).

Figur 2. Skematisk visning af nodespændinger.

Med nodespændingerne mærket som vist i fig. 2, kan vi nu bestemme spændingsfaldet over modstanden, som vi vil gøre om et øjeblik. Først vil vi pointere, at man i praksis ofte skriver spændingsfaldet forbundet med en komponent direkte ved siden af ​​en komponent. Så for eksempel skriver vi 3.3V ved siden af ​​spændingskilden velvidende, at det er en 3.3V-kilde. For LED'en, da vi antager et spændingsfald på 2V, kan vi blot skrive det ved siden af ​​LED'en (som vist i fig. 2). Generelt, givet den spænding, der findes på den ene side af et element og givet spændingsfaldet over det element, kan vi altid bestemme spændingen på den anden side af elementet. Omvendt, hvis vi kender spændingen til begge sider af et element, kender vi så spændingsfaldet over det element (eller vi kan beregne det blot ved at tage forskellen mellem spændingerne til hver side).

Fordi vi kender potentialet af ledningerne til hver side af modstanden (Wire1 og Wire3), kan vi løse spændingsfaldet over den, VR:

VR=(Wire1Voltage)−(Wire3Voltage).

Ved at tilslutte de kendte værdier får vi:

VR=3.3V−2.0V=1.3V.

Efter at have beregnet spændingsfaldet over modstanden, kan vi bruge Ohms lov til at relatere modstandens modstand til spændingen. Ohms lov fortæller os 1.3V=IR. I denne ligning ser der ud til at være to ubekendte, strømmen I og modstanden R. Først kan det se ud til, at vi kan lave I og R til alle værdier, forudsat at deres produkt er 1.3V. Som nævnt ovenfor kan en typisk LED muligvis kræve (eller "trække") en strøm på cirka 15 mA, når den har en spænding på 2V. Så hvis vi antager, at I er 15 mA og løser for R, får vi

R=V/I=1.3V/0.015A=86.67Ω.

I praksis kan det være svært at få en modstand med en modstand på præcis 86.67 Ω. Man kunne måske bruge en variabel modstand og justere dens modstand til denne værdi, men det ville være en noget dyr løsning. I stedet er det ofte tilstrækkeligt at have en modstand, der er nogenlunde rigtig. Du bør opdage, at en modstand i størrelsesordenen et til to hundrede ohm fungerer rimeligt godt (det betyder, at vi sikrer, at LED'en ikke trækker for meget strøm, og alligevel er den strømbegrænsende modstand ikke så stor, at den forhindrer LED'en fra at lyse). I disse projekter vil vi typisk bruge en strømbegrænsende modstand på 220 Ω.

Læg en besked 

Navn *
E-mail *
Telefon
Adresse
Kode Se bekræftelseskoden? Klik genopfriske!
Besked
 

Message List

Kommentarer Loading ...
Home| Om os| Produkter| Nyheder| Hent| Support| Feedback| Kontakt os| Service

Kontakt: Zoey Zhang Web: www.fmuser.net

Whatsapp / WeChat: +86 183 1924 4009

Skype: tomleequan E-mail: [e-mail beskyttet] 

Facebook: FMUSERBROADCAST Youtube: FMUSER ZOEY

Adresse på engelsk: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, China, 510620 Adresse på kinesisk: 广州市天河区黄埔大道西道西273台惠广州市天河区黄埔大道西道道西305台惠允3)