Hej tam! Jestem dostawcą 7-segmentowych diod LED i widziałem wielu ludzi zastanawiających się, jak wybrać odpowiedni rezystor do tych fajnych małych wyświetlaczy. Może się to wydawać trudnym zadaniem, ale nie martw się – jestem tutaj, aby opisać Ci je w sposób łatwy do zrozumienia.
Na początek porozmawiajmy trochę o tym, czym są 7-segmentowe diody LED. Są to wyświetlacze, które można zobaczyć na cyfrowych zegarach, kalkulatorach i wszelkiego rodzaju urządzeniach elektronicznych. Każdy wyświetlacz składa się z siedmiu oddzielnych segmentów (czasami z dodatkowego segmentu dla przecinka dziesiętnego), ułożonych w taki sposób, aby wyświetlać liczby od 0 do 9. Oferujemy różne typy, np.Jednocyfrowa 7-segmentowa dioda LED,Trzycyfrowa 7-segmentowa dioda LED, ICzterocyfrowa 7-segmentowa dioda LED.
Dlaczego w ogóle potrzebujemy rezystora z 7-segmentową diodą LED? Cóż, diody LED to delikatne drobiazgi. Jeśli podłączysz je bezpośrednio do źródła zasilania bez rezystora, popłynie przez nie zbyt duży prąd. Może to spowodować bardzo szybkie przepalenie diod LED, a nawet uszkodzenie całego obwodu. Zadaniem rezystora jest ograniczenie ilości prądu docierającego do diody LED, zapewnienie jej bezpieczeństwa i wydłużenie jej trwałości.
Pierwszym krokiem w wyborze odpowiedniego rezystora jest określenie napięcia przewodzenia i prądu przewodzenia 7-segmentowej diody LED. Napięcie przewodzenia (zwykle zapisywane jako Vf) to napięcie potrzebne diodzie LED do prawidłowego świecenia. Prąd przewodzenia (If) to ilość prądu, która powinna przepływać przez diodę LED, gdy jest włączona. Wartości te można znaleźć w arkuszu danych dostarczonym z 7-segmentową diodą LED. Jeśli nie masz arkusza danych, zazwyczaj możesz go sprawdzić w Internecie, podając numer modelu swojej diody LED.
Załóżmy, że masz wartości napięcia przewodzenia i prądu przewodzenia. Następną rzeczą, którą musisz wiedzieć, jest napięcie źródła zasilania (nazwijmy to Vs). To jest napięcie, które będzie dostarczane do twojego obwodu.
Po uzyskaniu tych wartości możesz użyć prawa Ohma do obliczenia potrzebnej rezystancji. Prawo Ohma jest bardzo ważną zasadą w elektronice i mówi, że rezystancja (R) jest równa napięciu podzielonemu przez prąd (R = V/I). W naszym przypadku musimy znaleźć napięcie na rezystorze. Możemy to zrobić odejmując napięcie przewodzenia diody LED od napięcia źródła zasilania (V = Vs - Vf).
Zatem wzór na obliczenie rezystancji rezystora jest następujący:
R = (Vs - Vf) / Jeżeli
Przeanalizujmy przykład. Załóżmy, że masz 7-segmentową diodę LED o napięciu przewodzenia 2 V i prądzie przewodzenia 20 mA (czyli 0,02 A). Używasz źródła zasilania 5 V.
Najpierw znajdź napięcie na rezystorze:
V = Vs - Vf
V = 5 V - 2 V
V = 3 V
Następnie skorzystaj z prawa Ohma, aby obliczyć rezystancję:
R = V / Jeśli
R = 3 V / 0,02 A
R = 150 omów
Zatem w tym przypadku potrzebny będzie rezystor 150 omów, aby ograniczyć prąd do odpowiedniej wartości dla 7-segmentowej diody LED.
