Jika arus pasokan lebih tinggi dari maks. arus listrik, apakah saya perlu resistor?


11

Ini adalah pertanyaan yang cukup mendasar, karena saya masih belajar dasar-dasar elektronik. Saya mengerti analogi di mana arus listrik dibandingkan dengan jumlah air yang mengalir melalui selang.

Saya memiliki catu daya 5V-2A dan saya ingin memberi daya pada rangkaian saya. Pin masing-masing komponen memiliki arus maksimum yang berbeda (250mA untuk PIC, 180mA untuk LCD, dll.).

Sekarang jika saya mengikuti analogi "kuantitas air" di atas, seharusnya tidak masalah bagi saya untuk menghubungkan komponen yang menarik maks. 250mA karena menarik dari 2A bukan sumber daya yang memaksa arus ke pin. Sekarang, saya akan memiliki sisa 1,75A saat ini untuk sisa sirkuit saya.

Apakah saya masih harus meletakkan resistor antara catu daya dan pin VDD komponen? Jika ya, mengapa?

(Pertanyaan ini muncul ketika saya mengetahui bahwa harus ada sekitar 100 ohm resistor antara pin keluaran mikrokontroler dan LED. Peringkat arus LED adalah 25mA dan pin arus keluaran maksimum pin adalah 25mA juga dan saya tidak mengerti mengapa kami membutuhkan resistor di antaranya.)

Jawaban:


14

Ke urutan pertama ...

Anda benar. Beban mengontrol arus maksimum yang mungkin mengalir, sementara sumber mengontrol tegangan maksimum yang tersedia.

tapi...

Anda tidak benar tentang LED Anda. Itu masalah yang berbeda. Pemikiran Anda mengasumsikan, hukum Ohm yang mengasumsikan operasi linier (dan dalam-fase).

Dioda (termasuk LED) adalah perangkat non-linear. Diode akan menampilkan tegangan konstan (kurang-lebih) ketika "on" terlepas dari jumlah arus yang mengalir melaluinya. LED akan lebih terang dengan lebih banyak arus dan burn-up (dihancurkan) jika terlalu banyak arus dibiarkan mengalir terlalu lama.

Perhatikan bagaimana garis di sebelah kanan sumbu y pada gambar hampir vertikal. Itu menyiratkan bahwa tegangan akan berubah sangat sedikit jika arus melalui dioda banyak berubah. V jelas tidak sama dengan IR untuk dioda.

masukkan deskripsi gambar di sini

Sebagian besar LED diskrit dalam dunia mikrokontroler berkisar sekitar 2V pada 20mA (bervariasi tergantung ukuran, kimia, dan konstruksi LED). Jika mikrokontroler Anda memberikan output 3.3V melalui salah satu pin tujuan umum (GPIO), maka arus tuntutan LED dari rangkaian akan melebihi apa yang dapat diberikan oleh mikrokontroler melalui pin keluarannya dan resistansi internal driver output di mikrokontroler akan membatasi arus hingga maksimum.

Ini pada akhirnya akan menghancurkan driver output dari mikrokontroler. Untuk mencegah hal ini, resistor seri ditambahkan untuk membatasi arus secara eksplisit pada sesuatu yang aman.

Anda bekerja mundur untuk mengukur resistor: (Vcc - Vled) / Iled = R

Pada sebagian besar aplikasi mikrokontroler 3.3V, nilainya ternyata sekitar 100 Ohm.


Saya melihat. Bagaimana dengan menambahkan resistor antara pin dan LED membuat perbedaan?
Ozbekov

Sama-sama! =)
DrFriedParts

2

Sebagai analogi yang lebih sederhana, perangkat yang berbeda bertindak secara berbeda. Sebuah mikrokontroler dan kebanyakan IC seperti pompa air pintar kecil. Mereka menarik sejumlah kecil air (saat ini) yang dibutuhkan dan hanya itu.

Led di sisi lain, seperti vakuum kekuatan industri bodoh. Hubungkan ke sumber daya, dan ia akan berusaha menyedot arus sebanyak yang bisa secepat mungkin. Itu sebabnya Anda membutuhkan resistor. Sebuah resistor seperti pipa kecil. Itu hanya membiarkan begitu banyak arus karena ukurannya. Ia menolak lebih dari itu saat melewati. Yang dipimpin ingin menarik sebanyak mungkin, tetapi hanya 25ma atau lebih yang Anda pilih, melewati.

Adapun mengapa Anda memerlukan resistor ketika led dan pin output diberi peringkat 25mA, karena ini direkomendasikan arus, bukan arus maksimum atau yang mungkin. Sebuah led bekerja paling baik pada 25mA untuk (trade-off pada kecerahan dan berapa lama itu akan bertahan dalam ribuan jam), tetapi dapat didorong oleh lebih sedikit arus (tidak secerah, bertahan lebih lama) atau lebih tinggi saat ini (lebih cerah, tidak bertahan selama). Terlalu sedikit arus dan tidak mau menyala. Terlalu banyak, dan pada akhirnya akan terbakar.

Pin output mikrokontroler Anda sama, tetapi sebagai sumber daya. Idealnya, Anda hanya ingin sumber arus 25mA dari pin itu (dan ini tanpa masuk ke arus total dari semua pin, atau tegangan melorot). 25mA dalam hal ini adalah arus operasional yang disarankan. Anda dapat sumber lebih sedikit juga. Ini praktik yang baik untuk hanya sumber sebanyak yang Anda butuhkan untuk pengaturan yang diberikan. Anda dapat sumber lebih banyak juga. Sebagian besar lembar data akan mencantumkan tegangan dan arus maksimum untuk pin keluaran yang diberikan. (Misalnya, disarankan 25ma, maksimum 40ma). Tetapi karena arus ditarik, bukan didorong, Anda harus memastikan bahwa apa yang Anda bangun memperhitungkannya. Untuk pensinyalan atau komunikasi antara mikrokontroler dan ic, mungkin tidak perlu karena keduanya akan dirancang untuk tidak menarik arus terlalu banyak. Tetapi jika Anda menghubungkan led lapar saat ini,

Akhirnya, seperti catatan, catu daya yang Anda gunakan berfungsi dengan cara yang persis sama. Sambungkan sesuatu yang menarik lebih dari yang disarankan / maksimum 2A, dan itu akan menggoreng dan merusak (atau melebur sekering atau masuk ke mode reset tergantung pada bagaimana kualitasnya). Menghubungkan arus tinggi 2 amp yang langsung mengarah ke sana tanpa resistor pembatas arus, dan keduanya tidak akan senang. HTH.

Dengan menggunakan situs kami, Anda mengakui telah membaca dan memahami Kebijakan Cookie dan Kebijakan Privasi kami.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.