Технический форум купить трафик таргетированный
Вернуться   Технический форум > Программирование > Библиотека


Закрытая тема
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 02.01.2009, 16:12   #1 (permalink)
INFERION
Member
 
Аватар для INFERION
 
Регистрация: 23.11.2008
Сообщений: 1,084
Записей в дневнике: 4
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 460
Lightbulb Зачем светодиоду нужен резистор?

Посидел я на форуме и когда мне надоело отвечать на вопрос "зачем нужны резисторы светодиодам" и поправлять каждый раз, когда кто-то заявляет что его диод рассчитан на напряжение ПИТАНИЯ в 3v и т.п. - я решил написать этот пост.
Попробую вам объяснить на пальцах что, как и почему, чтоб в будущем вы не задавали глупых вопросов.

Вот вам для начала самый главный закон электротехники в более доходчивой форме - образной. Знакомьтесь. Закон Ома:

Мало кто из нас не знаком с основной задачей коробки передач в автомобиле. Она нужна для более быстрого разгона т.к. на первых передачах мы получаем большую тягу, а соответственно и ускорение. Но мы не можем развить большой скорости. На последних же передачах наоборот. Если нам нужно набрать большую скорость на ровной дороге - нам не требуется большой тяги. Нам важнее обороты. Если же мы едим по каким-то огородам после дождя - нам для такой же скорости потребуется гораздо большая тяга. Грунт сопротивляется движению и нам приходится его пропахивать бампером. Если же у нас не хватит тяги - начнут падать обороты. Причём мы заглохнем, если не понизим передачу.

То же самое происходит и в груде лампочек с проводами. Провода - автострада, а лампочки - огород. Тяга это напряжение (вольты), а скорость - ток (амперы). Именно ток нам и нужен всегда. Так же как и от автомобиля нам требуется не тяга, а скорость, которую мы получаем необходимой тягой.
Коробку передач можно представить в электронике как трансформатор, резистор как сцепление, светодиод как тормоз, а двигатель как розетку.
Общего достаточно много для сравнения.

Почему напряжение не столь существенно? Да потому что нам требуется его столько, чтоб ток смог преодолеть препятствие - сопротивление. Если напряжения будет больше - оно всё равно упадёт до нужного нам значения. Какая разница между Жигулём и Хамером, если нам надо ехать по городу не нарушая правил? У Хамера запас больше, вот и всё. На скорость это не повлияет. А вот если ток не контролируется и его нагрузка может брать столько, сколько ей дадут, то брать она будет столько, на сколько хватит напряжения. Это всё равно что выжать педаль газа до упора, а регулировать скорость сцеплением. Казалось бы бред, но в схемах резисторов, которые и являются сцеплением, обычно больше всех остальных деталей. Это потому что педали газа (импульсное управление током) в электронике делать сложнее и дороже сцепления. Поэтому лучше использовать источник питания с как можно меньшим, необходимым для работы прибора, напряжением. Чтоб меньше приходилось "палить диски". Тогда больше ценной энергии пойдёт на нужное дело, а не на нагрев "сцепления".

Поняли что из себя представляют эти всякие вольты и амперы?
Вольт – напряжение – тяга автомобиля
Ампер – ток – скорость автомобиля
Ом – сопротивление – трение дороги, воздуха, тормозных колодок, сцепления и т.п. Именно в различных видах сопротивления электрическая энергия выполняет свою работу.
Вот эти три строки вам надо на время чтения, того что ниже, запомнить.

Ну а теперь о самой сути:

Зачем нужен резистор светодиоду?

Все мы привыкли к тому, что лампочка горит, если её напрямую подключить к источнику питания. Сгорает она только от перегрева нити накала, если перестараться с напряжением. Это происходит потому, что лампочка сама как резистор. Ток через неё пробирается с трудом и ему тем легче, чем выше напряжение. Но зря вы приравниваете сложный полупроводниковый прибор (в народе просто светодиод) с примитивным стеклянным пузырём с куском вольфрама внутри.

Дело в том, что светодиод токовый прибор. Если лампочка сама себе выберет ток, то светодиод выбирает себе напряжение. Т.е. если он выбирает для себя 1,8v, а мы подадим на него 1,9v, то ток вырастет на столько, что он сгорит. Это происходит потому, что он пытается удержать своё напряжение в 1,8v, а источник пытается выдать свои 1,9v. Вот такое соревнование. Если источник слабый и светодиод сумеет просадить на нём напряжение до нужного - он уцелеет, а нет - питальник выиграет смертельную для светодиода битву. Резистор ослабляет источник питания, работая как сцепление в автомобиле с заклинившей педалью газа, чтоб сбросить его скорость.

