Korrontea mugatzeko erresistentzia aukeratzea

Sarrera

Korrontea mugatzen duten erresistentziak zirkuitu batean jartzen dira, zirkuitu horrek segurtasunez maneiatu dezakeena gainditzen ez duela ziurtatzeko. Erresistentzia batetik korrontea igarotzen denean, Ohm-en Legearen arabera, dagokion tentsio-jaitsiera dago erresistentzian (Ohm-en Legeak dio tentsio-jaitsiera korrontearen eta erresistentziaren biderkadura dela: V=IR). Erresistentzia honen presentziak erresistentziarekin seriean dauden beste osagai batzuetan ager daitekeen tentsioa murrizten du (osagaiak "seriean" daudenean, korrontea igarotzeko bide bakarra dago eta, ondorioz, korronte-fluxu kopuru bera. horien bidez; hori gehiago azaltzen da eskuineko koadroan dagoen estekan dagoen informazioan).

Hemen LED batekin seriean jarritako korrontea mugatzeko erresistentzia baten erresistentzia zehaztea interesatzen zaigu. Erresistentzia eta LEDa, berriz, 3.3 V-ko tentsio-hornidura bati lotuta daude. Zirkuitu konplikatu samarra da, LEDa gailu ez-lineala delako: LED baten bidezko korrontearen eta LEDaren tentsioaren arteko erlazioak ez du formula sinple bat jarraitzen. Horrela, hainbat hipotesi sinplifikatzaile eta hurbilketa egingo ditugu.

Teorian, tentsio-hornidura ideal batek behar den edozein korronte hornituko du bere terminalak hornitu behar duen edozein tentsioan mantentzen saiatzeko. (Praktikan, ordea, tentsio-hornidura batek korronte kopuru mugatu bat bakarrik horni dezake.) Argiztatutako LED batek normalean 1.8 V eta 2.4 V bitarteko tentsio jaitsiera izango du. Gauzak konkretatzeko, 2V-ko tentsio jaitsiera hartuko dugu. LED-aren tentsio kopuru hori mantentzeko normalean 15 mA eta 20 mA arteko korronte behar dira. Berriro ere zehatztasunaren mesedetan, 15 mA-ko korrontea hartuko dugu. LEDa zuzenean tentsio-hornidurari lotzen badiogu, tentsio-hornidura 3.3V-ko tentsioa ezartzen saiatuko litzateke LED honetan. Hala ere, LEDek normalean 3V inguruko gehienezko aurrerapen tentsioa izaten dute. LED zehar hau baino tentsio handiagoa ezartzen saiatzeak litekeena da LEDa suntsitzea eta korronte handia ateratzea. Beraz, tentsio-hornidurak ekoitzi nahi duenaren eta LED-ak kudeatu dezakeenaren arteko desadostasun horrek LED-a edo tentsio-hornidura edo biak kalte ditzake! Hortaz, korrontea mugatzeko erresistentzia baten erresistentzia zehaztu nahi dugu, gutxi gorabehera 2V-ko tentsio egokia emango diguna LEDan zehar eta LED bidezko korrontea 15 mA gutxi gorabeherakoa dela ziurtatu nahi dugu.

Gauzak ordenatzeko, gure zirkuitua diagrama eskematiko batekin modelatzen laguntzen du, 1. irudian ikusten den bezala.

1. Irudia. Zirkuitu baten eskema.

1. irudian 3.3 V-ko tentsio iturria chipKIT™ plaka dela pentsa dezakezu. Berriz ere, orokorrean, tentsio-iturri ideal batek zirkuiturarako behar den edozein korronte hornituko duela suposatzen dugu, baina chipKIT™ plakak korronte kopuru mugatu bat soilik ekoitzi dezake. (Uno32 erreferentziako eskuliburuak dio pin digital indibidual batek sor dezakeen korronte maximoa 18 mA dela, hau da, 0.0018 A.) LEDak 2 V-ko tentsio-jaitsiera duela ziurtatzeko, erresistentzian zehar tentsio egokia zehaztu behar dugu, hau da. VR deituko dio. Horretarako modu bat kable bakoitzaren tentsioa zehaztea da. Osagaien arteko hariak nodo deitzen dira batzuetan. Kontuan izan beharreko gauza bat da hari batek tentsio bera duela bere luzera osoan. Harien tentsioa zehaztuz, hari batetik bestera tentsio-diferentzia hartu eta osagai batean edo osagai talde batean dagoen tentsio-jaitsiera aurki dezakegu.

