Расчет резистора понижающего: Расчёт сопротивления для понижения напряжения

Расчет понижающего резистора

Иногда возникает задача понизить переменное напряжение сети вольт до некоторого заданного значения, причем применение понижающего трансформатора в таком случае не всегда бывает целесообразным. Скажем, низкочастотный понижающий трансформатор, выполненный традиционно на трансформаторном железе, способный преобразовать мощность Ватт, весит больше килограмма, не говоря о высокой стоимости. Следовательно в некоторых случаях можно применить гасящий резистор, который ограничит ток, однако при этом на самом гасящем резисторе выделится мощность в виде тепла, а это не всегда является приемлемым. Например, если нужно запитать Ваттную лампу только на половину ее наминала, потребовалось бы рассеять мощность в Ватт на гасящем резисторе, а это крайне сомнительное решение.

Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

• Как рассчитать резистор для светодиода
• Расчет резистора для светодиода, калькулятор
• Расчёт резистора для светодиода, формулы и калькулятор
• Расчет и подбор сопротивления для светодиода
• Полезные товары
• Как рассчитать сопротивление резистора для светодиода?
• Расчёт блока питания с гасящим конденсатором + онлайн-калькулятор
• Помогите с подбором резистора для понижения напряжения кулера
• Он-лайн калькуляторы для радиолюбителя
• Расчет понижающего резистора

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Расчет резистора для светодиода

Как рассчитать резистор для светодиода

Светодиод является полупроводниковым прибором с нелинейной вольт-амперная характеристикой ВАХ. Его стабильная работа, в первую очередь, зависит от величины, протекающего через него тока. Любая, даже незначительная, перегрузка приводит к деградации светодиодного чипа и снижению его рабочего ресурса. Чтобы ограничить ток, протекающий через светодиод на нужном уровне, электрическую цепь необходимо дополнить стабилизатором.

Простейшим, ограничивающим ток элементом, является резистор. Расчет резистора для светодиода не является сложной задачей и производится по простой школьной формуле. А вот с физическими процессами, протекающими в p-n-переходе светодиода, рекомендуется познакомиться ближе. Ниже представлена принципиальная электрическая схема в самом простом варианте. В ней светодиод и резистор образуют последовательный контур, по которому протекает одинаковый ток I. Питается схема от источника ЭДС напряжением U.

Используя второе правило Кирхгофа, получается следующее равенство: или его интерпретация. Значение R LED меняется при изменении условий работы полупроводникового прибора.

В данном случае переменными величинами являются ток и напряжение, от соотношения которых зависит величина сопротивления. Наглядным объяснением сказанного служит ВАХ светодиода. На начальном участке характеристики примерно до 2 вольт происходит плавное нарастание тока, в результате чего R LED имеет большое значение.

Затем p-n-переход открывается, что сопровождается резким увеличением тока при незначительном росте прикладываемого напряжения. Путём несложного преобразования первых двух формул можно определить сопротивление токоограничивающего резистора: U LED является паспортной величиной для каждого отдельного типа светодиодов.

Имея на руках ВАХ исследуемого светодиода, можно рассчитать резистор графическим способом. Конечно, такой способ не имеет широкого практического применения.

Ведь зная ток нагрузки, из графика можно легко вычислить величину прямого напряжения. Для этого достаточно с оси ординат I провести прямую линию до пересечения с кривой, а затем опустить линию на ось абсцисс U LED. В итоге все данные для расчета сопротивления получены.

Тем не менее, вариант с использованием графика уникален и заслуживает определенного внимания. Рассчитаем резистор для светодиода АЛ с номинальным током 20 мА, который необходимо подключить к источнику питания 5 В.

Для этого из точки 20 мА проводим прямую линию до пересечения с кривой LED. Далее через точку 5 В и точку на графике проводим линию до пересечения с осью ординат и получаем максимальное значение тока I max , примерно равное 50 мА.

