Początki elektroniki - cz.3 Diody. Rezystor do diody LED

Witajcie w trzeciej części kursu.

W tej części zajmiemy się diodami. Nie tylko LED.



Jedziemy z koksem!

Dioda
Istotą działania większości diod jest przewodzenie prądu w jednym kierunku (zwanym kierunkiem przewodzenia) i blokowanie jego przepływu w drugim. Właściwość tę wykorzystuje się do prostowania napięcia przemiennego.

Jest wiele rodzajów diod. Dziś omówy tylko te najbardziej popularne.

Dioda LED
Dioda LED(rys.1)
Dioda LED jest najbardziej popularną diodą, o której chyba każdy słyszał. Emituje ona promieniowanie w zakresie światła widzialnego. Czyli po ludzku mówiąc świeci.

Jak rozpoznać nóżki diody?
Dioda ma dwie nóżki - Anodę i Katodę. Anoda to + diody, a katoda to - . Gdy kupujemy nową diodę, posiada ona jedną nóżkę krótszą, a drugą dłuższą. Anoda to dłuższa nóżka. Gdy mamy diodę LED z nóżkami takiej samej wielkości to przydatny będzie ten rysunek:

rys.1
Patrząc do wnętrza diody, zawsze cieńsze wyprowadzenie to anoda (+), a większe to katoda (-)

Symbol diody LED(rys.2)

rys.2

Dobieranie rezystora do diody LED
Najczęściej spotykane pytanie- jaki rezystor do diody LED? Jak policzyć?

Z prawa Ohma wiemy, że R=U/I. Aby obliczyć rezystor dla diody musimy zmodyfikować nasz wzór. We wzorze musimy uwzględnić napięcie źródła napięcia i naszej diody LED
Mamy wzór w takiej postaci : R=(U1-U2)/I
R- Opór
U1- Napięcie zasilania
U2 -Napięcie diody LED
I - Natężenie prądu płynącego przez diodę Dla diod LED 5 mm - najczęściej spotykanych prąd płynący przez diodę nie może przekraczać 25mA (miliamperów),, dlatego bezpiecznie jest wyliczyć opór przy założeniu prądu 20mA

Jeśli chcesz podłączyć kilka LED-ów pod to samo napięcie to połącz je wszystkie szeregowo a rezystor obliczysz ze wzoru:

Rd = (Uz-n*Ud)/Id
n - ilość dio d

Weźmy sobię diodę LED na napięcie 1,5 V i prądzie 20mA jak wspominałem. Chcę ją zasilić z zasilacza 12V.

20mA= 0,020A

R= (U1-U2)/I
R= (12V-1,5V)/0,020A
R= 525Ω ~ 500Ω = 0,5kΩ (pół kilo oma)

Rezystor jaki musimy zastosować musi mieć około 0,5kΩ i moc 0,25W.

Dla tych, którzy nie lubią liczyć podaję kalkulatory:

Kalkulator 1 rezystorów do diody LED

Kalkulator 1 ma funkcję obliczania rezystora do pojedynczej diody i do diod podłączonych szeregowo lub równolegle. Kalkulator 2 jest mniej rozbudowany, bardzo dobry dla początkujących.

Kalkulator 2 rezystorów do diody LED

Najtrudniejsze już za nami.

Dioda prostownicza

Dioda prostownicza(rys.3) jest przeznaczona głównie do prostowania prądu przemiennego, jej główną cechą jest możliwość przewodzenia prądu o dużym natężeniu. Wszystkie symbole diod są podobne, tak samo symbol diody prostowniczej (rys.4). Na jednym z końców diody prostowniczej znajduje się paseczek. Oznacza on katodę.

W diodzie krzemowej występuje spadek napięcia 0,7V, zaś w diodach germanowych 0,3V

rys.3

rys.4

Mostek prostowniczy
Mostek prostowniczy (rys.5) jest to układ 4 diod. Istotą działania mostka prostowniczego jest prostowanie napięcia zmiennego (AC) do napięcia stałego (DC)
rys.5

Schemat mostka prostowniczego.

Dioda Zenera
Diody Zenera (rys.6)stosuje się głównie w celu stabilizacji napięcia.

rys.6
Symbol diody Zenera

Zmęczony czytaniem? Nie dziwię się. Teraz czas na Twój pierwszy układ elektroniczny Czyli dioda + rezystor + źródło napięcia (np. bateria lub zasilacz)

Co będzie potrzebne(rys.7):
-źródło napięcia (zasilacz/bateria)
-rezystor (obliczony z prawa Ohma)
-dioda LED
-lutownica, cyna, kalafonia
-garść dobrych chęci i szczypta wolnego czasu

Schemat Twojego pierwszego układu elektronicznego.

Jak to polutować? Bardzo prosto. Rezystor przylutowujemy do obojętnie której nóżki diody. Następnie do drugiej nóżki rezystora przylutowujemy kabel. Do nóżki diody bez rezystora także przylutowujemy kabel. Podłączamy zgodnie z kierunkiem przepływu prądu przez diodę. Dioda świeci ? Bardzo dobrze!

