Опубликовано

Светодиод через резистор

Как определить, где плюс и минус

Определить полярность светодиода можно несколькими способами:

  • визуально (по длине ножки, по внутренней части колбы, по толщине выводов);
  • при помощи измерительного устройства (мультиметра, тестера);
  • путем подключения питания;
  • по технической документации.

Чаще всего применяется визуальный осмотр прибора. Производители стараются указывать маркировку и метки, по которым можно определить, где плюс и минус у светодиода. Все приведенные методы просты, и их может использовать человек без соответствующих знаний.

Определяем зрительно

Визуальный осмотр является самым простым способом определения полярности. Существует несколько видов корпусов светодиодов. Наиболее распространенный – цилиндрический диод с диаметром 3,5 мм и более. Чтобы определить катод и анод у диода, нужно рассмотреть прибор. Через прозрачную поверхность будет видно, что площадь катода (отрицательный контакт) больше, чем у анода (положительный). Если рассмотреть внутреннюю часть невозможно, стоит посмотреть на выводы, они также различаются по размерам. Катод будет больше.

Светодиоды для поверхностного монтажа активно используются в прожекторах, лентах, светильниках. Определить контакты в них можно также зрительно. Они имеют ключ (скос), который указывает на отрицательный электрод.

Важно! Чем массивнее и мощнее светодиод, тем больше вероятность визуального определения, где анод, а где катод.

У некоторых светодиодов может быть метка, указывающая на полярность. Это точка, кольцевая полоса, которая смещена к плюсу. У старых образцов есть заостренная с одной стороны форма, соответствующая положительному электроду.

С помощью подключения питания

Найти соответствующие электроды можно путем подачи напряжения малой величины. С помощью такого способа можно также определить исправность прибора. Потребуется источник постоянного тока (например, батарейка или аккумулятор). Светодиод нужно приложить к контактам. При правильном подключении и поднятии напряжения до 3 В диод будет загораться, а его насыщенность и яркость будет расти. Если подключение произошло неверно и полярность не соблюдена, светодиод не засветится.

Дополнительно можно подключить последовательно токоограничивающий резистор с сопротивлением выше 600 Ом. Это обезопасит светодиод от пробоя.

Применение мультиметра

Мультиметр – профессиональное устройство, помогающее определить не только плюс и минус светодиода, но и найти короткое замыкание в электросети, провести диагностику электронных компонентов, замерить основные параметры. С помощью мультитестера можно также определить цвет свечения у диода и пригодность к применению.

Произвести проверку мультиметром можно тремя способами:

  1. Переключатель мультитестера устанавливается в положение «Проверка сопротивления – 2 кОм». Щупами нужно коснуться электродов светодиода. Когда красный щуп коснется анода, а черный – катода, на дисплее появится число от 1600 до 1800. В ином случае или при неисправности на экране будет высвечена 1. Минус способа – отсутствует засветка кристалла.
  2. Переключатель нужно поставить в «прозвонка, проверка диода». Когда красный щуп коснется анода, а черный катода, светодиод начнет светиться. В ином случае диод никак не отреагирует.
  3. Для последнего способа щупы не потребуются. В большинстве моделей есть два гнезда, около которых есть обозначения Е и С – эмиттер и коллектор соответственно. Они используются для проверки транзисторов, но для светодиода это способ также подходит. Если в отверстие С будет помещен катод, светодиод загорится. Это самый быстрый и эффективный метод.

Важно! Кроме монохромных светодиодов выпускаются и многоцветные аналоги, у которых количество выводов может равняться 3 и 4. Их также можно проверить мультитестером и определить катод и анод. Двухцветные диоды с двумя выводами проводят ток в обоих направлениях. При разном подключении будут светиться различными цветами. При поиске катода и анода прибора с 3 и 4 выводами сложность заключается в поиске общего минуса или плюса. Щупами мультиметра проверяется каждый контакт и фиксируется свечение кристалла.

