Kā izmantot rezistorus ar LED, Zener un tranzistoru

Šajā amatā mēs uzzinām, kā izmantot rezistorus, projektējot elektroniskās shēmas, izmantojot gaismas diodes, zenera diodes vai tranzistorus. Šis raksts var būt ļoti noderīgs jaunajiem hobijiem, kuri parasti tiek sajaukti ar rezistoru vērtībām, kas jāizmanto konkrētam komponentam un vēlamajam pielietojumam.

Kas ir rezistors

Rezistors ir pasīva elektroniska sastāvdaļa, kas elektroniskajā shēmā varētu izskatīties diezgan neizteiksmīgi salīdzinājumā ar citiem aktīviem un progresīviem elektroniskiem komponentiem, piemēram, BJT, mosfets, IC, LED utt.

Tomēr pretēji šai sajūtai rezistori ir viena no vissvarīgākajām daļām jebkurā elektroniskajā ķēdē, un iedomāties PCB bez rezistoriem var izskatīties dīvaini un neiespējami.

Rezistori galvenokārt tiek izmantoti sprieguma un strāvas kontrolei ķēdē, kas kļūst ļoti svarīga dažādu aktīvo, sarežģīto komponentu darbināšanai.

Piemēram, BJT, piemēram, BC547 vai tamlīdzīgi, var būt nepieciešams pareizi aprēķināts rezistors visā tā pamatnē / izstarotājā, lai tas darbotos optimāli un droši.

Ja tas netiek ievērots, tranzistors var vienkārši nopūst un sabojāt.

Līdzīgi mēs esam redzējuši, kā rezistori kļūst tik būtiski ķēdēs, kurās iesaistīti IC, piemēram, 555 vai 741 utt.

Šajā rakstā mēs uzzināsim, kā aprēķināt un izmantot rezistorus ķēdēs, izstrādājot noteiktu konfigurāciju.

Kā izmantot rezistorus, lai vadītu tranzistorus (BJT).

Transistoram ir nepieciešams rezistors visā tā pamatnē un izstarotājs, un šī ir viena no vissvarīgākajām attiecībām starp šiem diviem komponentiem.

NPN tranzistoram (BJT) ir nepieciešams noteikts strāvas daudzums, kas plūst no pamatnes uz tā izstarojošo sliedi vai zemes sliedi, lai iedarbinātu (nodotu) smagāku slodzes strāvu no kolektora līdz izstarotājam.

PNP tranzistoram (BJT) ir nepieciešams noteikts strāvas daudzums, kas plūst no tā izstarotāja vai pozitīvā sliedes līdz pamatnei, lai iedarbinātu (nodotu) smagāku slodzes strāvu no emitētāja uz kolektoru.

Lai optimāli kontrolētu slodzes strāvu, BJT jābūt ar pareizi aprēķinātu bāzes rezistoru.

Iespējams, vēlēsities redzēt saistītu raksta piemēru stafetes braucēja posma veikšana

BJT bāzes rezistora aprēķināšanas formulu var redzēt zemāk:

R = (mums - 0,6). Hfe / slodzes strāva,

Kur R = tranzistora bāzes rezistors,
Us = avots vai sprūda spriegums bāzes rezistoram,
Hfe = tranzistora straumes pieaugums uz priekšu.

Iepriekš minētā formula nodrošinās pareizu rezistora vērtību slodzes darbināšanai caur BJT ķēdē.

Lai gan iepriekš minētā formula var šķist izšķiroša un obligāta shēmas projektēšanai, izmantojot BJT un rezistorus, rezultātiem patiesībā nav jābūt tik precīziem.

Piemēram, pieņemsim, ka mēs vēlamies vadīt 12 V releju, izmantojot BC547 tranzistoru, ja releja darba strāva ir aptuveni 30 mA, pēc iepriekš minētās formulas mēs varam aprēķināt bāzes rezistoru kā:

R = (12 - 0,6). 200 / 0,040 = 57000 omi, kas ir vienāds ar 57K

Var uzskatīt, ka iepriekšminētā vērtība ir ārkārtīgi optimāla tranzistoram tā, ka tranzistors darbinās releju ar maksimālu efektivitāti un neizkliedējot vai neizšķērdējot lieko strāvu.

Tomēr praktiski jūs atradīsit, ka faktiski jebkura vērtība starp 10K un 60k labi darbojas tajā pašā ieviešanā, vienīgais marginālais trūkums ir tranzistora izkliede, kas var būt nedaudz lielāka, var būt aptuveni 5 līdz 10mA, tas ir absolūti niecīgs un nav nozīmes pie visi.

