Резистор ограничительный: Что такое ограничительный резистор и какую функцию он выполняет | Энергофиксик

Содержание

Что такое ограничительный резистор и какую функцию он выполняет | Энергофиксик

В этом материале я расскажу вам о так называемом ограничительном резисторе (некоторые его именуют «разрывным») и о том, для каких целей он используется в современных (и не только) схемах. Итак, давайте приступим.

Если вы откроете, например, блок питания, то сможете увидеть вот такой элемент, который успешно заменяет собой предохранитель и на английском языке именуется как Fuse Resistor, что в буквальном переводе означает «плавкий предохранитель-резистор».

Еще некоторые специалисты громко именуют изделие Разрывным Резистором.

Данный элемент имеет конкретное сопротивление и в большинстве случаев в схеме резистор выполняет защитные функции выпрямительного моста от броска тока при зарядке электролитического конденсатора. И если сказать грубо, то это не что иное, как обычный предохранитель.

Во время короткого замыкания ток возрастает в десятки (и даже сотни) раз и для того, чтобы исключить вероятность разлета осколков при разрыве такого резистора, его помещают в чехол из термоусадочной трубки.

На самом деле данное совмещение нескольких функций в одном изделии продиктовано тотальным снижением себестоимости производства (с чем наши уважаемые коллеги из поднебесной успешно справляются). Ведь многие из нас не готовы выкладывать кругленькую сумму за качественное изделие и отдаем деньги за товар что подешевле, да и желательно с большой скидочкой.

Если у вас на плате вышел из строя именно такой резистор, то заменить его желательно аналогичным, чтобы сохранить рабочие параметры схемы.

Благо если в вашем городе есть более-менее приличный магазин типа «Юный Техник», то в нем просто обязаны быть самые различные резисторы.

Если же у вас такая же ситуация, как и у меня (город маленький и таких магазинов нет в принципе), то интернет-магазины вам в помощь. Я, например, покупаю большинство деталей здесь.

Заключение

Это все, что я хотел вам рассказать о разрывном резисторе. Если вам понравился материал, тогда с вас палец вверх и спасибо что прочитали до конца!

Схемы включения светодиодов

Светодиод — полупроводниковый прибор с электронно-дырочным переходом, создающий оптическое излучение при пропускании через него электрического тока в прямом направлении.

Светодиод является прибором токовым, т.е. ток через него должен быть ограничен с помощью резистора. Как рассчитать этот резистор, было уже рассказано, повторяться здесь не будем, но формулу, на всякий случай, приведем еще раз.

Рисунок 1.

Здесь Uпит. – напряжение питания, Uпад. – падение напряжение на светодиоде, R – сопротивление ограничивающего резистора, I – ток через светодиод.

Однако, несмотря на всю теорию, китайская промышленность выпускает всевозможные сувениры, брелоки, зажигалки, в которых светодиод включен без ограничительного резистора: просто две-три дисковых батарейки и один светодиод. В этом случае ток ограничивается внутренним сопротивлением батареи, мощности которой просто не хватает, чтобы спалить светодиод.

Но тут, кроме перегорания, есть и еще одно неприятное свойство – деградация светодиодов, более всего присущее светодиодам белого и синего цветов: через некоторое время яркость свечения становится совсем незначительной, хотя ток через светодиод протекает вполне достаточный, на уровне номинального.

Нельзя сказать, что не светит вовсе, свечение еле заметно, но это уже не фонарик. Если при номинальном токе деградация происходит не ранее, чем через год непрерывного свечения, то при завышенном токе дождаться этого явления можно через полчаса. Такое включение светодиода следует назвать плохим.

Подобную схему можно объяснить лишь стремлением сэкономить на одном резисторе, припое, и трудозатратах, что при массовых масштабах производства, видимо, оправдано. Кроме того, зажигалка или брелок вещь одноразовая, копеечная: кончился газ или села батарейка — сувенир просто выкинули.

Рисунок 2. Схема плохая, но применяется достаточно часто.

Очень интересные вещи получаются (конечно, случайно), если по такой схеме подключить светодиод к блоку питания с выходным напряжением 12В и током не менее 3А: происходит ослепительная вспышка, раздается достаточно громкий хлопок, дымок, и остается удушливый запах. Так и вспоминается вот такая притча: «Можно ли посмотреть на Солнце в телескоп? Да, но только два раза. Один раз левым глазом, другой правым». Кстати, подключение светодиода без ограничительного резистора наиболее распространенная ошибка у начинающих, и о ней хотелось бы предупредить.

Чтобы исправить это положение, продлить срок службы светодиода, схему следовало бы чуточку изменить.

Рисунок 3. Хорошая схема, правильная.

Именно такую схему следует считать хорошей или правильной. Чтобы проверить, правильно ли указан номинал резистора R1, можно воспользоваться формулой, показанной на рисунке 1. Будем считать, что падение напряжения на светодиоде 2В, ток 20мА, напряжение питания 3В обусловлено применением двух пальчиковых батареек.

А вообще не надо стремиться ограничить ток на уровне предельно допустимых 20мА, можно запитать светодиод меньшим током, ну, хотя бы, миллиампер 15…18. При этом произойдет совсем незначительное уменьшение яркости, который глаз человека, в силу особенностей устройства, не заметит совсем, а вот срок службы светодиода намного увеличится.

Еще один пример плохого включения светодиодов можно встретить в различных фонариках, уже более мощных, нежели брелоки и зажигалки. В этом случае некоторое количество светодиодов, иногда достаточно большое, просто включено параллельно, и тоже без ограничительного резистора, в роли которого опять же выступает внутреннее сопротивление батареи. Такие фонарики достаточно часто попадают в ремонт именно по причине выгорания светодиодов.

Рисунок 4. Совсем плохая схема включения.

Казалось бы, исправить положение может схема, показанная на рисунке 5. Всего один резистор, и дело, казалось бы, пошло на поправку.

Рисунок 5. Так уже немного лучше.

Но и такое включение поможет мало. Дело в том, что в природе просто не найти двух одинаковых полупроводниковых приборов. Именно поэтому, например, транзисторы одного типа имеют различный коэффициент усиления, даже если они из одной производственной партии. Тиристоры и симисторы тоже бывают разные. Некоторые открываются легко, а другие настолько тяжко, что от их применения приходится отказаться. То же можно сказать и о светодиодах – двух абсолютно одинаковых, тем более трех или целой кучи, найти просто невозможно.

Замечание на тему. В DataSheet на светодиодную сборку SMD-5050 (три независимых светодиода в одном корпусе) включение, показанное на рисунке 5, не рекомендуется. Мол, из-за разброса параметров отдельных светодиодов, может быть заметна разница в их свечении. А казалось бы, в одном корпусе!

Никакого коэффициента усиления у светодиодов, конечно же, нет, зато есть такой важный параметр, как прямое падение напряжения. И если даже светодиоды взяты из одной технологической партии, из одной упаковки, то двух одинаковых в ней просто не будет. Поэтому ток у всех светодиодов будет разный. Тот светодиод, у которого ток будет больше всех, и рано или поздно превысит номинальный, сгорит раньше всех.

В связи с этим прискорбным событием весь возможный ток пойдет через два оставшихся в живых светодиода, естественно, превышая номинальный. Ведь резистор-то рассчитывался «на троих», на три светодиода. Повышенный ток вызовет и повышенный нагрев кристаллов светодиодов, и тот, который окажется «слабее», тоже сгорает. Последнему светодиоду также не остается ничего иного, как последовать примеру своих товарищей. Такая вот цепная реакция получается.

В данном случае под словом «сгорит» подразумевается просто разрыв цепи. Но может произойти, что в одном из светодиодов получится элементарно короткое замыкание, шунтирующее остальные два светодиода. Естественно, что они обязательно погаснут, хотя и останутся в живых. Резистор при такой неисправности будет усиленно греться и в конце концов, может быть, сгорит.

Чтобы такого не произошло, схему надо немного изменить: для каждого светодиода установить свой резистор, что и показано на рисунке 6.

Рисунок 6. А вот так светодиоды прослужат очень долго.

Здесь все, как требуется, все по правилам схемотехники: ток каждого светодиода будет ограничен своим резистором. В такой схеме токи через светодиоды не зависят друг от друга.

Но и это включение не вызывает особого восторга, поскольку количество резисторов равно количеству светодиодов. А хотелось бы, чтобы светодиодов было побольше, а резисторов поменьше. Как же быть?

Выход из этого положения достаточно простой. Каждый светодиод надо заменить цепочкой последовательно включенных светодиодов, как показано на рисунке 7.

Рисунок 7. Параллельное включение гирлянд.

Платой за такое усовершенствование будет увеличение напряжения питания. Если для одного светодиода достаточно всего трех вольт, то даже два светодиода, включенных последовательно, от такого напряжения уже не зажечь. Так какое же напряжение понадобится для включения гирлянды из светодиодов? Или по-другому, сколько светодиодов можно подключить к источнику питания с напряжением, например, 12В?

Замечание. Под названием «гирлянда» здесь и далее следует понимать не только елочное украшение, но также любой осветительный светодиодный прибор, в котором светодиоды соединены последовательно или параллельно.

Главное, что светодиод не один. Гирлянда, она и в Африке гирлянда!

Чтобы получить ответ на этот вопрос, достаточно напряжение питания просто разделить на падение напряжения на светодиоде. В большинстве случаев при расчетах это напряжение принимается 2В. Тогда получается 12/2=6. Но не надо забывать, что какая-то часть напряжения должна остаться для гасящего резистора, хотя бы вольта 2.

Получается, что на светодиоды остается только 10В, и количество светодиодов станет 10/2=5. При таком положении дел, чтобы получить ток 20мА, ограничительный резистор должен иметь номинал 2В/20мА=100Ом. Мощность резистора при этом составит P=U*I=2В*20мА=40мВт.

Такой расчет вполне справедлив, если прямое напряжение светодиодов в гирлянде, как было указано, 2В. Именно это значение часто принимается при расчетах, как некоторое среднее. Но на самом деле это напряжение зависит от типа светодиодов, от цвета свечения. Поэтому при расчетах гирлянд следует ориентироваться на тип светодиодов. Падения напряжения для светодиодов разных типов приведены в таблице, показанной на рисунке 8.

Рисунок 8. Падение напряжения на светодиодах разных цветов.

Таким образом, при напряжении источника питания 12В, за вычетом падения напряжения на токоограничивающем резисторе, всего можно подключить 10/3,7=2,7027 белых светодиодов. Но кусочек от светодиода не отрежешь, поэтому подключить возможно только два светодиода. Такой результат получается если из таблицы взять максимальное значение падения напряжения.

Если же в расчет подставить 3В, то совершенно очевидно, что подключить возможно три светодиода. При этом каждый раз придется кропотливо пересчитывать сопротивление ограничительного резистора. Если реальные светодиоды окажутся с падением напряжения 3,7В, а может выше, три светодиода могут и не зажечься. Так что лучше остановиться на двух.

Принципиально не важно, какого цвета будут светодиоды, просто при расчете придется учитывать разные падения напряжений в зависимости от цвета свечения светодиода. Главное, чтобы они были рассчитаны на один ток. Нельзя собрать последовательную гирлянду из светодиодов, часть которых с током 20мА, а другая часть из 10-ти миллиамперных.

Понятно, что при токе 20мА светодиоды с номинальным током 10мА попросту сгорят. Если же ограничить ток на уровне 10мА, то 20-ти миллиамперные засветятся недостаточно ярко, примерно как в выключателе со светодиодом: ночью видно, днем нет.

Чтобы облегчить себе жизнь, радиолюбители разрабатывают различные программы-калькуляторы, облегчающие всевозможные рутинные расчеты. Например, программы для расчета индуктивностей, фильтров различного типа, стабилизаторов тока. Есть такая программа и для расчета светодиодных гирлянд. Скриншот такой программы приведен на рисунке 9.

Рисунок 9. Скриншот программы «Расчет_сопротивления_резистора__Ledz_».

Программа работает без установки в системе, просто ее надо скачать и пользоваться. Все настолько просто и понятно, что никаких пояснений к скриншоту совсем не требуется. Естественно, что все светодиоды должны быть одного цвета и с одинаковым током.

Ограничительные резисторы это, конечно, хорошо. Но только тогда, когда известно, что вот эта гирлянда будет питаться от стабилизированного источника постоянного напряжения 12В, и ток через светодиоды не превысит расчетного значения. А как быть, если просто нет источника с напряжением 12В?

Такая ситуация может возникнуть, например, в грузовом автомобиле с напряжением бортовой сети 24В. Выйти из такой кризисной ситуации поможет стабилизатор тока, например, «SSC0018 — Регулируемый стабилизатор тока 20..600мА». Его внешний вид показан на рисунке 10.

Рисунок 10. Регулируемый стабилизатор тока SSC0018

Технические характеристики стабилизатора показаны на рисунке 11.

Рисунок 11. Технические характеристики стабилизатора тока SSC0018

Изначально стабилизатор тока SSC0018 был разработан для применения в светодиодных светильниках, но может также применяться для зарядки малогабаритных аккумуляторов. Пользоваться устройством SSC0018 достаточно просто.

