Skocz do zawartości

Kurs elektroniki – #6 – diody krzemowe oraz świecące (LED)


Pomocna odpowiedź

@gibonn możliwe że numeracja ta tyczy się wersji kursu sprzed rewizji, nie pamiętam co dokładnie było wcześniej. Zadania domowe są na pewno w osobnym podrozdziale.

@PiQa 

16 godzin temu, PiQa napisał:

Mógłby mi ktoś to bardzo prosto wytłumaczyć? Dopiero się uczę i jestem po prostu ciekawski.

To akurat się ceni, trzeba być ciekawskim i sprawdzać co ktoś uczy 🙂 

16 godzin temu, PiQa napisał:

Mógłby mi ktoś to bardzo prosto wytłumaczyć?

Może wynikać to z charakterystyki diod, dokładnie tego jaką mają jasność (to tak jakbyś wziął żarówkę i lampę LED, obie na 5W, jedna będzie świecić jaśniej).

Diody świecące różnią się jasnością nie tylko pomiędzy kolorami, bo nawet te same kolory mogą się mocno różnić. Dzieję się to np. gdy weźmiesz starszą diodę i porównasz z nowszą. Także producenci robią LEDy o mniejszej jasności. (Wyobraź sobie że masz zbudować panel operatora z przyciskami i kontrolkami - kontrolki mają tylko lekko świecić a nie oślepiać ostrym światłem.).

W kursie posługujemy się LEDami z kolorowymi soczewkami tzw. dyfuzyjne, które zazwyczaj słabo świecą, ale są też w przezroczystych które świecą bardzo jasno.

Niebieskie LEDy zazwyczaj świecą dość mocno, dlatego np. w diodzie RGB w najprostszym połączeniu dla niebieskiej części daje się rezystor o większym oporze.

Podsumowując, dlaczego świecą różnie - bo tak są skonstruowane 🙂  To jeszcze zadanie domowe - dobierz tak rezystory żeby wszystkie diody świeciły zgrubsza podobnie 🙂 

16 godzin temu, PiQa napisał:

a wszystkie diody pobierają średnio 10,85V

A jak masz podłączone te diody, równolegle co nie? Czyli na każdej parze rezystor-dioda napięcie jest jakie? 🙂 


 

Link to post
Share on other sites

Cześc. 

Dzięki za kurs, mam już prawie 30 lat na karku a pierwszy raz w życiu zagłębiam się w temat elektroniki i to dzięki Wam 🙂

 

jedno pytanie do tego rozdziału, a mianowicie tematu 'Dioda jako zabezpieczenie zasilania'.

Chciałem przeprowadzić eksperyment i wpiąć diodę od razu za stykami z baterią, tak aby cały układ był zasilany 'bezpiecznie'.

Niestety dioda się spaliła.

Podejrzewam, że to z powodu braku rezystora, ale nie jest to dla mnie zrozumiałe.

 

Czy powiniennem jeśli chcę wpiąć diodę od razu za źródłem zasilania i tak puścić ją przez rezystor? A może problem leży gdzieś indziej? Nie jest to dla mnie jasne, będę wdzięczny za każdą podpowiedź. Dołączam zdjęcie (zasilania nie wpinałem natomiast podczas eksperymentu styki były wpięte na samym dole, przed diodą, + jak i -).

 

Pozdrawiam

 

Edit:

Ok, przejrzałem jeszcze raz układ i chyba sam zrozumiałem co było nie tak.

Jeśli wpiąłem diodę w ten sposób, to rezystor nigdy nie brał udziału w eksperymencie, a prąd przechodził tylko przez diodę i wracał do baterii.

Zrobiłem mój układ inaczej (dioda na wejsciu i wyjsciu), i teraz z tego co rozumiem osiągnąłem opisywany układ z 'zabezpieczniem zasilania' poprzez puszczenie prądu najpierw przez diode a dopiero dalej przez układ.

Załączam drugie zdjęcie.

IMG_0308.JPG

 

IMG_0311.JPG

Edytowano przez cyklopPL
Link to post
Share on other sites

@cyklopPL witam na forum 🙂 

4 godziny temu, cyklopPL napisał:

Jeśli wpiąłem diodę w ten sposób, to rezystor nigdy nie brał udziału w eksperymencie, a prąd przechodził tylko przez diodę i wracał do baterii.

Zgadza się, niebieska dioda na zdjęciu jest wpięta bezpośrednio w zasilanie, rezystor nie bierze tu udziału (jest to układ równolegle połączonych: bateria, LED, rezystor).

4 godziny temu, cyklopPL napisał:

'zabezpieczniem zasilania' poprzez puszczenie prądu najpierw przez diode a dopiero dalej przez układ.