Iepriekš minētā saruna norāda, ka, lai arī var ieteikt aprēķināt tranzistora vērtību, bet tas nav pilnīgi svarīgi, jo jebkura saprātīga vērtība var paveikt darbu jums tikpat labi.

Bet tas teica, ka iepriekš minētajā piemērā pieņemsim, ka, ja jūs izvēlējāties bāzes rezistoru zem 10K vai virs 60k, tad tas noteikti radīs zināmas negatīvas sekas rezultātiem.

Zem 10 k, tranzistors sāktu kļūt siltāks un ievērojami izkliedēt .. un virs 60 K, jūs atradīsit, ka relejs stostās un cieši neiedarbojas.

Rezistori Mosfets vadīšanai

Iepriekš minētajā piemērā mēs pamanījām, ka tranzistors, lai pareizi veiktu slodzes darbību, ir atkarīgs no pienācīgi aprēķināta rezistora visā tā pamatnē.

Tas ir tāpēc, ka tranzistora bāze ir no strāvas atkarīga ierīce, kur bāzes strāva ir tieši proporcionāla tās kolektora slodzes strāvai.

Ja slodzes strāva ir lielāka, proporcionāli būs jāpalielina arī bāzes strāva.

Pretēji šim mosfets ir pilnīgi atšķirīgi klienti. Tās ir ierīces, kas atkarīgas no sprieguma, kas nozīmē, ka mosfet vārti nav atkarīgi no strāvas, bet gan no sprieguma, lai iedarbinātu slodzi visā tā kanalizācijā un avotā.

Kamēr spriegums pie tā vārtiem ir virs vai ap 9 V, mosfet optimāli iedarbinās slodzi neatkarīgi no tā vārtu strāvas, kas varētu būt tik zema kā 1mA.

Iepriekš minētās funkcijas dēļ mosfet vārtu rezistoram nav nepieciešami svarīgi aprēķini.

Tomēr pretestībai pie mosfet vārtiem jābūt pēc iespējas zemākam, bet daudz lielākam par nulles vērtību, tas ir jebkur starp 10 un 50 omiem.

Lai gan mosfet joprojām darbotos pareizi, pat ja pie tā vārtiem netika ieviests rezistors, stingri ieteicams izmantot zemu vērtību, lai novērstu vai ierobežotu pārejas vai smailes pāri mosfet vārtiem / avotam.

Izmantojot rezistoru ar LED

Tāpat kā BJT, arī rezistora ar LED izmantošana ir būtiska, un to var izdarīt, izmantojot šādu formulu:

R = (barošanas spriegums - gaismas diodes spriegums) / LED strāva

Formulas rezultāti atkal ir tikai absolūti optimālu rezultātu iegūšanai no LED spilgtuma.

Piemēram, pieņemsim, ka mums ir LED ar specifikācijām 3.3V un 20mA.

Mēs vēlamies apgaismot šo LED no 12V barošanas avota.

Izmantojot formulu, mēs sakām:

R = 12 - 3,3 / 0,02 = 435 omi

Tas nozīmē, ka, lai no gaismas diodes iegūtu visefektīvākos rezultātus, būtu nepieciešams 435 omu rezistors.

Tomēr praktiski jūs atradīsit, ka jebkura vērtība starp 330 omi un 1K sniegtu apmierinošus gaismas diodes rezultātus, tāpēc tā ir gandrīz maza pieredze un dažas praktiskas zināšanas, un jūs viegli varat pārvarēt šos šķēršļus pat bez aprēķiniem.

Izmantojot rezistorus ar zenera diodēm

Daudzas reizes mēs uzskatām, ka ir svarīgi iekļaut zenera diode posmu elektroniskajā ķēdē, piemēram, opamp ķēdēs, kur opamp tiek izmantots kā salīdzināms, un mēs plānojam izmantot zenera diode, lai noteiktu atskaites spriegumu vienā no ieejām opamp.

Var rasties jautājums, kā var aprēķināt zenera rezistoru ??

Tas nemaz nav grūti, un tas ir tikai identisks tam, ko mēs darījām ar LED iepriekšējā diskusijā.

Vienkārši izmantojiet šādu formulu:

R = (barošanas spriegums - Zenera spriegums) / slodzes strāva

Nav jāpiemin, ka noteikumi un parametri ir identiski, kā ieviests iepriekšminētajā LED, nekādas kritiskas problēmas neradīsies, ja izvēlētais zenera rezistors ir nedaudz mazāks vai ievērojami lielāks par aprēķināto vērtību.