Dodam zdjęcia z budowy układu.

Potrzebne rzeczy
Zlutowany układ
Uruchomiony, działający układ

Dioda nie świeci?
- źle podpiąłeś zasilanie (anodę do minusa i katodę do plusa)
- uszkodzona dioda
- źle wykonany lut

Mam nadzieję, że wszyscy dają sobie radę z tematem. Nie jest on trudny, jeżeli dobrze przeczytałeś część o prawie Ohma. Jeżeli nie nadążasz, czegoś nie rozumiesz, napisz w komentarzu, a postaram Ci się to jaśniej wytłumaczyć.

Początki elektroniki - wstęp do kursu

Początki elektroniki -cz.1 Lutowanie

Początki elektroniki - cz.2 Prawo Ohma, prąd i napięcie. Rezystory.

Początki elektroniki - cz.3 Diody. Rezystor do diody LED.

Początki elektroniki - cz.4 Kondensator, łączenie kondensatorów

Początki elektroniki - cz.5 Tranzystor
Kolejne części w przygotowaniu.

Pozdrawiam, Kewin Gałuszka

eegr napisał:

Mam jeszcze jedno pytanie czy kupując diodę na napięcie 3v i podpinając zasilanie baterie również na 3v będę musiał to zabezpieczyć rezystorem ... czy już nie jest to wymagane ...
Jedni piszą że trzeba zabezpieczyć a drudzy że nie ...

Nie wiem czy widziałeś jak wygląda zależność prądu diody od napięcia na diodzie?
To jest zależność wykładnicza, sprowadza się to do tego, iż mała zmiana napięcia na diodzie powoduje bardzo dużą zmianę prądu diody. To znaczy, wystarczy, że napięcie na diodzie bedzie wymuszone przez dobrą baterię o powiedzmy kilkaset miliwoltów i już przekraczasz wartość dopuszczalnego prądu przez diodę. Na diodzie wydziela się wtedy dużo ciepła i dioda się po prostu pali w męczarniach. Rezystor służy do ustalania tak zwanego punktu pracy diody, czyli dioda sobie sama wybiera swoje napięcie pracy, bo istnieje możliwość odłożenia napięcia na rezystorze, poprzez prawo Ohma i Kirchoffa.

Z tego co się orientuję poprawnym symbolem diody jest taki symbol:

(kreska przebiega przez ten trójkąt)

xamrex napisał:

Z tego co się orientuję poprawnym symbolem diody jest taki symbol:
Początki elektroniki - cz.3 Diody. Rezystor do diody LED
(kreska przebiega przez ten trójkąt)

Nie koniecznie, zależy od konwencji.

mam w szufladkach diody które maja odwrotnie polaryzację w kwestii rys nr. 1 zawsze myślałem, że jest tak jak piszesz ale w tym jednym przypadku się zawiodłem. bardziej sugerowałbym się w diodzie świecącej długością nóżek, dłuższa zawsze jest anodą.

Zostało to zapisane (że dłuższa nóżka to anoda), lecz co zrobić z diodami z wylutu, które można kupić najczęściej? W następnej części zajmiemy się obsługą miernika i prawami kirchoffa, więc tam na pewno będzie miejsce na część o polaryzacji diody i jak ją rozpoznać miernikiem uniwersalnym.

Diody led 5mm (i inne rozmiary w tej obudowie też) mają jeden bok obudowy ścięty, oznacza on katodę, tak jak pasek na obudowie diody prostowniczej.

Zapomniałem tego dodać. Już wprowadzam zmiany, dziękuję za odpowiedź.

Cytat:

Weźmy sobię diodę LED na napięcie 1,5 V i prądzie 20mA jak wspominałem. Chcę ją zasilić z zasilacza 12V.

20mA= 0,020A

R= (U1-U2)/I
R= (12V-1,5V)/0,020A
R= 525Ω ~ 500Ω = 0,5kΩ (pół kilo oma)

Rezystor jaki musimy zastosować musi mieć około 0,5kΩ i moc 0,25W.

podoba mi się to co robisz, bo chciałbym się nauczyć...i tak czytam i nagle taka "oczywista" informacja...
skąd wiedzieć, że ma być moc 0,25W? Tak po ludzku
dzięki[/quote]

P=R*I^2
P=500*0,02*0,02=0.2W

Bądź
P=U*I
Napięcie na rezystorze wynosi 12-1.5V=10.5V
P=10.5*0,02=0.2W

Polecam program Asystent Elektronika (dostępny na elektrodzie). Znajdziecie w nim różne przydatne kalkulatory i przeliczniki.

Zrobiłem wszystko według instrukcji i prawdopodobnie cyna zalała mi katodę i anodę przez co zrobiło się zwarcie. I po podłączeniu kabelka do plusa baterii zaczyna iskrzyć i dymić. Także uważać z takimi rzeczami radzę