Как да използваме резистори с LED, ценерови и транзисторни

В този пост научаваме как да използваме резистори, докато проектираме електронни вериги, използвайки светодиоди, ценерови диоди или транзистори. Тази статия може да бъде много полезна за новите любители, които обикновено се бъркат със стойностите на резистора, които да се използват за определен компонент и за желаното приложение.

Какво е резистор

Резисторът е пасивен електронен компонент, който може да изглежда доста впечатляващо в електронна схема в сравнение с другите активни и усъвършенствани електронни компоненти като BJT, MOSFET, IC, LED и т.н.

Въпреки това противно на това усещане резисторите са една от най-важните части във всяка електронна схема и представянето на печатни платки без резистори може да изглежда странно и невъзможно.

Резисторите се използват основно за управление на напрежението и тока във верига, която става изключително важна за работата на различните активни, сложни компоненти.

Например, BJT като BC547 или подобен може да се нуждае от правилно изчислен резистор в основата / излъчвателя, за да функционира оптимално и безопасно.

Ако това не бъде спазено, транзисторът може просто да се взриви и да се повреди.

По същия начин видяхме как резисторите стават толкова важни във вериги, които включват интегрални схеми като 555 или 741 и т.н.

В тази статия ще научим как да изчисляваме и използваме резистори във вериги, докато проектираме определена конфигурация.

Как да използвам резистори за управление на транзистори (BJT).

Транзисторът изисква резистор в основата и емитера и това е една от най-важните връзки между тези два компонента.

NPN транзисторът (BJT) се нуждае от определено количество ток, който да тече от неговата основа към неговата емитерна релса или наземна релса, за да задейства (предаде) по-тежък ток на товар от своя колектор към своя емитер.

PNP транзисторът (BJT) се нуждае от определено количество ток, който да тече от неговия емитер или положителна релса към неговата основа, за да задейства (предаде) по-тежък ток на товар от своя емитер към своя колектор.

За да контролира оптимално тока на натоварване, BJT трябва да има правилно изчислен изходен резистор.

Може да искате да видите свързана примерна статия за правейки етап на реле шофьор

Формулата за изчисляване на базовия резистор на BJT може да се види по-долу:

R = (Us - 0,6) .Hfe / ток на натоварване,

Където R = базов резистор на транзистора,
Us = източник или напрежение на спусъка към базовия резистор,
Hfe = Усилване на текущия ток на транзистора.

Горната формула ще осигури правилната стойност на резистора за работа на товар през BJT във верига.

Въпреки че горната формула може да изглежда решаваща и наложителна за проектиране на схема, използваща BJT и резистори, резултатите всъщност не трябва да бъдат толкова точни.

Например, да предположим, че искаме да задвижваме 12V реле, използвайки транзистор BC547, ако работният ток на релето е около 30mA, от горната формула, можем да изчислим базовия резистор като:

R = (12 - 0,6). 200 / 0,040 = 57000 ома, което е равно на 57K

Горната стойност може да се приеме за изключително оптимална за транзистора, така че транзисторът ще работи с релето с максимална ефективност и без разсейване или загуба на излишен ток.

Но на практика бихте установили, че всъщност всяка стойност между 10K и 60k работи добре за една и съща реализация, единственият незначителен недостатък е разсейването на транзистора, което може да е малко повече, може да бъде около 5 до 10mA, това е абсолютно незначително и няма значение при всичко.

Горният разговор показва, че въпреки че може да се препоръча изчисляването на стойността на транзистора, но това не е напълно важно, тъй като всяка разумна стойност може да свърши работата за вас еднакво добре.

Но това каза, че в горния пример, ако сте избрали базовия резистор под 10K или над 60k, тогава със сигурност той ще започне да причинява някои неблагоприятни ефекти върху резултатите.

Под 10k транзисторът ще започне да се затопля и да се разсейва значително .. и над 60K ще откриете, че релето заеква и не задейства плътно.

Резистори за задвижване на Mosfets

В горния пример забелязахме, че транзисторът е от решаващо значение за прилично изчислен резистор в основата му за правилното изпълнение на операцията по натоварване.

Това е така, защото транзисторната основа е зависим от ток устройство, където базовият ток е право пропорционален на неговия ток на натоварване на колектора.

Ако токът на натоварване е по-голям, базовият ток също ще трябва да се увеличи пропорционално.

За разлика от това MOSFET са напълно различни клиенти. Това са устройства, зависими от напрежението, което означава, че портата на MOSFET не зависи от тока, а от напрежението за задействане на товар през неговия източник и източник.

Докато напрежението на портата му е над или около 9V, MOSFET ще задейства натоварването оптимално, независимо от тока на портата му, който може да бъде по-нисък от 1 mA.

Поради горната характеристика резисторът на MOSFET порта не изисква никакви важни изчисления.

Въпреки това резисторът на MOSFET порта трябва да бъде възможно най-нисък, но много по-голям от нулева стойност, която е някъде между 10 и 50 ома.

Въпреки че MOSFET все още ще се задейства правилно, дори ако на портата му не е въведен резистор, строго се препоръчва ниска стойност за противодействие или ограничаване на преходни процеси или пикове през портата / източника на MOSFET.