Сопротивление нагрузки на выходе стабилизатора тока может быть нулевым, попросту можно замкнуть накоротко выходные клеммы. Ведь стабилизаторы и источники тока не боятся коротких замыканий. При этом ток на выходе будет номинальным. Уж если установили 20мА, то столько и будет.

Из сказанного можно сделать вывод, что к выходу стабилизатора тока можно «напрямую» подключить миллиамперметр постоянного тока. Начинать такое подключение следует с самого большого предела измерений, ведь какой там отрегулирован ток никому не известно. Далее простым вращением подстроечного резистора установить требуемый ток. При этом, конечно, не забыть подключить стабилизатор тока SSC0018 к блоку питания. На рисунке 12 показана схема включения SSC0018 для питания светодиодов, соединенных параллельно.

Рисунок 12. Подключение для питания светодиодов, соединенных параллельно

Здесь все понятно из схемы. Для четырех светодиодов с током потребления 20мА на каждый на выходе стабилизатора надо выставить ток 80мА. При этом на входе стабилизатора SSC0018 потребуется напряжение чуть большее, чем падение напряжения на одном светодиоде, о чем было сказано выше. Конечно, подойдет и большее напряжение, но это приведет только к дополнительному нагреву микросхемы стабилизатора.

Замечание. Если для ограничения тока с помощью резистора напряжение источника питания должно превышать общее напряжение на светодиодах незначительно, всего вольта на два, то для нормальной работы стабилизатора тока SSC0018 это превышение должно быть несколько выше. Никак не меньше, чем 3…4В, иначе попросту не откроется регулирующий элемент стабилизатора.

На рисунке 13 показано подключение стабилизатора SSC0018 при использовании гирлянды из нескольких последовательно соединенных светодиодов.

Рисунок 13. Питание последовательной гирлянды через стабилизатор SSC0018

Рисунок взят из технической документации, поэтому попробуем рассчитать количество светодиодов в гирлянде и постоянное напряжение, потребное от блока питания.

Указанный на схеме ток, 350мА, позволяет сделать вывод, что гирлянда собрана из мощных белых светодиодов, ведь как было сказано чуть выше, основное назначение стабилизатора SSC0018 это источники освещения. Падение напряжения на белом светодиоде находится в пределах 3…3,7В. Для расчета следует взять максимальное значение 3,7В.

Максимальное входное напряжение стабилизатора SSC0018 составляет 50В. Вычитаем из этого значения 5В, необходимых для работы самого стабилизатора, остается 45В. Этим напряжением можно «засветить» 45/3,7=12,1621621… светодиодов. Очевидно, что это надо округлить до 12.

Количество светодиодов может быть и меньше. Тогда входное напряжение придется уменьшить (при этом выходной ток не изменится, так и останется 350мА как был отрегулирован), зачем на 3 светодиода, пусть даже мощных, подавать 50В? Такое издевательство может закончиться плачевно, ведь мощные светодиоды отнюдь недешевы. Какое потребуется напряжение для подключения трех мощных светодиодов желающие, а они всегда найдутся, могут посчитать сами.

Регулируемый стабилизатор тока SSC0018 устройство достаточно хорошее. Но весь вопрос в том, всегда ли оно нужно? Да и цена девайса несколько смущает. Каков же может быть выход из создавшегося положения? Все очень просто. Прекрасный стабилизатор тока получается из интегральных стабилизаторов напряжения, например, серии 78XX или LM317.

Для создания такого стабилизатора тока на базе стабилизатора напряжения потребуется всего 2 детали. Собственно сам стабилизатор и один единственный резистор, сопротивление и мощность которого поможет рассчитать программа StabDesign, скриншот которой показан на рисунке 14.

Рисунок 14. Расчет стабилизатора тока с помощью программы StabDesign.

Особых пояснений программа не требует. В выпадающем меню Type выбирается тип стабилизатора, в строке Iн задается требуемый ток и нажимается кнопочка Calculate. В результате получается сопротивление резистора R1 и его мощность. На рисунке расчет проведен для тока 20мА. Это для случая, когда светодиоды соединены последовательно. Для параллельного соединения ток подсчитывается так же, как показано на рисунке 12.

Светодиодная гирлянда подключается вместо резистора Rн, символизирующего нагрузку стабилизатора тока. Возможно даже подключение всего одного светодиода. При этом катод подключается к общему проводу, а анод к резистору R1.

Входное напряжение рассмотренного стабилизатора тока находится в пределах 15…39В, поскольку применен стабилизатор 7812 с напряжением стабилизации 12В.

Ранее ЭлектроВести писали, что в городе Эссен (Германия) возле городской филармонии и театра Аалто установили 15 интеллектуальных уличных фонарей, которые позволят подзарядить автомобиль, а также предоставлять данные о качестве окружающего воздуха и доступ в Интернет.

По материалам: electrik.info.

Резистор в цепи затвора или как делать правильно / Хабр

Всем доброго времени суток!

Эта небольшая статья возможно станет шпаргалкой для начинающих разработчиков, которые хотят проектировать надежные и эффективные схемы управления силовыми полупроводниковыми ключами, обновит и освежит старые знания опытных специалистов или может хотя бы где-то поцарапает закрома памяти читателей.

Любому из этих случаев я буду очень рад.

В этой заметке я попробую описать наиболее распространенные вопросы выбора затворных резисторов для силовых электронных устройств. Она базируется на знаниях, почерпнутых мной из разной литературы, апноутов от TOSHIBA, Infineon, Texas Instruments а также из скромной практики. Стоит заметить, что эта информация не дает прямо универсальных рекомендаций для каждого силового ключа. Тем не менее, можно проанализировать какие предположения могут быть важны и какое влияние они могут оказать на выбор резисторов затвора для дискретных силовых транзисторов, а также для силовых модулей.

Основы

Затворный резистор расположен в цепи между драйвером силового транзистора и затвором самого транзистора, как показано на изображении в шапке статьи.

Открыт или закрыт полевой ключ (IGBT/MOSFET) зависит от приложенного к затвору напряжения. Изменение этого напряжения заряжает или разряжает затворные емкости силового устройства, которые состоят из емкостей затвора-коллектора и затвора-эмиттера и небольшой емкости самого затвора. Заряд входных емкостей ключа включит его (ток ), а разряд выключит (ток ).

Резистор в данной цепи ограничивает ток заряда/разряда входных емкостей, помимо этого, правильно подобранный резистор не даст ключу самопроизвольно открываться, что иногда может случиться, из-за быстрого изменения напряжения на силовых выводах ключа например, такое может случиться, когда в полумостовой топологии соседний ключ открывается. В таком случае емкость перезаряжается и ток, протекающий через затворный резистор вызывает на нем падение напряжения, которое и может открыть ключ. К тому же порог открывания ключа часто сильно опускается при росте температуры кристалла полупроводника.

Что нужно знать и как выбрать “правильный” резистор

1. Максимальный ток заряда/разряда выхода драйвера

Любая микросхема драйвера имеет такой параметр, как максимальный выходной ток. Если ток затвора при открытии/закрытии ключа превысит значение максимального выходного тока, то драйвер может выйти из строя, поэтому, в данном случае, затворный резистор ограничит выходной ток драйвера.

Можно составить эквивалентную модель цепи, по которой и рассчитать необходимое значение резистора:

Следуя несложным умозаключениям, можем получить формулы для расчета тока драйвера, и подобрать резистор затвора таким, чтобы не превысить максимально допустимые параметры драйвера:

2. Рассеиваемая мощность

Также одна из важных функций затворного резистора — рассеивать мощность выходного каскада микросхемы драйвера. В соответствии с моделью выше, рассеиваемую мощность можно посчитать с помощью следующих формул:

Тут

— заряд затвора ключа, а

— частота коммутации.

После расчета и подбора резистора важно соблюдать следующее условие:

где

— собственное потребление драйвера.

Тут еще есть небольшое примечание, в большинстве даташитов на ключи указывают заряд затвора при определенных условиях, например при напряжении управления затвором +15В…-15В, если же в Вашей схеме другое напряжение управления, например +15В. ..0В, или же +15…-8В, то достаточно точно определить заряд затвора помогут следующие соотношения:

3. Скорость включения и электромагнитная совместимость

Давайте рассмотрим потери на переключение, как функцию от сопротивления затворного резистора. Я возьму ключ, который я недавно использовал в своем небольшом проекте — IKW40N120 от любимых Infineon:

Как можно заметить, при увеличении сопротивления затвора, скорость переключения уменьшается и потери на переключения растут. Соответственно это повлияет на эффективность системы в целом. Напротив, если применять меньшее сопротивление затвора, переключение станет более быстрым и потери уменьшаться, но при этом шум, вызванный быстрым нарастанием тока и напряжения, будет увеличиваться, что может быть критично, когда нужно отвечать требованиям электромагнитной совместимости поэтому значение сопротивления затвора нужно выбирать очень аккуратно.

4. То самое “паразитное” включение

В начале, когда я писал о функциях затворного резистора, я упоминал о возможности ключа самопроизвольно включиться. Чтобы такого не случилось, можно рассчитать напряжение, которое может появиться на затворе транзистора, посмотрим на изображение ниже и запишем две небольшие формулы:

И не стоит забывать, что напряжение открытия ключа сильно зависит от температуры кристалла, и это тоже нужно учитывать.

Заключение

Теперь у нас есть формулы для оптимального (в какой-то степени) подбора с первого взгляда такого простого элемента силовой схемы, как затворный резистор.

Вполне возможно вы не нашли тут ничего нового, но я надеюсь, что хоть кому-то эта заметка окажется полезной.

Также для расширения кругозора в том числе в области управлении силовыми ключами очень советую выделять часик-два в неделю на прочтение всяких статей и апноутов от именитых производителей силовой электроники, в особенности о применении микросхем драйверов. Уверен, найдёте там очень много интересностей. Для старта, и чтобы углубится в рассмотренную тему предлагаю вот эту.

Спасибо за прочтение!

Конструкции радиолюбителей.

Зарядные устройства для никель-кадмиевых аккумуляторов и батарей

В специализированной литературе обоснована целесообразность зарядки аккумуляторов от источника фиксированного напряжения с ограничением тока. Такой режим удобен тем, что подзарядка в течение, например, ночи гарантирует к утру их полную зарядку независимо от их исходного состояния без опасности перезарядки. В данном разделе описаны несколько вариантов подобных устройств для зарядки никель-кадмиевых аккумуляторов и батарей.

Схема первого из предлагаемых зарядных устройств приведена на рис. 113. Стабилитрон VD6, операционный усилитель DA1.1, транзистор VT1 и связанные непосредственно с ними элементы образуют высокостабильный источник напряжения. Его особенность — питание параметрического стабилизатора R2VD6 выходным напряжением источника, что и обеспечивает ему высокие параметры.

Делитель R 17 — R28 формирует 12 ступеней напряжения, соответствующих предельным при зарядке одиночных аккумуляторов и батарей, составленных из 2 — 12 никель-кадмиевых аккумуляторов. Необходимое зарядное напряжение выбирают переключателем SA2. Операционный усилитель (ОУ) DA1.2 совместно с транзистором VT2 образуют точный повторитель этого напряжения с большой нагрузочной способностью. Его выходное сопротивление весьма мало -изменение напряжения при увеличении выходного тока от 0 до 350 мА нельзя обнаружить по четырехзначному цифровому вольтметру, т. е. оно меньше 1 мВ, а выходное сопротивление соответственно менее 0,003 Ом.

Для ограничения тока в начале зарядки используется сравнение падения напряжения на резисторе R32 (и подключаемых к нему параллельно резисторах R6 — R 16) и образцового напряжения, снимаемого с делителя R35 — R39. Ток коллектора транзистора VT2 с достаточной точностью равен току зарядки. Образцовое напряжение, снимаемое с резисторов R35 и R36, равно 1,2 В. Сравнение напряжений осуществляет компаратор, его функцию выполняет ОУ DA2.2. Когда ток зарядки создает на резисторе R32 падение напряжения более 1,2 В, ОУ DA2. 2 открывает транзистор VT3, который своим коллекторным током увеличивает напряжение на инвертирующем входе ОУ DA1.2, что приводит к уменьшению выходного напряжения ОУ и переходу всего источника в режим стабилизации тока. Установку значения тока ограничения в пределах от 2,5 до 350 мА производят переключателем SA3.

Выходное сопротивление устройства в режиме стабилизации тока равно сопротивлению резистора R30:


Микроамперметр РА1 с добавочным резистором R31 образует вольтметр на напряжение 1,2 В, поэтому при работе источника в режиме стабилизации тока его стрелка указывает на последнее деление шкалы. Для вольтметра использован микроамперметр на ток 100 мкА, поэтому такое его показание соответствует зарядному току, равному 100% от установленного переключателем SA3 значения.

Если к гнездам XI и Х2 зарядного устройства подключить разряженную батарею аккумуляторов, установив переключатель SA2 в положение, соответствующее их числу в ней, вначале ток зарядки будет определяться положением переключателя SA3. Через несколько часов напряжение на батарее достигнет значения, установленного переключателем SA2, и устройство перейдет в режим стабилизации напряжения. Ток зарядки начнет уменьшаться, что можно отслеживать по показанию прибора РА1.

