Nachtlampje knipperen (op verzoek) (2 / 5 stap)

Stap 2: Berekening van de waarde van de gewenste weerstand voor onze LEDs

LEDs zijn huidige-gedreven. Zij vereisen een stroom om te kunnen opereren. De gemiddelde rode LED heeft een normale bedrijfsstroom van ongeveer 20 mA, dus dat is een goede plaats om te beginnen. Omdat ze huidige-gedreven zijn, de helderheid van de LED is afhankelijk van de hoeveelheid stroom, en niet de spanningsval over de LED (die is ongeveer 1,5-1,7 volt voor uw gemiddelde rode LED. Anderen verschillen).

Dit klinkt geweldig, toch? Laten we gewoon pomp een ton van huidige via, en we hebben super heldere LED's!

Nou... in werkelijkheid, een LED alleen in staat is om een bepaalde hoeveelheid stroom. Veel meer dan dat nominaal bedrag, en de magische rook begint lekt :(toevoegen

Dus is wat we doen het toevoegen van een beperking van de huidige weerstand in serie met de LED, die het probleem is opgelost.

Voor onze schakeling hebben we 4 LEDs in parallel. We hebben twee opties voor onze serie resistor(s):

Optie 1 - plaats een weerstand in serie met de LED

Met deze optie behandelen wij elke LED afzonderlijk. De serie weerstand om waarde te bepalen, kunnen we gewoon de formule gebruiken:

(V_s - V_d) / I = R

V_s = voedingsspanning (In dit geval we gebruiken twee AA-batterijen in serie, die 3 volt is)
V_d = de spanningsval over onze LED (We zijn ongeveer 1,7 volt uitzoeken)
Ik = de huidige wij willen doornemen van onze LED (ampère)
R = weerstand (de waarde die we willen vinden)

Dus krijgen we:

(3 - 1.7) / 0,02 = 65Ω

65 Ohm is niet een erg standaard waarde, dus gebruiken we de volgende grootte up, oftewel 68 Ohm.

PROS: Elke weerstand heeft minder kracht te verdrijven
CONS: We moeten een weerstand gebruiken voor elke LED

Ik controleerde deze waarde op de volgende manier:

Ik elke LED voor weerstand gemeten, en bepaald dat elk was ongeveer 85 Ohm. Toe te voegen dat aan de waarde van weerstand krijgt ons ongeveer 150 Ohm op elk van de 4 parallelle knooppunten. De totale parallelle weerstand is 37.5 Ohm (Onthoud dat weerstand parallel lager dan de weerstand van elke één knooppunt is).

Omdat ik = E/R kunnen we bepalen dat 3V / 37.5Ω = 80mA

Dat waarde delen door onze 4 knooppunten, en we zien dat we ongeveer 20 krijgen mA via elk, die is wat we willen.

Optie 2 - plaats een weerstand in serie met de hele groep van 4 parallelle LEDs

Met deze optie, zullen wij alle van de LEDs samen behandelen. De serie weerstand om waarde te bepalen, hebben we een beetje meer werk te doen.

Deze keer, met behulp van dezelfde waarde van 85Ω per LED, we nemen de totale parallelle weerstand van onze LEDs (zonder en extra weerstanden), en we krijgen 22.75Ω.

Op dit punt, we weten dat de huidige we willen (2mA), de voedingsspanning (3V), en de weerstand van onze LEDs in parallel (22.75Ω). We willen weten hoe veel meer weerstand is nodig om de waarde van de stroom die we nodig hebben. Hiervoor gebruiken we een beetje van de algebra:

V_s / (R_l + R_r) = I

V_s = voedingsspanning (3 volt)
R_l = LED weerstand (22.75Ω)
R_r = serie weerstand waarde, die onbekend is
Ik = gewenst huidige (0.02A of 20mA)

Dus, inpluggen in onze waarden, krijgen we:

3 / (22,75 + R_r) = 0,02

Nee, gebruik van algebra:

(3 / 0,02) - 22.75 = R_r = 127.25Ω

Zo, kunnen we een één weerstand van over 127Ω in serie met onze LEDs, en we zullen worden ingesteld.

PROS: We hoeven alleen maar een weerstand
CONS: Dat een resisor is het absorberen van meer macht dan de vorige optie

Voor dit project, ik ging met optie 2, gewoon omdat ik wilde dingen simpel te houden, en 4 weerstanden waarin een zal werken zot toelijken.