Используя закон Ома, рассчитываем сопротивление: Чтобы схема была безопасной и надёжной нужно исключить перегрев резистора. Для этого следует найти его мощность рассеивания по формуле:. Подключать светодиод через резистор можно, если вопрос эффективности схемы не является первостепенным. Например, использование светодиода в роли индикатора для подсветки выключателя или указателя сетевого напряжения в электроприборах.

В подобных устройствах яркость не важна, а мощность потребления не превышает 0,1 Вт. Подключая светодиод с потреблением более 1 Вт, нужно быть уверенным в том, что блок питания выдаёт стабилизированное напряжение. Если входное напряжение схемы не стабилизировано, то все помехи и скачки будут передаваться в нагрузку, нарушая работу светодиода. Ярким примером служит автомобильная электрическая сеть, в которой напряжение на аккумуляторе только теоретически составляет 12 В.

В самом простом случае делать светодиодную подсветку в машине следует через линейный стабилизатор из серии LM78XX. А чтобы хоть как-то повысить КПД схемы, включать нужно по 3 светодиода последовательно. Также схема питания через резистор востребована в лабораторных целях для тестирования новых моделей светодиодов. В остальных случаях рекомендуется использовать стабилизатор тока драйвер.

Особенно тогда, когда стоимость излучающего диода соизмерима со стоимостью драйвера. Вы получаете готовое устройство с известными параметрами, которое остаётся лишь правильно подключить.

Чтобы помочь новичкам сориентироваться, приведем пару практических примеров расчета сопротивления для светодиодов. В первом случае проведем вычисление резистора, необходимого для подключения мощного светодиода Cree XM—L к источнику напряжения 5 В. В расчёты следует подставлять типовое значение U LED , так как. Однако на практике часто приходится округлять полученные результаты к ближайшему значению из стандартного ряда. Поэтому, чтобы не превысить рабочий ток нагрузки, необходимо расчётное сопротивление округлять в сторону увеличения.

Используя наиболее распространённые резисторы из ряда Е24, не всегда удаётся подобрать нужный номинал. Решить эту проблему можно двумя способами. Первый подразумевает последовательное включение добавочного токоограничительного сопротивления, который должен компенсировать недостающие Омы. Его подбор должен сопровождаться контрольными измерениями тока. Второй способ обеспечивает более высокую точность, так как предполагает установку прецизионного резистора. В любом случае лучше оставить реальный ток немного меньше от номинала.

Это не сильно повлияет на яркость, зато обеспечит кристаллу щадящий режим работы. Мощность, рассеиваемая резистором, составит:. Вычислим КПД собранного светильника:. По аналогии с первым примером разберемся, какой нужен резистор для SMD светодиода Здесь нужно учесть конструкционные особенности светодиода, который состоит из трёх независимых кристаллов.

Значит, светодиод можно запитать от одного резистора, объединив 3 анода в одну группу, а три катода — в другую. Ближайшее стандартное значение — 30 Ом. Поэтому управлять красным, зелёным и синим цветом, придётся тремя резисторами разного номинала. Представленный ниже онлайн калькулятор для светодиодов — это удобное дополнение, которое произведет все расчеты самостоятельно. С его помощью не придётся ничего рисовать и вычислять вручную. Всё что нужно — это ввести два главных параметра светодиода, указать их количество и напряжение источника питания.

Одним кликом мышки программа самостоятельно произведёт расчет сопротивления резистора, подберёт его номинал из стандартного ряда и укажет цветовую маркировку. Кроме этого, программа предложит уже готовую схему включения. Напряжение источника питания В :. Прямое напряжение светодиода В :. Прямой ток светодиода мА :.

Количество светодиодов:. Дополняя вышесказанное стоит отметить, что если прямое напряжение светодиода значительно ниже напряжения питания, то схемы включения через резистор малоэффективны. Вся лишняя энергия впустую рассеивается резистором, существенно занижая КПД устройства. Светодиодная лента SMD , её особенности и разновидности. Как правильно подключить светодиодный прожектор к сети вольт?