Kā izmantot rezistorus Opamps

Parasti visi IC ir izstrādāti ar augstas ieejas pretestības specifikācijām un zemas izejas pretestības specifikācijām.

Tas nozīmē, ka ieejas ir labi aizsargātas no iekšpuses un nav atkarīgas no strāvas atkarībā no darbības parametriem, bet pretēji tam lielākās daļas IC izejas būs neaizsargātas pret strāvu un īssavienojumiem.

Tāpēc rezistoru aprēķināšana IC ieejai var nebūt kritiska, taču, konfigurējot izeju ar slodzi, rezistors var kļūt izšķirošs, un tas var būt nepieciešams aprēķināt, kā paskaidrots mūsu iepriekšējās sarunās.

Rezistoru izmantošana kā strāvas sensori

Iepriekš minētajos piemēros, īpaši attiecībā uz LeD un BJT, mēs redzējām, kā rezistorus var konfigurēt kā strāvas ierobežotājus. Tagad uzzināsim, kā rezistoru var izmantot kā strāvas sensorus:

To pašu varat uzzināt arī šajā piemērā, kurā paskaidrots kā izveidot pašreizējos sensoru moduļus

Saskaņā ar Ohma likumu, kad strāva caur rezistoru tiek nodota, šajā rezistorā rodas proporcionāls potenciālo starpību daudzums, ko var aprēķināt, izmantojot šādu Ohma likuma formulu:

V = RxI, kur V ir spriegums, kas izveidojies pāri rezistoram, R ir rezistors omos, un I ir strāva, kas iet caur rezistoru ampēros.

Pieņemsim, ka, piemēram, 1 ampēra strāva tiek izvadīta caur 2 omu rezistoru, to atrisinot iepriekšminētajā formulā:

V = 2x1 = 2 V,

Ja strāva tiek samazināta līdz 0,5 ampēriem, tad

V = 2x0,5 = 1 V

Iepriekš minētie izteicieni parāda, kā potenciāla starpība rezistorā mainās lineāri un proporcionāli, reaģējot uz caur to plūstošo strāvu.

Šis rezistora īpašums tiek efektīvi ieviests visās strāvas mērīšanas vai strāvas aizsardzības saistītās ķēdēs.

Jūs varat redzēt šādus piemērus, lai izpētītu iepriekšminēto rezistoru iezīmi. Visos šajos dizainos ir izmantots aprēķināts rezistors, lai noteiktu vēlamos strāvas līmeņus konkrētiem lietojumiem.

Universāla augstas vata LED strāvas ierobežotāja shēma - pastāvīga ...

Lēta strāvas kontrolēta 12 voltu akumulatora lādētāja shēma ...

LM317 kā mainīga sprieguma regulators un mainīgs ...

Lāzera diodes draivera shēma - strāvas vadība | Pašdarināts ...

Padarīt simts vatu LED prožektoru pastāvīgu strāvu ...

Rezistoru izmantošana kā potenciālais dalītājs

Līdz šim mēs redzējām, kā rezistorus var pielietot ķēdēs, lai ierobežotu strāvu, tagad izpētīsim, kā rezistorus var vadīt, lai ķēdē iegūtu vēlamo sprieguma līmeni.

Daudzām ķēdēm ir nepieciešami precīzi sprieguma līmeņi noteiktos punktos, kas kļūst par izšķirošām atsaucēm ķēdei paredzēto funkciju izpildei.


Šādiem lietojumiem aprēķinātos rezistorus sērijveidā izmanto, lai noteiktu precīzus sprieguma līmeņus, kurus sauc arī par potenciālu atšķirībām atbilstoši ķēdes prasībām. Vēlamās sprieguma atsauces tiek sasniegtas divu izvēlēto rezistoru krustojumā (skat. Attēlu iepriekš).

Rezistori, kurus izmanto noteiktu sprieguma līmeņu noteikšanai, tiek saukti par potenciālo dalītāju tīkliem.

Formulu rezistoru atrašanai un sprieguma atsauces var redzēt zemāk, lai gan to var arī vienkārši sasniegt, izmantojot iepriekš iestatītu vai pot un izmērot tā centra svina spriegumu, izmantojot DMM.

Vout = V1.Z2 / (Z1 + Z2)
Vai jums ir vēl kādi jautājumi? Lūdzu, pierakstiet savas domas, izmantojot savus komentārus.