วิธีการคำนวณค่าตัวต้านทานสำหรับกราฟิก LED 7 ส่วน?

การคำนวณค่าตัวต้านทานสำหรับกราฟิก LED 7 เซ็กเมนต์เป็นขั้นตอนสำคัญในการรับรองการทำงานที่เหมาะสมและอายุยืน ในฐานะซัพพลายเออร์ที่เชื่อถือได้ของกราฟิก LED 7 กลุ่มฉันเข้าใจถึงความสำคัญของการคำนวณที่ถูกต้อง ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะแนะนำคุณตลอดกระบวนการแบ่งปันสูตรที่จำเป็นและข้อควรพิจารณาเพื่อทำให้โครงการของคุณประสบความสำเร็จ

ทำความเข้าใจกับกราฟิก LED 7 เซ็กเมนต์

ก่อนที่เราจะดำน้ำในการคำนวณตัวต้านทานเรามาทำความเข้าใจสั้น ๆ ว่ากราฟิก LED 7 เซ็กเมนต์คืออะไร จอแสดงผลเหล่านี้ประกอบด้วยเซ็กเมนต์ LED เจ็ดตัวที่จัดเรียงในรูปร่าง "8" พร้อมกับจุดทศนิยม ด้วยการทำให้การรวมกันของกลุ่มเหล่านี้เป็นจุดรวมที่แตกต่างกันเราสามารถแสดงหมายเลขจาก 0 ถึง 9 รวมถึงตัวอักษรและสัญลักษณ์บางอย่าง

7 เซ็กเมนต์กราฟิก LED มีหลายประเภทรวมถึงLED สองหลักเจ็ดส่วนและLED สามหลัก 7 ส่วนซึ่งมักใช้ในนาฬิกาดิจิตอลเครื่องคิดเลขและอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ

ทำไมเราต้องมีตัวต้านทาน?

LED เป็นส่วนประกอบที่ละเอียดอ่อนซึ่งต้องใช้จำนวนกระแสที่เฉพาะเจาะจงในการทำงานอย่างถูกต้อง หากกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน LED มากเกินไปมันอาจทำให้ร้อนเกินไปและเผาไหม้ ตัวต้านทานใช้เพื่อ จำกัด กระแสที่ไหลผ่าน LED ปกป้องจากความเสียหายและทำให้มั่นใจได้ว่ามันทำงานภายในช่วงปัจจุบันที่ปลอดภัย

การคำนวณค่าตัวต้านทาน

ในการคำนวณค่าตัวต้านทานสำหรับ LED 7 เซ็กเมนต์เราจำเป็นต้องรู้พารามิเตอร์หลักสามตัว:

แรงดันไฟฟ้า ($ v_ {cc} $): นี่คือแรงดันไฟฟ้าที่จัดทำโดยแหล่งพลังงานเช่นแบตเตอรี่หรือแหล่งจ่ายไฟ
แรงดันไปข้างหน้า ($ v_f $): แรงดันไปข้างหน้าคือแรงดันไฟฟ้าตกผ่าน LED เมื่อมันดำเนินการกระแสไฟฟ้า สีที่แตกต่างกันของไฟ LED มีแรงดันไปข้างหน้าแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่นไฟ LED สีแดงมักจะมีแรงดันไปข้างหน้าประมาณ 1.8 - 2.2V ในขณะที่ไฟ LED สีน้ำเงินและสีขาวมีแรงดันไปข้างหน้าสูงกว่าประมาณ 3.0 - 3.6V
ต้องการปัจจุบัน ($ i $): นี่คือจำนวนกระแสที่เราต้องการไหลผ่าน LED กระแสการดำเนินงานทั่วไปสำหรับ LED 7 เซ็กเมนต์อยู่ที่ประมาณ 10 - 20mA

สูตรสำหรับการคำนวณค่าตัวต้านทาน ($ r $) ขึ้นอยู่กับกฎหมายของโอห์มซึ่งระบุว่า $ v = ir $ โดยที่ $ v $ เป็นแรงดันไฟฟ้าทั่วตัวต้านทาน $ i $ เป็นปัจจุบันที่ไหลผ่านตัวต้านทานและ $ r $ คือความต้านทาน

แรงดันไฟฟ้าข้ามตัวต้านทาน ($ v_r $) สามารถคำนวณได้โดยการลบแรงดันไปข้างหน้าของ LED ($ v_f $) จากแรงดันไฟฟ้าซัพพลาย ($ v_ {cc} $):
[v_r = v_ {cc} -v_f]

จากนั้นใช้กฎของโอห์มเราสามารถคำนวณค่าตัวต้านทาน:
[r = \ frac {v_r} {i} = \ frac {v_ {cc} -v_f} {i}]

การคำนวณตัวอย่าง

สมมติว่าเรามี LED เซ็กเมนต์ Red 7 ที่มีแรงดันไปข้างหน้า ($ v_f $) ที่ 2.0V แรงดันไฟฟ้า ($ v_ {cc} $) ของ 5V และเราต้องการกระแส ($ i $) ที่ 15ma (หรือ 0.015a) เพื่อไหลผ่าน LED

