اضافه کردن علاقمندی تنظیم صفحه
موقعیت:صفحه اصلی >> رسانه >> الکترون

دسته بندی محصولات

محصولات برچسب ها

سایت های FMUSER

انتخاب یک مقاومت محدود کننده جریان

Date:2022/1/6 16:12:50 Hits:

معرفی

مقاومت های محدود کننده جریان در یک مدار قرار می گیرند تا اطمینان حاصل شود که مقدار جریانی که می گذرد از مقداری که مدار می تواند ایمن تحمل کند تجاوز نمی کند. هنگامی که جریان از یک مقاومت عبور می کند، مطابق با قانون اهم، یک افت ولتاژ متناظر در مقاومت وجود دارد (قانون اهم بیان می کند که افت ولتاژ حاصل ضرب جریان و مقاومت است: V=IR). وجود این مقاومت مقدار ولتاژی را که می‌تواند در سایر اجزای مقاومت به‌صورت سری ظاهر شود کاهش می‌دهد (زمانی که اجزا به صورت سری هستند، تنها یک مسیر برای جریان وجود دارد و در نتیجه همان مقدار جریان وجود دارد. از طریق آنها؛ این در اطلاعات موجود از طریق پیوند در کادر سمت راست بیشتر توضیح داده شده است).

در اینجا ما علاقه مند به تعیین مقاومت برای یک مقاومت محدود کننده جریان هستیم که به صورت سری با یک LED قرار می گیرد. مقاومت و LED به نوبه خود به منبع ولتاژ 3.3 ولت متصل می شوند. این در واقع یک مدار نسبتاً پیچیده است زیرا LED یک دستگاه غیر خطی است: رابطه بین جریان عبوری از یک LED و ولتاژ در سراسر LED از یک فرمول ساده پیروی نمی کند. بنابراین، ما فرضیات و تقریب‌های ساده‌سازی مختلفی خواهیم داشت.

در تئوری، یک منبع ولتاژ ایده آل، هر مقدار جریان لازم را برای حفظ پایانه های خود در هر ولتاژی که قرار است تامین کند، تامین می کند. (اما در عمل، یک منبع ولتاژ فقط می تواند مقدار محدودی جریان را تامین کند.) یک LED روشن معمولاً افت ولتاژی در حدود 1.8 ولت تا 2.4 ولت دارد. برای ملموس کردن چیزها، افت ولتاژ 2 ولت را در نظر می گیریم. برای حفظ این مقدار ولتاژ در LED معمولاً به جریان 15 تا 20 میلی آمپر نیاز است. یک بار دیگر برای بتن ریزی، جریان 15 میلی آمپر را در نظر می گیریم. اگر LED را مستقیماً به منبع ولتاژ وصل کنیم، منبع ولتاژ سعی می کند ولتاژ 3.3 ولت را در این LED ایجاد کند. با این حال، LED ها معمولا حداکثر ولتاژ رو به جلو حدود 3 ولت دارند. تلاش برای ایجاد ولتاژ بالاتر از این در LED احتمالاً LED را از بین می برد و جریان زیادی ایجاد می کند. بنابراین، این عدم تطابق بین آنچه منبع ولتاژ می‌خواهد تولید کند و آنچه LED می‌تواند تحمل کند، می‌تواند به LED یا منبع ولتاژ یا هر دو آسیب برساند! بنابراین می‌خواهیم مقاومتی را برای یک مقاومت محدودکننده جریان تعیین کنیم که ولتاژ مناسب تقریباً 2 ولت را در سراسر LED به ما بدهد و اطمینان حاصل شود که جریان عبوری از LED تقریباً 15 میلی آمپر است.

برای مرتب کردن چیزها، مدل سازی مدار خود با یک نمودار شماتیک، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، کمک می کند.

شکل 1. نمودار شماتیک یک مدار.

در شکل 1 می توانید منبع ولتاژ 3.3 ولت را به عنوان برد chipKIT™ در نظر بگیرید. مجدداً، ما معمولاً فرض می‌کنیم که منابع ولتاژ ایده‌آل هر مقدار جریان مورد نیاز مدار را تأمین می‌کنند، اما برد chipKIT™ فقط می‌تواند مقدار محدودی جریان تولید کند. (دفترچه راهنمای Uno32 می گوید حداکثر جریانی که یک پین دیجیتال می تواند تولید کند 18 میلی آمپر است، یعنی 0.0018 A.) برای اطمینان از اینکه LED دارای افت ولتاژ 2 ولتی است، باید ولتاژ مناسب در مقاومت را تعیین کنیم. VR تماس خواهد گرفت. یکی از راه های انجام این کار، تعیین ولتاژ هر سیم است. سیم های بین اجزاء گاهی اوقات گره نامیده می شوند. نکته ای که باید در نظر داشت این است که یک سیم در تمام طول خود ولتاژ یکسانی دارد. با تعیین ولتاژ سیم‌ها، می‌توانیم اختلاف ولتاژ را از یک سیم به سیم دیگر ببریم و افت ولتاژ را در یک قطعه یا گروهی از اجزا پیدا کنیم.