Срок службы светодиодных ламп и светильников: реалии и сказки производителей. Стабилизаторы тока на lm, lm, lm и их применение для светодиодов. Чем отличаются светодиодные лампы от энергосберегающих? Какие лампы лучше для дома — светодиодные или энергосберегающие? Расчет и подбор сопротивления для светодиода.

Резистор ограничивает, но не стабилизирует ток. Схема подключения. Принципиальная схема. Другое расположение светодиодов.

Резистор 4 полосы. Читайте так же. Последние публикации Самые популярные статьи Последние комментарии.

Расчет резистора для светодиода, калькулятор

Обнаружен блокировщик рекламы. Сайт Паяльник существует только за счет рекламы, поэтому мы были бы Вам благодарны если Вы внесете сайт в список исключений. Как это сделать? Главная Он-лайн калькуляторы.

Светодиоды. Виды, типы светодиодов. Подключение и расчёты.. Вот так светодиод выглядит в жизни: светодиод. А так обозначается на схеме.

Расчёт резистора для светодиода, формулы и калькулятор

Для чего служит светодиод? Светодиоды излучают свет, когда через них проходит электрический ток. Были изобретены в е года прошлого века для смены электрических лампочек, которые часто перегорали и потребляли много энергии. Если вы видите внутри светодиода его внутренности — катод имеет электрод большего размера но это не официальные метод. Светодиоды могут быть испорчены в результате воздействия тепла при пайке, но риск невелик, если вы паяете быстро. Никаких специальных мер предосторожности применять не надо для пайки большинства светодиодов, однако бывает полезно ухватиться за ножку светодиода пинцетом — для теплоотвода. Светодиод перегорит практически моментально, поскольку слишком большой ток сожжет его. Светодиоды должны иметь ограничительный резистор. Для быстрого тестирования 1кОм резистор подходит большинству светодиодов если напряжение 12V или менее. Не забывайте подключать светодиоды правильно, соблюдая полярность!

Расчет и подбор сопротивления для светодиода

Тема в разделе » Схемотехника, компоненты, модули «, создана пользователем Dehard4z , 24 мар Войти или зарегистрироваться. Искать только в заголовках Сообщения пользователя: Имена участников разделяйте запятой. Новее чем: Искать только в этой теме Искать только в этом разделе Отображать результаты в виде тем.

Маломощные зарядные устройства для герметизированных малогабаритных аккумуляторов, блоки питания для светодиодных ламп, блоки питания для низковольтных слаботочных устройств обычно подключают к первичной сети переменного тока вольт через понижающие трансформаторы или добавочные резисторы. При этом на гасящем резисторе выделяется большая бесполезная мощность в виде тепла, а трансформаторы имеют большие габариты и вес.

Полезные товары

Каждый уважающий себя радио-мастер обязан знать формулы для расчета различных электрических величин. Ведь при ремонте электронных устройств или сборке электронных самоделок очень часто приходится проводить подобные расчеты. Как рассчитать емкость конденсатора, как рассчитать сопротивление резистора или узнать мощность устройства — в этом помогут формулы для радиолюбительских расчетов. На нем строится большинство расчетов в радиоэлектронике. Закон Ома выражается в трех формулах:.

Как рассчитать сопротивление резистора для светодиода?

Скачать файл: StabDesign. Скачать файл: RadioAmCalc Скачать файл: assist. Скачать файл: TransistorAmp. Скачать файл: ST1Scalculator-open-office.

Последовательное соединение резисторов Расчет и выбор номиналов элементов для понижающего DC-DC-преобразователя на.