ก่อนอื่นเราคำนวณแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวต้านทาน:
[v_r = v_ {cc} -v_f = 5V - 2.0V = 3V]

จากนั้นเราคำนวณค่าตัวต้านทาน:
[r = \ frac {v_r} {i} = \ frac {3v} {0.015a} = 200 \ omega]

ดังนั้นในตัวอย่างนี้เราจะต้องมีตัวต้านทาน 200 โอห์มเพื่อ จำกัด กระแสที่ไหลผ่านส่วนสีแดง 7 นำไปสู่ 15mA

ข้อควรพิจารณาสำหรับหลายส่วน

ในจอแสดงผล LED 7 ส่วนอาจมีหลายเซ็กเมนต์ในเวลาเดียวกัน เมื่อคำนวณค่าตัวต้านทานเราจำเป็นต้องพิจารณากระแสทั้งหมดที่ดึงโดยกลุ่มทั้งหมดที่มีแนวโน้มว่าจะสว่างพร้อมกัน

หากมีการเชื่อมต่อหลายส่วนในแบบคู่ขนานกระแสรวมจะเป็นผลรวมของกระแสที่ไหลผ่านแต่ละเซ็กเมนต์ ในกรณีนี้เราอาจต้องปรับค่าตัวต้านทานตามเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสทั้งหมดไม่เกินคะแนนปัจจุบันสูงสุดของแหล่งพลังงานหรือ LED

ใช้เครือข่ายตัวต้านทาน

เพื่อความสะดวกเครือข่ายตัวต้านทานมักใช้ในแอปพลิเคชัน LED 7 ส่วน เครือข่ายตัวต้านทานประกอบด้วยตัวต้านทานหลายตัวที่เชื่อมต่อเข้าด้วยกันในแพ็คเกจเดียวซึ่งทำให้การออกแบบวงจรง่ายขึ้นและลดจำนวนส่วนประกอบบนแผงวงจรพิมพ์

เมื่อใช้เครือข่ายตัวต้านทานตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่าความต้านทานของตัวต้านทานแต่ละตัวมีความเหมาะสมสำหรับกลุ่ม LED ที่เชื่อมต่อกับ

อุณหภูมิและความอดทน

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าแรงดันไปข้างหน้าของ LED อาจแตกต่างกันไปตามอุณหภูมิ เมื่ออุณหภูมิเพิ่มขึ้นแรงดันไปข้างหน้าของ LED อาจลดลงเล็กน้อยซึ่งอาจทำให้กระแสไหลผ่าน LED เพิ่มขึ้น ในการพิจารณาสิ่งนี้เป็นความคิดที่ดีที่จะเลือกตัวต้านทานที่มีค่าความต้านทานสูงกว่าค่าที่คำนวณได้เล็กน้อยเพื่อให้แน่ใจว่า LED ทำงานภายในช่วงปัจจุบันที่ปลอดภัยภายใต้สภาวะอุณหภูมิที่แตกต่างกัน

นอกจากนี้ตัวต้านทานยังมีความอดทนซึ่งหมายความว่าค่าความต้านทานที่แท้จริงของพวกเขาอาจเบี่ยงเบนจากค่าเล็กน้อย ตัวอย่างเช่นตัวต้านทานที่มีความอดทน 5% อาจมีค่าความต้านทานจริงที่อยู่ภายใน± 5% ของค่าเล็กน้อย เมื่อเลือกตัวต้านทานให้พิจารณาความอดทนและเลือกตัวต้านทานที่มีความอดทนที่เหมาะสมสำหรับแอปพลิเคชันของคุณ

บทสรุป

การคำนวณค่าตัวต้านทานสำหรับกราฟิก LED 7 เซ็กเมนต์เป็นกระบวนการที่ตรงไปตรงมาเมื่อคุณเข้าใจหลักการและสูตรพื้นฐาน โดยทำตามขั้นตอนที่ระบุไว้ในโพสต์บล็อกนี้คุณสามารถมั่นใจได้ว่า LED 7 เซ็กเมนต์ของคุณจะทำงานอย่างถูกต้องและมีอายุการใช้งานที่ยาวนาน

เป็นซัพพลายเออร์ของกราฟิก LED 7 กลุ่มฉันมุ่งมั่นที่จะจัดหาผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพสูงและการสนับสนุนทางเทคนิคเพื่อช่วยคุณในโครงการของคุณ หากคุณมีคำถามใด ๆ เกี่ยวกับการคำนวณค่าตัวต้านทานหรือต้องการความช่วยเหลือเกี่ยวกับแอปพลิเคชัน LED 7 เซ็กเมนต์ของคุณโปรดอย่าลังเลที่จะติดต่อฉันสำหรับการอภิปรายเพิ่มเติมและโอกาสในการจัดหา

การอ้างอิง

Horowitz, P. , & Hill, W. (1989) ศิลปะของอิเล็กทรอนิกส์ สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
เซมิคอนดักเตอร์แห่งชาติ (2000) OP แอมป์สำหรับทุกคน Texas Instruments