Charlieplexing lysdioder - teorin (2 / 7 steg)

Steg 2: Lagar (elektronik)

Den första lagen av intresse påstår att den totala spänningen över varje rad anslutna komponenter i en elektrisk krets är lika med summan av de individuella spänningarna över komponenterna. Detta visas i de huvudsakliga diagrammet nedan.

Detta är användbart när du använder lysdioder eftersom din genomsnittliga batteri eller microcontroller utgång pin blir aldrig exakt rätt spänning att köra din LED med rekommenderade aktuella. Till exempel en mikrokontroller kommer vanligtvis kör på 5V och det är produktionen stift kommer att vara på 5V när på. Om du ansluter bara ledde till produktionen stift mikro, ser du från operativa kurvan i föregående sida för mycket ström kommer att flyta i LED och det kommer att bli varm och bränna ut (förmodligen skadliga mikro också).

Men om vi inför ytterligare en komponent i serie med lampan kan vi dra några av 5V så att spänningen kvar är bara rätt att köra LED på korrekt fungerande nuvarande.

Detta är vanligtvis ett motstånd, och när den används i detta sätt kallas en strömbegränsande motstånd. Denna metod används mycket ofta och leder till vad som kallas "ohms lag"... så namngivna efter Herr Ohm.

Ohms lag följer ekvationen V = jag * R där V är spänningen som visas över ett motstånd R när en ström jag flödar genom resistorn. V är i volt, jag är i ampere och R är i ohm.

Så om vi har 5V att spendera, och vi vill 1.9V över LED att få den att köra på 20mA sedan vill motståndet ha 5-1,9 = 3.1V över den. Vi kan se detta i det andra diagrammet.

Eftersom motståndet är i serie med lampan, kommer att den samma nuvarande flöda genom resistorn som LED, dvs 20mA. Så ordna om ekvationen kan vi hitta det motstånd som vi måste göra detta arbete.

V = JAG * R
så
R = V / JAG
ersätta värdena i vårt exempel får vi:
R = 3,1 / 0.02 = 155ohms
(Observera 20mA = 0.02Amps)

Fortfarande med mig så far...cool. Nu titta på diagram 3. Den har LED inklämt mellan två resistorer. Enligt den första lagen som nämns ovan, har vi samma situation på det andra diagrammet. Vi har 1.9V över LED så att det körs enligt det är Specifikationsblad. Vi har även varje motstånd att subtrahera 1.55V varje (för totalt 3.1). Addera spänningarna har vi
5V (microcontroller pin) = 1.55V (R1) + 1.9V (LED) + 1.55V (R2) och allt balanserar ut.
Med hjälp av ohms lag vi hitta motstånd måste vara 77,5 ohm vardera, som är hälften beräknas från det andra diagrammet.

Naturligtvis i praktiken du skulle bli svårt att hitta en 77,5 ohms motstånd, så att du bara skulle ersätta den närmaste tillgängliga värde, säger 75ohms och avsluta med lite mer ström i LED eller 82ohms för att vara säker och ha lite mindre.

Varför i hela friden bör vi göra detta motstånd smörgås att köra en enkel LED... bra om du har en LED är det allt lite fånigt, men detta är en instructable på charlieplexing och det är praktiskt för nästa steg.