Когда ток уменьшится до значения, составляющего примерно 5% от установленного переключателем SA3, компаратор на ОУ DA2.1 переключится и загорится светодиод HL2, сигнализируя об окончании зарядки.

Если батарею (или одиночный аккумулятор) продолжать заряжать даже в течение суток, с ней ничего не произойдет, поскольку ток в конце зарядки весьма мал.

Светодиод HL1 — индикатор подключения устройства к сети. Подбором конденсатора С7 устраняют высокочастотную генерацию ОУ DA1.2.

Какова роль диодов VD2 — VD5? При зарядке одиночного аккумулятора напряжение на неинвертирующем входе ОУ DA1.2 составляет 1,4 В, а в режиме замыкания выхода зарядного устройства его выходное напряжение, обеспечивающее перевод устройства в режим стабилизации тока, должно быть около 0,6 В относительно общего провода. Чтобы ОУ DA1.2 нормально работал в таких режимах, напряжение его минусового источника питания должно быть по абсолютному значению не менее 2 В, что и обеспечивается падением напряжения на диодах VD3 — VD5.

Аналогично для нормальной работы ОУ DA2.1 при напряжении на входах, близком к напряжению плюсового источника питания, разность между ними должна быть не менее 0,6 В — обеспечивается падением напряжения на диоде VD2.

Чертеж печатной платы из одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, на которой размещена большая часть деталей устройства, приведен на рис. 114. Транзистор VT2 снабжен игольчатым теплоотводом размерами 60 х 45 мм, высота игл — 20 мм. Переключатели SA2 и SA3 вместе с распаянными на них

резисторами, микроамперметр РА1, светодиоды HL1 и HL2, выходные гнезда XI и Х2 установлены на передней панели прибора, изготовленной из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, а трансформатор Т1, выключатель SA1, предохранитель FU1, диодный мост VD1 и конденсаторы С1 — на задней дюралюминиевой панели такой же толщины. Панели скреплены между собой дюралюминиевыми стяжками длиной 135 мм, к этим же стяжкам привинчена печатная плата. -аконченная конструкция установлена в алюминиевый корпус в виде отрезка прямоугольной трубы.

Сетевой трансформатор Т1 — унифицированный ТН-30 [17]. Но применим любой другой аналогичный трансформатор, вторичная обмотка которого обеспечивает напряжение 19…20 В при токе не менее 400 мА. Выпрямительный мост VD1, рассчитанный на такой же выходной ток, можно собрать из четырех диодов с рабочим током 300 мА, например, серии Д226. Такими могут быть и диоды VD2 -VD5. Конденсатор С1 составлен из трех соединенных параллельно оксидных конденсаторов К50-29 емкостью по 1000 мкФ на номинальное напряжение 25 В. Конденсатор С2 — К53-1, остальные — КМ-5 и КМ-6.

Термокомпенсированный стабилитрон КС191Ф (VD6) можно заменить на Д818 с буквенными индексами В — Е или на КС 191 с любым буквенным индексом. Резисторы R3, R5 и R17 — R28 желательно использовать стабильные, например, С2-29. Сопротивления резисторов R17 — R28 могут быть в пределах 160 Ом…10 кОм, но обязательно одинакового значения с точностью не хуже 0,3%.

Сопротивления резисторов R6 — R 16 не обязательно должны быть точными. Их желательно подобрать в соответствии с указанными на схеме значениями из резисторов близких номиналов, что упростит настройку прибора. Каждый из резисторов R 15, R 16 состоит из нескольких резисторов большего номинала и меньшей мощности рассеяния, которые соединены параллельно. Подстроечные резисторы R4 и R38 — СП—19а.

Светодиоды HL1 и HL2 — любые, но желательно разного цвета свечения. Стабилитроны VD7 и VD8 на напряжение стабилизации 5,6…7,5 В. Переключатели SA2 и SA3 — ПГ2-5-12П1Н или аналогичные другие малогабаритные.

Микроамперметр РА1 типа М4247 на ток 100 мкА. Используя прибор на иной ток полного отклонения стрелки, придется подбирать не только ограничительный резистор R31, но и R32 — для обеспечения зарядного тока 2,5 мА при крайнем левом (по схеме) положении переключателя SA3.

Транзисторы VT1, VT2 могут быть любыми кремниевыми структуры n-р-n средней мощности, a VT3 — любым кремниевым

маломощным структуры р-n-р на допустимое напряжение не менее -ОВ.

Операционные усилители К140УД20 (DA1, DA2) заменимы двойным числом ОУ К140УД7. Применение ОУ других типов определяется возможностью их работы в упомянутых выше режимах, но автором это не проверялось.

Коротко о настройке зарядного устройства. Вначале подстроечным резистором R4 установите на эмиттере транзистора VT1 напряжение, равное 16,8 В. Нагрузив устройство резистором сопротивлением 51…68 Ом (на мощность рассеяния 7,5 Вт) и временно отпаяв резистор R43, убедитесь в том, что при переводе переключателя SA2 в каждое следующее положение (вверх по схеме) выходное напряжение увеличивается на 1,4 В. Проверьте отсутствие высокочастотной генерации на выходе и при необходимости подберите конденсатор С7.

Далее восстановите соединение резистора R43, а переключатель SA2 установите в положение «12». Изменяя положение переключателя SA3, убедитесь, что при этом выходной ток, измеряемый миллиамперметром, включенным последовательно с нагрузочным резистором, ограничивается значением, соответствующим положению этого переключателя (кроме 350 мА). -амените нагрузочный резистор цепочкой из двух — трех диодов (однотипных с VD2 — VD5) и, установив переключатель SA3 в положение «100 мА», выставьте подстроечным резистором R38 такой же выходной ток. Стрелка микроамперметра должна указывать на последнее деление шкалы, если это не так — подберите резистор R31.

Теперь переключатель SA2 установите в положение «1», а переключатель SA3 в положение «10 мА». К выходу устройства подключите переменный резистор на 3,3 кОм и миллиамперметр, после чего увеличивайте от нуля сопротивление этого резистора. При выходном токе, равном примерно 0,5 мА, должен включиться светодиод HL2.

Настраивая устройство, помните, что его выходное сопротивление резко несимметрично — оно мало для вытекающего тока и велико для втекающего. Поэтому устройство без нагрузки чувствительно к сетевым наводкам и измерение выходного напряжения высокоомным вольтметром может дать неожиданно завышенный результат.

-арядка батареи аккумуляторов несложна. Надо лишь установить переключатели в положения, соответствующие числу аккумуляторов в ней и максимальному току зарядки, подключить к выходу батарею с соблюдением полярности и включить питание устройства. Признаком окончания зарядки служит загорание светодиода HL2. Максимальный ток зарядки должен быть в 3…4 раза меньше емкости заряжаемой батареи аккумуляторов.

Какие дополнения или изменения можно внести в этот вариант зарядного устройства? Прежде всего надо дополнить его электро-

магнитным реле К1, как показано на рис. 115, которое бы отключало аккумулятор или батарею после окончания зарядки. При включении светодиода HL2 реле срабатывает и своими нормально замкнутыми контактами разрывает цепь зарядки. Резистор R44 необходим для четкого срабатывания реле и обеспечения небольшого гистерезиса компаратора на ОУ DA2.1. Реле К1 должно быть на напряжение 20…27 В, транзистор VT4 -любой средней или большой мощности структуры р-n-р, например, серий КТ502, КТ814, КТ816.

Но введя в устройство такое дополнение, следует учитывать, что после начала зарядки любые переключения его цепей приводят к срабатыванию реле, поэтому необходимые установки надо делать заранее.

Устройство можно применять для разрядки батарей из семи аккумуляторов, не опасаясь их переразрядки. Для этого переключатель SA2 надо установить в положение «5», переключатель SA3 — в ближайшее по току разрядки, но большее его, включить между выходными гнездами XI и Х2 резистор, обеспечивающий необходимый ток разрядки и подключить разряжаемую батарею. Поскольку напряжение батареи больше, чем подаваемое на неинвертирующий вход ОУ DA1.2, транзистор VT2 будет закрыт, а батарея разряжаться через резистор. Когда напряжение батареи снизится до 7 В, ОУ DA1.2 и транзистор VT1 перейдут в режим стабилизации напряжения, разрядка прекратится.

Индикатором завершения разрядки батареи служит светодиод HL2 — в процессе разрядки он светится, а по ее окончании — гаснет.

Если устройство часто предполагается использовать для разрядки батарей, к тому же с разным числом аккумуляторов, в него целесообразно ввести дополнительный резистор, сопротивление которого составляет 40% от суммарного сопротивления резисторов R17 — R28, и, конечно, выключатель. Резистор включают между выходом источника образцового напряжения (на схеме рис. 113 -точка соединения эмиттера транзистора VT1, резисторов R2, R3, конденсатора С-) и неподвижным контактом «12» переключателя

SA2, соединенным с резистором R17, а параллельно этому резистору — дополнительный выключатель. Батарею заряжают при замкнутых контактах выключателя, а при размыкании их, когда выходное напряжение уменьшается в 1,4 раза (до 1 В на аккумулятор),батарею можно разряжать.

Разрядка батареи через резистор происходит изменяющимся во времени током, который можно стабилизировать микросхемой

К142ЕН12А, включив ее по схеме, приведенной на рис. 116. Сопротивление резистора R46 (Ом) определяют по формуле: R46=1250/Ipaз, где Iраз — ток разрядки (мА).

Номиналы резисторов, от которых зависит ток разрядки, соответствуют сопротивлениям резисторов R6 — R 16 при тех же токах, что и ток зарядки.

Схема второго варианта зарядного устройства показана на рис. 117. Оно значительно проще, но в нем нет узла индикации момента окончания зарядки.

В устройстве применены две микросхемы КР142ЕН12А. Первая из них (DA1) работает в режиме ограничения тока, а вторая выполняет функцию стабилизатора напряжения зарядки.

Диоды VD2-VD4 являются элементами защиты. Подстроечными резисторами R25 и R28 точно устанавливают выходные напряжения при различных положениях переключателя SA3. Конденсаторы С2-С4 предотвращают возможную генерацию микросхем DA1, DA2.

Трансформатор питания Т1, диодный мост VD1, конденсатор С1, переключатели SA2 и SA3 могут быть такими же, как в первом варианте устройства. Диоды VD2-VD4 — любые маломощные кремниевые.

Резисторы R13-R24, R26 должны быть точными и стабильными, а их сопротивления — в пределах 120…180 Ом.

Перед установкой микросхем на плате желательно проверить их напряжение стабилизации. Сделать это можно, подключив цепь, выполненную по схеме рис. 116, к источнику напряжения 5…15 В, измеряя напряжение на резисторе R46 (160 Ом). Ту из микросхем, напряжение стабилизации которой ближе к 1,2 В, используйте в узле ограничения тока зарядки (DA1). А если оно сильно отличается от 1,2 В, сопротивления резисторов R2-R12 придется подобрать при настройке устройства.

Настраивайте это зарядное устройство следующим образом. Вначале переключатели SA2 и SA3 установите в положения «350» и

«12» соответственно, движок подстроенного резистора R25 — в среднее положение, после чего резистором R27 выставите на выходе напряжение 16,8 В. Далее переключатель SA3 переведите в положение «1» и резистором R25 установите на выходе устройства напряжение 1,4 В. Эти операции взаимосвязаны, поэтому повторите их несколько раз.

-атем к выходу подключите три соединенных последовательно кремниевых диода на ток не менее 300 мА и миллиамперметр. Переключатели SA2 и SA3 установите в положения «2,5» и «2» и подбором резистора R1 добейтесь выходного тока, равного 2,5 мА. Если напряжение стабилизации микросхемы DA1 1,2 В и сопротивления резисторов R2-R12 соответствуют указанным на схеме, то и при других положениях переключателей токи зарядки должны соответствовать обозначенным на схеме. В противном случае придется дополнительно подбирать резисторы R2-R12.

Выходное сопротивление устройства в режиме стабилизации тока значительно меньше, чем у конструкции первого варианта, и равно

суммарному сопротивлению введенных резисторов R13-R24 и R25-R28.

Если зарядное устройство по схеме на рис. 117 предназначается лишь для батарей из аккумуляторов одного типа, переключатель SA2 и резисторы R2-R12 можно исключить, а индикатор окончания зарядки, собранный по схеме рис. 118, ввести. Пока суммарный ток зарядки и текущий через резисторы R13-R24 достаточно велик, он течет, в основном,

через эмиттерный переход транзистора VT1. Транзистор при этом открывается и загорается светодиод HL1, индицируя процесс зарядки. Когда ток уменьшится до значения, определяемого сопротивлением резистора R29 и напряжением открывания транзистора VT1, этот транзистор закроется и светодиод погаснет.

Было собрано (с исключением переключателя SA2 и с добавлением индикатора окончания зарядки по схеме рис. 118) зарядное устройство для батарей из аккумуляторов ЦНК-0,45 (до шести штук). Чтобы ограничить выходной ток на уровне 150 мА,потребо-вался резистор (R1 на рис. 117) сопротивлением 8,2 Ом. В индикаторе окончания зарядки при сопротивлении резистора R29 30 Ом уменьшение яркости свечения светодиода начиналось при токе зарядки 10 мА, полностью он погасал при токе 7 мА.

