Szia! Hétszegmenses LED-ek szállítója vagyok, és sok embert láttam azon törni a fejét, hogyan válasszam ki a megfelelő ellenállást ezekhez a remek kis kijelzőkhöz. Trükkös feladatnak tűnhet, de ne aggódj – azért vagyok itt, hogy könnyen érthető módon lebontsam.
Először is beszéljünk egy kicsit arról, hogy mik azok a 7 szegmenses LED-ek. Ezek azok a kijelzők, amelyeket digitális órákon, számológépeken és mindenféle elektronikus eszközön láthat. Mindegyik kijelző hét különálló szegmensből áll (és néha egy plusz a tizedesvesszőhöz), amelyek úgy vannak elrendezve, hogy 0 és 9 közötti számokat jelenítsenek meg. Különféle típusokat kínálunk, mint pl.Egyjegyű 7 szegmenses LED,Háromjegyű 7 szegmenses LED, ésNégyjegyű 7 szegmenses LED.
Most miért van szükségünk egy 7 szegmenses LED-es ellenállásra? Nos, a LED-ek érzékeny apróságok. Ha közvetlenül ellenállás nélküli áramforráshoz csatlakoztatja őket, túl sok áram fog átfolyni rajtuk. Emiatt a LED-ek nagyon gyorsan kiéghetnek, vagy akár az egész áramkört is károsíthatják. Az ellenállás feladata, hogy korlátozza a LED-et elérő áram mennyiségét, így biztonságosan megőrizze és hosszabb ideig tart.
A megfelelő ellenállás kiválasztásának első lépése a 7 szegmenses LED előremenő feszültségének és áramának meghatározása. Az előremenő feszültség (általában Vf-ként írják le) az a feszültség, amelyre a LED-nek szüksége van, hogy megfelelően világítson. Az előremenő áram (If) az az áramerősség, amelynek át kell haladnia a LED-en, amikor az be van kapcsolva. Ezeket az értékeket a 7 szegmenses LED-hez mellékelt adatlapon találja. Ha nem rendelkezik az adatlappal, általában megkeresheti az interneten a LED típusszámával.
Tegyük fel, hogy megvan az előremenő feszültség és az előremenő áram értéke. A következő dolog, amit tudnia kell, az az áramforrás feszültsége (nevezzük Vs-nek). Ez az a feszültség, amelyet az Ön áramköre kap.
Ha ezeket az értékeket megvan, az Ohm-törvény segítségével kiszámíthatja a szükséges ellenállást. Az Ohm törvénye egy nagyon fontos szabály az elektronikában, és azt mondja, hogy az ellenállás (R) egyenlő a feszültség osztva az árammal (R = V / I). Esetünkben meg kell találnunk az ellenálláson lévő feszültséget. Ezt úgy tehetjük meg, hogy az áramforrás feszültségéből kivonjuk a LED előremenő feszültségét (V = Vs - Vf).
Tehát az ellenállás ellenállásának kiszámításának képlete a következő:
R = (Vs - Vf) / Ha
Nézzünk egy példán keresztül. Tegyük fel, hogy van egy 7 szegmenses LED-je 2V előremenő feszültséggel és 20mA előremenő árammal (ami 0,02A). 5V-os áramforrást használsz.
Először keresse meg az ellenálláson lévő feszültséget:
V = Vs - Vf
V = 5V - 2V
V = 3 V
Ezután használja az Ohm-törvényt az ellenállás kiszámításához:
R = V / Ha
R = 3 V / 0,02 A
R = 150 ohm
Tehát ebben az esetben szüksége van egy 150 ohmos ellenállásra, hogy az áramot a 7 szegmenses LED megfelelő mértékére korlátozza.