Използване на резистор със светодиод

Подобно на BJT, използването на резистор със светодиод е от съществено значение и може да се направи по следната формула:

R = (захранващо напрежение - напрежение на светодиода) / LED ток

Отново, резултатите от формулата са само за постигане на абсолютно оптимални резултати от яркостта на LED.

Да предположим например, че имаме светодиод със спецификации от 3.3V и 20mA.

Искаме да осветим този светодиод от 12V захранване.

Използването на формулата ни казва, че:

R = 12 - 3,3 / 0,02 = 435 ома

Това означава, че за получаване на най-ефективни резултати от светодиода ще е необходим резистор от 435 ома.

Въпреки това на практика бихте установили, че всяка стойност между 330 ома и 1K би довела до задоволителни резултати от светодиода, така че това е почти малко опит и някои практически познания и лесно можете да преодолеете тези препятствия дори без никакви изчисления.

Използване на резистори с ценерови диоди

Много пъти ни се струва от съществено значение да се включи ценеров диоден етап в електронна схема, например в схеми на opamp, където opamp се използва като компаратор и възнамеряваме да използваме ценеров диод за фиксиране на референтно напрежение през един от входовете на opamp.

Човек може да се чуди как може да се изчисли ценеров резистор ??

Това изобщо не е трудно и е точно идентично с това, което направихме за светодиода в предишната дискусия.

Това е просто използвайте следната формула:

R = (захранващо напрежение - ценерово напрежение) / ток на натоварване

Не е необходимо да споменаваме, че правилата и параметрите са идентични, както са приложени за светодиода по-горе, няма да се срещнат критични проблеми, ако избраният ценеров резистор е малко по-малък или значително над изчислената стойност.

Как да използвам резистори в Opamps

Като цяло всички интегрални схеми са проектирани с високи спецификации на входния импеданс и нисък импеданс на изходния импеданс.

Това означава, че входовете са добре защитени отвътре и не са зависими от тока за оперативните параметри, но противно на това изходите на повечето интегрални схеми ще бъдат уязвими към ток и късо съединение.

Следователно изчисляването на резистори за входа на интегрална схема може да не е изобщо критично, но докато конфигурирате изхода с товар, резисторът може да стане от решаващо значение и може да се наложи да се изчисли, както е обяснено в горните ни разговори.

Използване на резистори като токови сензори

В горните примери, особено за LeD и BJT, видяхме как резисторите могат да бъдат конфигурирани като ограничители на тока. Сега нека научим как резистор може да се използва като токови сензори:

Можете също така да научите същото в тази примерна статия, която обяснява как да изградя текущи модули за наблюдение

Съгласно закона за ома, когато токът през резистор се предава, пропорционално количество потенциална разлика се развива в този резистор, което може да се изчисли, като се използва следната формула на закона на Ома:

V = RxI, където V е напрежението, развито на резистора, R е резисторът в ома, а I е токът, преминаващ през резистора в ампера.

Да кажем например, че 1 ампер ток се предава през 2 ома резистор, решаването на това в горната формула дава:

V = 2x1 = 2 V,

Ако токът е намален до 0,5 ампера, тогава

V = 2x0,5 = 1 V

Горните изрази показват как потенциалната разлика в резистора варира линейно и пропорционално в отговор на протичащия през него ток.

Това свойство на резистор е ефективно приложено във всички вериги за измерване на ток или защита на тока.

Може да видите следните примери за изучаване на горната характеристика на резистори, всички тези конструкции са използвали изчислен резистор за отчитане на желаните нива на ток за конкретните приложения.

Универсална схема за ограничаване на тока с LED вата - постоянна ...

Евтина управлявана от ток 12-волтова верига за зарядно устройство ...

LM317 като променлив регулатор на напрежение и променлив ...

Схема на драйвер за лазерен диод - контролирана по ток | Домашно ...

Направете постоянен ток с LED прожектор от сто вата ...

Използване на резистори като потенциален разделител

Досега видяхме как резистори могат да бъдат приложени във вериги за ограничаване на тока, сега нека разследваме как резистори могат да бъдат свързани, за да се получи желаното ниво на напрежение във веригата.

Много вериги изискват точни нива на напрежение в определени точки, които стават решаващи референции за веригата за изпълнение на предвидените функции.


За такива приложения изчислените резистори се използват последователно за определяне на точните нива на напрежение, наречени също потенциални разлики според изискванията на веригата. Желаните еталонни напрежения се постигат на кръстовището на двата избрани резистора (вижте фигурата по-горе).

Резисторите, които се използват за определяне на специфични нива на напрежение, се наричат ​​потенциални разделителни мрежи.

Формулата за намиране на резисторите и референтните стойности на напрежението може да бъде видяна по-долу, въпреки че тя може да бъде просто постигната с помощта на предварително зададена настройка или гърне и чрез измерване на централното му напрежение с DMM.

Vout = V1.Z2 / (Z1 + Z2)
Имате допълнителни въпроси? Моля, запишете вашите мисли чрез вашите коментари.