Fråga:
Varför måste ett motstånd vara på anoden på en LED?
Spechal
2011-05-02 07:34:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Var snäll, jag är en elektroniknub. Detta refererar till att få en lysdiod för att avge fotoner.

Från vad jag läste (Komma igång i elektronik - Forrest Mims III och Make: Electronics) rinner elektroner från den mer negativa sidan till den mer positiva sidan.

I ett exempelförsök (som involverar en primär torr cell, en SPDT-omkopplare, ett motstånd och en lysdiod) står det att motståndet MÅSTE anslutas till lysdiodens anod. I mina ögon, om elektronerna flyter från negativ till positiv, skulle inte elektronflödet gå genom lysdioden före motståndet; vilket gör motståndet meningslöst?

Medan elektroner flödar från negativ till positiv, är det vanligtvis bättre att bara spela med konventionen att ström flyter från positiv till negativ så att du inte förvirrar någon när du pratar om det.
@Nick: http://electronics.stackexchange.com/questions/11734/
AiliqwxwjhCMT Även http://physics.stackexchange.com/a/17131/176
Nio svar:
Carl Raymond
2011-05-02 08:07:39 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Motståndet kan finnas på vardera sidan om lysdioden, men det måste finnas. När två eller flera komponenter är i serie kommer strömmen att vara densamma genom dem alla, så det spelar ingen roll vilken ordning de är i. Jag tror att sättet att läsa "motståndet måste vara anslutet till anoden" som "motståndet kan inte utelämnas från kretsen."

Eller enklare, det läses som "motståndet ** måste anslutas ** till anoden", inte "motståndet måste vara anslutet ** till anoden **".
Är det ett korrekt bedömning att strömmen börjar vid 0A och ökar tills den i princip når gränsen för tillgänglig genomgång?För annars skulle inte ordningen i vilken du placerar komponenterna ha någon betydelse, eller hur?bara FYI, jag är en absolut nybörjare inom elektronik.
Vi kan beskriva kretsar med ekvationer tillräckligt bra (med "klumpade element"-approximationer, som bryts ner efter en punkt) med hjälp av regler som Ohms lag och Kirchoffs lagar.Sedan kan vi lösa ekvationerna och hitta spänningarna över komponenterna och strömmarna i öglorna.Det låter som att du går in i filosofiskt territorium och frågar "Hur vet motståndet? Vad är mekanismen?"Fysiska system kan komma fram till lösningen på ekvationerna och utan fickräknare.Hur?Jag är en hobbyist, så jag kan inte säga vad som går igenom en elektron.Kanske kan en fysiker göra det.
@xorinzor Inte exakt: elektroner rör sig ungefär med ljusets hastighet, så det finns inte precis en "snabbare" eller "uppvärmning" tid.Det är mer eller mindre 0 till "fullt" (oavsett vad som är fullt) omedelbart.Med detta sagt, ** oavsett vad **, om ström strömmar genom två eller flera element anslutna ** i serie **, är den strömmen samma värde ** för alla element ** i den kretsen.
@JohnDoe-elektroner rör sig inte någonstans nära ljusets hastighet utan snarare mosey längs en ganska lugn takt som kallas drivhastigheten.Emellertid rör sig elektromagnetiska vågor (som bär spännings- och ströminformation genom en krets) verkligen med ljusets hastighet.
endolith
2011-05-02 10:52:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nej, det skulle inte göra motståndet meningslöst. Tänk dig om motståndet var så stort att det helt hindrade elektroner från att strömma. Spelar det någon roll vilken sida av lysdioden den lyser? Hur som helst kommer det att bryta kretsen och förhindra att ström flyter.

Tänk inte på enskilda partiklar som går genom kretsen. De laddade partiklarna "förbrukas" inte av lysdioden. De går igenom det, och deras rörelse är det som bär energi från en plats till en annan.