Определение с помощью технической документации

В документе к светодиоду можно найти достаточное количество информации о производителе, характеристиках, в том числе о полярности. На одно устройство паспорт выдается редко, его можно получить при покупке большой партии компонентов.

Найти информацию можно самостоятельно, если знать марку светодиода. По таблицам с техническими характеристиками данной модели можно найти способ подключения и где плюс, а где минус.

Отдельные случаи

Для определенных видов светодиодов существуют дополнительные способы проверки полярности.

Цоколевка 5-мм диодов

Маломощные 5-ти миллиметровые светодиоды довольно распространены. На них легко определить катод и анод. Если посмотреть на колбу, будет видно, что в ней две детали. Широкая часть – это катод, узкая – анод.

В новых элементах проверку можно произвести по длине ножек. Длинная ножка соответствует положительному электроду, короткая – отрицательному контакту.

В ином случае проверку можно произвести тестером.

Как определить анод и катод у диодов 1 вт и более

В современных фонарях и прожекторах используются мощные светодиоды с нагрузкой от 1 Вт или SMD, предназначенные для монтажа на поверхность. Для определения электродов нужно посмотреть на компонент. Модели с мощностью от 0,5 Вт имеют пометку. Анод обозначается плюсом.

Как узнать полярность smd

Внутреннюю часть SMD светодиода рассмотреть невозможно. Нужно проверять метки на корпусе устройства. В некоторых моделях катод может быть помечен срезом одной из сторон.

Помимо среза узнать полярность можно по следующим меткам:

  • теплоотвод – он располагается ближе к аноду внизу корпуса;
  • по пиктограмме.

SMD диоды можно использовать в любой технике – фонари, лампы, ленты, идентификация.

Как определить плюс на маленьком smd

На маленьких по размеру светодиодах smd может быть еще один способ обозначения. Может быть нанесена треугольная, П-образная или Т-образная пиктограмма на поверхность элемента. Нужно посмотреть, куда направлен треугольник или выступ. Угол указывает на направление тока. Соответственно, вывод является минусом.

Как определить полярность тестером (мультиметром)

Практически у всех профессионалов и у большинства радиолюбителей под рукой есть цифровые или стрелочные мультиметры. С их помощью можно легко определить полярность полупроводникового диода, проверить его работоспособность. Измерения нужно проводить в режиме омметра.

У многих современных мультиметров есть специальный режим – «тест диода».

Для определения полярности щупы тестера подключают к диоду и следят за показаниями прибора. Если прибор показывает «бесконечное» сопротивление, то щупы следует поменять местами. Если мультиметр покажет некоторое конечное значение сопротивления, это означает, что прибор подключен с соблюдением полярности, и мы определили, где у светодиода плюс и минус.

Есть один важный нюанс. У некоторых стрелочных приборов полярность щупов в режиме измерения напряжения и в режиме омметра не совпадают.

Такой особенностью обладают, например, старые тестеры ТЛ – 4М. Поэтому желательно проверить, нет ли расхождений в полярности тестера в различных режимах измерения с помощью другого прибора или вольтметра постоянного напряжения.

Мультиметром можно воспользоваться и для определения полярности. Порядок действий такой же, как при определении плюса и минуса обычного диода. При исправном светодиоде и правильном его подключении он даже может начать светиться. Однако, этот способ определения полярности срабатывает далеко не всегда. Дело в том, что падение напряжения открытого светодиода может составлять 1.5 – 3.2 и более вольт. Это значительно больше, чем у обычного полупроводникового диода.

Величина падения напряжения зависит от цвета и мощности светоизлучающего диода. Тестеры с низковольтным питанием не имеют на своих зажимах достаточного напряжения для открытия светодиода. Такими приборами измерения выполнить не удастся.

