Skocz do zawartości
Komentator

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

Pomocna odpowiedź

darksider63, dla pewności potwierdzam odpowiedź, która padła 🙂

Chumanista, dziękuję za pomoc!

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Cześć!

Na początek ogromne dzięki za kurs, bo jeżeli taki elektroniczny impotent jak ja, zaczyna to rozumieć, znaczy, że jest spoko. 😉

W każdym razie ja jako, że jestem z natury ciekawski człowiek chciałem spalić diodę na siłę.

Cały układ zasilałem za pomocą 5V - przez USB.

Wziąłem diodę żółtą.

Sprawdziłem:

Parametry pracy:

If=20mA

Vf=2-2,3Vf

I tutaj pierwsze pytanie, czy to są parametry po których przekroczeniu LED powinna ulec zniszczeniu?

No to założyłem:

Uzas= 5V,
Udiody = 2,5V (bo chce ją zniszczyć),
Więc potrzebuje rezystor który zabierze 2,2V.

Chciałem aby prąd popłynął 25mA.

No to:

Urezystora = 2,5V (spadek na rezystorze)

I=0,025A (prąd płynący przez rezystor)

Co daje:

R=2,5/0,025=10Ω

Parametry zmierzone w takiej konfiguracji były następujące:

I>0.2A

Ud (spadek na diodzie) = 2,15V

Ur (spadek na rezystorze) = 2,25V

Co daje Uc = 4,4V - a przecież dostarczam 5V.

Jakbym utrzymał napięcie dłużej (wyłączałem zasilanie jak bardzo się grzać zaczynało) to dioda uległa by zniszczeniu?

Poza tym jeszcze moje pytania:

Przy niskich rezystorach dioda żółta świeciła na... pomarańczowo, przecież większy prąd płynął wówczas przez układ, nie powinna świecić jeszcze jaśniej - dlaczego tak jest?

Przy niższych rezystorach (100Ω i niżej) spadki napięć na diodzie i na rezystorze nie były równe napięciu zasilania. Przy okazji bardzo grzał sie rezystor i przewody.

Czy przez wzór na moc P=UI, nagrzewały się przewody co powodowało zmianę rezystancji samych przewodów i to one tak znacząco wpływały na spadki napięć?

No i pytania do zadania domowego:

Przy zasilaniu z USB:

Połączenie szeregowe, dwie żółte diody i rezystor 100Ω:

U diody założyłem 2V

Prąd założony 10mA

No to (5V-4V)/0,01A = 100Ω

-zmierzony prąd wyniósł 8mA - ok

Połączenie równoległe, dwie żółte diody i 2x rezystor 330Ω:

-zmierzony prąd wyniósł 25mA

Dlaczego aż taki duży? Ponieważ jeden rezystor obciąża układ zabiera: 5V/330Ω = 15mA? A dlatego, że mamy 2x 330Ω to zmierzyłem 25mA? (dopuszczalny błąd przy 30mA)

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

To podane napięcie to spadek napięcia na diodzie, ona zabierze tyle, reszta będzie musiała odłożyć się na reszcie układu - kablach, rezystorach, i tak dalej.

Prąd to optymalne warunki pracy. Jednakże praktycznie każda dioda THT przeżyje ciągle do ok. 100mA, a impulsowo i amper. Te informacje masz w datasheecie w tabeli "Absolute Maximum Ratings" która opisuje maksymalne warunki w których komponent nie ma prawa ulec uszkodzeniu.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Banan3xL, po pierwsze witam na forum i dziękuję za miłe słowa w stosunku kursów 🙂

Twoja wiadomość jest dość obszerna, jeśli wyjaśnienia nie będą wystarczające do dopytaj proszę o konkretny aspekt.

Jeśli chodzi o spalenie diody, to nie spali się ona natychmiast przy 21mA, 25mA, ani 30mA. Prawdopodobnie nawet przy 50mA. Wszystko zależy od tego jak długo dany prąd będzie przepływał przez strukturę diody. Jeśli będzie zbyt duży, to nagrzewanie wewnętrznej struktury doprowadzi do przepalenia diody. Jak sam zauważyłeś dioda nie będzie świeciła coraz jaśniej, tylko (od pewnego momentu) zacznie się grzać i zmieni kolor. Akurat przy żółtej widać to najmocniej. Wszystko za sprawą panującej w środku wysokiej temperatury.

Jeśli chodzi o ostatnie pytanie, to nie wiem, czy dobrze rozumiem, ale każda para dioda + rezystor (w takiej konfiguracji), to kolejne 15mA. Więc przy dwóch diodach podłączonych przez osobne rezystory spodziewamy się około 2 razy więcej.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Dzięki wielkie za odpowiedzi. 🙂

Jedyne co chciałbym jeszcze wiedzieć, to z jakiego powodu przy świadomie użytym zbyt małym rezystorze suma spadków napięć na diodzie i rezystorze nie była równa napięciu zasilania?