Tänk på alla partiklar som rör sig vid alla punkter i kretsen samtidigt, som ett bälte eller kedja. Om du saktar ner kedjan vid ett tillfälle saktar den ner vid varannan punkt också på grund av att länkarna trycker och drar mot varandra.

Jag läste Komma igång i elektronik som barn, och jag tycker att det lär dåliga idéer dåligt. Jag var tvungen att lära av allt på college och rekommenderar inte det. Prova istället:

Testa denna krets. När du justerar motståndet, saktar det bara ner laddningarna före motståndet, eller ändrar det hastigheten på alla laddningar i hela kretsen?

Jag älskar analogin "kedja" eller "länk". Jag har fått höra andra analogier, men ingen så bra som de.
En vev i ena änden av en kedja och en last i den andra änden. När du vrider den rör sig hela kedjan, men den är inte förbrukad. Energi överförs genom att kedjelänkarna drar i varandra och denna dragrörelse rör sig mycket snabbt från källa till belastning, även om kedjelänkarna själva rör sig långsamt. Den enda nackdelen med analogin är att länkarna bara drar, de trycker inte på andra halvan av kretsen. Rör fyllda med vatten fungerar lite bättre.
Jag har använt rör som är fyllda med vatten, men i den analogin tycker jag att människor tenderar att tänka på att vattnet "försvinner" så snart det kommer ut ur slutet. Antar att det beror på vem du pratar med och vad du försöker förklara för vad som fungerar bäst.
En * slinga * av rör, helt fylld med vatten, utan utlopp. Ett uttag skulle vara som en elektrisk laddning som sprutas ut ur änden på en tråd, vilket det inte gör. Om röret skärs av bildar det omedelbart lock för att förhindra att vattnet släpper ut. :) Om du pumpar vatten vid en punkt i slingan trycker och drar det och får vattnet i hela röret att slinga i samma hastighet. Om du använder en kolv för att flytta den fram och tillbaka rör sig energin i vågor med ljudets hastighet i vattnet medan vattnet själv rör sig långsamt.
Den Circuit Simulator-appleten är fantastisk ... spelade med den i 30 minuter nu. :)
Ledsen för att ställa en fråga om ett sådant gammalt inlägg men något låter mig inte sova.Jag förstår kedjeanalogin men jag stämmer att den allra första mycket höga strömmen fortfarande kan förstöra ledningen om den är tillräckligt stor, eller hur?
@Hannibal: Varför skulle det bli en första strömström?Tänk dig att bromsa lätt på ett cykelhjul och sedan börja trampa.Finns det en plötslig snabb hastighet i kedjan när som helst?
@endolith Ahhh det är faktiskt vettigt.Jag trodde att det skulle bli en enorm inledande explosion av energi men när jag tänker på det mer ger du perfekt mening.Tack för svaret och rensa detta för mig !!!!!!(hög femma)
@Hannibal har en intressant fråga som visar en potentiell brist i vattenledningsanalogin, genom att vi tänker på att rören börjar tomma och sedan fylls med vatten när kretsen är stängd.Detta verkar tyda på en första explosion av elektroner av elektricitet.Jag tror att sanningen är att vattnet redan finns i rören, bara inte rör sig, eftersom det redan finns elektroner i ledningen - du kan inte ha mindre elektroner i ledningen eftersom det skulle förändra materialets molekylära sammansättning (jag tror)
@TomAuger Jag sa att röret är helt fyllt med vatten
@endolith ja du gjorde det.
Hmm.Om vi byter ut lysdioden med en kondensator, gör det fortfarande en skillnad och skulle kedjelänkanalogin fortfarande fungera?
@user148298 Vattenanalog fungerar fortfarande, med kondensatorn representerad av en tank delad i hälften av ett ark gummi.Jag är inte säker på vilken kedjelänkanalogin en kondensator skulle vara.Kanske ett redskap som slingrar en fjäder eller något.
@user148298 Ja, faktiskt ett redskap som slingrar en fjäder är vettigt.När du vrider veven blir det svårare och svårare att vända eftersom fjädern lindas tätt.Så småningom balanseras armens tryck (källspänning) av fjäderns tryck och du kan inte vrida kedjan längre.Kondensatorn är fulladdad.
@endolith - Det är intressant.Kanske måste vi definiera fjädermekanismen.En torsionsfjäder skulle använda kraft i motsatt riktning och du måste fortsätta att använda kraft för att upprätthålla jämvikten.När det gäller ström, när kondensatorn är full, ökar inte spänningen från källan.Dessutom, när du kopplar bort källan har kondensatorn fortfarande ström.Med en kedja, om du bryter den, kommer fjädern att lossa energin och få kedjan att ge dig en bra röv whoopin.Kanske kan en spärrande fjäder med en gräns göra jobbet.
@user148298 "skulle använda kraft i motsatt riktning och du måste fortsätta att använda kraft för att upprätthålla jämvikten" Ja, källans spänning ("kraft") och kondensatorns spänning är lika, så det flödar inte mer.Trasiga kretsar bryter vanligtvis analogin.Att bryta en vattenkrets kräver till exempel att rören omedelbart magiskt täcker sig.
Kellenjb
2011-05-02 07:59:20 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Oavsett vilken sida motståndet är placerat, begränsar det mängden ström som strömmar genom lysdioden. Det är vanligtvis mycket enklare att inte tänka på vad elektronerna gör och istället bara tänka på det i motstånd, ström, spänning och ibland ström.