راحت است که با فرض اینکه طرف منفی منبع ولتاژ در پتانسیل 0 ولت است شروع کنید. این، به نوبه خود، گره مربوطه آن (یعنی سیم متصل به طرف منفی منبع ولتاژ) را 0 ولت می کند، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است. هنگامی که یک مدار را تجزیه و تحلیل می کنیم، می توانیم ولتاژ زمین سیگنال 0 ولت را تعیین کنیم. به یک نقطه از مدار. سپس تمام ولتاژهای دیگر نسبت به آن نقطه مرجع هستند. (از آنجایی که ولتاژ یک اندازه گیری نسبی است، بین دو نقطه، معمولاً مهم نیست که در چه نقطه ای از مدار مقدار 0 ولت تعیین می کنیم. تجزیه و تحلیل ما همیشه جریان های یکسانی را نشان می دهد و ولتاژ یکسانی را در سراسر اجزاء کاهش می دهد. با این وجود، آن را نشان می دهد. با توجه به اینکه ترمینال منفی منبع ولتاژ روی 0 ولت است و با توجه به اینکه منبع تغذیه 0 ولت را در نظر می گیریم، ترمینال مثبت باید در یک ولتاژ باشد. 3.3 ولت (همانطور که سیم/گره متصل به آن است). با توجه به اینکه ما افت ولتاژ 3.3 ولت در LED را می خواهیم و با توجه به اینکه پایین LED 2 ولت است، بالای LED باید 0 ولت باشد (همانطور که هر سیمی که به آن متصل است).

شکل 2. شماتیک ولتاژ گره را نشان می دهد.

با ولتاژهای گره که در شکل 2 نشان داده شده اند، اکنون می توانیم افت ولتاژ در مقاومت را همانطور که در یک لحظه انجام خواهیم داد، تعیین کنیم. ابتدا می خواهیم به این نکته اشاره کنیم که در عمل اغلب افت ولتاژ مربوط به یک جزء را مستقیماً در کنار یک قطعه می نویسیم. مثلاً با علم به اینکه منبع ولتاژ 3.3 است، 3.3 ولت را در کنار منبع ولتاژ می نویسیم. برای LED، از آنجایی که ما افت ولتاژ 2 ولت را فرض می کنیم، می توانیم به سادگی آن را در کنار LED بنویسیم (همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است). به طور کلی، با توجه به ولتاژی که در یک طرف عنصر وجود دارد و با توجه به افت ولتاژ آن عنصر، همیشه می‌توانیم ولتاژ طرف دیگر عنصر را تعیین کنیم. برعکس، اگر ولتاژ دو طرف یک عنصر را بدانیم، افت ولتاژ آن عنصر را می‌دانیم (یا می‌توانیم آن را به سادگی با گرفتن اختلاف ولتاژها به هر طرف محاسبه کنیم).

از آنجایی که ما پتانسیل سیم‌های دو طرف مقاومت (Wire1 و Wire3) را می‌دانیم، می‌توانیم برای افت ولتاژ در آن، VR حل کنیم:

VR=(Wire1Voltage)-(Wire3Voltage).

با وصل کردن مقادیر شناخته شده، به دست می آوریم:

VR=3.3V−2.0V=1.3V.

پس از محاسبه افت ولتاژ در مقاومت، می توانیم از قانون اهم برای ارتباط مقاومت مقاومت به ولتاژ استفاده کنیم. قانون اهم به ما می گوید 1.3V=IR. در این معادله، به نظر می‌رسد دو مجهول وجود دارد، جریان I و مقاومت R. در ابتدا ممکن است به نظر برسد که می‌توانیم I و R را هر مقداری بسازیم به شرط اینکه محصول آنها 1.3 ولت باشد. با این حال، همانطور که در بالا ذکر شد، یک LED معمولی ممکن است به جریانی حدوداً 15 میلی آمپر (یا "کشش") نیاز داشته باشد، زمانی که ولتاژ آن 2 ولت باشد. بنابراین، با فرض اینکه I 15 میلی آمپر است و R را حل می کنیم، به دست می آوریم

R=V/I=1.3V/0.015A=86.67Ω.

در عمل، بدست آوردن مقاومتی با مقاومت دقیقاً 86.67 Ω دشوار است. شاید بتوان از یک مقاومت متغیر استفاده کرد و مقاومت آن را بر روی این مقدار تنظیم کرد، اما این یک راه حل گران قیمت خواهد بود. در عوض، اغلب داشتن مقاومتی که در مورد حق باشد کافی است. باید متوجه شوید که مقاومتی در حد یک تا دویست اهم به خوبی کار می کند (به این معنی که ما اطمینان حاصل می کنیم که LED جریان زیادی نمی کشد و با این حال مقاومت محدود کننده جریان آنقدر بزرگ نیست که از LED جلوگیری کند. از روشنایی). در این پروژه ها ما معمولاً از یک مقاومت محدود کننده جریان 220 Ω استفاده می کنیم.

ترک یک پیام 

نام *
پست الکترونیک (ایمیل) *
تلفن
نشانی:
رمز کد امنیتی را ببینید؟ کلیک کنید تازه کردن!
پیام
 

فهرست پیام

نظرات در حال بارگذاری ...
صفحه اصلی| درباره‌ ما| محصولات| رسانه| دانلود| پشتیبــانی| بازخورد| تماس با ما| محصولات

تماس: زوئی ژانگ وب: www.fmuser.net

Whatsapp / Wechat: ۴۴۲۰۳۰۹۵۷۲۹۲+

اسکایپ: tomleequan ایمیل: [ایمیل محافظت شده] 

فیس بوک: FMUSERBROADCAST یوتیوب: FMUSER ZOEY

آدرس به زبان انگلیسی: Room305, HuiLanGe, No.273 HuangPu Road West, TianHe District., GuangZhou, China, 510620 آدرس به زبان چینی: 广州市天河区黄埔大道西273号