Како се користе отпорници са ЛЕД, Зенер и транзисторима

У овом посту сазнајемо како се користе отпорници током дизајнирања електронских кола помоћу ЛЕД-а, ценер-диода или транзистора. Овај чланак може бити врло користан за нове хобисте који се обично збуне са вредностима отпорника које се користе за одређену компоненту и за жељену примену.

Шта је отпорник

Отпорник је пасивна електронска компонента која у електронском колу може изгледати прилично неупечатљиво у поређењу са осталим активним и напредним електронским компонентама попут БЈТ-а, МОСФЕТ-а, ИЦ-а, ЛЕД-а итд.

Међутим, супротно овом осећају, отпорници су један од најважнијих делова било ког електронског кола и замишљање ПЦБ-а без отпорника може изгледати чудно и немогуће.

Отпорници се у основи користе за контролу напона и струје у кругу који постаје изузетно важан за рад различитих активних, софистицираних компонената.

На пример, БЈТ-у, као што је БЦ547 или сличан, можда ће требати правилно израчунати отпорник преко базе / емитер-а како би функционисао оптимално и сигурно.

Ако се ово не испоштује, транзистор може једноставно пухнути и оштетити се.

Слично томе, видели смо како отпорници постају толико битни у круговима који укључују ИЦ као што су 555 или 741 итд.

У овом чланку ћемо научити како израчунати и користити отпорнике у круговима приликом дизајнирања одређене конфигурације.

Како се користе отпорници за погон транзистора (БЈТ).

Транзистору је потребан отпорник кроз базу и емитер и ово је један од најважнијих односа између ове две компоненте.

НПН транзистору (БЈТ) је потребна одређена количина струје да би текла од своје базе до његове емитерске шине или шине уземљења да би активирао (пропустио) већу струју оптерећења од свог колектора до свог емитора.

ПНП транзистору (БЈТ) треба одређена количина струје да тече од свог емитора или позитивне шине до своје базе како би активирао (пропустио) већу струју оптерећења од свог емитора до свог колектора.

Да би се струја оптерећења оптимално контролисала, БЈТ мора имати правилно израчунати основни отпорник.

Можда бисте желели да видите сродан пример чланка за израда позорнице возача релеја

Формула за израчунавање основног отпора БЈТ може се видети испод:

Р = (Ус - 0,6) .Хфе / струја оптерећења,

Где је Р = основни отпорник транзистора,
Ус = Извор или напон окидача на основном отпору,
Хфе = Напонско појачање транзистора.

Горња формула ће пружити тачну вредност отпорника за рад оптерећења кроз БЈТ у колу.

Иако горња формула може изгледати пресудно и императивно за дизајнирање кола помоћу БЈТ-а и отпорника, резултати заправо не морају бити толико прецизни.

На пример, претпоставимо да желимо да погонимо релеј од 12В помоћу транзистора БЦ547, ако је радна струја релеја око 30мА, из горње формуле можемо израчунати основни отпор као:

Р = (12 - 0,6). 200 / 0,040 = 57000 ома што је једнако 57К

За горњу вредност би се могло претпоставити да је изузетно оптимална за транзистор, тако да ће транзистор управљати релејем са максималном ефикасношћу и без расипања или трошења вишка струје.

Међутим, практично бисте открили да у ствари било која вредност између 10К и 60к добро функционише за исту имплементацију, једини маргинални недостатак је дисипација транзистора која је можда мало већа, може бити око 5 до 10мА, што је апсолутно занемарљиво и није битно на све.

Горњи разговор указује на то да иако се може препоручити израчунавање вредности транзистора, али то није у потпуности неопходно, јер свака разумна вредност може једнако добро обавити посао за вас.

Али то би требало претпоставити у горњем примеру ако сте изабрали основни отпорник испод 10К или изнад 60к, онда би то сигурно почело да изазива неке негативне ефекте на резултате.

Испод 10к транзистор би почео да се загријава и да се значајно расипа..а изнад 60К би релеј запињао и не окида се чврсто.

Отпорници за погон Мосфета

У горњем примеру приметили смо да транзистор пресудно зависи од пристојно израчунатог отпорника на целој основи да би правилно извршио рад оптерећења.

То је зато што је база транзистора уређај који зависи од струје, где је струја базе директно пропорционална његовој струји оптерећења колектора.

Ако је струја оптерећења већа, базну струју такође треба пропорционално повећати.

Супротно овоме, мосфетс су потпуно различити купци. То су уређаји зависни од напона, што значи да мосфет капија не зависи од струје, већ од напона за активирање терета преко свог одвода и извора.

Све док је напон на капији већи од или око 9В, МОСФЕТ ће оптимално активирати оптерећење, без обзира на струју гејта која може бити нижа од 1мА.

Због горе наведене карактеристике, мосфет отпорник на капије не захтева битне прорачуне.

Међутим, отпорник на мосфет капији мора бити што је могуће нижи, али много већи од нулте вредности, која је негде између 10 и 50 ома.

Иако би се мосфет и даље исправно активирао чак и ако на његовој капији није уведен отпорник, строго се препоручује ниска вредност за сузбијање или ограничавање пролазних појава или скокова преко капије / извора мосфет-а.