Как определить полярность по внешнему виду

Существует множество типов корпусов светодиодов. Широко распространены светоизлучающие диоды в цилиндрических корпусах диаметром 3, 5 и более миллиметров. Выпускается много SMD светодиодов для поверхностного монтажа, которые различаются как типом корпуса, так и размерами кристаллов. Мощные сверхъяркие светодиоды размещаются на теплоотводах и имеют планарные плоские выводы. Опытные специалисты без труда определяют назначение выводов по внешнему виду.

Проще всего определять полярность мощных светодиодов. У них, как правило, выводы промаркированы знаками «+» и «-«.

Неплохо дело обстоит со светодиодами в цилиндрических корпусах. У них полярность можно определить по нескольким признакам. Например, внутри корпуса светоизлучающего диода можно рассмотреть два электрода имеющие разную площадь. У катода площадь электрода заметно больше. Этот электрод является минусом. Еще одним признаком, по которому можно определить катод цилиндрического led, это скос на юбке прибора. У новых выводы имеют различную длину. Более длинный вывод подсказывает, где плюс у светодиода (анод).

Светодиоды для поверхностного монтажа тоже имеют отличительные признаки назначения выводов. Многие SMD LED имеют специальный скос (ключ) на одном из углов. Ключ указывает на минус (катод).

На корпусах некоторых типов SMD светодиодов наносятся специальные символы позволяющие определить полярность прибора. Некоторые из них показаны на фото.

Для закрепления изложенного материала рекомендуем посмотреть видео о том, как определить визуально где у светодиода плюс, а где минус

Определение полярности путем подачи питания

Наиболее наглядным способом определения полярности LED является подключение к источнику напряжения. Этот метод позволяет проверить исправность светодиода и определить его полярность.

Для проведения «эксперимента» потребуется источник постоянного напряжения. Им может послужить блок питания или аккумуляторная батарея. Удобно использовать лабораторный блок питания с плавной регулировкой напряжения и вольтметр постоянного тока.

Светодиод нужно подключить к блоку питания и постепенно поднимать напряжение. При правильном подключении он должен начать светиться. Если при достижении 3 – 4 вольт LED не начал светиться, следует изменить полярность подключения и повторить эксперимент. При зажигании светодиода не стоит продолжать увеличивать напряжение, т.к. он может сгореть.

Вместо регулируемого блока питания, можно воспользоваться любой батареей напряжением 4.5 – 12 вольт. В качестве батареи можно использовать несколько элементов на 1.5 вольта, соединенных последовательно, аккумулятор от сотового телефона или автомобиля.

Подключать светодиод к батарее напрямую нельзя. Он может выйти из строя.

Для проверки работоспособности последовательно со светодиодом нужно подключить токоограничивающий резистор. Сопротивление резистора для маломощных светоизлучающих диодом может составлять от 680 Ом до нескольких кОм. Для мощных светодиодов подойдет резистор в несколько десятков Ом.

Принцип действия тиристора. Включение тиристора через ключ и ограничительный резистор. По способу управления
разделяют на

♦ Как мы уже выяснили – тиристор, это полупроводниковый прибор, обладающий свойствами электрического вентиля. Тиристор с двумя выводами (А — анод, К — катод) , это динистор. Тиристор с тремя выводами (А – анод, К – катод, Уэ – управляющий электрод) , это тринистор, или в обиходе его называют просто тиристор.

Измерительная система для проверки сопротивления анодно-катодного тиристорного соединителя в направлении проводимости. Если на дисплее отображается значение больше 0 В и не превышает примерно 7 В, то тиристор считается находящимся в направлении проводимости. Старые конструкции могут приводить к напряжению до нескольких вольт — тиристор также способствует проведению проводимости. С другой стороны, наличие на дисплее мультиметра значения, превышающего примерно 7 В и не превышающего напряжения батареи 9 В, означает, что образец испытания поврежден в направлении проводимости.

