Skocz do zawartości

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


Pomocna odpowiedź

Hmm, mam problem z pogodzeniem zachowania diody (1N4148) z prawami z poprzednich lekcji. 

Zdanie "jeżeli dioda przewodzi, to występuje na niej niewielki spadek napięcia (np. 0,7 V)" skłoniło mnie do próby zmierzenia jej rezystancji. Miernik pokazał ok. 9.73kΩ. To, w połączniu szeregowym z rezystorem ok. 1kΩ (w rzeczywistości 990Ω), powinno dać prąd oczkowy ok. 0,886mA 1 - a pomiar pokazuje 8,65mA (dziesięć razy więcej). Dlaczego? 🙂

Zmierzony prąd 8,65mA sugerowałoby rezystancję diody ok. 99Ω 2. Ale to się z kolei nie zgadza z pomiarem spadku napięcia na diodzie (jeśli mielibyśmy połączony szeregowo rezystor 990Ω i diodę 99Ω, to spadek napięcia na diodzie wyszedłby równy ok. 0,85V 3, a jego pomiar wykazuje 0,73V).

Spadek napięcia 0,73V zgadzałby się (z wzoru na rezystory połączone szeregowo) z oporem diody ok. 83Ω 4, ale to się nie pokrywa z żadnym pomiarem, który da się wykonać na samej diodzie.

Bardzo bym prosił o wskazanie, gdzie mam błąd. 🙂 
 

1 9,8V / (9800Ω + 990Ω) = 0,00088619402A        [napięcie przyjęte teoretycznie, rezystancje zmierzone]
2 9,42V / 0,00865A - 990Ω = 99,0173410405Ω        [wartości zmierzone]
3 0,00865A * 99,0173410405Ω = 0,8565V        [prąd zmierzony, opór z poprzedniego wyliczenia]
4 990Ω * (0,73V/(9,42V - 0,73V)) = 83,164556962Ω       [z proporcji: (9,42V/0,73V = (990Ω+x)/x)]

Ewentualnie jeśli odpowiedź brzmi, że "spadek napięcia diody nie zależy od rezystancji" to bardzo bym prosił o wyjaśnienie dlaczego dla rezystorów jest zależny or rezystancji a dla diod nie. 
 

Edytowano przez piotrkmiotczyk
Link do komentarza
Share on other sites

Ciekawostka z diodą:

diodka.thumb.jpg.e6b5215b229e45e973d9b6bbe1b1fceb.jpg

Choć może nie wyglądać to przekonująco na zdjęciu, to dioda z jednym wyprowadzeniem podłączonym do GND w Arduino, a drugim dotykanym przez palec, świeci. Wyraźniejszy efekt na filmie:

Dla wygody nagrywania, na filmie połączenie z masą i jedna nóżka LED-a wsadzone są w płytkę prototypową. Palec, rzecz jasna, podłączony był do reszty mnie (zdecydowanie tak preferuję), ale reszta mnie była galwanicznie odizolowana od wszelkich innych ciał. Dioda świeci niezależnie od kierunku jej podłączenia. Skutkiem pracy kamery widać miganie światła, co może również wyjaśniać to, że nie ma różnicy, po której stronie jest anoda. Zjawisko mogę zaobserwować jedynie na diodzie niebieskiej (z zestawu czterech kolorów 5 mm z Botlandu). Not katalogowych posiadanych diod nie mam, by mieć jakąś charakterystykę, o ile takie w ogóle bywają, ale najwyraźniej ze wszystkich ta daje widzialną odpowiedź przy najmniejszym prądzie.

Mój miernik uniwersalny nie był w stanie zmierzyć przepływającego prądu na najmniejszym zakresie 200µA, mimo że po jego dołączeniu między wolną nóżkę diody a palec, ta nadal świeciła. Natomiast napięcie między mną a masą Arduino sięga 5 mV na wskazaniach, raz na plusie, raz na minusie.

Taki efekt nie występuje gdy na drugim końcu palco-diody znajdzie się biegun baterii (dowolny). Obstawiam analogowy urok cyfrowych obwodów, gdzie płynące od masy nośniki, skutkiem aktywności układu, powodują powstanie miejscowo wystarczającego potencjału między palcem, by wędrowały lokalnie w obie strony.