Зачем вешать на каждый светодиод по отдельному резистору?

Если у вас последовательная цепочка светодиодов (друг за другом), то хватит и одного резистора. Ток во всех точках этой цепи протекает один и тот же.
Но параллельное включение светодиодов не допустимое. Из-за их не идеального производства параметры от светодиода к светодиоду немного прыгают и весь ток, предназначенный для всех светодиодов, на себя потянет тот, который требует наименьшее напряжение. Он посадит напряжение до своей нормы, а остальным светодиодам его не хватит. В итоге получаем сгоревший светодиод. Дальше эстафета передаётся следующему по списку и так мы получаем груду поджаренных диодов.

Несколько замечаний и уточнений:

На светодиодах пишут не напряжение питания, а напряжение падения на них (то, которое они себе выбирают). И оно указывается приблизительное. Это число предназначено только для расчёта резистора и минимального напряжения питания. От напряжения питания нужно отнимать напряжение падения светодиода. Таким образом мы получаем напряжение на резисторе, а ток, который через него протекает, рассчитывается делением напряжения (оставшегося на нём) на его же сопротивление.
Если нужно рассчитать сопротивление этого резистора - делим напряжение, оставшееся на нём, на ток, который нам нужен. Все единицы в омах, вольтах и амперах. Если амперы променяем на миллиамперы, то сопротивление получаем в килоомах.

Современные сверх яркие синие, зелёные и белые светодиоды начали немного походить по свойствам на лампочки. Их можно запитывать напрямую от источника питания, но это ненадёжно т.к. они по прежнему остаются светодиодами и не лишены полностью своего порока. По сути это всё те же светодиоды, но со встроенным резистором где-то на 20 Ом. Ещё они боятся статики, но это отдельная история.

Светодиоды не такие уж и точные в плане удержания напряжения. Если поднимать ток - напряжение падения на них тоже немножечко подымается. Этим можно воспользоваться при параллельном подключении светодиодов с одной партии (у них разброс характеристик минимальный). Сверх яркие вообще можно запаралеливать просто однотипные. На однопартийность им всё равно.

Светодиоды можно отобрать и вручную обычной прозвонкой в мультиметре. Она показывает напряжение падения в милливольтах. Можно отобрать как можно более похожие. Их можно будет соединять параллельно, но все эти методы только для крайних случаев. Личные диетологи светодиодам не повредят.

Вот я и отписался. Надеюсь вы не заснули за клавиатурой, пока пытались осилить всю эту занудятину.
Со всеми жалобами на перегрев мозга обращайтесь ко мне (INFERIONу).

Последний раз редактировалось INFERION; 02.01.2009 в 16:30
INFERION вне форума  

Старый 02.01.2009, 16:12
Helpmaster
Member
 
Аватар для Helpmaster
 
Регистрация: 08.03.2016
Сообщений: 0

Не нужно искать аналогичные темы, я размещу их прямо тут

Зачем в роутере USB?
Типы данных. Зачем нужен int?
Откуда и зачем?
Зачем нужен драйвер realtek HD Audio (встроенное) на Windows 7?
Как к светодиоду подключить пищалку 12V?
Зачем нужен конденсатор?

Старый 02.01.2009, 17:30   #2 (permalink)
AlexZir
support
 
Аватар для AlexZir
 
Регистрация: 19.08.2007
Адрес: Зея
Сообщений: 12,660
Записей в дневнике: 43
Сказал(а) спасибо: 82
Поблагодарили 90 раз(а) в 30 сообщениях
Репутация: 37583
По умолчанию

Подытожу:
Зачем светодиоду нужен резистор?
Чтобы он не сгорел ко всем чертям!
__________________
-----------------------------
Убить всех человеков!
AlexZir вне форума  
Старый 11.01.2009, 09:53   #3 (permalink)
СПЕЦ
Member
 
Регистрация: 13.02.2007
Сообщений: 241
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 61
По умолчанию

Объяснение конечно интересно. но найдутся "всё равно не понял".
Я объясняю на примере водоснабжения многоэтажки, водопровод каждый видел и любая "радиодеталь" там есть.
СПЕЦ вне форума  
Старый 11.01.2009, 10:54   #4 (permalink)
EBOL@
Member
 
Аватар для EBOL@
 
Регистрация: 11.02.2007
Сообщений: 618
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 49
По умолчанию

Образование имею специалиста радиотехника, но суть так и не понял ИМХО без всяких формул - для всех диодов в справочнике указан ток и обратное напряжение, вот и задаем ток на диоде а не напряжение. Щас електронику подзабросил немного, может в синих или кам там их фовалетовых может что по другому. Дома ставил светодиод + резистор на пару сотен килоом и в 220В светило, пару год, потом сгорело