W przypadku rezystora 10Ω:

Urezystora = 2,25V

Udiody = 2,15V

Uzasilania = 5V

I>200mA

W przypadku rezystora 22Ω:

Urezystora = 2,65V

Udiody = 2,06V

Uzasilania = 5V

I=110mA

W przypadku rezystora 47Ω:

Urezystora = 2,82V

Udiody = 2,04V

Uzasilania = 5V

I=58mA

Oczywiście w każdym przypadku układ się nagrzewał, a w pierwszym bardzo mocno. Ma to jakieś powiązanie?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Banan3xL, większy prąd, to większa temperatura, to wszystko wpływa na rezystancję. Do tego rezystory nie miały idealnie takich wartości, na pewno połączenie całego układu również nie było idealne. Do tego źródło napięcia nie musiało dawać dokładnie 5V. Możliwości jest wiele 🙂

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Treker myślę że wyjaśnienie jest dużo prostsze. Przewody i połączenia będą miały w sumie koło oma, co się całkiem nieźle zgadza z wynikami pomiarów.

  • Lubię! 1

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Hmmm no tak teraz sprawdziłem zmontowałem na płytce układ z rezystorem 10Ohm i napięcie zasilania miało 4.28V.

W takim razie inne pytanie:

Dlaczego wartość napięcia zasilania w przypadku takiego układu maleje gdy używam rezystorów 100Ohm i mniejszcyh (dioda świeci na pomarańczowo)? Natomiast gdy używałem 220, 470 i 1kOhm (dioda świeci na żółto) napięcie zasilania wynosi ~5V (sprawdziłem w tym momencie miernikiem)

Przecież defacto połączenia i przewody są dla obu przypadków takie same. No chyba, że dla różnych rezystorów używane są różne przewody?

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Banan3xL, hasło klucz, to wydajność prądowa. Jeśli zasilacz/bateria/akumulator ma przykładowo napięcie 5V, to wcale nie będzie ono takie same zawsze. Często będzie mniejsze - szczególnie przy dużym obciążeniu prądowym. Polecam fragment: Czym jest opór wewnętrzny? z artykułu: Kurs elektroniki – #3 – prawa Ohma i Kirchhoffa

  • Lubię! 2

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Ogromnie dziękuje za cierpliwość. Wszystko mi się rozjaśniło po przeczytaniu tematu z oporem wewnętrznym. 🙂

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

Bateria 9 wolt.

rezystor redukuje napięcie za rezystorem i prąd w całym układzie.

LED potrzebuje 2-3,5 napięcia max 5 wolt.

Na zdjęciach widzę LED podłączony PRZED rezystorem.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

W tej części kursu sporo bawiłem się diodami, doborem rezystorów oraz potencjometrem. Mam pytanie co do potencjometru. Ustawiłem sobie na jednym z rezystorów R1=1,7kOm, na drugim R2=3,25kOm tak, a by na zaciskach R1 pojawiło się napięcie rzędu 5,8V (Wcześniej wyliczyłem sobie, że zamiast mieszać rezystorami dla odpowiedniej pracy diody (tj 10mA), parametrem zmiennym będzie Uwej) i równolegle dołożyłem diodę + wyliczony rezystor 330Om. Niestety szybko okazało się, że przecież prąd płynie linią najmniejszego oporu i popłynie przez R2. Plan poszedł w łeb bo otrzymałem 2,6mA, a nie planowane 10mA. Tutaj doszedłem do wniosku, że nie potrzeba dodatkowego rezystora 330Om tylko należy R2 ustawić na ok. 0,7kOm.

Nasuwa mi się pytanie do czego wykorzystywane jest dumnie nazwany dzielnik napięcia? Naiwnie wydawało mi się, że to coś w rodzaju "autotransformatora" : )

P.S Przy okazji następnym polecam zabawę z tym potencjometrem, jednak łatwo też o uszkodzenie diod. Powstał chyba mój najprostszy układ, pewnie jest gdzieś to stosowane mianowicie, przy poprawnej polaryzacji świeci dioda zielona, a przy przeciwnej czerwona (wstawiona zaporowo).

E:Potencjometr oczywiście ten z zestawu tj 5kOm

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

LahM, dzielnik napięcia najbardziej przydaje się chyba przy czujnikach analogowych. Wstawiając w miejsce jednego rezystora np.: fotorezystor mierząc napięcie na dzielniku możesz badać oświetlenie czujnika. W praktyce wykorzystywane to było wielokrotnie w kursie Arduino, np. tutaj: Kurs Arduino – #4 – Przetwornik ADC - przykład z lampką uruchamianą w ciemności.

Udostępnij ten post


Link to post
Share on other sites

No to się bardzo cieszę bo oczywiście nabyłem wszystkie kursy, które są dostępne także spodziewajcie się pytań w kolejnych etapach mojej "kariery" : )

Jeżeli chodzi o o zadania:

6.2 6 diod szeregowo to za dużo dla źródła zasilania 9V.

6.3 Podobnie jak kolega wyżej, zanotowałem w przybliżeniu dwa razy większy pobór prądu dla połączenia równoległego.

6.4 również niebieska dioda świeci najjaśniej następnie odpowiednio czerwona, żółta a najgorzej zielona (obserwacja na podstawie tej samej stałej rezystancji 30kOm, I=0,25mA). Spadki napięć na nich wynosiły ~U=1,8V, a dla niebieskiej ~U=2,54V, czy to dlatego świeciła najjaśniej ponieważ potrafiła przyjąć na siebie najwyższe napięcie?

Udostępnij ten post


Link to post
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...