Расчёт блока питания с гасящим конденсатором + онлайн-калькулятор

Для устойчивой работы светодиоду необходим источник постоянного напряжения и стабилизированный ток, который не будет превышать величины, допустимые спецификой конкретного светодиода. Если необходимо подключить светодиоды индикаторные, рабочий ток которых не превышает мА, можно ограничить ток посредством резисторов. Если речь идет о питании мощных светодиодов с рабочими токами от сотен миллиампер до единиц ампер, то не обойтись без специальных устройств — драйверов подробнее об этих устройствах читайте в статье «Драйвера для светодиодов» , готовые модели драйверов можно увидеть здесь.

Помогите с подбором резистора для понижения напряжения кулера

ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Расчет резистора и его мощности для одного …

При подключении светодиодов небольшой мощности чаще всего используется гасящий резистор. Это наиболее простая схема подключения, которая позволяет получить требуемую яркость без использования дорогостоящих драйверов. Однако, при всей ее простоте, для обеспечения оптимального режима работы необходимо провести расчет резистора для светодиода. Эта характеристика показывает зависимость тока, проходящего через светоизлучающий диод, от напряжения, приложенного к нему.

Если мы подключим диод и резистор последовательно с источником постоянного напряжения так, чтобы диод был смещен в прямом направлении как показано на рисунке ниже a , падение напряжения на диоде будет оставаться достаточно постоянным в широком диапазоне напряжений источника питания.

Он-лайн калькуляторы для радиолюбителя

Представленная и описанная в этой статье схема позволяет изготовить малогабаритный блок питания для низкоточных схем, преобразующий переменное сетевое напряжение в постоянное напряжение заданного уровня. Принцип действия схемы очень простой — последовательно с выпрямительным мостом с которого снимается рабочее напряжение на сглаживающий конденсатор и нагрузку включен конденсатор, на котором гасится избыточное напряжение. Собственно, из-за этого гасящего конденсатора схема и получила своё название. Другое название этого конденсатора — балластный, соответственно, другое название схемы — схема с балластным конденсатором. Добавлю некоторые пояснения касательно предложенной схемы.

Расчет понижающего резистора

В радиолюбительской практике, да и в промышленной аппаратуре источником электрического тока обычно являются гальванические элементы, аккумуляторы, или промышленная сеть вольт. Если радиоприбор переносной мобильный , то использование батарей питания себя оправдывает такой необходимостью. Но если радиоприбор используется стационарно, имеет большой ток потребления, эксплуатируется в условиях наличия бытовой электрической сети, то питание его от батарей практически и экономически не выгодно. Для питания различных устройств низковольтным напряжением от бытовой сети вольт существуют различные виды и типы преобразователей напряжения бытовой сети вольт в пониженное.

Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт (резистор, микросхема) ?

 В этой статье расскажу о весьма банальных вещах, что не менялись уже не одно десятилетие, да они вообще не менялись. Другое дело, что с тех пор как был изучен принцип снижения напряжения в замкнутой цепи за счет сопротивления, появились и другие принципы питания нагрузки, за счет ШИМ, но тема это отдельная, хотя и заслуживающая внимания. Поэтому продолжу все-таки по порядку логического русла, когда расскажу о законе Ома, потом о его применении для различных радиоэлементов участвующих в понижении напряжения, а после уже можно упомянуть и о ШИМ.

Закон Ома при понижении напряжения

 Собственно был такой дядька Георг Ом, который изучал протекание тока в цепи. Производил измерения, делал определенные выводы и заключения. Итогами его работы стала формула Ома, как говорят закон Ома. Закон описывает зависимость падения напряжения, тока от сопротивления.
Сам закон весьма понятен и схож с представлением таких физических событий как протекание жидкости по трубопроводу. Где жидкость, а вернее ее расход это ток, а ее давление это напряжение. Ну и само собой любые изменения сечения или препятствия в трубе для потока, это будет сопротивлением. Итого получается, что сопротивление «душит» давление, когда из трубы под давлением, могут просто капать капли, и тут же падает и расход. Давление и расход величины весьма зависящие друг от друга, как ток и напряжение. В общем если все записать формулой, то получается так:

R=U/I; То есть давление (U) прямо пропорционально сопротивлению в трубе (R), но если расход (I) будет большой, то значит сопротивления как такового нет… И увеличенный расход должен показывать на пониженное сопротивление.