Последний раз редактировалось EBOL@; 11.01.2009 в 10:58
EBOL@ вне форума  
Старый 11.01.2009, 16:02   #5 (permalink)
Tihiy
Новичок
 
Аватар для Tihiy
 
Регистрация: 11.01.2009
Сообщений: 2
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 10
Exclamation

есть разница как подключать резистор к диоду? к +диода это понятно но резистор имеет полярность или все равно?
Изображения
 
Tihiy вне форума  
Ads

Яндекс

Member
 
Регистрация: 31.10.2006
Сообщений: 40200
Записей в дневнике: 0
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 55070
Старый 11.01.2009, 16:15   #6 (permalink)
AlexZir
support
 
Аватар для AlexZir
 
Регистрация: 19.08.2007
Адрес: Зея
Сообщений: 12,660
Записей в дневнике: 43
Сказал(а) спасибо: 82
Поблагодарили 90 раз(а) в 30 сообщениях
Репутация: 37583
По умолчанию

Обычный резистор (или сопротивление, или "сопля", или шунт и т.д. - по разному могут называть) полярности не имеет, без разницы какого он типа - постоянный, переменный, подстроечный... Основной характеристикой его является внутреннее сопротивление. Также важна такая характеристика, как номинальная мощность рассеивания, при превышении ее резистор перегревается и может сгореть. Но не всегда потемнение эмали является признаком сгоревшего резистора.
Так что ответ в данном случае - все равно как подключать!
__________________
-----------------------------
Убить всех человеков!
AlexZir вне форума  
Старый 13.01.2009, 22:32   #7 (permalink)
INFERION
Member
 
Аватар для INFERION
 
Регистрация: 23.11.2008
Сообщений: 1,084
Записей в дневнике: 4
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 460
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от СПЕЦ Посмотреть сообщение
Объяснение конечно интересно. но найдутся "всё равно не понял".
Я объясняю на примере водоснабжения многоэтажки, водопровод каждый видел и любая "радиодеталь" там есть.
Я как раз и хотел сначала объяснить на таком примере (стандарт просто уже какой-то), но почему-то не смог придумать ничего толкового. Не смог я найти в бытовом водопроводе аналоги. Разве что если в качестве резистора представить проржавевшую дыру в трубе, вместо тока - диаметр трубы, вместо напряжения - его напор, а вместо нагрузки - кран на каком-то этаже . Но это пришло в голову только сейчас.
Цитата:
Сообщение от EBOL@ Посмотреть сообщение
Образование имею специалиста радиотехника, но суть так и не понял ИМХО без всяких формул - для всех диодов в справочнике указан ток и обратное напряжение, вот и задаем ток на диоде а не напряжение. Сейчас электронику подзабросил немного, может в синих или как там их фиолетовых может что по другому. Дома ставил светодиод + резистор на пару сотен килоом и в 220В светило, пару год, потом сгорело
Формулы - основа. Самому проще ими пользоваться для понимания законов, по которым живёт деталь. Но мало у кого хватает терпения изучать их. Нам может формулы и проще, но им...
А вот за светодиод - нельзя так. Там переменное напряжение и обратная полуволна запросто пробивает диод высоким напряжением. Ведь ток не течёт через светодиод и на резисторе напряжение не падает. Красные живучие, но сверхъяркий и мигнуть не успеет.
INFERION вне форума  
Старый 31.07.2010, 22:02   #8 (permalink)
Vladimir_S
Специалист
 
Аватар для Vladimir_S
 
Регистрация: 27.08.2008
Адрес: Санкт-Петербург
Сообщений: 24,131
Сказал(а) спасибо: 149
Поблагодарили 300 раз(а) в 102 сообщениях
Репутация: 64735
По умолчанию

Уважаемые участники форума!
Все последующие посты я переместил сюда во вновь созданную тему:
Разные вопросы по схемам включения светодиодов
В разделе "Библиотека" им с моей точки зрения не место.
Эту тему я закрываю.

Vladimir_S, модератор.
__________________
With Mozilla Firefox - straight to communism!
Vladimir_S вне форума  
Ads

Яндекс

Member
 
Регистрация: 31.10.2006
Сообщений: 40200
Записей в дневнике: 0
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях
Репутация: 55070
Закрытая тема
Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Выкл.
HTML код Выкл.
Trackbacks are Вкл.
Pingbacks are Вкл.
Refbacks are Выкл.




Часовой пояс GMT +4, время: 15:46.


Powered by vBulletin® Version 6.2.5.
Copyright ©2000 - 2014, Jelsoft Enterprises Ltd.