♦ С помощью управляющего электрода (при определенных условиях) можно изменять электрическое состояние тиристора, то есть переводить его из состояния «выключено» в состояние «включено».
Тиристор открывается в случае, если приложенное напряжение между анодом и катодом превысит величину U = Uпр , то есть величину напряжения пробоя тиристора;
Тиристор можно открыть и при напряжении меньше, чем Uпр между анодом и катодом (U , если подать импульс напряжения положительной полярности между управляющим электродом и катодом.

Проверьте сопротивление в направлении барьера. Как и при испытании сопротивления в направлении проводимости, этот тест выполняется с помощью мультиметра, установленного в диапазон напряжения постоянного тока. На рисунке 4 показано, как подключить тиристор к мультиметру и батарее.

Измерительная система для проверки сопротивления анодно-катодного тиристорного соединителя в направлении барьера. Когда мультиметр отображает значение больше 0 В и не превышает примерно 6 В, тиристор считается находящимся в направлении блокировки. Для более старых тиристоров на дисплее мультиметра может отображаться величина порядка нескольких вольт, и все же тиристор следует рассматривать как работающий в направлении барьера.

♦ В открытом состоянии тиристор может находиться сколько угодно долго, пока на него подано питающее напряжение.
Тиристор можно закрыть:

  • — если уменьшить напряжение между анодом и катодом до U = 0 ;
  • — если снизить анодный ток тиристора до величины, меньше тока удержания Iуд .
  • — подачей запирающего напряжения на управляющий электрод, (только для запираемых тиристоров).

Тиристор может также находиться в закрытом состоянии сколько угодно долго, до прихода запускающего импульса.
Тиристоры и динисторы работают как в цепях постоянного, так и в цепях переменного тока.

Проверить сопротивление цепи затвора. Этот тест выполняется с помощью мультиметра, установленного в диапазон испытаний диодов. Значения, отображаемые на дисплее мультиметра, соответствуют падению напряжения на цепи затвора. Система измерения для этого теста показана на рисунке. Измерительная система, используемая для проверки сопротивления цепи тиристорного затвора.

Когда мультиметр отображает значение, превышающее приблизительно 8 Ом и не превышающее приблизительно 150 Ом, схема тиристорного затвора считается работающей. Чем выше номинальный ток тиристора, тем ниже должно быть сопротивление цепи затвора. С другой стороны, для тиристоров с более низким номинальным током значения сопротивления будут выше. Если на дисплее мультиметра наблюдается значение 0 Ом или значение, достигающее бесконечности, схема затвора исследуемого элемента повреждена.

Работа динистора и тиристора в цепях постоянного тока.

Рассмотрим несколько практических примеров.
Первый пример применения динистора, это релаксационный генератор звуковых сигналов .

В качестве динистора используем КН102А-Б.

Не забывайте только диагностировать щиты щитовидной железы, когда они сжаты, потому что тогда внутренняя структура контактирует с выводами. Сжатие тиристора катушки обеспечивает радиатор, специально разработанный для этого типа элемента. Практика показывает, что одной из наиболее распространенных причин повреждения тиристора является короткое замыкание, обычно возникающее вблизи приемника. Проводники изношены, чтобы изолировать кабели, которые питают приемники. Нередко затопляют соединительные коробки водой.

Из-за механического повреждения или перегрева может произойти прорыв в корпусе приемника. Включение тиристора после короткого замыкания может привести к повреждению тиристора вследствие превышения крутизны тока. Чтобы защитить тиристор от воздействия короткого замыкания, защита обеспечивается в цепи управления преобразователем, такой как цепь обратной связи по току с максимальным ограничением тока, максимальным дискриминатором тока. В силовой цепи используются выключатели, переключатели максимальной токовой защиты и соответствующие предохранители.