В устройстве использован трансформатор ТПП-220 [16], все шесть вторичных обмоток которого соединены последовательно. Перемычки удобно устанавливать так: 16-17, 18-11, 12-13, 14-19, 20-21, напряжение на диодный мост снимают с выводов 15 и 22. Напряжение сети подают на выводы 2 и 9 трансформатора, между выводами 3 и 7 необходимо также установить перемычку. Но, конечно, пригоден любой другой трансформатор, обеспечивающий на вторичной обмотке напряжение 11…12 В при токе не менее 400 мА.

Все элементы устройства, кроме сетевого трансформатора с выключателем питания, предохранителя, переключателя SA3 и выходных гнезд, смонтированы на печатной плате размерами 90 х 50 мм (рис. 119). Плата рассчитана на установку диодного моста КЦ407А (VD1), оксидного конденсатора К50-29 (С1) емкостью 2200 мкф на номинальное напряжение 16 В. Другие детали такие, как в конструкции первого варианта устройства. Микросхемы DA1 и DA2 установлены на игольчатые теплоотводы размерами 45 х 25 мм, высота игл — 20 мм.


Монтажная плата с помощью резьбовых втулок, вклепанных в ее углы, вместе с другими деталями установлена в пластмассовом корпусе размерами 133х100х56 мм. Светодиод на удлиненных выводах выведен на крышку корпуса.

Налаживают устройство в таком порядке. Подстроенными резисторами R25 и R27 устанавливают на выходе напряжения 8,4 и 1,4 В при положениях «6» и «1» переключателя SA3 соответственно, выходной ток, равный 150 мА, — подбором резистора R1 и порог погасания светодиода — подбором резистора R29. В случае возникновения генерации микросхемы DA1 между ее входным выводом 2 и минусовым проводом цепи питания включают конденсатор С* (несколько десятков или сотен нанофарад), обозначенный на рис. 119 штриховыми линиями. Печатная плата такого варианта зарядного устройства может стать основой и для устройства по схеме рис. 117-на ней предусмотрены контакты для подключения переключателя



SA2 с резисторами R2-R12. Каждая из микросхем должна быть установлена на свой радиатор таких же габаритов, что и в устройстве по схеме рис. 113.

Любителям слушать музыку, используя плейер, источником питания которого служит батарея из двух аккумуляторов ЦНК-0,45, предлагается зарядное устройство попроще (рис. 120, схема отличается от рис. 105 номиналами и отсутствием конденсатора, включенного параллельно вторичной обмотке трансформатора). Вторичная обмотка сетевого трансформатора Т1 должна быть рассчитана на напряжение 8…9 В и ток не менее 160 мА. Микросхему следует снабдить небольшим пластинчатым теплоотводом. Выходное напряжение, равное 2,8 В, устанавливают подстроечным резистором R2, а затем, нагрузив устройство на три последовательно включенных диода на ток 300 мА или два разряженных аккумулятора, подбором резистора R1 — выходной ток 150… 180 мА.

А если микросхемы КР142ЕН12А нет? В таком случае зарядное устройство аналогичного назначения рекомендуется собрать по

схеме рис. 121. Основой такого варианта зарядного устройства может быть блок питания ПМ-1, предназначаемый для питания электродвигателей игрушек, любой другой трансформатор, понижающий напряжение сети до 6…6,3 В, или сетевой адаптер.

Все детали устройства, кроме сетевого трансформатора, монтируют на печатной плате, чертеж которой приведен на рис. 122, рассчитанной на установку на ней оксидных конденсаторов К50-6 (С1-С-), подстроечного резистора СП—

19б (R5), светодиодов АЛ341А или АЛ307Б. Светодиоды выведены наружу через вентиляционные щели кожуха. Транзистор VT1 снабжен небольшим пластинчатым теплоотводом из латуни (или алюминия) толщиной 0,5 мм. Монтажная плата закреплена в корпусе на двух вклепанных в нее резьбовых втулках.

При настройке этого устройства, как и предыдущего, сначала устанавливают выходное напряжение 2,8 В (резистором R5), после чего его нагружают тремя соединенными последовательно диодами на рабочий ток 300 мА и подбором резистора R7 добиваются выходного тока 150. .. 180 мА. Светодиод HL2 при этом гаснет.

Корпусы описанных зарядных устройств должны иметь вентиляционные отверстия для обеспечения охлаждения теплоотводов микросхем или транзисторов.

AuroraPro OVERMAN 180 переделать на 3 фазы — Документации и схемы

что-то мы не в ту сторону повернули. у нас 220в действующего значения переменного выпрямляется одна фаза, итого примерно 311в максимального пика полуволны у нас будет на конденсаторе.

если заменить выпрямитель на 3фазный, то фаза 380, а выпрямленное будет 500+, это понятно

 

 

после взрыва первички, да, так и будет, ему уже все до лампочки.

 

Так, грубо, выпрямленные 220В это 300, а 380 выпрямленные, это 600. Чувствуете разницу? И какими резисторами вы хотите погасить МОЩНОСТЬ потребления?  

Да и еще, выпрямляются именно 3 фазы, а 0 в сварочнике не используется. Используется заземление. 0 как бы ему нафиг не нать. За частую и если говорим про 3-и фазы. Даже вспомогательное питание в таком случае используется не на 220В, а от межфазного 400В. 

 

я не предлагаю сменить выпрямитель на 3 фазный. я предлагаю добавить еще 2 выпрямителя так-же, но с других фаз, т.е. 3 диодных моста вместо одного складывают в одну точку свои +311В.  будет то-же самое, правда частота пульсаций в 3 раз выше, а не исходных 100Гц после выпрямителя, так даже конденсаторы меньше нужны. Это в 3-фазном выпрямителе ноль не используется, а в данном варианте 3 отдельных выпрямителя линейного напряжения между фазой и нулем, только с разных фаз. Итого на напряжению остается все так-же, но с нескольких источников 220в , т.е. фаза-ноль

 

… про резистор это уже не сюда, это я глянул, местами после выпрямителей для ограничения зарядного тока кондеев бывает в схемах есть, это мы трогать не будем, дальше схема оригинальная. менять-то по сути ничего и не нужно в основной схеме.

 

я тут пошарился по  инету, вроде народ так делал, по сути пофиг с каких источников полученные постоянки суммировать. Нашел даже на чипмейкере, что один товарищ так в условиях нехватки электричества просуммировал к выпрямителю с 1 фазы дополнительно выпрямленное с генератора … тут как-бы если не рассматривать межфазные напряжения, а именно 3 однофазных, то пофиг сколько суммировать, хоть 3 выпрямителя с фаз и еще пару с генераторов добавить можно при желании. По идее все так.

 

вопрос зачем это надо  … ну если рядом поварить на 3 фазнике и однофазнике, то во втором варианте я даже на предприятии чувствовал иногда кратковременное понижение напряжения, а в деревне пока ангар по времянке это еще чаще, варишь так хорошо и вдруг раз ….и если это не простенькие ворота под зачистку, то сразу уже не то.  я вот недавно TIG 250 свароговский трефазный взял сюда, так в режиме MMA ему и когда низкое напряжение глубоко пофиг, 200А абсолютно стабильны. А полуавтомат на 220 сильно чует, как вечер и все дома что-то включили.


Реле времени — Справочник химика 21


из «Лампы с холодным катодом Издание 2»

Время задерл . ки обычно задают сопротивлением зарядного резистора. С этой целью применяют резисторы с переменным сопротивлением или группы резисторов с постоянным сопротивлением, суммарная величина которых изменяется при помощи переключателей. Зная напряжение зажигания газоразрядной лампы, емкость конден-сатора, напряжение источника питания и необходимое время задержки, можно заранее по приведенной формуле рассчитать величину зарядного резистора. [c.69]
Необходимо помнить, что лампы с холодным катодом для зажигания требуют некоторого предварительного тока несамостоятельного разряда /н.р порядка долей или нескольких микроампер. Это накладывает ограничения как на величину зарядного резистора, так и на соответствующее максимальное время задержки. [c.70]
Из газоразрядных ламп наиболее широкое применение в реле времени находят неоновые лампы. Кроме них, могут быть использованы стабилитроны и тиратроны. [c.70]
Реле времени на газоразрядном диоде (рис. 44). Описываемое реле времени предназначено для целей автоматизации процесса печати фотографий. [c.70]
При нажатии кнопки Пуск напряжение сети 220 в подается на лампу увеличителя Л, а также через резистор и полупроводниковый диод Д1 на конденсатор С1. Выпрямленное напряжение с конденсатора С1 подается через ограничительный резистор Яг и газоразрядный стабилизатор напряжения СГ1П на обмотку О1 двухобмоточного электромагнитного реле с током срабатывания до 15 ма. При этом реле срабатывает и контакт К1 замыкается, а нормально замкнутый контакт К2 размыкается. Теперь при отпускании кнопки Пуск лампа увеличителя и реле останутся включенными, так как пусковая кнопка блокируется контактом К1. [c.70]
При этом контакт Ki разомкнется и выключит как лампу увеличителя, так и все устройство. Замыкание контакта Кг обеспечивает съем через резистор Нз зарядов, оставши.хся па конденсаторе Сг после гашения неоновой лампы. [c.71]
При нажатии кнопки Пуск процесс повторяется. [c.71]
Переключение выдержек в этой схеме осуществляется девятью выключателями. С помощью их можно установить любую экспозицию от 0,5 сек до 4 мин через 0,5 сек. В качестве выключателей можно применять тумблеры или кнопочные выключатели с западающими кнопкал1и. [c.71]
Установка кадра производится при переводе тумблера Я в положение Установка кадра. [c.71]
Реле времени с подвижной шкалой (рис. 45). Такое реле очень удобно использовать для фотопечати. Рассмотрим его работу. [c.71]
При нажатии кнопки /7(/ск начинает заряжаться конденсатор Сз через ограничительный резистор Ri и обмотку 0 реле Р. Этот ток вызывает срабатывание поляризованного реле Р типа РП-4, и подвижный его контакт 2 замыкается с контактом 3. При этом лампа увеличителя подключается к электросети, а нижняя по схеме обкладка конденсатора Сз соединяется с минусом конденсатора i. [c.71]
Продолжительность нажатия кнопки Пуск не оказывает влияния на величину выдержки, что очень важно при малых выдержках. [c.72]
Время экспо нирования задается с помощью переменного резистора Яе и устанавливается по шкале, имеющей десять делений. Первое деление соответствует положению рукоятки Яв, при котором этот резистор замкнут накоротко. Цена деления шкалы регулируется потенциометром Яг, с помощью которого одновременно изменяется как напряжение 1/б на конденсаторе Сь так и напряжение зажигания /з.а разрядного промежутка анод — катод тиратрона. При минимальном напряжении, снимаемом с Яг, равном 105 в (ползунок находится в нижнем по схеме положении), цепа одного деления шкалы составляет 4 сек и с помощью резистора Яв, можно задать время от 4 до 40 сек. При максимальном значении напряжения, снимаемого с потенциометра Яг (ползунок находится в верхнем по схеме положении), равном 220 в, цена одного деления уменьшается в 10 раз и составляет 0,4 сек. При других положениях ползунка потенциометра Яг пена деления принимает промежуточные значения. [c.72]
Реле с автоматической установкой экспозиции (рис. 46). Если тумблер Я на короткое время перевести в положение 2, то конденсатор Сг, зарядившийся до этого от выпрямителя на диоде Дь будет разряжаться через обмотку / двухобмоточного поляризованного реле РП-4. При этом якорь реле перебрасывается в положение / и замыкает цепь питания лампы Лг фотоувеличителя. Одновременно с включением этой лампы начинает заряжаться конденсатор С через фоторезистор Я1 и резистор Яг. [c.72]
Фоторезистор размещен па доске фотоувеличителя. Чем плотнее негатив, тем меньше освещенность фоторезистора и, следовательно, мед.ченнее заряжается конденсатор Сь Когда напряжение на конденсаторе С] достигнет 50—60 в, зажигается неоновая лампа Л и конденсатор разряжается через нее и обмотку // реле. Реле срабатывает, его якорь перекидывается в положение 2 и отключает лампу фотоувеличителя. [c.72]
Установку кадра и наводку на резкость производят при переводе переключателя Пг в положение Кадр. [c.73]
Небольшое число дегалс11 позволяет смонтировать прибор под доской фотоувеличителя. Однако прибор удобнее смонтировать в виде приставки к фотоувеличителю с выносным фоторезистором, чтобы иметь возможность перемеш,ать его по полю кадра. [c.73]

Вернуться к основной статье

Действительно ли необходимо использовать резистор, соединяя подсветку 16×2 жидкокристаллический дисплей?

Это — просто дополнительный ответ для людей, сталкивающихся с этим вопросом впервые (новички или даже неновички), как я сделал несколько месяцев назад, когда получено группу жидкокристаллических клонов модулей без имен JHD162A с неправильной спецификацией. Этот ответ только относится к жидкокристаллическим модулям со светодиодной подсветкой (использующий единственный светодиод или множество светодиодов), которые являются самыми популярными.

