Hvorfor en LED være koblet til en motstander?

En LED eller light-emitting diode, er en solid-state elektronisk komponent som produserer lys fra en elektrisk strøm. I motsetning til en glødende lyspære, som leder strøm i to retninger, en LED, som en diode, dirigerer i bare ett. Sin foretrukne retning tillater en skadelig mengde strøm gjennom enheten, så for å begrense strømmen, må du legge til en motstand til sin krets.

Forward Ledning

Du kan koble til en strømkilde til en LED på to måter: forover eller bakover. Det motsatte, eller bakover, setter forbindelse LEDene anode til en negativ spenning og katoden til en positiv spenning. Siden enheten er en diode, blokkerer ethvert strømmen i denne retningen og gir ingen lys. I fremover forbindelse, har katoden en negativ spenning og anoden har positiv spenning. Her er motstanden svært lav, strøm flyter fritt og LED skinner klart.

Current Source

De fleste strømkilder, for eksempel batterier eller AC adapter, er i stand til mellom noen hundre milliampere til noen få ampere strøm. Når en krets har lav motstand, vil kilde gi den så mye strøm som det kan. Motstand "forsinker" frekvensen av strømmen i en krets, omtrent som et smalt rør rommer bare en langsom strøm av vann.

Maksimal Forward Current

Mange typer elektroniske enheter, inkludert LED, dioder og transistorer, har en maksimal utforming strøm. Når strømmen overstiger denne grensen, brenner enheten ut og mislykkes. Enkle lysdioder, som brukes til indikatorer og numeriske skjermer, har en grense på ca 20 milliampere. Høy effekt eller høy lysstyrke LED, slik som de som brukes for rombelysning, har høyere strømgrenser, men du kan ikke overstige disse, heller, uten å brenne ut enheten.

Ohms lov

En regel av elektriske teori kalt Ohms lov sier at strøm i ampere tilsvarer spenningen i volt dividert med motstand i ohm. For en gitt spenning, gir en lav motstand er større strøm enn en høy ett. En LED frem motstanden er lav, så det er behov for ekstra motstand for å holde den fra å brenne ut.

seriemotstand

For å begrense den strøm som flyter til en LED, bruke en motstand i serieforbindelse, som betyr at lysdiodene anode kobles til den ene leder av en motstand, og den andre motstanden ledningen kobles til positiv strøm. Den LED katode ledelsen kobles til negativ effekt. Siden LED fører er ikke både direkte koblet til strøm, må strøm flyte gjennom motstanden, som begrenser strømmen. I en typisk lav-volt likestrøm (DC) krets, kan du bruke en 470-ohm 1/4 watt motstand. For å beregne en eksakt motstand, bruke formelen R = (Vs - Vl) / I, der R er motstand i ohm, er Vs forsyningsspenningen, Vl er LED spenning, og jeg er den nåværende. Hvis lampen trenger 2 volt og 20 milliampere av strøm, og du bruker et 9-volts batteri, blir formelen R = (9-2) / 0,02, som arbeider ut til 350 ohm.