Коришћење отпорника са ЛЕД диодом

Баш као и БЈТ, употреба отпорника са ЛЕД диодом је од суштинске важности и може се постићи следећом формулом:

Р = (Напон напајања - ЛЕД напон напона) / ЛЕД струја

Поново, резултати формуле су само за постизање апсолутно оптималних резултата од ЛЕД осветљености.

На пример, претпоставимо да имамо ЛЕД са спецификацијама од 3.3В и 20мА.

Желимо да осветлимо ову ЛЕД диоду са напајања од 12В.

Коришћење формуле говори нам да:

Р = 12 - 3,3 / 0,02 = 435 ома

То подразумева да би отпорник од 435 охма био потребан за добијање најефикаснијих резултата од ЛЕД-а.

Међутим, практично бисте открили да би било која вредност између 330 охма и 1К дала задовољавајуће резултате од ЛЕД диоде, тако да је то готово мало искуства и мало практичног знања и лако бисте могли прећи преко ових препрека чак и без икаквих прорачуна.

Коришћење отпорника са зенер диодама

Много пута сматрамо да је неопходно укључити ступањ зенер диоде у електронски склоп, на пример у опамп кругове где се опамп користи као компаратор и намеравамо да запослимо зенер диоду за фиксирање референтног напона на једном од улаза опамп.

Неко се може запитати како се може израчунати зенер отпорник ??

То уопште није тешко и потпуно је идентично ономе што смо урадили за ЛЕД у претходној дискусији.

То је једноставно употреба следеће формуле:

Р = (Напон напајања - Зенер напон) / струја оптерећења

Не треба напомињати да су правила и параметри идентични као што је примењено за ЛЕД горе, неће се појавити критични проблеми ако је изабрани зенер отпорник мало мањи или знатно изнад израчунате вредности.

Како се користе отпорници у опамповима

Генерално су све ИЦ дизајниране са високим спецификацијама улазне импедансе и ниским спецификацијама излазне импедансе.

Значи, улази су добро заштићени изнутра и не зависе од струје за оперативне параметре, али супротно томе, излази већине ИЦ биће подложни струји и кратким спојевима.

Стога израчунавање отпорника за улаз ИЦ може бити нимало критично, али док конфигуришете излаз са оптерећењем, отпорник може постати пресудан и можда ће требати израчунати како је објашњено у нашим горњим разговорима.

Коришћење отпорника као сензора струје

У горњим примерима, посебно за ЛеД-ове и БЈТ-ове, видели смо како отпорници могу бити конфигурисани као граничници струје. Сада научимо како се отпорник може користити као сензор струје:

Исто можете научити и у овом примеру чланка који објашњава како се граде тренутни сензорски модули

Према омском закону када се пролази кроз струју кроз отпорник, на овом отпорнику се развија пропорционална количина потенцијалне разлике која се може израчунати помоћу следеће омске формуле:

В = РкИ, где је В напон развијен на отпорнику, Р је отпор у ома, а И струја која пролази кроз отпор у амперима.

Рецимо, на пример, струја од 1 ампера пролази кроз отпор од 2 ома, решавајући ово у горњој формули даје:

В = 2к1 = 2 В,

Ако је струја смањена на 0,5 ампера, онда

В = 2к0,5 = 1 В.

Горњи изрази показују како се разлика потенцијала на отпорнику линеарно и пропорционално мења као одговор на проток струје кроз њега.

Ово својство отпорника ефикасно се примењује у свим струјним круговима за мерење или струјну заштиту.

Можда ћете видети следеће примере за проучавање горње карактеристике отпорника, сви ови дизајни су користили израчунати отпорник за детекцију жељених нивоа струје за одређене примене.

Универзални круг с ограничењем струје за ЛЕД високе снаге - Стално ...

Јефтини круг пуњача батерија од 12 волти којим се контролише струја ...

ЛМ317 као регулатор променљивог напона и променљиви ...

Круг драјвера ласерске диоде - контролисан струјом | Домаће ...

Направите константну струју ЛЕД рефлектора од сто вати ...

Коришћење отпорника као потенцијалног делитеља

До сада смо видели како се отпорници могу применити у круговима за ограничавање струје, сада ћемо истражити како се отпорници могу ожичити за постизање жељеног нивоа напона у кругу.

Многа кола захтевају прецизне нивое напона на одређеним тачкама који постају пресудне референце за коло за извршавање предвиђених функција.


За такве примене израчунати отпорници се користе у серији за одређивање тачних нивоа напона који се такође називају потенцијалним разликама према захтеву кола. Жељени напонски напони постижу се на споју два изабрана отпорника (види горњу слику).

Отпорници који се користе за одређивање специфичних нивоа напона називају се потенцијалним разделним мрежама.

Формула за проналажење отпорника и референци напона може се видети у наставку, мада се то такође може једноставно постићи помоћу унапред подешеног подешавања или лонца и мерењем његовог централног напонског напона помоћу ДММ-а.

Воут = В1.З2 / (З1 + З2)
Имате додатних питања? Молимо вас да у своје коментаре унесете своје мисли.