Bok tamo! Dobavljač sam 7-segmentnih LED dioda i vidio sam mnogo ljudi koji se češkaju po glavi oko toga kako odabrati pravi otpornik za ove zgodne male zaslone. Možda se čini da je to težak zadatak, ali ne brinite - ovdje sam da vam to objasnim na lako razumljiv način.
Prvo, razgovarajmo malo o tome što su 7 segmentne LED diode. To su oni zasloni koje vidite na digitalnim satovima, kalkulatorima i svim vrstama elektroničkih uređaja. Svaki zaslon sastoji se od sedam pojedinačnih segmenata (i ponekad dodatnog za decimalnu točku), raspoređenih na način da mogu prikazati brojeve od 0 do 9. Nudimo različite vrste, poputJednoznamenkasti LED sa 7 segmenata,Troznamenkasti LED sa 7 segmenata, iČetveroznamenkasti LED sa 7 segmenata.
Sada, zašto nam uopće treba otpornik sa 7 segmentnim LED-om? Pa, LED diode su osjetljive male stvari. Ako ih spojite izravno na izvor napajanja bez otpornika, kroz njih će teći previše struje. To može uzrokovati brzo pregaranje LED dioda ili čak oštetiti cijeli krug. Zadaća otpornika je ograničiti količinu struje koja dopire do LED diode, održavajući je sigurnom i produžujući trajanje.
Prvi korak u odabiru pravog otpornika je određivanje napona i struje vašeg 7 segmentnog LED-a. Prednji napon (obično se piše kao Vf) je količina napona koju LED dioda treba da ispravno svijetli. Prednja struja (If) je količina struje koja bi trebala teći kroz LED kada je uključena. Ove vrijednosti možete pronaći u podatkovnoj tablici koja dolazi s vašom 7-segmentnom LED diodom. Ako nemate podatkovnu tablicu, obično je možete potražiti na internetu koristeći broj modela vašeg LED-a.
Recimo da imate vrijednosti napona i struje. Sljedeća stvar koju trebate znati je napon vašeg izvora napajanja (nazovimo ga Vs). Ovo je napon koji će biti isporučen vašem krugu.
Kada dobijete ove vrijednosti, možete koristiti Ohmov zakon za izračunavanje potrebnog otpora. Ohmov zakon je vrlo važno pravilo u elektronici, a kaže da je otpor (R) jednak naponu podijeljenom sa strujom (R = V / I). U našem slučaju, moramo pronaći napon na otporniku. To možemo učiniti oduzimanjem prednjeg napona LED-a od napona izvora napajanja (V = Vs - Vf).
Dakle, formula za izračunavanje otpora otpornika je:
R = (Vs - Vf) / Ako
Proradimo kroz primjer. Recimo da imate LED diodu od 7 segmenata s prednjim naponom od 2 V i prednjom strujom od 20 mA (što je 0,02 A). Koristite izvor napajanja od 5 V.
Prvo pronađite napon na otporniku:
V = Vs - Vf
V = 5V - 2V
V = 3V
Zatim upotrijebite Ohmov zakon za izračunavanje otpora:
R = V / Ako
R = 3V / 0,02A
R = 150 ohma
Dakle, u ovom slučaju, trebao bi vam otpornik od 150 ohma da ograničite struju na pravi iznos za vašu 7-segmentnu LED diodu.
Ali evo u čemu je stvar - otpornici dolaze u standardnim vrijednostima. Možda nećete moći točno pronaći otpornik od 150 ohma. U tom slučaju možete koristiti sljedeću najbližu standardnu vrijednost. Obično je bolje ići malo više u otporu nego niže. Ako koristite otpornik s malo većim otporom, LED bi mogao biti malo slabiji, ali će i dalje raditi. Ako koristite otpornik s manjim otporom, riskirate slanje previše struje kroz LED i njegovo pregorijevanje.
Još jedna stvar koju treba uzeti u obzir je nazivna snaga otpornika. Nazivna snaga vam govori koliko snage otpornik može podnijeti bez pregrijavanja. Snagu (P) koju rasipa otpornik možete izračunati pomoću formule P = I^2 * R. U našem primjeru iznad, snaga koju rasipa otpornik od 150 ohma bila bi:
P = (0,02 A)^2 * 150 ohma
P = 0,0004A^2 * 150 ohma
P = 0,06 W
Većina standardnih otpornika dolazi u snagama od 1/8 W, 1/4 W, 1/2 W, itd. U ovom slučaju, otpornik od 1/8 W (koji može podnijeti do 0,125 W) bio bi u redu, ali otpornik od 1/4 W (koji može podnijeti do 0,25 W) dao bi vam malo veću marginu sigurnosti.
Sada, ako koristite zajedničku anodu ili zajedničku katodu sa 7 segmenta LED, stvari postaju malo kompliciranije. U zajedničkoj anodi LED, sve anode (pozitivni terminali) pojedinačnih segmenata su spojene zajedno. U zajedničkoj katodnoj LED diodi, sve katode (negativni terminali) su spojene zajedno.
Kada koristite LED sa zajedničkom anodom, povezujete pozitivnu stranu svog izvora napajanja sa zajedničkom anodom, a koristite otpornike na strani katode svakog segmenta. Kada koristite LED sa zajedničkom katodom, povezujete negativnu stranu svog izvora napajanja sa zajedničkom katodom, a koristite otpornike na strani anode svakog segmenta.
Izračun vrijednosti otpornika je isti kao i prije, ali morate biti sigurni da koristite ispravne vrijednosti napona i struje za svaki segment.
Još jedna stvar koju treba imati na umu je da ako koristite više znamenki 7 segmentnih LED dioda, možda ćete morati upotrijebiti drugačiji pristup. Na primjer, ako koristite multipleksiranje za kontrolu više znamenki, morate uzeti u obzir radni ciklus. Radni ciklus je postotak vremena u kojem je svaka znamenka stvarno uključena. Prilikom multipleksiranja, svaka znamenka je uključena samo kratko vrijeme, tako da možete koristiti otpornik nižeg otpora bez pregrijavanja LED dioda.
Zaključno, odabir pravog otpornika za 7-segmentnu LED diodu nije tako težak kao što se čini. Samo trebate znati prednji napon i prednju struju vaše LED diode, napon vašeg izvora napajanja i upotrijebiti Ohmov zakon za izračunavanje otpora. Provjerite jeste li odabrali otpornik odgovarajuće snage i uzmite u obzir vrstu 7-segmentne LED diode (zajednička anoda ili zajednička katoda) i koristite li multipleksiranje.
Ako tražite visokokvalitetne 7-segmentne LED diode i trebate pomoć pri odabiru pravih otpornika ili imate bilo kakva druga pitanja, ne ustručavajte se obratiti. Tu smo da vam pomognemo sa svim vašim potrebama za 7 segmentnim LED diodama. Bilo da radite na malom DIY projektu ili velikoj industrijskoj primjeni, mi imamo proizvode i stručnost za vašu podršku.
Reference
- Udžbenici elektronike koji pokrivaju osnovnu teoriju sklopova i Ohmov zakon.
- Podatkovne tablice raznih LED dioda od 7 segmenata za specifikacije napona i struje.