  • , Если у вас есть спецификация, она должна содержать информацию где-нибудь, просто необходимо вычислить, текущая стоимость резистора ограничителя, используя предложенный светодиод отправляют ток и поставляют напряжение минус светодиод передовое напряжение.
  • , Если у вас нет спецификации, проверяет заднюю часть ЖК-монитора. Обычно можно найти легко, если есть резистор последовательно с (или даже K) булавка. Следующие изображения показывают, как некоторые модули, у которых уже есть ограничительный резистор. Просто убедитесь, что это — действительно резистор и не прыгун (нулевой Ом «резистор»).
  • , Если вы находите (или не) ограничительный резистор, проверяет, что это последовательно со светодиодной поставкой, измеряя сопротивление от, булавка к аноду подсветки и от K прикрепляет к катоду подсветки. Подсветка обычно спаивается к подушкам, отмеченным как A и K.
  • , Если даже после осмотра и измерения вас не уверены, просто использует резистор на 100 или 220 Ом и тест.
  • , Если вы проектируете PCB и вы не уверены, будет ли у обеспеченных жидкокристаллических модулей уже резистор, просто добавьте пространство для резистора в вашем кругу; таким образом, позже, во время производства, можно использовать резистор или прыгуна. (Конечно, такая вещь должна быть известна заранее, но иногда не всегда возможна, или требования могут указать, что ваш круг она должна работать с любым жидкокристаллическим модулем).

In this image a LCD 16×2 character module has a 100 ohm resistor (R8) in series with the A pin (pin 15) trace. The value was verified measuring from pin 15 to the A pad (in the left edge) soldered to the backlight.

In this image, a JDh304A (JHD629) LCD 20×4 character module has a combination of jumpers and resistors to select what pins are for the cathode (K) and anode (A) (the table in the silkscreen describe the configuration options). In this case R9 and R11 are using jumpers, meaning pin 15 is for the anode and 16 is for the cathode of the backlight, and the R12 and R13 are the limiting resistors (they are in parallel, in this case both are 68 ohms, providing 34 ohms). The value was verified by measuring the resistance between pin 15 and the A1 pad (at the left edge) soldered to the backlight.

In this image, a JDh304A clone, there is a 51 ohm resistor in series with the A pin trace and a jumper for the K pin trace. The value was verified measuring the resistance between pin 15 and the top pad at the left edge (you can follow the trace from the resistor to that pad, so we expect it to be the LED anode connection). You may note the resistors are installed perpendicular to the position drawn in the silkscreen; the manufacturer can change easily the polarity of the A and K pins just by solder the resistor/jumper pair vertically or horizontally.

Во всех модулях я использовал за эти годы, булавки A и K — полностью независимые схемы ЖК-монитора и контроллера, таким образом, можно использовать различный рельс поставки с различным напряжением, чем остальная часть схемы. (Просто обратите внимание, что это только что было моим опытом с оригинальными модулями JHD и некоторыми клонами, но это может не относиться к другим брендам).

Что такое токоограничивающий резистор и его функция?

Введение

В схеме резистор включен последовательно с другими компонентами, и выходной сигнал в серии отсутствует. Следовательно, при коротком замыкании последовательных компонентов напряжение, приложенное к резистору, не сожжет резистор. Такой резистор является резистором-ограничителем тока. В противном случае его называют не токоограничивающим резистором, а защитным резистором или нагрузочным резистором.

Каталог

I Что такое токоограничивающий резистор?

Токоограничивающий резистор — это защитный резистор, подключенный последовательно, чтобы избежать перегорания прибора из-за чрезмерного тока. Принцип заключается в уменьшении тока за счет увеличения общего сопротивления нагрузки. Как правило, он также может играть роль парциального давления. Обычно в локальной цепи резистор, который не выполняет других функций последовательно с потребителем, можно рассматривать как ограничивающий ток резистор для ограничения величины тока.

Многие компоненты имеют ограничение на максимальный входной ток. Если входной ток слишком велик, компоненты не будут работать должным образом или даже перегорят. Чтобы контролировать ток, добавьте резистор на входе, чтобы уменьшить силу тока и избежать ненужных рисков.

Светодиоды и резисторы ограничения тока Простое объяснение

II Как работает резистор ограничения тока?

Резистор RL — это нагрузочный резистор, R — резистор регулятора напряжения (также называемый токоограничивающим резистором), а D — стабилитрон.Согласно принципу конструкции схемы регулятора напряжения, когда входное напряжение практически постоянно, RL становится меньше, ток, протекающий через RL, увеличивается, но ток, текущий через D, уменьшается.

Токоограничивающий резистор используется для уменьшения тока на стороне нагрузки. Например, добавление токоограничивающего резистора на одном конце светодиода может уменьшить ток, протекающий через светодиод, и предотвратить повреждение светодиодной лампы.

III Роль резистора ограничения тока

С точки зрения основного процесса выпрямления и фильтрации, низкое и высокое напряжение одинаковы.Нарисуйте схему выпрямления и фильтрации, как показано на рисунке 1, а затем скажите: «Ключ к проблеме в том, что на конденсаторе нет заряда до включения питания. Напряжение равно 0 В, а напряжение на конденсаторе не может быть изменен. То есть в момент замыкания концы выпрямительного моста (между P и N) соответствуют короткому замыканию. Следовательно, при включении питания возникают две проблемы:

Первая проблема заключается в наличии большого пускового тока, как показано кривой 1 на рисунке, что может привести к повреждению выпрямителя.Вторая проблема заключается в том, что напряжение на входящей линии мгновенно упадет до 0 В, как показано кривой 2 на рисунке. Эти две особенности, схемы выпрямителя высокого и низкого напряжения абсолютно одинаковы. «

Рис. 2. Далее: «Схема низковольтного выпрямителя должна быть понижена с помощью трансформатора. Обмотка трансформатора представляет собой большую катушку индуктивности. Она действует как барьер и может ограничивать пусковой ток во время включения, как показано на кривая 1 на рисунке (а). В выпрямительной цепи инвертора такого барьера нет, и пусковой ток гораздо более серьезен, как показано кривой 1 на рисунке (b).

Что касается формы волны напряжения на входной стороне, фактически в схеме низковольтного выпрямителя вторичное напряжение трансформатора также мгновенно падает до 0 В, как показано на кривой 2 на рисунке (a). Но отражение от исходной стороны трансформатора, такое мгновенное понижение, буферизуется, как показано на кривой 3 в (a), не мешает другим устройствам в той же сети.

В схеме выпрямителя инвертора такого буфера нет, и его входящее напряжение является напряжением сети.Следовательно, в момент закрытия напряжение сети должно упасть до 0 В, что повлияет на нормальную работу другого оборудования в той же сети, что обычно называется помехой. Следовательно, между выпрямительным мостом и конденсатором фильтра необходимо подключить токоограничивающий резистор RL.

Когда подключен токоограничивающий резистор, пусковой ток во время включения будет уменьшен. В то же время мгновенное падение напряжения снижается до ограничивающего резистора, который решает форму волны напряжения на стороне источника питания.Подождите, пока напряжение на конденсаторе поднимется до определенного уровня, а затем замкните накоротко токоограничивающий резистор.

Размер закорачивающего устройства (тиристора или контактора) зависит от мощности инвертора, но сопротивление и емкость токоограничивающего резистора не сильно отличаются. Что здесь происходит?

IV Конкретные примеры работы токоограничивающего резистора

Давайте поговорим об этом отдельно.Сначала посмотрите на токоограничивающий резистор RL. Собственно говоря, в инверторе большой емкости допустимый ток выпрямителя тоже очень велик. Емкость конденсатора фильтра также должна быть большой, сопротивление токоограничивающего резистора должно быть небольшим, а емкость (мощность) — большой. Но давайте посмотрим на пример. Предполагая, что значение сопротивления выбранного токоограничивающего резистора составляет RL = 50 Ом, каков максимальный пусковой ток, даже если напряжение источника питания равно значению амплитуды ULM = 1.41 & ВРЕМЯ; 380 = 537В? ”

Только чуть больше 10А.

И, если предположить, что емкость конденсатора фильтра составляет 5000 мкФ, сколько времени занимает зарядка?

T = RLC = 50 & TImes; 5000 = 250000 мкс = 250 мс = 0,25 с

Это постоянная времени зарядки, и время зарядки должно быть от 3 до 5 раз. То есть время зарядки составляет от 0,75 до 1,25 с. Единая точка клетки составляет около 1 с.

Такой зарядный ток и такое время зарядки приемлемы для инверторов большинства размеров? Поэтому, чтобы уменьшить количество типов других компонентов, производитель принял практику выбора токоограничивающих резисторов одной и той же спецификации для инверторов с различными характеристиками.

Что касается мощности (мощности) резистора, поскольку время прохождения тока в RL очень короткое, всего 1 с, время, чтобы фактически достичь 10A, короче. Поэтому в целом мощность не менее 20Вт. Посмотрите на байпасный контактор КМ. Тем не менее используйте конкретные примеры, чтобы проиллюстрировать это.

Предположим, что мощность двигателя составляет 7,5 кВт, 15,4 А. Мощность инвертора 13кВА, 18А.

Как правило, емкость промежуточного контура и входная мощность инвертора должны быть равны.Когда напряжение источника питания составляет 380 В, среднее значение постоянного напряжения составляет 513 В. Итак, насколько большим должен быть постоянный ток? ”

Три контакта контактора могут использоваться параллельно, если контактора на 10 А достаточно.

Однако, если вы используете тиристор, вам все равно нужно использовать 30А.

Тогда, если мощность двигателя 75кВт, 139,7А. Мощность инвертора 114кВА, 150А. Каков размер подрядчика?

Следует выбирать контакторы с номинальным током 80 А.

В Причина возгорания резистора ограничения тока

Почему резистор ограничения тока дымит и дует? Возможны три причины перегорания токоограничивающего резистора.

Первая возможность состоит в том, что емкость токоограничивающего резистора выбрана небольшой. Поскольку ток, протекающий в токоограничивающем резисторе, экспоненциально затухает, а продолжительность очень мала, как показано на рисунке 4.Поэтому его емкость можно выбрать меньшей. Чтобы снизить стоимость компонентов, некоторые производители инверторов часто принимают меньшие значения при определении емкости токоограничивающего резистора. Однако на практике ток IR, протекающий через токоограничивающий резистор, связан с сопротивлением RL токоограничивающего резистора и емкостью CF сглаживающего конденсатора. Сравнивая графики (а) и (б), RL большой: начальное значение тока небольшое, но длительность тока большая.

Сравнивая рисунок (b) с рисунком (c), известно, что CF большой, и продолжительность тока будет увеличиваться. Следовательно, строго говоря, емкость RL также должна быть отрегулирована соответствующим образом. Однако, как упоминалось ранее, нет строгих требований к процессу зарядки конденсатора фильтра. Следовательно, нет четкого регламента по сопротивлению и емкости RL. В общем, если RL ≥ 50 Ом, PR ≥ 50 Вт не проблема.

(а) RL = 80 Ом, CF = 1000 мкФ (б) RL = 40 Ом, CF = 1000 мкФ (в) RL = 40 Ом, CF = 2000 мкФ

Вторая возможность состоит в том, что конденсатор фильтра вышел из строя.У каждого прибора с электролитами есть особенность: им всегда пользуешься, его непросто сломать. Если не использовать часто, он сломается. Если инвертор хранится на складе более года, вы должны сначала открыть крышку и осмотреть конденсатор фильтра, чтобы убедиться, что это «барабан»? Есть ли утечка электролита? Характерным признаком износа электролитических конденсаторов является, во-первых, увеличение тока утечки.

Инвертор, который долгое время не использовался, внезапно добавляет высокое напряжение, и ток утечки электролитического конденсатора может быть довольно большим. При первом включении питания изнутри инвертора идет дым. Вполне вероятно, что электролитический конденсатор серьезно протекает или даже закорочен. Напряжение постоянного тока выше 450В сложно зарядить, закорачивающее устройство не работает, а токоограничивающий резистор включен в цепь на длительное время. Конечно, он должен дымить и дуть.

Когда электролитический конденсатор в это время не используется, сначала необходимо добавить около 50% номинального напряжения, а время прессования должно быть более получаса, как показано на Рисунке 5.Его ток утечки упадет, и он будет использоваться в обычном режиме.

Сначала используйте мультиметр, чтобы измерить, не закорочен ли конденсатор. Если короткого замыкания нет, то внешне неисправности нет. Как показано на рисунке, через полчаса включения конденсатор можно восстановить.

Третья возможность заключается в том, что байпасный контактор KM или тиристор не работают. В результате токоограничивающий резистор подключается к цепи на длительное время.

Устройство байпаса должно срабатывать, когда конденсатор фильтра заряжен до определенной степени (например, напряжение превышает 450 В). Следовательно, при подтверждении того, что конденсатор фильтра не поврежден при включении питания, наблюдайте, работает ли байпасное устройство, когда напряжение постоянного тока UD увеличивается в достаточной степени.