Tak jest to forma zabezpieczenia układu acz w kursie pisząc o diodach zabezpieczających autor miał na myśli diody prostownicze. LED nie służą do zabezpieczania, chociażby dlatego że mają niski prąd maksymalny. Twór układ działa gdyż płynie w nim prąd rzędu kilku miliamperów.

Ćwiczenie polecam Ci powtórzyć zamieniając żółty LED z diodą prostowniczą z zestawu - na schemacie dioda bez strzałek od boku to dioda prostownicza 🙂 

  • Pomogłeś! 1
Link to post
Share on other sites
Dnia 28.03.2018 o 23:24, Treker napisał:

To ja jeszcze podrzucę ten artykuł, który omawiał dokładnie taki przypadek: Czy kolejność w połączeniu szeregowym ma znaczenie?

Witajcie,
Spełniając jedno z wieloletnich marzeń kupiłem sobie na 35 urodziny zestaw do kursu elektroniki i oto zadaję pierwsze pytanie (wybaczcie jak było, ale przeczytanie kilkuset odpowiedzi w tym wątku mnie przerasta.)

Szukając odpowiedzi na moje wątpliwości dotarłem do powyżej zacytowanej dyskusji sprzed 2 lat. Rozumiem już, że kolejność elementów w układzie równoległym nie ma znaczenia.
I teraz pojawia się pytanie, (patrzę od + do -) jak podłączę najpierw diodę potem rezystor jak w kursie to faktycznie za diodą mam spadek napięcia. Jak podłączę na odwrót jak w pierwszym przykładzie z mierzeniem prądu to mi wychodzi, że na diodzie mi napięcie wzrasta.
Skoro dioda z założenia przepuszcza prąd tylko w jednym kierunku od + do - to jakim cudem w drugim przypadku spadek napięcia występuje mierząc od - do +?

Pozdrawiam
Marcin

  • Lubię! 1
Link to post
Share on other sites

@czacha witam na forum 🙂 

Może ta ilustracja będzie przydana:

image.thumb.png.cf1688c171cd843ad750b1678f4e936e.png

Masz tu 3 rzeczy do pomierzenia:

  • napięcie na baterii,
  • spadek napięcia na rezystorze,
  • spadek napięcia na diodzie.

Weź miernik i zapisz każdy z napięć (tak jak wypunktowane wyżej), tylko trzymaj się ustalonego sposobu połączenia - czarny kabel do minusa:

  • czerwona sonda do + baterii, czarna do - (masy układu),
  • czerwona do plusa baterii, czarna pomiędzy rezystor a diodę,
  • czerwona pomiędzy rezystor a diodę, czarna do minusa baterii.
8 godzin temu, czacha napisał:

to jakim cudem w drugim przypadku spadek napięcia występuje mierząc od - do +?

To jak ułożysz sondy nie ma znaczenia, spadek napięcia będzie co do wartości bezwzględnej identyczny (mogą się różnić znakiem, wartość będzie ta sama).

Link to post
Share on other sites
13 godzin temu, czacha napisał:

Rozumiem już, że kolejność elementów w układzie równoległym nie ma znaczenia.

W układzie szeregowym nie równoległym. Napięcie się pewnie zmienia bo mierzysz między minusem a anodą diody a po drodze jest rezystor. Napięcie na diodzie (na samych nóżkach diody) będzie zawsze takie samo niezależnie od kolejności elementów w obwodzie. Czy najpierw podłączysz do plusa anodę diody czy najpierw podłączysz rezystor.

Link to post
Share on other sites
11 godzin temu, Gieneq napisał:

@czacha witam na forum 🙂 

Weź miernik i zapisz każdy z napięć (tak jak wypunktowane wyżej), tylko trzymaj się ustalonego sposobu połączenia - czarny kabel do minusa:

  • czerwona sonda do + baterii, czarna do - (masy układu),
  • czerwona do plusa baterii, czarna pomiędzy rezystor a diodę,
  • czerwona pomiędzy rezystor a diodę, czarna do minusa baterii.

To jak ułożysz sondy nie ma znaczenia, spadek napięcia będzie co do wartości bezwzględnej identyczny (mogą się różnić znakiem, wartość będzie ta sama).

