Franzis Verlag 978-3-645-65272-8 User Manual

Page of 34
 
11
2.2 Zm
ě
na barvy 
Zapojte do obvodu místo 
č
ervené LED zelenou LED. Na kontaktech zelené svítivé diody nam
ěř
íte vyšší nap
ě
tí         
(2,2 V) než na kontaktech 
č
ervené svítivé diody (1,8 V). Z tohoto d
ů
vodu bude úbytek nap
ě
tí na p
ř
ed
ř
adném odporu 
nižší a diodou bude protékat rovn
ě
ž nižší proud (14,5 mA), p
ř
i
č
emž jas zelené svítivé diody bude p
ř
ibližn
ě
 stejný 
jako jas 
č
ervené svítivé diody. 
 
 
Obr. 2.5: Zapojení zelené LED 
 
Toto zapojení se pon
ě
kud liší od výše uvedených zapojení. Katoda diody a minus kontakt baterie jsou p
ř
ipojeny        
ke kost
ř
e (k uzemn
ě
ní). Vhodný p
ř
ed
ř
adný odpor vypo
č
ítáme op
ě
t podle Ohmova zákona. Podle údaj
ů
 výrobce 
svítivé diody 
č
iní nap
ř
íklad nap
ě
tí diody v propustném sm
ě
ru 2,0 V a proud, který má protékat diodou, má mít 
hodnotu 20 mA.  
Z toho vyplývá úbytek nap
ě
tí na p
ř
ed
ř
adném odporu 4 V (6 V – 2 V). 
R = U / I 
R = 4 V / 0,02 A 
R = 200 
Ω
 
 
Tento výpo
č
et vede v mnoha p
ř
ípadech k takové hodnot
ě
 odporu, která zcela neodpovídá hodnot
ě
 odporu 
normované 
ř
ady (E 24). V tomto p
ř
ípad
ě
 m
ů
žete použít nejbližší nižší nebo nižší hodnotu odporu, které této 
normované 
ř
ad
ě
 E 24 odpovídá. 
V našem p
ř
ípad
ě
 se bude jednat o hodnotu odporu 470 
Ω
, který je sou
č
ástí této stavebnice. V tomto p
ř
ípad
ě
         
bude protékat diodou nižší proud, který bude mít hodnotu asi 8,5 mA. V p
ř
ípad
ě
 pot
ř
eby (abyste zvýšili jas diody) 
m
ů
žete použít jako p
ř
ed
ř
adný odpor dva rezistory 470 
Ω
 zapojené paraleln
ě
.  
Tím docílíte hodnoty p
ř
ed
ř
adného odporu 235 
Ω
 (proud, který bude protékat svítivou diodou bude mít hodnotu          
asi 17 mA) – viz odstavec „2.8 Zapojení svítivých diod do série“ a obr. 2.18 a 2.19. 
 
2.3 Sm
ě
r toku elektrického proudu svítivou diodou 
Prove
ď
te obracené zapojení svítivé diody. P
ř
ipojte její anodu k minus (–) kontaktu baterie a katodu k plus (+) 
kontaktu baterie p
ř
es p
ř
ed
ř
adný odpor. V tomto p
ř
ípad
ě
 se svítivá dioda nerozsvítí a nebude jí protékat žádný 
proud. Takzvaný propustný sm
ě
r p
ř
edstavuje tok proudu od anody ke katod
ě
, bude-li anoda svítivé diody p
ř
ipojena 
k plus (+) kontaktu baterie (p
ř
es p
ř
ed
ř
adný odpor) a její anoda k minus (–) kontaktu baterie (p
ř
es p
ř
ed
ř
adný odpor). 
Dioda slouží v tomto p
ř
ípad
ě
 jako elektrický ventil. LED se rozsvítí jen tehdy, jestliže jí bude protékat proud. 
V záv
ě
rném sm
ě
ru se v
ě
tšinou uvádí maximální hodnota nap
ě
tí svítivých diod 5 V. Svítivé diody, které obsahuje 
tato stavebnice, vydrží bez problém
ů
 napájecí nap
ě
tí 9 V. 
 