Edytowano przez trainee
Link do komentarza
Share on other sites

Ponieważ jeszcze, @Treker, nie zniechęciłeś mnie do końca, a i innego miejsca na sprawy redakcyjne nie wskazałeś, to taka kolejna obserwacja:

Cytat

Świecące wnętrze diody jest półprzewodnikiem, czyli jest w stanie zablokować prąd, który chciałby płynąć w nieodpowiednim kierunku.

Domyślam się, że autor chciał tu odnieść się do opisywanych wcześniej diod prostowniczych, ale coś tu raczej nie wyszło. Bo, o ile mi wiadomo, półprzewodniki takiej cechy nie wykazują, a dopiero złożenie dwóch różnych typów w złącze PN. Pisząc to zdanie zauważyłem odrobinę wyżej:

Cytat

Dioda, która ulegnie „przebiciu”, traci swoje właściwości półprzewodnikowe i przewodzi prąd również w konfiguracji zaporowej.

Wydaje mi się, że oba te stwierdzenia mogą prowadzić czytelnika do nieprawidłowego skojarzenia, czym są półprzewodniki. Ale może mi się tylko wydaje?

PS Próba walki z silnikiem forum, po dziwnym sklejeniu postów. Uda się czy się nie uda?...

Link do komentarza
Share on other sites

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

Ten kurs to dokładnie to, czego szukałam! Świetnie napisany, przyjaznym i zrozumiałym językiem. Zdecydowanie przemawiają też do mnie proponowane metody ułatwiające zapamiętywanie (jak np. ta z minusem w słowie katoda) i zrozumienie (personifikacja dławika, który "zrobi wszystko, żeby nie dopuścić do siebie prądu" albo diody, która jest "zachłanna"). Do tej pory wszystko jest dla mnie raczej jasne, ale dopiero teraz zorientowałam się, że próbując zmierzyć napięcie pomiędzy podzespołami, miernik wskazuje zero. Tam rzeczywiście nie ma napięcia (odkłada się ono tylko na elementach) czy po prostu w ten sposób (pomiędzy elementami) nie da się go zmierzyć? Dopuszczam też opcję trzecią - coś robiłam nie tak 🙂 . Chociaż, logicznie myśląc, suma napięć się zgadza, więc zostaje mi opcja, że... pomiędzy podzespołami nie ma napięcia? 🤔

IMG_20220415_170034.thumb.jpg.d4c702562bb76f052160c4673c05bcd7.jpgIMG_20220415_170104.thumb.jpg.fc1463b3f6687d57d30c1d655f39cadf.jpg

Link do komentarza
Share on other sites

9 godzin temu, CoyotesPawRanch napisał:

Tam rzeczywiście nie ma napięcia (odkłada się ono tylko na elementach) czy po prostu w ten sposób (pomiędzy elementami) nie da się go zmierzyć? Dopuszczam też opcję trzecią - coś robiłam nie tak 🙂 .

@CoyotesPawRanch tak, napięcie odkłada się tylko na elementach, napięcie odkładające się na elemencie jest proporcjonalne do jego oporu(prawo Ohma) a opór połączeń na płytce stykowej jest znikomy.

  • Lubię! 2
Link do komentarza
Share on other sites

Witam, 

Mam problem. Otóż mam 3 lampki na 3 baterie AAA. Każda z nich ma 4 LEDy połączone równolegle. Przed nimi jeden rezystory 10 Ohm. 

Chciałem je połączyć  i dodatkowo czujnik ruchu pir tak żeby działały na ruch i zapalały światło przy schodach. 

Myślałem o zasilaniu z powerbanka. Żeby łatwiej się lądowało niż wymieniało baterie. 

Powerbank ma 5v 2200mAh.

Czy taki powerbank da radę jeszcze zasilic arduino i pir? 

Link do komentarza
Share on other sites

@Kubi Powinno się udać, 3xAAA to powiedzmy 4-5V. Sprawdź tylko czy twój powerbank jest na tyle nieintelignetny że pozwoli na podłączenie prostego urządzenia. Nowszy standard USB ma w sobie komunikację, po której dopiero następuje zasilenie. Inny potencjalny problem to że powerbank się wyłączy. Taka lampka to znikomo mały pobór prądu i możliwe że po kilku minutach powerbank uzna że można odciąć zasilanie.