 Весьма туманно, но объективно! Осталось сказать, что закон то этот впрочем, был получен эмпирическим путем, то есть окончательные факторы его изменения весьма не определены.
Теперь вооружившись теоретическими знаниями, продолжим наш путь в познании того, как же снизить нам напряжение.

Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт с помощью резистора

 Самое простое это взять и использовать нестабилизированную схему. То есть когда напряжение просто понизим за счет сопротивления и все. Рассказывать о таком принципе особо нечего, просто считаем по формуле выше и все. Приведу пример. Скажем снижаем с 12 вольт до 5.

R=U/I. С напряжением понятно, однако смотрите, у нас недостаточно данных! Ничего не известно о «расходе», о токе потребления. То есть если вы решите посчитать сопротивление для понижения напряжения, то обязательно надо знать, сколько же «хочет кушать» наша нагрузка.

Эту величину вам необходимо будет посмотреть на приборе, который вы собираетесь питать или в инструкции к нему. Примем условно ток потребления 50 мА=0,05 А. Осталось также еще заметить, что по этой формуле мы подберем сопротивление, которое будет полностью гасить напряжение, а нам надо оставить 5 вольт, то 12-5=7 вольт подставляем в формулу.
R= 7/0,05=140 Ом нужно сопротивление, чтобы после из 12 вольт получить 5, с током на нагрузке в 50 мА.
 Осталось упомянуть о не менее важном! О том, что любое гашение энергии, а в данном случае напряжение, связано с рассеиваемой мощностью, то есть наш резистор должен будет «выдержать» то тепло, которое будет рассеивать. Мощность резистора считается по формуле.
P=U*I. Получаем. P=7*0,05=0,35 Вт должна быть мощность резистора. Не менее. Вот теперь курс расчет для резистора можно считать завершенным.

Как понизить напряжение с 12 на 5 вольт с помощью микросхемы

 Ничего принципиально не меняется и в этом случае. Если сравнивать этот вариант понижения через микросхему, с вариантом использующим резистор. По факту здесь все один в один, разве что добавляются полезные «интеллектуальные» особенности подстройки внутреннего сопротивления микросхемы исходя из тока потребления. То есть, как мы поняли из абзаца выше, в зависимости от тока потребления, расчетное сопротивление должно «плавать». Именно это и происходит в микросхеме, когда сопротивление подстраивается под нагрузку таким образом, что на выходе микросхемы всегда одно и тоже напряжение питания! Ну и плюсом идут такие «полезные плюшки» как защита от перегрева и короткого замыкания. Что касательно микросхем, так называемых стабилизаторов напряжения на 5 вольт, то это могут быть: LM7805, КРЕН142ЕН5А. Подключение тоже весьма простое.

Само собой для эффективной работы микросхемы ставим ее на радиатор. Ток стабилизации ограничен 1,5 -2 А.
Вот такие вот принципы понижения напряжения с 12 на 5 вольт. Теперь один раз их поняв, вы сможете легко рассчитать какое сопротивление надо поставить или как подобрать микросхему, чтобы получить любое другое более низкое напряжение.
Осталось сказать пару слов о ШИМ.

 Широко импульсная модуляция весьма перспективный и самое главное высокоэффективный метод питания нагрузки, но опять же со своими подводными камнями. Вся суть ШИМ сводится к тому, чтобы выдавать импульсами такое напряжение питание, которое суммарно с моментами отсутствия напряжения будет давать мощность и среднее напряжение достаточное для работы нагрузки. И здесь могут быть проблемы, если подключить источник питания от одного устройства к другому. Ну, самые простые проблемы это отсутствие тех характеристик, которые заявлены. Возможны помехи, неустойчивая работа. В худшем случае ШИМ источник питания может и вовсе сжечь прибор, под которые не предназначен изначально!