De itt van a helyzet: az ellenállások szabványos értékben kaphatók. Lehet, hogy nem talál pontosan egy 150 ohmos ellenállást. Ebben az esetben használhatja a legközelebbi standard értéket. Általában jobb, ha az ellenállás egy kicsit magasabb, mint alacsonyabb. Ha valamivel nagyobb ellenállású ellenállást használ, a LED kissé halványabb lehet, de továbbra is működik. Ha kisebb ellenállású ellenállást használ, fennáll a veszélye, hogy túl sok áramot küld a LED-en keresztül, és kiég.
Egy másik dolog, amit figyelembe kell venni, az ellenállás névleges teljesítménye. A névleges teljesítmény azt mutatja meg, hogy az ellenállás mekkora teljesítményt képes kezelni túlmelegedés nélkül. Az ellenállás által disszipált teljesítmény (P) a P = I^2 * R képlettel számítható ki. A fenti példánkban a 150 ohmos ellenállás által disszipált teljesítmény a következő lenne:
P = (0,02A)^2 * 150 ohm
P = 0,0004A^2 * 150 ohm
P = 0,06 W
A legtöbb szabványos ellenállás 1/8W, 1/4W, 1/2W stb. névleges teljesítményű. Ebben az esetben egy 1/8W-os ellenállás (amely akár 0,125 W-ot is képes kezelni) megfelelő lenne, de egy 1/4 W-os ellenállás (amely akár 0,25 W-ot is képes kezelni) egy kicsit több biztonsági résszel rendelkezik.
Most, ha közös anódot vagy közös katód 7 szegmenses LED-et használ, a dolgok kissé bonyolultabbak lesznek. Egy közös anód LED-ben az egyes szegmensek összes anódja (pozitív kivezetése) össze van kötve. Egy közös katód LED-ben az összes katód (a negatív kapcsok) össze van kötve.
Ha közös anódos LED-et használ, az áramforrás pozitív oldalát a közös anódhoz csatlakoztatja, és minden szegmens katódoldalán ellenállásokat használ. Ha közös katódú LED-et használ, az áramforrás negatív oldalát a közös katódhoz csatlakoztatja, és minden szegmens anódoldalán ellenállásokat használ.
Az ellenállásértékek számítása ugyanaz, mint korábban, de meg kell győződnie arról, hogy minden szegmenshez a megfelelő feszültség- és áramértékeket használja.
Még egy dolog, amit szem előtt kell tartani, hogy ha több számjegyű 7 szegmensű LED-et használ, előfordulhat, hogy más megközelítést kell alkalmaznia. Például, ha multiplexelést használ több számjegy vezérlésére, figyelembe kell vennie a munkaciklust. A munkaciklus annak az időnek a százalékos aránya, ameddig minden számjegy ténylegesen be van kapcsolva. Multiplexeléskor minden számjegy csak rövid ideig világít, így kisebb ellenállású ellenállást használhat a LED-ek túlmelegedése nélkül.
Összefoglalva, a megfelelő ellenállás kiválasztása egy 7 szegmenses LED-hez nem olyan nehéz, mint amilyennek látszik. Csak ismernie kell a LED előremenő feszültségét és előremenő áramát, az áramforrás feszültségét, és az Ohm törvényét kell használnia az ellenállás kiszámításához. Ügyeljen arra, hogy megfelelő teljesítményű ellenállást válasszon, és vegye figyelembe a 7 szegmenses LED típusát (közös anód vagy közös katód), valamint azt, hogy használ-e multiplexelést.
Ha a kiváló minőségű 7 szegmenses LED-ek piacán keres, és segítségre van szüksége a megfelelő ellenállások kiválasztásához, vagy bármilyen más kérdése van, forduljon bizalommal. Azért vagyunk itt, hogy segítsünk Önnek minden 7 szegmenses LED-igényében. Akár egy kis barkácsprojekten, akár egy nagyszabású ipari alkalmazáson dolgozik, nálunk a termékeink és a szakértelem áll rendelkezésére.
Hivatkozások
- Elektronikai tankönyvek, amelyek lefedik az alapvető áramkör-elméletet és az Ohm-törvényt.
- Különféle 7 szegmenses LED-ek adatlapjai az előremenő feszültség és áram specifikációihoz.