Одним из специальных методов является подключение вольтметра PV1 параллельно токоограничивающему резистору, а также подключение вольтметра PV2 к обоим концам конденсатора фильтра, а затем подключение двух последовательно соединенных лампочек к обоим концам конденсатора фильтра. как груз.Как показано на рисунке 6. После включения, если PV2 показывает, что UD достаточно велик, но показание PV1 не равно 0 В, байпасное устройство не работает.

Подключите нагрузку к цепи постоянного тока. Если нет нагрузки, в токоограничивающем резисторе не будет тока, даже если закорачивающее устройство не сработает, токоограничивающий резистор не сможет измерить напряжение.

Поскольку электролитический конденсатор обладает определенными индуктивными свойствами, он не может поглотить напряжение помех за короткое время, что легко приводит к неисправности «срабатывания защиты от перенапряжения».Конденсатор C0 используется для поглощения напряжения помех.

VI Расчет токоограничивающего резистора

Токоограничивающий резистор (RS):

(1) Обеспечьте рабочий ток ВЗ.

(2) Защитите VZ от повреждений при перегрузке по току.

Два крайних случая:

1. (Входное напряжение VS)

VS = VS (мин.), IL = IL (макс.) (IL — рабочий ток нагрузки) Когда VS = VS (макс.), IL = IL (мин.)

VII Как выбрать резистор ограничения тока

Как выбрать резистор ограничения тока?

Во-первых, вы должны знать рабочий ток и рабочее напряжение выбранного вами светодиода.Обычно рабочий ток светодиода 0805 составляет около 5 мА, а напряжение зависит от цвета светодиода; рабочие напряжения красного, зеленого, синего и белого светодиодов несовместимы. Для получения дополнительной информации перейдите по этой ссылке: SMD 0805 Ток питания светодиода, токоограничивающий резистор и яркость

На примере красного светодиода рабочее напряжение составляет 2 В, а рабочий ток установлен на 5 мА.

R = U / I = (4,2-2) / 5 = 440 Ом. Учтите, что у вас двигатель 4.Батарея 2 В, токоограничивающий резистор может быть немного меньше, и вы можете выбрать 330 Ом.

Обратите внимание, что рабочий ток не должен быть слишком большим, иначе это повлияет на срок службы светодиода.


7.1 Как выбрать резистор ограничения тока светодиода?

Расчет относительно прост, но рекомендуется освоить метод расчета: метод следующий:

1, по формуле: U / I = R

2, в соответствии с типичным напряжением в спецификации светодиодного общего белого света, синий свет составляет 3.2 В при 20 мА желтый, красный 2,0 В при 20 мА

3. По электрическому току привода светодиода. Обычная пиранья 20 мАч может достигать 50 мА, высокая мощность может достигать 350 мА или выше

4. Начало расчета. В качестве примера взята обычная белая светоизлучающая трубка: R = U (падение напряжения на резисторе) / I (ток через резистор) устанавливает напряжение привода равным 12 В; тогда R = (12-3,2 В) / 0,02 А = 8,8 В / 0,02 А = 440

Опыт работы с сопротивлением

Ом: Чтобы продлить срок службы продукта, общий ток привода меньше, чем типичное значение тока привода.Такие как обычные диоды около 15мА.


7.2 Как выбрать токоограничивающий резистор стабилитрона?

Стабилитроны могут быть подключены последовательно для использования при более высоких напряжениях, а более стабильные напряжения могут быть получены путем последовательного подключения.

Стабилитрон действует как регулятор напряжения. Когда ток нагрузки уменьшается, падение напряжения на токоограничивающем резисторе уменьшается, а выходное напряжение возрастает, то есть обратное напряжение стабилитрона относительно увеличивается, а ток стабилитрона IZ увеличивается, в результате чего IRS также возрастает, Падение напряжения на трубке токоограничивающего резистора RS возрастает, выходное напряжение падает, а выходное напряжение остается неизменным. Недостатком является невозможность получения большого выходного тока.

Процентное соотношение регулирования напряжения:% V.R

Стабильность напряжения, чем ниже коэффициент, тем лучше. Когда изменяется входное напряжение постоянного тока VS или ток нагрузки IL, выходной сигнал Vo может оставаться в определенном диапазоне.

VNL: Выходное напряжение без нагрузки VFL: Выходное напряжение при полной нагрузке

Пример: Показанный выше регулятор имеет выходное напряжение 7,5 В при отсутствии нагрузки и 7.4 В при номинальном токе на выходе, и достигается стабильность напряжения регулятора.

Ⅷ FAQ

1. Что такое токоограничивающий резистор?

Токоограничивающий резистор регулирует и снижает ток в цепи. Это уравнение и калькулятор помогают определить значение резистора, добавляемого к светоизлучающему диоду (LED) , чтобы он мог ограничивать ток, протекающий через светодиод. Расчет также определяет, сколько энергии потребляет светодиод.

2. Как найти токоограничивающий резистор?

Одиночные светодиоды

При вычислении значения резистора, ограничивающего ток для одиночного светодиода, основная форма закона Ома — V = IR — принимает следующий вид: где: Vbatt — напряжение между резистором и светодиодом. Vled — прямое напряжение светодиода.

3. Какова формула силы тока резистора?

Ток резистора I в амперах (А) равен напряжению резистора V в вольтах (В), деленному на сопротивление R в омах (Ом): V — падение напряжения на резисторе, измеренное в вольтах (В).

4. Зачем светодиодам нужны токоограничивающие резисторы?

В случае светодиодных лент или коммерческого освещения устанавливаются токоограничивающие резисторы, чтобы минимизировать влияние колебаний источника напряжения. Эти светодиодные фонари часто указывают напряжение, при котором они работают, и что для них требуются драйверы светодиодов постоянного напряжения. Подберите источник питания, подходящий для вашей светодиодной конфигурации.

5. Как найти токоограничивающий резистор для светодиода?

Вы должны быть уверены, что номинальная мощность (мощность) вашего резистора достаточна для используемой мощности.Уравнение мощности: предположим, вы используете светодиод выше с напряжением питания 12 В, прямым напряжением светодиода 3,9 В и общим прямым током 1400 мА.

6. Уменьшает ли резистор ток или напряжение?

Вкратце: резисторы ограничивают поток электронов, уменьшая ток. Напряжение возникает из-за разницы потенциальной энергии на резисторе.

7. Влияет ли резистор на напряжение?

Чем больше резистор, тем больше энергии используется этим резистором и тем больше падение напряжения на этом резисторе…. Кроме того, законы Кирхгофа для цепей гласят, что в любой цепи постоянного тока сумма падений напряжения на каждом компоненте цепи равна напряжению питания.

8. Какой резистор используется в качестве токоограничивающего устройства?

Токоограничивающий резистор — это резистор, который используется для уменьшения тока в цепи. Простой пример — резистор, включенный последовательно со светодиодом. Обычно вам нужно установить резистор, ограничивающий ток, последовательно со светодиодом, чтобы вы могли контролировать количество тока, протекающего через светодиод.

9. В чем разница между текущим напряжением и сопротивлением?

Напряжение — это разница зарядов между двумя точками. Ток — это скорость, с которой течет заряд. Сопротивление — это способность материала сопротивляться потоку заряда (тока).

10. Какое ограничение по току на блоке питания?

Ограничение тока — это защита чувствительных устройств от больших токов, которые могут возникнуть при нормальной работе или из-за неисправностей.Самая простая форма устройства ограничения тока — предохранитель.


Вас также могут заинтересовать :

Классификация сопротивления и ее параметры

Что такое термистор и как он работает?

Что такое измеритель сопротивления изоляции и как его проверить?

Что такое резистор и его функции?

Альтернативные модели

Деталь Сравнить Производителей Категория Описание
ПроизводительНомер детали: 5962-9453001M2A Сравнить: 5962-8680601V2A VS 5962-9453001M2A Изготовители: TI Категория: ШИМ-контроллеры Описание: ШИМ-контроллер текущего режима 1. 5A 220 кГц 20-контактная лампа CLLCC
Номер для заказа: 5962-8686101XA Сравнить: Текущая часть Изготовители: ADI Категория: Источники опорного напряжения Описание: V-Ref Precision 2.5V 3Pin TO-52 Трубка
Номер детали: MX580JH Сравнить: 5962-8686101XA VS MX580JH Производитель: Maxim Integrated Категория: Источники опорного напряжения Описание: V-Ref Precision 2. 5V 3Pin TO-52
Производитель Номер детали: MX580UH / 883B Сравнить: 5962-8686101XA VS MX580UH / 883B Производитель: Maxim Integrated Категория: Описание: V-Ref Precision 2.5V 3Pin TO-52
Ограничительный резистор

— Build Electronic Circuits

Токоограничивающий резистор — это резистор, который используется для уменьшения тока в цепи.

Простой пример — резистор, включенный последовательно со светодиодом.

Обычно вам нужно установить токоограничивающий резистор последовательно со светодиодом, чтобы вы могли контролировать количество тока, протекающего через светодиод.

Если через светодиод проходит слишком большой ток, он перегорает слишком быстро. Если через него проходит слишком малый ток, этого может быть недостаточно для включения светодиода.

Расчет необходимого номинала резистора

Проверьте техническое описание вашего компонента, чтобы найти падение напряжения и соответствующий ток для вашего светодиода.

Если вы не можете найти таблицу, попробуйте ее.

Подключите последовательно светодиод и резистор к источнику переменного напряжения. Начните с 0 вольт и постепенно увеличивайте напряжение, пока не загорится светодиод.

Измерьте напряжение на светодиоде и ток через него.

Допустим, светодиоду требуется 15 мА, а падение напряжения составляет 2 В. У вас есть источник питания 5 В, которым вы хотели бы его запитать. Какой номинал резистора вам нужен?

Чтобы найти номинал резистора, мы начинаем с определения падения напряжения на резисторе.Так как на светодиоде падение напряжения составляет 2 В, на резисторе будет падение напряжения на 3 В.

Хорошо, у нас есть 3 В, и мы хотим, чтобы через резистор и светодиод проходил ток 15 мА.

Чтобы найти необходимое сопротивление резистора, воспользуемся законом Ома.

это дает нам

Итак, необходимое значение резистора ограничения тока составляет 200 Ом.

Выбор подходящего резистора

Итак, вы знаете, что вам нужен резистор на 200 Ом.

Но если вы посмотрите на компоненты, вы обнаружите, что существует несколько различных типов резисторов.

Что ж, единственное, о чем вам нужно знать, — это номинальная мощность компонента. Какой эффект может выдержать резистор?

Итак, вам нужно выяснить, какой эффект будет рассеиваться на вашем резисторе.

Чтобы найти это, воспользуйтесь следующей формулой для расчета мощности

В нем указано, что мощность равна току, умноженному на напряжение.Получаем

Это означает, что ваш резистор должен выдерживать не менее 45 мВт.

Обычно большинство резисторов рассчитаны на мощность от 250 мВт и выше, поэтому будет легко найти подходящий резистор.

Возврат от токоограничивающего резистора к электронной схеме

Расчет значений резисторов, ограничивающих ток для светодиодных цепей


Светодиод — это один из тех компонентов продукта, который просто обязан работать. Если я смотрю на свой компьютер через комнату и не вижу, как его светодиодный индикатор мигает мне в ответ, я предполагаю, что он выключен; Никогда не ожидал, что светодиод мог перегореть.Для этого есть веская причина: при работе в соответствии со спецификациями срок службы светодиода составляет 100000 часов или более.

Ключом к увеличению срока службы светодиода является ограничение протекающего через него тока. Часто это делается с помощью простого резистора, значение которого рассчитывается по закону Ома. В этой статье рассматривается, как применить закон Ома к одиночным и кластерным схемам светодиодов. Я также предоставил электронную таблицу Excel, чтобы упростить и ускорить процесс.

Одиночные светодиоды

При вычислении значения резистора, ограничивающего ток для одного светодиода, основная форма закона Ома — V = IR — становится:

где:

  • V batt — напряжение между резистором и светодиодом.
  • В светодиода — прямое напряжение светодиода.
  • I led — прямой ток светодиода.

На рис. 1 (а) показан пример схемы с одним светодиодом. Между прочим, V batt — V led — это падение напряжения на резисторе, а (I led ) 2 R — мощность, рассеиваемая резистором. Расчет рассеиваемой мощности — это этап, который многие люди — как любители, так и профессионалы — склонны пропускать. Итак, что вы называете резистором на 1/8 Вт, который должен рассеивать 1/2 Вт? Уголь.

светодиода в серии

Приведенное выше уравнение становится лишь немного сложнее, если вы соедините несколько светодиодов последовательно. Падение напряжения на светодиодах увеличивается, уменьшая падение напряжения на резисторе. Ток через резистор (и светодиоды) остался прежним:

, где n — количество последовательно включенных светодиодов. На рис. 1 (b) показан пример с тремя последовательно включенными светодиодами.Падение напряжения на светодиодах в три раза превышает падение напряжения на одном светодиодах.

параллельных светодиода

При параллельном подключении нескольких светодиодов ток через резистор увеличивается (хотя ток через каждый светодиод остается неизменным). Падение напряжения на светодиодах не изменяется, как и падение напряжения на резисторе:

, где м — количество параллельно включенных светодиодов. На рис. 1 (c) показан пример с тремя параллельно включенными светодиодами.Ток в цепи в три раза превышает ток одного светодиода.