♦ Работает генератор следующим образом.
При нажатии кнопки Кн , через резисторы R1 и R2 постепенно заряжается конденсатор С (+ батареи – замкнутые контакты кнопки Кн – резисторы – конденсатор С – минус батареи).
Параллельно конденсатору подключена цепочка из телефонного капсюля и динистора. Через телефонный капсюль и динистор ток не протекает, так как динистор еще «заперт».
♦ При достижении на конденсаторе напряжения, при котором пробивается динистор, через катушку телефонного капсюля проходит импульс тока разряда конденсатора (С – катушка телефона – динистор — С). Слышен щелчок из телефона, конденсатор разрядился. Далее снова идет заряд конденсатора С и процесс повторяется.
Частота повторения щелчков зависит от емкости конденсатора и величины сопротивления резисторов R1 и R2 .
♦ При указанных на схеме номиналах напряжения, резисторов и конденсатора, частоту звукового сигнала с помощью резистора R2 можно менять в пределах 500 – 5000 герц. Телефонный капсюль необходимо использовать с низкоомной катушкой 50 – 100 Ом , не более, например телефонный капсюль ТК-67-Н .
Телефонный капсюль необходимо включать с соблюдением полярности, иначе не будет работать. На капсюле есть обозначение +(плюс) и – (минус).

Ущерб, вызванный перегревом. Другой распространенной причиной повреждения тиристора является перегрев внутренней структуры полупроводника. Это может случиться, когда тиристор слишком долго течет. Другой причиной перегрева может быть низкая интенсивность охлаждения, например: повреждение вентилятора, недостаточный расход охлаждающей жидкости, вентиляция грязи. Чтобы защитить тиристор от эффектов перегрева, необходимо использовать датчики температуры, установленные на радиаторах, или для измерения температуры жидкости.

Внутренняя часть сломанного тиристорного чипа. Стрелка указывает на повреждение, вызванное перегревом в результате слишком большого тока. Ущерб, вызванный перенапряжениями. Другой причиной повреждения тиристоров является перенапряжение. Они могут генерироваться за пределами участка установки на электросети или на месте. Имейте в виду, что фильтры должны монтироваться близко к тиристорам с максимально короткой длиной проводника, как показано на рисунке. Практика показывает, что эти схемы надежно защищены от перенапряжений автором тиристора.

♦ У этой схемы (рис 1) есть один недостаток. Из-за большого разброса параметров динистора КН102 (разное напряжение пробоя), в некоторых случаях, нужно будет увеличить напряжение источника питания до 35 – 45 вольт , что не всегда возможно и удобно.

Устройство управления, собранное на тиристоре, для включения – выключения нагрузки с помощью одной кнопки показано на рис 2.

Повреждение цепей затворов. Разработчик, проектирующий тиристоровую схему, должен учитывать характеристики схем затвора в тиристорных листах данных. Превышение максимальных потерь мощности в цепи затвора может привести к повреждению элемента. С другой стороны, слишком низкое значение тока затвора увеличивает время перехода тиристора до состояния включения, что приводит к чрезмерному нагреву структуры вокруг ворот, что часто приводит к повреждению.

Ущерб, вызванный неправильным управлением. Неисправность цепи регулятора может привести к неисправности тиристора. Например, слишком раннее срабатывание тиристора в период полураспада переменного тока будет приводить к сильному току, что, в свою очередь, может привести к термическому повреждению.


Устройство работает следующим образом.
♦ В исходном состоянии тиристор закрыт и лампочка не горит.
Нажмем на кнопку Кн в течении 1 – 2 секунды . Контакты кнопки размыкаются, цепь катода тиристора разрывается.