Резисторы: Подтягивающие и подтягивающие резисторы

По

Джиджи
2 года назад

Вы когда-нибудь задумывались о том, почему резисторы так широко используются, но почти никто не отдает им должного за то, что они делают? Прежде чем мы углубимся в то, что именно представляют собой подтягивающие и подтягивающие резисторы, нам нужно сначала понять, что такое резисторы.

Итак, вот некоторые основы, которые вы должны понять о резисторах, прежде чем мы сможем приступить к нашей сегодняшней основной теме!

Резисторы

Резисторы определяются как пассивные электрические компоненты с двумя выводами, которые реализуют электрическое сопротивление как элемент цепи.

Ссылка: Википедия

Таким образом, можно сказать, что основной задачей резисторов является регулирование или установка потока электронов (тока) через них с помощью типа проводящего материала, из которого они состоят.

Символ, обозначающий резисторы:

Существует множество типов резисторов, но обычно их можно разделить на 4 группы :

• Углеродный резистор – Низкая мощность, изготовлен из угольной пыли или графитовой пасты.
• Полупроводниковый резистор – высокочастотная/прецизионная тонкопленочная технология поверхностного монтажа.
• Резистор с проволочной обмоткой – Очень высокая номинальная мощность, металлический корпус для установки на радиатор.
• Пленочный или металлокерамический резистор – Очень низкая мощность, изготовлен из проводящей пасты на основе оксида металла.

Хотите узнать больше о резисторах? Кликните сюда!

Теперь, когда мы знаем больше о резисторах, мы можем перейти к тому, что будет освещено в этом блоге:

• Подтягивающий резистор
• Подтягивающий резистор
• Разница между подтягивающим и подтягивающим резистором
• Типичные области применения подтягивающего и подтягивающего резистора
• Расчет фактических значений подтягивающего и подтягивающего резистора
• Практический пример

Подтягивающие резисторы

Подтягивающие резисторы определяются как резисторы, которые используются для обеспечения натяжения провода до высокого логического уровня при отсутствии входного сигнала.

Это означает, что подтягивающие резисторы подключаются между источником напряжения и конкретным контактом, они также часто встречаются в цифровых логических схемах.

Ref: EEPower

Одна вещь, которую нужно знать перед использованием подтягивающего резистора, это логические состояния. Логические схемы имеют 3 логических состояния: высокий, низкий и плавающий (или высокий импеданс). Целью подтягивающего резистора является обеспечение того, чтобы входные контакты были эквивалентны напряжению земли или VCC (общий коллектор напряжения). Как правило, они также используются в сочетании с переключателями или транзисторами.

Подтягивающие резисторы

Подтягивающие резисторы определяются как резисторы, которые используются для обеспечения натяжения провода до высокого логического уровня при отсутствии входного сигнала.

Это означает, что подтягивающие резисторы подключаются между землей и соответствующим контактом на устройстве. Хотя они менее распространены, чем подтягивающие резисторы, они работают так же, как подтягивающие резисторы.

Ref: EEPower

Одно замечание по поводу подтягивающих резисторов: они должны иметь большее сопротивление, чем импеданс логической схемы, иначе они могут слишком сильно снизить общее напряжение. Это приведет к тому, что входное напряжение на выводе останется на постоянном низком логическом уровне.

Разница между подтягивающим и подтягивающим резисторами

Ref: Elprocus

Типичные области применения подтягивающих и подтягивающих резисторов

Подтягивающие резисторы (более распространенный):

• Аналого-цифровые преобразователи для обеспечения управляемого потока тока в резистивный датчик.
• Шина протокола I2C.
• Интерфейс коммутатора с микроконтроллером.
• Шина протокола I2C

Расчет фактических значений подтягивающего и подтягивающего резистора

Чтобы рассчитать подтягивающее и подтягивающее сопротивления, нам нужно сначала применить формулу закона Ома: Сопротивление = Напряжение/ Текущий или Р= В/И .