РИСУНОК 1. Простые светодиодные схемы. (а) Схема с одним светодиодом. (б) светодиоды последовательно. (c) параллельные светодиоды.


Светодиодные матрицы

Если вы соединяете несколько светодиодов в массив, вам просто нужно объединить последовательную и параллельную формы уравнений:

Важно, чтобы в каждой из параллельных ветвей цепи м было n светодиодов (соединенных последовательно) и чтобы все светодиоды имели одинаковые светодиодные индикаторы V и I led .В противном случае все ставки отменены. Рисунок 2 (a) показывает четыре светодиода, подключенных таким образом, что предыдущее уравнение не применяется. Рисунок 2 (b) показывает один из нескольких «правильных» способов подключения четырех светодиодов.

РИСУНОК 2. светодиодных матриц.


Регулировка яркости

Регулировка яркости полезна для гаджетов, которые могут использоваться в различных условиях окружающего освещения (снаружи / внутри, ночью / днем ​​и т. Д.). Для этой функции требуется два резистора — один фиксированный (R f ) и один переменный (R v ).R f ограничивает ток, когда R v находится на минимальном значении (обычно 0 Ом), что позволяет максимальному току протекать через светодиод. Значение R f рассчитывается, когда R v = 0:

.

, где I led (max) — это максимальный ток, который вы хотите через светодиод.

Увеличение значения R v добавляет сопротивление цепи, уменьшая ток через светодиод. Когда R v установлен на максимальное значение, через светодиод проходит минимальный ток.Значение рэндов против определяется по формуле:

, где I led (min) — это минимальный ток, который вы хотите через светодиод.

РИСУНОК 3. Регулировка яркости.


Этапы проектирования

Существует четыре шага для выбора подходящего номинала (значений) токоограничивающего резистора:

  • Используя желаемые рабочие характеристики и спецификации светодиода, решите соответствующие уравнения для «идеальных» номиналов резистора.
  • Выберите подходящие «реальные» значения резистора.Если в расчетах указан резистор 132,27 Ом, ближайшие «реальные» значения резистора будут 130 Ом и 15 Ом (допуск 5%). Конечно, вы можете выбрать другие значения в зависимости от того, что у вас есть под рукой.
  • Вставьте значения резисторов, которые вы выбрали, снова в вычисления, чтобы увидеть, будут ли они удовлетворять желаемым рабочим характеристикам.
  • Выполните вычисления, используя выбранные значения резисторов с крайними допусками. Резистор 150 Ом с допуском 5% может иметь диапазон от 142 Ом.От 5 Ом до 157,5 Ом и редко бывает точно 150 Ом. Также рассчитайте ток, потребляемый схемой, и необходимую мощность, рассеиваемую резисторами.

Некоторые люди не выполняют ни одного из этих шагов и просто угадывают значение. Большинство из них проходят первые два шага, что обычно нормально, если вы не работаете слишком близко к пределам светодиода, где допуски могут подтолкнуть вас к краю. Выполнив все четыре шага, вы можете гарантировать, что, по крайней мере, ваши светодиоды будут работать безопасно и прослужить долгое время.

Множественные итерации — это перетаскивание

Подсчитать резисторы для цепей светодиодов довольно просто. Это займет всего несколько минут, даже если вы пройдете все четыре этапа проектирования. В этом нет ничего страшного, если вам нужно сделать это только один раз, но что, если вы хотите увидеть влияние различных резисторов в цепи? Что делать, если у вас есть набор светодиодов, и вы хотите определить, как лучше всего их подключить? ( Рисунок 4 иллюстрирует четыре способа подключения шести светодиодов. ) Расчеты по-прежнему просты; вам просто нужно повторить их еще несколько раз.Это утомительно, и именно тогда люди склонны совершать ошибки.

Чтобы избавиться от скуки и связанных с ней ошибок, я составил электронную таблицу Excel, в которой выполняются все необходимые вычисления, включая поиск «реальных» значений резисторов. Это реальная экономия времени!

РИСУНОК 4. Способы подключения шести светодиодов.


Использование электронной таблицы

Электронная таблица (доступна для загрузки) разбита на три раздела.См. Вид таблицы на Рисунок 5 .

РИСУНОК 5. Вид электронной таблицы.


В первом разделе «Характеристики цепи» вы вводите параметры цепи. Во втором разделе, «Расчетные значения I & R и предлагаемые резисторы», вычисляются необходимые номиналы резисторов и предлагаются «настоящие» резисторы для использования в схеме. Последний раздел, «Расчетная производительность с использованием выбранных резисторов», позволяет вам подключать значения резисторов (предлагаемые значения или значения по вашему выбору) и рассчитывать токи светодиодов, токи источника питания и рассеиваемую мощность резистора. Также учитывается допуск резистора. Примечание. Вам следует изменить только значения, выделенные синим полужирным шрифтом. Обычный черный текст изменять нельзя. NV


Загрузки

Что в молнии? Таблица для расчета резисторов

Токоограничивающий резистор

— обзор

4.2 Выходы дисплея

Простейшим выходом дисплея является светодиод (LED). Теперь они доступны не только для индикаторов состояния, но и для широкого круга приложений.Изменение выходной частоты (цвета) светового потока охватывает не только все видимые длины волн, но также инфракрасные (ИК) и ультрафиолетовые (УФ) лучи. IRLED используются в пультах дистанционного управления, поэтому на приемник не влияет окружающий свет. Лазерные светодиоды, которые производят одночастотный когерентный световой поток, используются в системах связи в качестве передатчиков данных в волоконно-оптических системах.

Светодиоды

могут модулироваться (включаться и выключаться) на высокой частоте для обеспечения широкополосной связи с несколькими одновременными потоками данных, отсюда и преимущество оптического волокна над медью для доступа в Интернет. Мощные светодиоды белого света (полный спектр видимых частот) сейчас достаточно дешевы, чтобы использовать их в качестве высокоэффективных источников освещения. Выбор компонентов на основе светодиодов показан на рисунке 4.5.

Рисунок 4.5. Светодиодные компоненты.

4.2.1 Схема вывода светодиода

Базовая схема вывода светодиода очень проста (рисунок 1.6). Единственный другой требуемый компонент — это резистор, ограничивающий ток, который рассчитывается в соответствии с напряжением питания. Типичный индикаторный светодиод требует прямого тока около 15 мА для включения и вызывает падение прямого напряжения около 2 В (в зависимости от типа светодиода).Мы можем использовать простую формулу для оценки требуемого сопротивления резистора:

Значение резистора = (Vs — 2) / 15 × 10 −3

Итак, если напряжение питания 5 В, резистор Требуемое значение составляет 200 Ом. Маломощные или высокоэффективные светодиоды могут использовать более высокое значение, тем самым экономя электроэнергию. Выход PIC может потреблять или передавать максимальный ток около 25 мА, поэтому светодиоды могут быть подключены непосредственно к выходам. Светодиод может также легко использоваться для индикации активного a.c. питания, так как он действует как выпрямительный диод. Ток рассчитывается как среднее значение полуволнового выпрямленного синусоидального сигнала, отсюда и требуемое значение резистора ограничения тока.

4.2.2 Светодиодный оптоизолятор и детектор

Иногда входной сигнал необходимо электрически изолировать от входа микроконтроллера, чтобы защитить его от высокого напряжения и электрических помех, которые часто встречаются в промышленных условиях. Напряжение питания, используемое во многих промышленных контроллерах, составляет 24 В постоянного тока.в., благодаря чему оптоизолятор может обеспечить переключение уровня до 5 В, а также безопасную работу.

Оптоизолятор (или оптопара) включает в себя светодиод и фототранзистор в одном корпусе. Этот компонент можно увидеть на рисунке 8. 4, который используется в качестве выходного изолятора с симистором, который регулирует ток до 240 В переменного тока. нагрузки. Аналогичная схема установлена ​​внутри на входах ПЛК (программируемых контроллеров), которые используются в производственных системах.

При включении через подходящий токоограничивающий резистор светодиод в оптоизоляторе освещает базу фототранзистора, заставляя его проводить.Транзистор должен быть насыщен (полностью включен), создавая минимальное прямое падение напряжения на переходе коллектор-эмиттер. Нагрузочный резистор в коллекторе транзистора, подключенного к цифровому источнику питания, создает логический выход. Типичный оптоизолятор инвертирует логический уровень.

Из этих же компонентов можно сделать оптоискатель. Светодиод и фотодетектор устанавливаются бок о бок для обнаружения отражающего объекта перед датчиком или по обе стороны от щели, так что световой луч прерывается движущимся объектом.Часто металлический или пластиковый диск с прорезями или градуированная полоса используется для формирования датчика положения или скорости. Типичные применения этого типа включают позиционирование печатающей головки в струйном принтере и измерение скорости вала двигателя. На рисунке 4.6 показана схема оптоизоляции или фотоопределения. Применение оптопар и детекторов обсуждается далее в следующих главах.

Рисунок 4.6. Оптоизолятор или детекторная схема.

4.2.3 7-сегментный светодиодный дисплей

Стандартный 7-сегментный светодиодный дисплей состоит из подсвечиваемых сегментов, на которых отображаются числовые символы при включении в соответствующей комбинации.Каждый сегмент управляется отдельно от выходного порта через токоограничивающий резистор. Могут отображаться числа 0–9, но для полного диапазона буквенно-цифровых символов доступны дисплеи с большим количеством сегментов или точечная матрица. 7-сегментный светодиодный дисплей можно увидеть на прототипе оборудования на Рисунке 4.1. Это активный высокий дисплей с общим катодом и отдельными анодами, для которого требуется логическая 1 и ток, достаточный для его включения. Активный низкий тип, требующий логического 0 на каждом катоде, будет иметь общий анод.

7-сегментные коды для 0–9, * и # показаны в таблице 4.1. Сегменты помечены a – g и предполагается, что они работают с активным высоким уровнем (1 = ВКЛ). Затем необходимо разработать требуемый двоичный код для каждого отображаемого символа в зависимости от порядка, в котором выходы подключены к сегментам. В этом случае бит 1 = a до бита 7 = g, при этом бит 0 не используется. Хеш отображается как «H» и звездочка в виде трех горизонтальных полос. Поскольку необходимо всего 7 бит, LSB (младший значащий бит) предполагается равным 0 при преобразовании в шестнадцатеричный формат.В любом случае желательно поместить двоичный код в программу. Коды для других типов дисплея или соединений могут быть разработаны таким же образом.

Таблица 4.1. 7-сегментные коды.

038 038 038 038 038 0381 0380 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 1 1 0 0 9 0380 7E
Ключ Сегмент Hex
gfedcba — LSB = 0
1 1 1
2 1 0 1 1 0 1 1 0 B6
3 1 0 0 1 1 1 0 9E
4 1 10 0 1 1 0 0 CC
5 1 1 0 1 1 0 1 0 DA
6 1 1 1 1 0 1 0 FA
7 0E
8 1 1 1 1 1 1 1 0 FE
9 1 1 0 0 1 1 1 0 CE
# EC
0 0 1 1 1 1 1 1 0
* 1 0 0 1 0 0 1 0 92

Альтернативой простому 7-сегментному дисплею является модуль BCD. Он получает входной двоично-десятичный (BCD) ввод и отображает соответствующее число с использованием внутреннего декодера. В BCD 0 = 0000 2 , 1 = 0001 2 и так далее до 9 = 1001 2 . Таким образом, ему нужно всего четыре входа (плюс общий терминал), и он отображает двоичные числа от 0 до 9 без кодирования.

Ограничивающий резистор — обзор

Цепи зарядки / разрядки индуктора и конденсатора

Давайте начнем с простого вопроса, который иногда задают потенциальному источнику питания (читайте «нервный собеседник»).Это показано на Рисунке 1.3.

Рисунок 1.3. Основные схемы зарядки / разрядки конденсатора и индуктора.

Обратите внимание, что здесь мы используем механический переключатель для простоты, таким образом предполагая, что он не имеет никаких паразитов, о которых мы говорили ранее. В момент времени t = 0 мы замыкаем переключатель (ВКЛ) и, таким образом, подаем напряжение постоянного тока ( В IN ) на конденсатор (C) через ограничительный резистор малой серии (R). Что случается?

Большинство людей понимают это правильно.На конденсаторе напряжение увеличивается согласно известной экспоненциальной кривой В IN × (1-e t / τ ), с «постоянной времени» τ = RC . С другой стороны, ток конденсатора начинается с высокого начального значения В IN / R , а затем экспоненциально затухает в соответствии с ( В IN / R ) × e т / τ .Да, если ждать «очень долго», конденсатор почти полностью зарядится до приложенного напряжения В IN , и ток соответственно упадет (почти) до нуля. Давайте теперь откроем выключатель (ВЫКЛ), хотя не обязательно очень долго ждать. При этом мы, по сути, пытаемся обнулить ток (это то, что всегда должен делать переключатель серии ). Что случается? Конденсатор остается заряженным до того напряжения, которого он уже достиг, а его ток сразу же падает до нуля (если еще не достиг).