В этот момент конденсатор С заряжается от источника питания через резистор R1 . Напряжение на конденсаторе достигает величины U источника питания.
Отпускаем кнопку Кн .
В этот момент конденсатор разряжается по цепи: резистор R2 – управляющий электрод тиристора – катод — замкнутые контакты кнопки Кн – конденсатор.
В цепи управляющего электрода потечет ток, тиристор «откроется» .
Загорается лампочк а по цепи: плюс батареи – нагрузка в виде лампочки – тиристор — замкнутые контакты кнопки – минус батареи.
В таком состоянии схема будет находиться сколько угодно долго .
В этом состоянии конденсатор разряжен: резистор R2, переход управляющий электрод – катод тиристора, контакты кнопки Кн.
♦ Для выключения лампочки необходимо кратковременно нажать на кнопку Кн . При этом основная цепь питания лампочки обрывается. Тиристор «закрывается» . Когда контакты кнопки замкнутся, тиристор останется в закрытом состоянии, так как на управляющем электроде тиристора Uynp = 0 (конденсатор разряжен).

Напряжение, потенциал и масса

Мы также имеем право на последовательное и параллельное сопротивление соединения. Говоря о напряженности, мы часто имеем в виду потенциал. Проблема общей массы также имеет решающее значение при подключении электронных устройств — сигнальные кабели не должны течь из-за различий в массе.

В этот момент вы также должны упомянуть источники тока и напряжения: на идеальном источнике тока любое напряжение можно отключить, а ток, протекающий через источник этого источника, всегда течет. На протяжении всего идеального источника напряжения вы можете передавать любой ток, и всегда напряжение между его клеммами остается постоянным и определяется значением источника.

Мною опробованы и надежно работали в этой схеме различные тиристоры: КУ101, Т122, КУ201, КУ202, КУ208 .

♦ Как уже упоминалось, динистор и тиристор имеют свой транзисторный аналог .

Схема аналога тиристора состоит из двух транзисторов и изображена на рис 3 .
Транзистор Тр 1 имеет p-n-p проводимость, транзистор Тр 2 имеет n-p-n проводимость. Транзисторы могут быть как германиевые, так и кремниевые.

Он позволяет разделять схему, содержащую несколько источников тока и напряжения. Мы делим окружность столько, сколько у нас есть независимые источники, оставляя только один независимый источник в каждом из них. Остальные источники заменяются короткими замыканиями или отверстиями — источниками тока. В каждой цепи находим составляющую тока или напряжения. Также обратите внимание на направление напряжения — ток от сопротивления означает отрицательное напряжение на том же самом. Общий искомый ток или напряжение — это сумма компонентов.

Принцип Тевенена и принцип Нортона

Первый говорит, что любое расположение источников и линейных резисторов может быть заменено одним идеальным источником напряжения, соединенным последовательно с переменным сопротивлением. Второй говорит о возможности замены такой схемы идеальным источником тока с параллельным подключенным резистором.

Аналог тиристора имеет два управляющих входа.
Первый вход: А – Уэ1 (эмиттер — база транзистора Тр1).
Второй вход: К – Уэ2 (эмиттер – база транзистора Тр2).

Аналог имеет: А – анод, К — катод, Уэ1 – первый управляющий электрод, Уэ2 – второй управляющий электрод.

Это значение не зависит от входного тока и может быть определено как произведение увеличения напряжения на коэффициент усиления тока. Поляризация в направлении проводимости уменьшает потенциальный барьер. Это приводит к увеличению тока рекомбинации, который с неизменным током генерации приводит к результирующему току, протекающему через соединитель.

Благодаря этому мы можем написать динамическое сопротивление диода. Эта особенность диода может быть использована, например, для создания регулируемого делителя, способного уменьшать амплитуду высокочастотных сигналов. Стрелка в символе транзистора показывает направление тока потока эмиттера.

Если управляющие электроды не использовать, то это будет динистор, с электродами А — анод и К — катод .

♦ Пару транзисторов, для аналога тиристора, надо подбирать одинаковой мощности с током и напряжением выше, чем необходимо для работы устройства. Параметры аналога тиристора (напряжение пробоя Unp, ток удержания Iyд) , будут зависеть от свойств применяемых транзисторов.