Komenigarria da tentsio-horniduraren alde negatiboa 0V-ko potentzial batean dagoela suposatuz hastea. Honek, aldi berean, dagokion nodoa (hau da, tentsio-horniduraren alde negatiboari atxikitako hariari) 0V bihurtzen du, 2. irudian ikusten den moduan. Zirkuitu bat aztertzen dugunean, 0V-ko seinalearen lurreko tentsioa esleitzeko aske gara. zirkuituko puntu batera. Beste tentsio guztiak erreferentzia-puntu horrekin erlatiboak dira orduan. (Tentsioa neurri erlatiboa denez, bi punturen artean, normalean ez du axola zirkuituko zein punturi esleitzen diogun 0V-ko balioa. Gure analisiak beti emango ditu korronte berdinak eta tentsio-jaitsiera berdinak osagaietan zehar. Hala ere, ohikoa da tentsio-hornidura baten borne negatiboari 0V-ko balioa esleitzea.) Tentsio-horniduraren borne negatiboa 0V-koa dela kontuan hartuta, eta 3.3 V-ko hornidura bat hartzen ari garela, borne positiboak tentsio batean egon behar du. 3.3V-ekoa (hari atxikitako hari/nodoa den bezala). LED zehar 2V-ko tentsio-jaitsiera nahi dugula eta LEDaren behealdea 0V-koa dela kontuan hartuta, LEDaren goiko aldea 2V-koa izan behar du (hari lotuta dagoen edozein hari bezala).

2. Irudia. Nodoen tentsioak erakusten dituen eskema.

2. irudian erakusten den nodoen tentsioekin etiketatuta, orain erresistentzian zehar tentsio jaitsiera zehaztu dezakegu momentu batean egingo dugun bezala. Lehenik eta behin, adierazi nahi dugu praktikan askotan osagai bati lotutako tentsio jaitsiera osagai baten ondoan idazten dela. Beraz, adibidez, tentsio iturriaren ondoan 3.3V idazten dugu 3.3V iturria dela jakinda. LEDarentzat, 2V-ko tentsio-jaitsiera suposatzen ari garenez, LEDaren ondoan idatzi besterik ez dugu egin (2. irudian ikusten den bezala). Orokorrean, elementu baten alde batean dagoen tentsioa kontuan hartuta eta elementu horretan zehar dagoen tentsio-jaitsiera kontuan hartuta, beti zehaztu dezakegu elementuaren beste aldean dagoen tentsioa. Aitzitik, elementu baten alde bateko zein besteko tentsioa ezagutzen badugu, orduan elementu horretan dagoen tentsio-jaitsiera ezagutzen dugu (edo, besterik gabe, tentsioen aldea bi aldeetara hartuta kalkula dezakegu).

Erresistentziaren bi aldeetako hariak (Wire1 eta Wire3) duten potentziala ezagutzen dugunez, tentsio jaitsiera ebatzi dezakegu, VR:

Ezagutzen diren balioak txertatuz, lortuko dugu:

Erresistentziaren tentsio-jaitsiera kalkulatu ondoren, Ohm-en legea erabil dezakegu erresistentziaren erresistentzia tentsioarekin erlazionatzeko. Ohm-en Legeak 1.3V=IR esaten digu. Ekuazio honetan, badirudi bi ezezagun daudela, I korrontea eta R erresistentzia. Hasieran badirudi I eta R edozein balio egin ditzakegula, baldin eta haien produktua 1.3V bada. Hala ere, goian esan bezala, LED tipiko batek 15 mA inguruko korrontea behar dezake (edo "marraztu") 2V-ko tentsioa duenean. Beraz, I 15 mA dela eta R ebatziz, lortuko dugu

Praktikan, zaila izan daiteke 86.67 Ω-ko erresistentzia duen erresistentzia lortzea. Batek, agian, erresistentzia aldakorra erabili eta bere erresistentzia balio horretara egokitu, baina hori irtenbide garestia izango litzateke. Horren ordez, askotan nahikoa da zuzena den erresistentzia izatea. Ehun edo berrehun ohmioko erresistentzia nahiko ondo funtzionatzen duela ikusi beharko zenuke (esan nahi dugu LEDak ez duela korronte gehiegi hartzen ari eta, hala ere, korrontea mugatzen duen erresistentzia ez dela hain handia LEDa eragozten duen). argitzetik). Proiektu hauetan normalean 220 Ω-ko korrontea mugatzeko erresistentzia erabiliko dugu.

Utzi mezu bat 

Mezu zerrenda