Теперь давайте повторим тот же эксперимент, но с конденсатором, замененным на катушку индуктивности (L), как также показано на рисунке 1.3. Респонденты обычно правильно понимают «зарядную» часть (фаза включения переключателя) в этом вопросе. Они сразу же отмечают, что ток в катушке индуктивности ведет себя так же, как напряжение на конденсаторе во время фазы зарядки. И напряжение на катушке индуктивности спадает экспоненциально, как и ток конденсатора. Они также, кажется, знают, что постоянная времени здесь τ = L / R , а не RC.

Это на самом деле весьма обнадеживает, поскольку кажется, что мы, в конце концов, слышали о «принципе двойственности» . Проще говоря, этот принцип говорит, что конденсатор можно рассматривать как инверсию (или «зеркало») катушки индуктивности, потому что уравнения напряжения-тока двух устройств могут быть преобразованы друг в друга путем замены членов напряжения и тока . Итак, по сути, конденсаторы аналогичны катушкам индуктивности, а напряжение — току.

Но подождите! Почему нас вообще интересует этот экзотически звучащий новый принцип? Разве у нас уже недостаточно на руках? Так уж сложилось, что, используя принцип двойственности, мы часто можем получить много подсказок о любой схеме на основе L из схемы на основе C, и наоборот — сразу же — без необходимости погружения с головой в паутину безнадежно неинтуитивных уравнений.Так что, на самом деле, нам стоит попытаться использовать принцип двойственности в наших интересах, если это возможно.

Помня принцип двойственности, давайте попробуем разомкнуть переключатель в цепи индуктивности и попытаться предсказать результат. Что случается? Нет! К сожалению, все не осталось почти «неизменным», как это было с конденсатором. Фактически, поведение катушки индуктивности во время смещения фазы на самом деле не является копией смещения фазы конденсаторной цепи.

Значит ли это, что нам нужно полностью отказаться от нашего драгоценного принципа двойственности? На самом деле нет. Проблема здесь в том, что две схемы на рисунке 1.3, несмотря на обманчивое сходство, на самом деле не дублируют друг друга . И по этой причине мы действительно не можем использовать их для получения каких-либо подсказок. Чуть позже мы построим правильные двойные схемы . Но на данный момент мы, возможно, уже начали подозревать, что на самом деле мы не понимаем индукторы так, как мы думали, ни на самом деле принцип двойственности, на который мы, возможно, рассчитывали, чтобы сделать это.

Использование токоограничивающих резисторов на выводах ввода / вывода AVR

Сегодня я хочу поговорить о защите цифровых входов AVR или любого другого микроконтроллера от перенапряжений.Когда вы посмотрите на большинство схем микроконтроллеров, которые можно найти в Интернете, которыми пользуются любители, вы не найдете никакой защиты ввода. Некоторые утверждают, что в этом нет необходимости, или в большинстве случаев не понимают, как это работает. Давайте посмотрим, как простой резистор может спасти положение.

Рассмотрим упрощенную версию цифрового входа микроконтроллера AVR.

Здесь мы видим, что на входе используется логика CMOS, в которой транзистор переключается напряжением. Согласно таблице данных AVR, управляющее напряжение затвора должно оставаться в пределах -0.Диапазон от 5 В до VCC + 0,5 В. Если мы запитываем наше устройство источником питания 5 В, нам необходимо убедиться, что входное напряжение на контакте остается в диапазоне от -0,5 до 5,5 В. Когда источник входного напряжения берется от того же источника питания, нам не о чем беспокоиться. Но что, если AVR принимает цифровые сигналы от других источников, таких как датчики, другие устройства, питаемые от их источников питания. Можем ли мы быть уверены, что напряжение всегда будет в безопасных пределах? Вот почему используются два ограничивающих диода (иногда называемые диодами защиты от электростатического разряда).Они предназначены для защиты логики от повышенного и пониженного напряжения. Они неплохо справляются со своей работой, пока не умрут.

Рассмотрим ситуацию, когда напряжение на выводе равно 7В. Что здесь происходит. D1 Напряжение на аноде составляет 7 В, а на катоде VCC = 5 В. Тогда на диоде получаем 7-5 = 2В. Но прямое падение напряжения на диоде составляет около 0,7 В. Диод становится незащищенным, и через диод протекает сильный ток, пока он не выходит из строя. Таким образом, логика становится незащищенной. То же и с пониженным напряжением. Если мы подадим -2 В на входной вывод, то диод D2 начнет проводить прямое соединение от GND к PIN с 2 В.Опять же, падение напряжения на диоде составляет 0,7 В, и поэтому ток растет до тех пор, пока диод не выйдет из строя. Итак, если мы ожидаем, что входное напряжение может быть недопустимым, нам нужно добавить резистор ограничения тока.

Теперь, когда мы добавили резистор, у нас есть место, где можно сбросить напряжение. Как у нас было 7 В на входном контакте, а прямое падение напряжения на диоде составляет 0,7 В, резистор принимает оставшиеся 1,3 В. А что насчет тока? На зажимных диодах не рекомендуется превышать 1 мА. Имея эти данные, мы можем смоделировать наихудший сценарий.Допустим, мы ожидаем, что скачки входного напряжения никогда не превысят 10 В. Затем мы можем рассчитать номинал токоограничивающего резистора:

R = (10 В — 5 В — 0,7 В) / 1 мА = 4,3 кОм

Мы можем смоделировать это на Ltspice:

Результаты моделирования постоянного тока:

Как мы видим, ток на диоде D1 составляет около 1 мА, а напряжение на CMOS Vout = 5,65 В.

Более того, в комплект поставки может входить конденсатор, который с токоограничивающим резистором образует RC-фильтр.Часть резистора служит токоограничивающим резистором, в то время как конденсатор добавляет фильтрацию сбоев и снижает входные сигналы.

Возможно, вам потребуется рассчитать или смоделировать RC-цепь индивидуально.

Что делать, если вы разрабатываете критическое устройство и не хотите полагаться на фиксирующие диоды внутри АРН или другого микроконтроллера. В этом случае вы можете добавить внешние ограничивающие диоды. Еще лучше — использовать диоды Шоттки.

Прямое падение напряжения на диоде Шоттки ниже, чем на стандартном диоде.Оно варьируется от 0,28 В до 4,3 В. Таким образом, если возникает повышенное или пониженное напряжение, диоды будут защищать цепь, а внутренние диоды вообще не будут проводить. Таким образом, вы получаете двойную защиту в случае выхода из строя любого из диодов.

Можно еще защиту добавить? Конечно. Если вы, вероятно, будете работать с высокими напряжениями — например, построить высоковольтный запер на основе микроконтроллера, или есть шанс получить высокое напряжение на входе, первой линией защиты должна быть схема защиты от переходных напряжений. Это могут быть варисторы, газоразрядные трубки.Но, вероятно, наиболее надежным в такой ситуации было бы использование диода подавления переходных напряжений (TVS). Они могут быстро справляться с высокими пиковыми токами и зажимами. Вот как будет выглядеть сильно защищенный штифт:

Вы можете использовать ферритовый шарик L1 перед TVS-диодом, который замедляет время нарастания напряжения, давая достаточно времени для включения TVS-диода. Вероятно, вы вряд ли создадите такую ​​защиту, так как это излишне и довольно дорого за контакт. Но в некоторых промышленных приложениях можно найти такие решения.

Вообще говоря, если вы разрабатываете схему для хобби, которая будет работать от батареи, то, вероятно, входное напряжение никогда не будет превышать пределы, и поэтому вы можете пропустить резистор. Так строится большинство хобби-схем. Ничего страшного в этом нет. Но если вы разрабатываете устройство для рынка и есть риск перенапряжения, вы должны включить резистор, ограничивающий ток. Резисторы дешевы, поэтому их установка не помешает.

Токоограничивающий резистор для светодиода и нагрузки

Сегодня мой сын научился использовать светодиод для батареи 3В.Как мы знаем, светодиоды имеют напряжение около 1,8 В, как обычно, правильный свет, а не тепло, а потребляемая мощность составляет примерно от 10 мА до 20 мА. Как использовать его с источником питания напряжением 3 В или более.

Резистор понижения тока или напряжения

Лучший способ, настолько простой и дешевый — это резистор понижения напряжения. Он подходит для более низкой токовой нагрузки. И текущая стабильная схема использования. Например, светодиоды, фонарики, реле и прочее.


Он измеряет напряжение двух АА 1.Батарея 5V в серии

Он использует макетную плату и аккумуляторный отсек. Тогда он сможет прочитать о 3В.

Затем он подключает 3-миллиметровый светодиод к клемме 3-вольтовой батареи и измеряет на нем напряжение, примерно 2,7 вольт

Светодиод получает слишком большой ток


Мы не должны использовать высокое напряжение, это может убить светодиод.

На изображении напряжение на батарее 3В. Затем светодиод горит ярко, а температура слишком высокая.

Использование резистора ограничения тока

В настоящее время на светодиодах было напряжение выше, чем это было бы невыносимо.Нам нужно снизить напряжение. До уровня примерно 1,8 В.

Какой у них популярный способ уменьшить ток? Срабатывает ограничивающий резистор тока. Мы будем использовать его в последовательной цепи со светодиодом.

Сколько сопротивление-R1?
На принципиальной схеме они представляют собой последовательную цепь.


Сопротивление R1 можно найти, используя треугольник закона Ома.

R = V / I

Нам нужно сопротивление (R). Нам нужно заранее знать напряжение (В) и ток (I).

1. Теперь мы знаем ток. (IR1)
По принципу схемы

Ток, протекающий через все устройства, одинаков.

IR1 = ILED

Когда светодиод использует ток примерно 20 мА.

Значит, ток тоже 20 мА.

2. Напряжение резистора (VR1) — это то, что нужно искать!

Когда резистор и светодиод включены последовательно. Затем параллельно или поперек батареи 3 В.

Таким образом, VR1 в сочетании с VLED — напряжение светодиода — равняется батарее 3V.

Когда мы знаем, что напряжение светодиода 1,8 В, значит, напряжение резистора равно?
= 3 В — 1,8 В
= 1,2 В

Следовательно:
Сопротивление R1 = 1,2 В / 2 мА
= 60 Ом

Но это значение можно купить во всех магазинах.
Так что мы используем 56 Ом лучше .

Мы можем резюмировать простую формулу:

R1 = (Vin-VLED) / ILED. или
R1 = (Vin — Vload) / Iload

Посмотрите на блок-схему. Ясно лучше.

Какая мощность резистора ограничения тока

Мой ребенок спросил, на сколько нам следует использовать размер резистора?

Из закона Ома: P = V x I
V = напряжение резистора = 1,2 В
I = ILED = 20 мА = 0,02 A

P = 1,2 В x 0,02 A
= 0,024 Вт

Итак, мы можем использовать 0,25 Резистор W.

Затем он использует ElectroDroid на мобильном телефоне, чтобы найти цветовой код резистора.
Затем нарисуйте и раскрасьте его на ноутбуке как Рисунок 5

и позже мы вставляем резистор на 56 Ом в макетную плату и снова измеряем напряжение на светодиоде.Это снижает напряжение до 1,8 В, и светодиод работает нормально.

Как преобразовать напряжение 12 В в реле 6 В

Я хотел бы показать вам еще один пример. Предположим, вам нужно использовать реле на 6 В.

Это 6В 80 Ом, реле SPDT.

Но нужно использовать с аккумулятором 12 В. Это так нехорошо.

Т.к. использует большой ток. Так как сопротивление катушки составляет 80 Ом. При использовании аккумулятора 12 В. Реле имеет слишком много токов, протекающих через катушку. Это около 0,15 А (150 мА). От
I = 12 В / 80 Ом
= 0.15A

Аккумулятор быстро разряжен.
И главное! Катушка реле слишком горячая.

У нас есть много способов снизить напряжение. Но использование резистора — недорогой способ.

По схеме аналогична указанной выше. Мы используем катушку реле вместо светодиода.


С помощью резистора уменьшите напряжение на реле.

Диод-D1 защищает другие части от импульса высокого напряжения, который генерируется в катушке реле, когда реле выключено.

Нахождение резистора-R1

Поскольку резистор-R1 = (Vin — Vload) / Iload
Vin = батарея 12 В
Vload = напряжение катушки реле = 6 В

Iload — это ток, протекающий через катушку реле. Но сейчас мы этого не знаем. Поскольку он показывает сопротивление катушки, 80 Ом.

По закону сопротивления
I = V / R

V = 6 В, R = 80 Ом
R = 6/80

= 0,075 A или 75 мА.

Итак, Iload составляет 0,075A

Снова введите его в формулу выше.
R1 = (12В — 6В) / 0,075А
= 80 Ом А вот такого сопротивления в обычном магазине не найти.
Значит, мы должны использовать 82 Ом.

Далее нам нужно использовать резистор подходящей мощности.

P = V x I

V = 6V
I = ток реле = 0.075A

Значит мощность резистора.
= 6 В x 0,075 А
= 0,45 Вт
Мы можем использовать резистор 82 Ом 0,5 Вт .

Примечание: Сейчас мой сын плохо разбирается в электронике. Но ему нравилось играть с электроникой.

ПОЛУЧИТЬ ОБНОВЛЕНИЕ ПО ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЕ

Я всегда стараюсь сделать Electronics Learning Easy .

Author:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.