Однако, прежде чем мы сможем рассчитать фактические значения, вот несколько вещей, которые следует учитывать при выборе номинала резистора:

• Значение резистора не должно быть слишком большим, поскольку оно влияет на протекание тока для функционирования входного контакта.
• Значение резистора не должно быть слишком низким, иначе через него может протекать избыточный ток, что может привести к короткому замыканию.

Практический пример

Чтобы лучше проиллюстрировать, как фактически рассчитать сопротивление натяжению вверх и вниз, вот пример того, как это сделать:

Подтягивающий резистор Пример:

Ссылка: gadgettronix

Предположим, что ток равен 100 мкА при +5 В постоянного тока (напряжение источника). Мы используем 4 В в качестве подтягивающего напряжения (минимальное напряжение), потому что наше напряжение Vcc равно 5, и наш подтягивающий резистор не должен ни превосходить Vcc, ни быть слишком низким.

Теперь мы можем применить нашу формулу: R = V/I, но нам нужно вычесть наше минимальное напряжение, чтобы получить значение R = (5 – 4)/100 мкА . Следовательно, получим: R = 1/100 мкА, окончательный ответ: 10 кОм.

Пример подтягивающего резистора:

Ref: gadgettronix

Значение подтягивающего резистора для расчета немного отличается от значения подтягивающего резистора. Зная, что ток равен 100 мкА, мы возьмем 0,5 В в качестве нашего понижающего напряжения, поскольку входное напряжение равно 0,8 В.

Таким образом, еще раз применяя наше R = V/I, но на этот раз нам не нужно минус, так что наша формула остается постоянной. Разбивка по цифрам: R = 0,5 В / 100 мкА, и наш окончательный ответ — 5 кОм.

Резюме

И это про подтягивающие и подтягивающие резисторы! Мы обсудили основные резисторы, информацию о подтягивающих и подтягивающих резисторах, их отличиях и применении. Надеюсь, это помогло вам лучше понять подтягивающие и подтягивающие резисторы!

Рекомендуемая литература

[Блог] Подтягивающий резистор и подтягивающий резистор — различия, Руководство по Arduino

Теги: открытое оборудование, подтягивающий резистор, подтягивающий резистор, резистор

Подтягивающие и подтягивающие резисторы

— основы схемотехники

Если вы посмотрите на любую цифровую электронную схему, вы в основном найдете в ней подтягивающие и подтягивающие резисторы. Они используются для правильного смещения входов цифровых вентилей, чтобы они не плавали случайным образом, когда входное условие отсутствует. Для любого микроконтроллера во встроенной системе, такой как Arduino, подтягивающие и подтягивающие резисторы используют входные и выходные сигналы для связи с внешними аппаратными устройствами, ввод-вывод общего назначения (GPIO). Реализация подтягивающих и подтягивающих резисторов в схеме позволит вам достичь либо «высокого», либо «низкого» состояния. Если вы не реализуете это и к вашим контактам GPIO ничего не подключено, ваша программа будет считывать «плавающее» состояние импеданса.

Подтягивающие резисторы

Подтягивающий резистор используется для создания дополнительного контура над критически важными компонентами, обеспечивая при этом четкое определение напряжения, даже когда переключатель разомкнут. Он используется для обеспечения подтягивания провода к высокому логическому уровню при отсутствии входного сигнала. Это не особый вид резистора. Это простые резисторы с постоянным значением, подключенные между источником напряжения и соответствующим выводом, который определяет входное или выходное напряжение в отсутствие управляющего сигнала. Когда переключатель разомкнут, напряжение входа затвора подтягивается до уровня входного напряжения. Когда ключ замкнут, входное напряжение на затворе уходит прямо на землю. Вам нужно использовать подтягивающий резистор, когда у вас низкое состояние импеданса по умолчанию и вы хотите подтянуть сигнал к «высокому».