Obr. 2.6: Zapojení LED v záv
ě
rném sm
ě
ru (dioda nesvítí) 
 
12
 
Šipky v zapojení na obrázku 2.7 znázor
ň
ují sm
ě
r  toku elektrického proudu svítivou diodou. Sm
ě
r toku proudu          
byl historicky stanoven jako plus a minus. Elektrický proud protéká vždy od plus (+) kontraktu baterie p
ř
es elektrický 
spot
ř
ebi
č
 k minus (–) kontaktu baterie. Dnes ovšem víme, že se elektrony se záporným (negativním) nábojem 
pohybují ve vodi
č
ích zcela obráceným sm
ě
rem, než který je znázorn
ě
n šipkami na obr. 2.7. 
Ve skute
č
nosti existují nap
ř
íklad v kapalinách také kladné (pozitivní) nosi
č
e náboj
ů
, které se pohybují ve sm
ě
ru 
toku proudu. Také ve svítivé diod
ě
 se nacházejí jak negativní, tak i pozitivní nosi
č
e náboj
ů
.   
 
Obr. 2.7: Definice sm
ě
ru toku elektrického proudu 
Maximální dovolený proud, který m
ů
že protékat t
ě
mito svítivými diodami, 
č
iní cca 20 mA. V n
ě
kterých p
ř
ípadech       
je možné tento proud na krátkou dobu nepatrn
ě
 p
ř
ekro
č
it, aniž by došlo k poškození svítivých diod. Pouze p
ř
i déle 
trvajícím p
ř
etížení svítivých diod dojde ke snížení jejich výkonu (k opot
ř
ebování svítivých diod), které se projeví 
snížením jejich jasu.    
 
2.4 Paralelní zapojení svítivých diod  
Pokud budete napájet z jednoho zdroje dva nebo více elektrických spot
ř
ebi
čů
, existují dv
ě
 možnosti jejich p
ř
ipojení: 
Paralelní nebo sériové zapojení. 
 
Obr. 2.8: Paralelní a sériové zapojení (napájení) elektrických spot
ř
ebi
čů
 
 
Zapojíte-li dva elektrické spot
ř
ebi
č
e k napájecímu zdroji paraleln
ě
 (viz obr. 2.8 vlevo), budou oba napájeny          
stejným nap
ě
tím. Jako p
ř
íklad uvádíme napájení elektrických spot
ř
ebi
čů
 v automobilu. Autobaterie má jmenovité 
nap
ě
tí 12 V jakož i všechny v automobilu použité žárovky. P
ř
i paralelním zapojení svítivých diod musí být každá 
LED se svým p
ř
ed
ř
adným odporem považována za jeden elektrický spot
ř
ebi
č
. Z d
ů
vod
ů
 r
ů
zného jmenovitého 
nap
ě
tí svítivých diod s r
ů
znými barvami není v tomto p
ř
ípad
ě
 možné použít pro všechny svítivé diody jeden 
spole
č
ný p
ř
ed
ř
adný odpor. Rozdíly v jasu každé svítivé diody lze vyrovnat použitím p
ř
ed
ř
adných odpor
ů
 s r
ů
znými 
hodnotami.     
U každé LED musíte zohlednit maximální proud, který jimi m
ů
že protékat, a tím i hodnotu p
ř
ed
ř
adného odporu 
podle nap
ě
tí napájecího zdroje (baterie). V následující tabulce uvádíme pro tyto p
ř
ípady minimální hodnoty 
p
ř
ed
ř
adných odpor
ů
 
Minimální hodnoty odpor
ů
 p
ř
i r
ů
zných napájecích nap
ě
tích:  
LED 
3 V 
6 V 
9 V 
12 V 
Č
ervená / 20 mA / 1,8 V 
60 
Ω
 
210 
Ω
 
360 
Ω
 
510 
Ω
 
Zelená / 20 mA / 2,2 V 
40 
Ω
 
190 
Ω
 
340 
Ω
 
490 
Ω