Om det gäller en lysdiod, om du anslut en konstant spänningskälla över lysdioden, lysdioden kommer att fungera som nästan 0 motstånd, vilket kommer att baseras på V = IR (eller V / R = I), vilket kommer att resultera i mycket stor ström, vilket får lysdioden att "popa" .

Du måste ansluta ett motstånd för att ställa in strömmen som din LED förväntar sig.

Daniel T.
2011-05-02 17:01:25 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Motståndet behöver inte vara på anodsidan, men det måste vara där (såvida inte strömförsörjningens spänning är lika med eller mindre än LED-spänningsfallet.)

När allt kommer omkring, om du har en 9 volts strömkälla och en lysdiod som sjunker 2 volt, måste de andra 7 volt tappas någonstans.

Kaz
2013-04-25 20:39:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Titta på Forrest Mims III boken igen. Det hävdar inte att motstånd måste vara på anoden och har exempel där de är på katoden. I min 1988-utgåva av boken introducerades seriens skydd för lysdioder på s. 69:

LED DRIVE CIRCUIT - Eftersom lysdioder är strömberoende är det vanligtvis nödvändigt att skydda dem från överdriven ström med en seriemotstånd. Vissa lysdioder har ett inbyggt seriemotstånd. De flesta gör inte .

En formel ges sedan om hur man beräknar motståndet från matningsspänningen och lysdioden framåtström. Medföljande diagram har motståndet på anoden och försummar att förklara att valet är godtyckligt.

På samma sida introduceras dock en "LED-polaritetsindikator" -enhet där två back-to-back-lysdioder dela ett motstånd som nödvändigtvis är på den ena anoden och katoden på den andra. I "tri-state polaritetsindikatorn" är gränsmotståndet också på matningssidan snarare än på marksidan.

Det är vanligtvis trevligare i någon mening (om det finns ett val) att ha det viktiga anordningen vara ansluten till jord, och de omgivande tillbehören, som ett förspänningsmotstånd, ska vara på matningssidan.

I högspänningskretsar är valet mellan matningssidan eller jordbelastningen avgörande från en säkerhet perspektiv. Ska du till exempel placera ljusströmbrytaren på lampans heta sida eller på neutral? Om du kopplar strömbrytaren så att lampan släcks genom att avbryta neutralläget, betyder det att lampans uttag är permanent ansluten till het! Det betyder att om någon stänger av strömbrytaren innan du byter glödlampa egentligen inte är säkrare; Huvudpanelen måste användas för att faktiskt bryta den heta anslutningen till uttaget. I en batterikrets finns det ingen säkerhetsmark: minusterminalen är godtyckligt betecknad som gemensam retur, och ordet "jord" används för den gemensamma.