Tak właśnie robię:
-na baterii mam 8.99V,
- za rezystorem mam 8.27V czyli strata 0.72V, co przy prądzie 8.28mA i rezystorze 1000Ω się zgadza
- na diodzie mi pokazuje 0.71V,  czyli tyle co na diodzie miało się stracić (wpinam przed diodą i za diodą).
- prawo Kirchhoffa się zgadza 8.27V+0.71V=8.98V

Jak połączę najpierw diodę a potem rezystor tak jak w  przykładzie to mam
- na baterii 8.91V
- jak się wpinam czerwonym między diodę a rezystor a niebieskim za rezystor (jak w przykładzie) to mam 8.19V, czyli spadek o 0.72V, chociaż tak sobie teraz myślę, że takie wpięcie mierzy spadek na rezystorze a nie diodzie...
- na samej diodzie mam dalej 0.71V
- prawo Kirchhoffa się dalej zgadza 8.19V+0.71V=8.90V

Jak wepnę sam rezystor to mam 8.24V

Jak wepnę samą diodę mam 1.41V

Zrobiłem jeszcze test na rezystorze 330Ω

- na wejściu 8.1V
- za rezystorem 7.32V, prąd 22.2mA, czyli matematycznie jest OK
- na diodzie 0.77V
- prawo Kirchhoffa niezmiennie działa 7.32V+0.77V=8.09V

Nie wiem czy ma sens liczyć opór diody, ale w pierwszym przypadku wychodzi mi 85.7Ω a w drugim 34.7Ω.
Więc by mi wyszło na to że im większy prąd w układzie tym większa strata napięcia na diodzie ale mniejszy opór samej diody... Tylko nie wiem czy to jest to co autor kursu miał na myśli 😉

W dobrym kierunku idę czy nie bardzo?

IMG_0802.thumb.jpg.90d4de7aee969616daa100b424d93a6c.jpgIMG_0801.thumb.jpg.3ead21607a0b0e5c0434334d0569636e.jpgIMG_0804.thumb.jpg.da731a2d1f96ca1bbaa255307c576934.jpg

  • Lubię! 1
Link to post
Share on other sites

@czacha Teraz Twoje pomiary się zgadzają - spadek na diodzie około 0,7 jest OK i tak samo wniosek z prawa Kirchhoffa też się zgadza. Pomiary wg. zdjęć też są dobre 🙂 

10 godzin temu, czacha napisał:

Nie wiem czy ma sens liczyć opór diody, ale w pierwszym przypadku wychodzi mi 85.7Ω a w drugim 34.7Ω.

Tu chyba nie ma sensu nic mierzyć. Cel kursu był taki aby zbadać charakterystyczny spadek napięcia na diodzie, który dość często pojawia się w obliczeniach, przetestowanie diody miernikiem na zasadzie "czy działa" i sprawdzić jak działa zabezpieczenie układu diodą. 

Dodatkowo możesz zastanowić się nad charakterystyką diod prądowo-napięciową diody podaną w kursie. 🙂 

Link to post
Share on other sites

Nie wiem czy dobrze wykonałem zadanie, ale chcąc sprawdzić, która z diod świeci najmocniej, przy bardzo podobnym prądzie przez nie płynącym (ok 0,004A), zauważyłem, że najjaśniej świeci dioda niebieska, natomiast zielona najgorzej. Nasuwa mi się pytanie, czym się rożnią te diody, że tak się dzieje, z jakiego powodu jedna świeci mocniej, druga gorzej?image.thumb.jpg.d7a9e1578f634ab1f8bc907aa3b73eb8.jpg

Link to post
Share on other sites

@nefarix witam na forum 🙂 

Różnice w jasności wynikają z tego jak zostały zaprojektowane diody, stronę wcześniej pisałem na ten temat w odpowiedzi na podobne pytanie:

 

  • Lubię! 1
Link to post
Share on other sites

Oszacowałem opory diod świecących mierząc spadki napięcia na jej zaciskach i korzystając z prawa Ohma:

Niebieska ≈ 513R
Zielona ≈ 498R
Żółta ≈ 371R
Czerwona ≈ 308R

To oznacza, że przy równoległym podłączeniu jak na załączonym schemacie, skoro spadek napięcia jest identyczny na każdej z nich (1,91V) najmniejszy prąd (prawo Ohma) popłynie kolejno przez niebieską, zieloną, żółtą i czerwoną. Obserwacje potwierdziły, czerwona świeci dobrze, żółta słabo, zielona i niebieska w ogóle.

A jeśli chodzi o jasność świecenia przy podłączeniu wg. waszego schematu, to moja zielona świeci najjaśniej mimo, że u wielu kursantów było zupełnie odwrotnie.

diody_rownolegle.png

Link to post
Share on other sites
Dnia 4.07.2020 o 16:06, gryszard napisał:

Oszacowałem opory diod świecących

Nie spotkałem się, z pomysłem pomiaru oporu ani wyznaczania diod, lepiej jest pozostać przy podstawowych wartościach: prąd i napięcie.

Napięcie diody świecącej informuje o minimalnym napięciu potrzebnym, żeby dioda świeciła, ale też jeżeli prąd jest zbyt mały to nie zaświeci. Nie sugeruj się też jasnością w takim układzie, bo diody są produkowane w różnych jasnościach.

W przypadku diod o różnych kolorach najlepiej połącz je przez osobne rezystory do wspólnego źródła zasilania 🙂 

Ale fajnie, że kombinujesz jak coś działa i spisujesz obserwacje, tak trzymaj!

  • Lubię! 1
Link to post
Share on other sites
1 godzinę temu, Gieneq napisał:

Nie spotkałem się, z pomysłem pomiaru oporu ani wyznaczania diod,

Bo nie ma czegoś takiego jak "opór diody". Dioda jest elementem nieliniowym i taki "opór" nie jest wartością stałą, ale wyrażałby się pewnym dość skomplikowanym wzorem - tak że z prawa Ohma i jednego pomiaru nie da się go wyliczyć.

@gryszard Możesz spróbować wyznaczyć ów "opór" dla różnych prądów (tzn. narysować wykres zależności spadku napięcia na diodzie od prądu, np. w zakresie od 1 mA do 20 mA).

 

Link to post
Share on other sites

Witam!

 

Właśnie jestem po lekcji z Diodami i sporo frajdy mi to przyniosło, zwłaszcza jak rzuciłem oko na ściągawkę z doborami rezystora do diody i tym że mogę je połączyć szeregowo z jednym dobrze dobranym rezystorem.

Na początku trochę się pogubiłem w liczeniu i upewnię się czy mam dobry tok rozumowania.

Uzas = 9V
Uled1(zielona) = 2V (jeśli był zakres np 2,0 - 3,7 V to brałem ten najniższy i pytanie czy dobrze)
Uled2(niebieska) = 2,9V
Uled3(czerwona) = 1,6V
Uled4(żółta) = 2V
Iled1,2,3,4 = 0,01 (tu też zabrałem ten niższy zakres)
Rezystor = 9 - (2+2,9+1,6+2)/0,01 = 50 Ω


I pytanie czy to dobry rezystor mi wyszedł i dałem do tego 100 Ω bo mniejszego nie mam 🙂

Pozdrawiam
Ruby

Link to post
Share on other sites

@Ruby dobrze przyjąłeś do obliczeń niższe napięcie. Co prawda spowoduje to przepływ niższego prądu, jeśli okaże się, że dioda ma wyższe napięcie przewodzenia, ale nie wpłynie to bardzo na jasność diody. Obecnie produkowane diody świecą jasno już przy prądach rzędu 1-2mA, do tego troszkę został zmieniony półprzewodnik stosowany w diodach i np. można kupić każdy kolor diod z napięciem przewodzenia w okolicach 3V. O ile się nie mylę to są to diody produkowane z azotku galu, Chińczycy produkują każdy kolor na identyczne napięcie, aby można było spiąć równolegle wszystkie kolory bez rezystora i bez różnicy w jasności poszczególnych kolorów.

Podczas tworzenia tej tabelki dotyczącej spadków napięć, braliśmy pod uwagę diody produkowane kiedyś jak i te nowsze teraz, dlatego zakres napięć jest tak szeroki. Ja spotkałem kiedyś diody czerwone, które świeciły bez żadnej dodatkowej elektroniki z jednego paluszka czyli 1,5V a nawet poniżej 1,5V. Diody zielone świecące od 1,8V coraz trudniej spotkać. Świeciły one na kolor przesunięty w stronę żółtego i to był taki charakterystyczny zielony kolor. Te nowsze zielone diody mają napięcie przewodzenia w okolicach 3V i ich kolor jest przesunięty w stronę niebieskiego, to taka ciemniejsza zieleń.

  • Lubię! 1
Link to post
Share on other sites
  • Treker zmienił tytuł na: Kurs elektroniki – #6 – diody krzemowe oraz świecące (LED)
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.
Zarejestruj się lub zaloguj, aby ukryć tę reklamę.

jlcpcb.jpg

jlcpcb.jpg

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

Dołącz do dyskusji, napisz odpowiedź!

Jeśli masz już konto to zaloguj się teraz, aby opublikować wiadomość jako Ty. Możesz też napisać teraz i zarejestrować się później.
Uwaga: wgrywanie zdjęć i załączników dostępne jest po zalogowaniu!

Anonim
Dołącz do dyskusji! Kliknij i zacznij pisać...

×   Wklejony jako tekst z formatowaniem.   Przywróć formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Twój link będzie automatycznie osadzony.   Wyświetlać jako link

×   Twoja poprzednia zawartość została przywrócona.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz wkleić zdjęć bezpośrednio. Prześlij lub wstaw obrazy z adresu URL.

×
×
  • Utwórz nowe...

Ważne informacje

Ta strona używa ciasteczek (cookies), dzięki którym może działać lepiej. Więcej na ten temat znajdziesz w Polityce Prywatności.