Схема подтягивающего резистора

На приведенном выше рисунке подтягивающий резистор с фиксированным номиналом использовался для подключения источника напряжения к определенному выводу в цифровой логической схеме. Подтягивающий резистор соединен с переключателем, чтобы обеспечить активное управление напряжением между землей и VCC, когда переключатель разомкнут. При этом на состояние схемы это никак не повлияет. Если мы не используем подтягивающий резистор, это приведет к короткому замыканию. Это связано с тем, что вывод нельзя закоротить напрямую на землю или VCC, так как это в конечном итоге приведет к повреждению цепи. Следуя принципу закона Ома, если имеется подтягивающее сопротивление, небольшой ток будет течь от источника к резисторам и переключателю, прежде чем достигнет земли.

Подтягивающие резисторы

С другой стороны, подтягивающий резистор используется для обеспечения того, чтобы входы логических систем устанавливались на ожидаемых логических уровнях всякий раз, когда внешние устройства отключены или имеют высокое сопротивление. Это гарантирует, что провод находится на определенном низком логическом уровне, даже если нет активных соединений с другими устройствами. Подтягивающий резистор удерживает логический сигнал вблизи нуля вольт (0 В), когда никакие другие активные устройства не подключены. Он понижает входное напряжение до земли, чтобы предотвратить неопределенное состояние на входе. Он должен иметь большее сопротивление, чем импеданс логической схемы. В противном случае входное напряжение на выводе будет иметь постоянное логическое низкое значение независимо от положения переключателя. Когда переключатель разомкнут, напряжение на входе затвора снижается до уровня земли. Когда ключ замкнут, входное напряжение на затворе переходит на Vin. Без резистора уровни напряжения практически плавали бы между двумя напряжениями.

Схема подтягивающего резистора

Как и подтягивающий резистор на первом рисунке, подтягивающие резисторы в этой схеме также обеспечивают активное управление напряжением между VCC и выводом микроконтроллера, когда переключатель разомкнут. В отличие от подтягивающего резистора, подтягивающий резистор подтягивает вывод к низкому значению, а не к высокому. Подтягивающий резистор, подключенный к земле или 0 В, устанавливает вывод цифрового логического уровня в значение по умолчанию или 0 до тех пор, пока переключатель не будет нажат и вывод логического уровня не станет высоким. Поэтому небольшое количество тока течет от источника 5 В к земле с помощью замкнутого переключателя и подтягивающего резистора, предотвращая короткое замыкание вывода логического уровня с источником 5 В.

Идеальные значения сопротивления для подтягивающих и подтягивающих резисторов

При нажатии кнопки на входной контакт устанавливается низкий уровень. Значение резистора рядом с источником питания определяет, сколько тока вы хотите пропустить от VCC через кнопку, а затем на землю. Через подтягивающий резистор будет протекать большой ток, если значение сопротивления слишком низкое. Это может привести к ненужному потреблению энергии, даже когда переключатель замкнут, поскольку устройство нагревается. Это состояние называется сильное подтягивание , и его всегда следует избегать, когда требуется низкое энергопотребление.

Когда кнопка не нажата, входной штырь находится в высоком положении. Значение подтягивающего резистора управляет напряжением на входном контакте. Когда переключатель разомкнут и высокое значение сопротивления подтягивания сочетается с большим током утечки от входного контакта, входное напряжение может стать недостаточным. Это называется иметь слабое подтягивание . Фактическое значение подтягивающего резистора зависит от импеданса входного вывода, который тесно связан с током утечки вывода.

На основании двух вышеприведенных условий для подтягивающих резисторов необходимо использовать резистор, который как минимум в 10 раз меньше, чем значение импеданса входного вывода. Для логических устройств, работающих при напряжении 5 В, типичное значение подтягивающего резистора должно быть в пределах 1–5 кОм.