Huruvida en lastanordning är mark- eller matningssidan gör också skillnad om spänningen från enheten transporteras till någon annan krets där den används för något ändamål. En 1.2V LED vars anod är ansluten till 5V ger en 3,8V avläsning från katoden, om ström strömmar. Om katoden är jordad istället, kommer anoden att ge en 1,2 V-avläsning. Så placeringen av motståndet spelar ingen roll om det inte finns någon sådan situation i kretsen: det finns ingen tredje anslutning till korsningen mellan motståndet och lysdioden som påverkar någon annan krets.

hoosierEE
2014-05-11 07:02:22 UTC
view on stackexchange narkive permalink

En lysdiod kräver inte ett motstånd på anodsidan eller katodesidan. Det behöver strömbegränsning på något sätt, och ett motstånd är ett sätt att göra det.

Andra sätt att begränsa strömmen:

  • använd en strömkälla istället för en spänningskälla
  • gör spänningskällan mycket nära framspänningen på lysdioden och förlitar sig på lysdiodens inneboende motstånd för att begränsa strömmen till en säker nivå
  • justera spänningens arbetscykel så att lysdioden aldrig behöver släppa ut en destruktiv mängd värme

Dessa är komplexa lösningar på det nuvarande begränsande problemet. Seriemotståndet är vanligtvis (men inte alltid) den bättre lösningen.

hkBattousai
2012-11-09 00:15:13 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Om övervakning av strömmen genom lysdioden är viktig för dig, placera motståndet på den låga sidan. Så det blir lättare att mäta strömmen på varje lysdiod. Med "lättare" menar jag, du fixar en sond på voltmätaren till GND, och använder den andra bara för att läsa spänningarna på motstånden. Så strömmen genom lysdioden kommer att vara:

\ $ I_ {LED} = \ frac {V_R} {R} \\\ börjar {matris} I_ {LED} &: & \ mbox {Den nuvarande genom lysdioden} \\ V_R &: & \ mbox {Spänningen på motståndet} \\ R &: & \ mbox {Motståndsserie med lysdioden} \\ \ end {matrix} \ $

Om du vill övervaka spänningarna på lysdioderna ska du ansluta lysdioderna till den låga sidan. Så du kan läsa spänningarna genom att fixa en av sonderna till GND.

OM du inte bryr dig om spänningarna eller strömmarna på / genom lysdioderna (t.ex. du arbetar med en digital krets, eller om lysdioden bara är en indikator), spelar det ingen roll vilken sida du ansluter lysdioderna och motstånden.

hacktastical
2019-07-09 02:25:03 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Funktionellt spelar det ingen roll.Elementen (LED och belastningsmotstånd) är i serie så strömmen som strömmar genom dem kommer att vara densamma oavsett i vilken ordning de är anslutna.

Som sagt, om lysdioden drivs på lågsidan har jag en preferens att sätta belastningsmotståndet från VDD till LED-anod.Anledning?Ansluten på detta sätt, om det finns en kortslutning till GND vid anoden (från, till exempel, en felaktig räckviddssond) så kommer den inte att döda LED.Omvänt, om LED-anoden är bunden till VDD och lastmotståndet till katoden, ger kortslutning av LED-katoden hela matningen över LED-lampan, vilket ger ett trevligt poppande ljud ...

newton
2012-10-07 15:45:01 UTC
view on stackexchange narkive permalink

det behöver inte vara på vilken sida anod eller katod eftersom det inte har någon polaritet. Men jag gör det i en anodesida för en enda LED och katodesida på en serie LED. parallella anslutningar på katodesidan.

Det är inte för att det inte har polaritet. En annan diod har polaritet och kan också placeras på vardera sidan. Och parallella anslutningar på katodesidan är inte heller rätt: igen är båda sidor ok.


Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...