Blinkande nattljus (på beställning) (2 / 5 steg)

Steg 2: Beräkna önskad resistor för våra lysdioder

Lysdioder är ström-driven. De kräver en ström för att fungera. Det genomsnittliga röda LED har en normal driftström på ca 20 mA, så det är ett bra ställe att börja. Eftersom de nuvarande-driven, beror LED ljusstyrka på mängden ström, och inte spänningsfallet över lysdioden (som är ungefär 1,5-1,7 volt för din genomsnittliga röda LED. Andra varierar).

Detta låter bra, rätt? Låt oss pumpa bara massor av ström genom, och vi har Super-ljusstark LED!

Tja... i själva verket en LED är bara kan hantera en viss mängd ström. Lägg till mycket mer än det nominella beloppet, och den magiska röka börjar läcka ut :(

Så är vad vi gör att lägga till en begränsning av nuvarande motstånd i serie med lampan, som löser problemet.

För vår krets har vi 4 lysdioder parallellt. Vi har två alternativ för vår serie resistor(s):

Alternativ 1 - plats ett motstånd i serie med varje LED

Med detta alternativ kan behandla vi varje LED separat. För att avgöra serien motstånd värde, kan vi helt enkelt använda formeln:

(V_s - V_d) / jag = R

V_s = Matningsspänning (i detta fall vi med två AA-batterier i serie, som är 3 volt)
V_d = spänningsfallet över våra LED (vi räkna ca 1,7 volt)
Jag = den nuvarande vi vill genom våra LED i ampere
R = motstånd (värdet vi vill hitta)

Så, vi får:

(3 - 1,7) / 0.02 = 65Ω

65 ohm är inte ett mycket standard värde, så vi använder nästa storlek upp, som är 68 ohm.

FÖRDELAR: Varje motstånd har mindre makt att försvinna
NACKDELAR: Vi måste använda ett motstånd för varje LED

Jag kollade detta värde på följande sätt:

Jag mätt varje LED för motstånd och bestämt vart var ca 85 ohm. Tillade att resitor värde får oss ca 150 ohm på varje 4 parallella nod. Det totala parallella motståndet är 37,5 ohm (kom ihåg att motstånd parallellt är lägre än motståndet av någon enskild nod).

Eftersom jag = E/R kan vi bestämma det 3V / 37.5Ω = 80mA

Dela upp värdet av våra 4 noder, och vi ser att vi får cirka 20 mA igenom var, vilket är vad vi vill.

Alternativ 2 - plats ett motstånd i serie med hela gruppen med 4 parallella lysdioder

Med det här alternativet kommer vi behandla alla lysdioderna tillsammans. För att avgöra serien motstånd värde, måste vi göra lite mer arbete.

Den här gången med samma värde av 85Ω per LED, vi tar det totala parallella motståndet av våra lysdioder (utan och ytterligare resistorer), och vi får 22.75Ω.

Vid denna punkt, vi vet den nuvarande vi vill (2mA), Matningsspänning (3V), och motståndet för våra LEDs i paralles (22.75Ω). Vi vill veta hur mycket mer motstånd krävs för att få värdet av strömmen som vi behöver. Det gör använder vi lite av algebra:

V_s / (R_l + R_r) = Jag

V_s = Matningsspänning (3 volt)
R_l = LED motstånd (22.75Ω)
R_r = serie resitor värde, som är okänd
Jag = önskat nuvarande (0.02A eller 20mA)

Så, plugga i våra värderingar, vi få:

3 / (22,75 + R_r) = 0.02

Eller, använda algebra:

(3 / 0.02) - 22.75 = R_r = 127.25Ω

Så vi kan sätta ett inre motstånd av om 127Ω i serie med våra led, och vi kommer att ställa in.

FÖRDELAR: Vi behöver bara en resistor
NACKDELAR: Att en resisor är splittras mer makt än det förra alternativet

För detta projekt, jag gick med alternativ 2, helt enkelt eftersom jag ville hålla det enkelt, och 4 motstånd wehre en fungerar verkar dumt.