В активном состоянии ток коллектора регулируется напряжением базового излучателя. В этом случае мы добавляем дополнительные заряды в базу, что приводит к вытягиванию зарядов в районе, противоположном эмиттеру. Однако большинство из них не смогут рекомбинировать в базе только для того, чтобы перейти к коллектору, ток которого определяется соотношением: где коэффициент усиления транзистора. Таким образом, транзистор ведет себя как источник тока.

В схеме коллектора обычно используется резистор для преобразования текущего сигнала, полученного транзистором, в напряжение, которое проще в использовании, чем ток. Из-за большого разброса значений между копиями такая система трудно использовать, поэтому наиболее часто используемая «фиксированная базовая система». В такой системе мы связываем определенный потенциал с базой, а с помощью резистора эмиттера определяем ток эмиттера. Его значение не влияет на то, что происходит в коллекторе, поскольку оно зависит только от напряжения базового излучателя.

♦ Для более устойчивой работы аналога в схему добавляют резисторы R1 и R2 . А с помощью резистора R3 можно регулировать напряжение пробоя Uпр и ток удержания Iyд аналога динистора – тиристора. Схема такого аналога изображена на рис 4 .

Благодаря такому обращению было очень эффективно минимизировать влияние величины на ток коллектора, потому что, как есть. Стоит отметить, что полярность основания может быть причиной другого источника напряжения, чем классический разделитель. Просмотр в Интернете: как работает биполярный транзистор, вычислять и настраивать рабочее место? Состояние насыщения состоит в полярности двух проводников в состоянии проводимости. На транзисторе в насыщении происходит падение напряжения. В случае регулирования базового тока это происходит, когда.

Если в схеме генератора звуковых частот (рис 1) , вместо динистора КН102 включить аналог динистора, получится устройство с другими свойствами (рис 5) .

Напряжение питания такой схемы составит от 5 до 15 вольт . Изменяя величины резисторов R3 и R5 можно изменять тональность звука и рабочее напряжение генератора.

Транзистор в состоянии насыщения должен быть заполнен током насыщения, т.е. Состояние засорения состоит в блокирующей полярности обоих разъемов, т.е. Важной группой полевых эффекторов являются транзисторы с затвором. В интерьерах интегральных схем встречаются многозаходные транзисторы, а также независимо заземленные подложки.

Стоит отметить, что существуют также биполярные транзисторы с изолированным затвором, которые обычно используются в источниках питания для переключения высоких токов. Каждый элемент имеет свой собственный графический символ. Часто электронные компоненты требуют дополнительного охлаждения — по крайней мере, в виде радиатора. Его выбор осуществляется следующим образом.

Переменным резистором R3 подбирается напряжение пробоя аналога под используемое напряжение питания.

Потом можно заменить его на постоянный резистор.

Транзисторы Тр1 и Тр2: КТ502 и КТ503; КТ814 и КТ815 или любые другие.

♦ Интересна схема стабилизатора напряжения с защитой от короткого замыкания в нагрузке (рис 6) .

Если ток в нагрузке превысит 1 ампер , сработает защита.

Стабилизатор состоит из:

  • — управляющего элемента– стабилитрона КС510 , который определяет напряжение выхода;
  • — исполнительного элемента–транзисторов КТ817А, КТ808А , исполняющих роль регулятора напряжения;
  • — в качестве датчика перегрузки используется резистор R4 ;
  • — исполнительным механизмом защиты используется аналог динистора, на транзисторах КТ502 и КТ503 .

♦ На входе стабилизатора в качестве фильтра стоит конденсатор С1 . Резистором R1 задается ток стабилизации стабилитрона КС510 , величиной 5 – 10 мА. Напряжение на стабилитроне должно быть 10 вольт .
Резистор R5 задает начальный режим стабилизации выходного напряжения.

Резистор R4 = 1,0 Ом , включен последовательно в цепь нагрузки.Чем больше ток нагрузки, тем больше на нем выделяется напряжение, пропорциональное току.