Ale o to chodzi - rezystory mają standardowe wartości. Możesz nie być w stanie znaleźć dokładnie rezystora 150 omów. W takim przypadku możesz użyć najbliższej najbliższej wartości standardowej. Zwykle lepiej jest wybrać nieco wyższy opór niż niższy. Jeśli użyjesz rezystora o nieco wyższej rezystancji, dioda LED może być nieco słabsza, ale nadal będzie działać. Jeśli użyjesz rezystora o niższej rezystancji, ryzykujesz przesłaniem zbyt dużego prądu przez diodę LED i jej spaleniem.
Kolejną rzeczą do rozważenia jest moc znamionowa rezystora. Moc znamionowa informuje, jaką moc może wytrzymać rezystor bez przegrzania. Moc (P) rozproszoną przez rezystor można obliczyć ze wzoru P = I^2 * R. W powyższym przykładzie moc rozproszona przez rezystor 150 omów będzie wynosić:
P = (0,02A)^2 * 150 omów
P = 0,0004A^2 * 150 omów
P = 0,06 W
Większość standardowych rezystorów ma moc znamionową 1/8 W, 1/4 W, 1/2 W itd. W tym przypadku rezystor 1/8 W (który może wytrzymać do 0,125 W) byłby w porządku, ale rezystor 1/4 W (który może wytrzymać do 0,25 W) dałby nieco większy margines bezpieczeństwa.
Teraz, jeśli używasz 7-segmentowej diody LED ze wspólną anodą lub wspólną katodą, sprawy stają się nieco bardziej skomplikowane. W diodzie LED ze wspólną anodą wszystkie anody (zaciski dodatnie) poszczególnych segmentów są ze sobą połączone. W diodzie LED ze wspólną katodą wszystkie katody (zaciski ujemne) są połączone razem.
Używając diody LED ze wspólną anodą, podłączasz dodatnią stronę źródła zasilania do wspólnej anody i używasz rezystorów po stronie katody każdego segmentu. Używając diody LED ze wspólną katodą, podłączasz ujemną stronę źródła zasilania do wspólnej katody i używasz rezystorów po stronie anody każdego segmentu.
Obliczenia wartości rezystorów są takie same jak poprzednio, ale musisz się upewnić, że używasz właściwych wartości napięcia i prądu dla każdego segmentu.
Jeszcze jedną rzeczą, o której należy pamiętać, jest to, że jeśli używasz wielu cyfr 7-segmentowych diod LED, może być konieczne zastosowanie innego podejścia. Na przykład, jeśli używasz multipleksowania do sterowania wieloma cyframi, musisz wziąć pod uwagę cykl pracy. Cykl pracy to procent czasu, przez który każda cyfra jest faktycznie włączona. Podczas multipleksowania każda cyfra jest włączona tylko przez krótki czas, dzięki czemu można zastosować rezystor o niższej rezystancji bez przegrzania diod LED.
Podsumowując, wybór odpowiedniego rezystora dla 7-segmentowej diody LED nie jest tak trudny, jak mogłoby się wydawać. Wystarczy znać napięcie przewodzenia i prąd przewodzenia diody LED, napięcie źródła zasilania i skorzystać z prawa Ohma do obliczenia rezystancji. Upewnij się, że wybrałeś rezystor o odpowiedniej mocy znamionowej i rozważ typ 7-segmentowej diody LED (wspólna anoda lub wspólna katoda) oraz to, czy używasz multipleksowania.
Jeśli szukasz wysokiej jakości 7-segmentowych diod LED i potrzebujesz pomocy w wyborze odpowiednich rezystorów lub masz inne pytania, nie wahaj się z nami skontaktować. Jesteśmy tutaj, aby pomóc Ci spełnić wszystkie Twoje potrzeby w zakresie 7-segmentowych diod LED. Niezależnie od tego, czy pracujesz nad małym projektem typu „zrób to sam”, czy nad aplikacją przemysłową na dużą skalę, mamy produkty i wiedzę, które Ci pomogą.
Referencje
- Podręczniki do elektroniki obejmujące podstawową teorię obwodów i prawo Ohma.
- Arkusze danych różnych 7-segmentowych diod LED dla specyfikacji napięcia i prądu przewodzenia.