Link do komentarza
Share on other sites

W części o diodach świecących jest zdanie, które mówi, że dioda może świecić już przy przepływie prądu rzędu 1 - 2 mA. Postanowiłem to sprawdzić. Wpiąłem na płytce 6 rezystorów po 1000Ω i jeden 330Ω. Wszystkie wpięte szeregowo czyli łączna rezystancja to 6330Ω +- 5%. Napięcie baterii odczytane z miernika to 9,6V. Chcę sprawdzić czy dioda będzie świecić i jaki prąd przez nią popłynie. Spadek napięcia na diodzie wynosi około 2V, a więc zgodnie z obliczeniami prąd I=0,0012 A

I=U/R = 9,6 - 2 / 6330 = 7,6/6330 = 0,0012 A = 1,2 mA.

Podłączyłem wszystko na płytce stykowej. Na zdjęciu wynik doświadczenia.

IMG_20230313_123317.jpg

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

Dlaczego przy pomiarze napięć zamieniono miejscami diodę z rezystorem? W którą "stronę" właściwie płynie prąd w tym układzie. Kiedy zmierzyłem napięcie w ustawieniu pierszym, takim jak przy pomiarze natężenia wyszły mi jakby odwrotne wyniki - napięcie "za diodą" było wyższe a "przed niższe.
EDIT: Dodaje zdjecia pomiarów

383669786_1022869352389956_4488299832194 383104012_853322043078576_33857317871961

Edytowano przez Rael1138
Link do komentarza
Share on other sites

@Rael1138 mierzysz napięcie względem pewnego stałego puntu. Więc jeżeli zmieniasz miejsce przytknięcia drugiej sondy to coś musi się zmienić. Raz mierzysz spadek napięcia na rezystorze, a w drugim układzie na rezystorze i diodzie.

  • Lubię! 1
Link do komentarza
Share on other sites

A co do zadania domowego to mam wrazenie ze przy rezystorze 1k na kazdym polaczeniu równoległym zielona i niebieska swiecą jasniej niż żółta i czerwona (czerwona swieci zdecydowanie najsłabiej. I teraz prosilbym o wyjasnienie czy dobre rozumuje - opór na kazdym rozgalezieniu jest mniej wiecej taki sam, ale ponieważ na czerwonej diodzie odkłada się zgodnie z tabelką z kursu mniejsze napięcie niz np na zielonej to płynie przez nią mniejszy prąd (bo I=U/R) w związku z tym świeci słabiej, tak?

Link do komentarza
Share on other sites

@Rael1138 z tą jasnością to różnie bywa, diody mają różne parametry. Może okazać się że przy tym samym prądzie niebieska bedzie świecić jaśniej bo jest jakoś inaczej wykonana.

Na każej parze rezystor + dioda masz te samo napięcie, dlatego że płynie przez nie taki prąd że to co odłoży się na rezystorze z prawa Ohma + to co odłoży się na diodzie wynikające z jej charakterystyki (specyfikacja techniczna i taki ładny wykres) da tę samą liczbę co na innych równoległych segmentach obwodu

Link do komentarza
Share on other sites

Hej mam pytanie. podłączyłem 4 diody czerwona, zielona zolta i niebieska. Chciał bym żeby płynął prad 0,01A
U zas = 9,74V
U diody = przyjełem średnie 1,8 +1,9+2,8+3,5 = 10

 

R=9,74-10=-0.26v

I diody= 0,01A

 

Jak to dalej policzyc ? Może być z wynikiem ujemnym U diody? Dodam ze jak podłączyłem do każdej szeregowo rezystor 1k to wszystkie diody ładnie świecą

 

 

Edit:

 

Ok chyba znalazłem błąd. Te obliczenia są dla jednego rezystora dla diod podłączonych szeregowo a ja to podłączyłem równolegle diody do rezystorów .

Nie sprawdziłem ale szeregowo diody nie powinny świecić. Jutro to sprawdzę.

Edytowano przez PanMajster
  • Lubię! 2
Link do komentarza
Share on other sites

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.