В исходном состоянии, когда нагрузка на выходе стабилизатора мала или отключена, аналог тиристора закрыт. Приложенного к нему напряжения 10 вольт (от стабилитрона) не хватает для пробоя. В этот момент падение напряжения на резисторе R4 почти равно нулю.
Если постепенно увеличивать ток нагрузки, будет увеличиваться падение напряжения на резисторе R4 . При определенном напряжении на R4, аналог тиристора пробивается и установится напряжение, между точкой Тчк1 и общим проводом, равное 1,5 — 2,0 вольта .
Это есть напряжение перехода анод — катод открытого аналога тиристора.

Одновременно загорается светодиод Д1 , сигнализируя об аварийной ситуации. Напряжение на выходе стабилизатора, в этот момент, будет равно 1,5 — 2,0 вольта .
Чтобы восстановить нормальную работу стабилизатора, необходимо выключить нагрузку и нажать на кнопку Кн , сбросив блокировку защиты.
На выходе стабилизатора вновь будет напряжение 9 вольт , а светодиод погаснет.
Настройкой резистора R3 , можно подобрать ток срабатывания защиты от 1 ампера и более . Транзисторы Т1 и Т2 можно ставить на один радиатор без изоляции. Сам же радиатор изолировать от корпуса.

Расчет гасящего резистора для светодиода

Первым делом разберемся как выполнить расчет сопротивления гасящего резистора, от чего оно зависит и какой мощности должен быть резистор для питания светодиода от источника питания.

Рис. 1. Схема подключения светодиода к источнику питания через резистор.

Как видим из схемы, ток (I) через резистор и светодиод протекает один и от же. Напряжение на резисторе равно разнице напряжений питания и напряжения на светодиоде (VS-VL). Здесь нам нужно рассчитать сопротивление резистора (R), при котором через цепь будет протекать напряжение I, а на светодиоде будет напряжение VL.

Допустим что мы будем питать светодиод от батареи напряжением 5В, как правило такое питающее напряжение используется при питании микроконтроллерных схем и другой цифровой техники.

Вычислим значение напряжения на гасящем резисторе, для этого нам нужно знать падение напряжения на светодиоде, это можно выяснить по справочнику для конкретного светодиода.

Примерные значения падения напряжения для светодиодов (АЛ307 и другие маломощные в подобном корпусе):

  • красный — 1,8…2В;
  • зеленый и желтый — 2…2,4В;
  • белые и синие — 3…3,5В.

Допустим что мы будем использовать синий светодиод, падение напряжения на нем — 3В.

Производим расчет напряжения на гасящем резисторе:

Uгрез = Uпит — Uсвет = 5В — 3В = 2В.

Для расчета сопротивления гасящего резистора нам нужно знать ток через светодиод. Номинальный ток конкретного типа светодиода можно узнать по справочнику. У большинства маломощных светодиодов (наподобии АЛ307) номинальный ток находится в пределах 10-25мА.

Допустим что для нашего светодиода номинальный ток для его достаточно яркого свечения составляет 20мА (0,02А). Получается что на резисторе будет гаситься напряжение 2В и проходить ток 20мА. Выполним расчет по формуле закона Ома:

R = U / I = 2В / 0,02А = 100 Ом.

В большинстве случаев подойдет маломощный резистор с мощностью 0,125-0,25Вт (МЛТ-0,125 и МЛТ-0,25). Если же ток и напряжение падения на резисторе будет очень отличаться то не помешает произвести расчет мощности резистора:

P = U * I = 2В * 0,02А = 0,04 Вт.

Таким образом, 0,04 Вт явно меньше номинальной мощности даже для самого маломощного резистора МЛТ-0,125 (0,125 Вт).

Произведем расчет для красного светодиода (напряжение 2В, ток 15мА).

Uгрез = Uпит — Uсвет = 5В — 2В = 3В.

R = U / I = 3В / 0,015А = 200 Ом.

P = U * I = 3В * 0,015А = 0,045 Вт.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *