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

 

15

 

 

Jak velký proud protéká svítivými diodami p

ř

i r

ů

zném nap

ě

tí? Na obrázku 2.15 jsou zobrazeny zm

ěř

ené 

charakteristiky 

č

ervené a zelené LED v názorném spole

č

ném grafu. Na tomto grafu vidíte, že za

č

ne p

ř

íslušnou 

svítivou diodou protékat proud až po dosažení ur

č

itého minimálního neboli prahového nap

ě

tí (u 

č

ervené LED             

se jedná o nap

ě

tí 1,5 V, u zelené LED se jedná o nap

ě

tí 1,75 V). Se vzr

ů

stajícím nap

ě

tím se tento proud stále 

strm

ě

ji zvyšuje. Na grafu vyobrazená m

ěř

ení byla p

ř

erušena v okamžiku dosažení maximálního dovoleného proudu 

20 mA. Snadno si dokážete dále p

ř

edstavit, jak bude asi vypadat další pr

ů

b

ě

h t

ě

chto charakteristik se zvyšujícím 

se nap

ě

tím a tím i s nar

ů

stajícím proudem, který protéká ob

ě

ma svítivými diodami. Pouze nepatrné zvýšení 

napájecího nap

ě

tí znamená zna

č

né zvýšení proudu, který m

ů

že svítivé diody zni

č

it.  

 

Na tomto výše uvedeném grafu  je názorn

ě

 vid

ě

t, pro

č

 za

č

ne 

č

ervená svítivá dioda slab

ě

 svítit již p

ř

i nap

ě

tí 1,5 V, 

zatímco zelená LED ne. P

ř

i navrhování obvod

ů

 a zapojení se svítivými diodami se používají v normálním p

ř

ípad

ě

 

takové hodnoty p

ř

ed

ř

adných odpor

ů

, které dokážou dodávat svítivým diodám pot

ř

ebný definovaný (maximální) 

proud, aby se rozsvítily a aby p

ř

itom nemohlo dojít k jejich zni

č

ení. Budeme-li vycházet z normálního proudu 20 mA, 

který má protékat svítivými diodami, pak jejich pot

ř

ebná napájecí nap

ě

tí stanovíte (ur

č

íte) následujícím zp

ů

sobem:  

 

 

Pokud  budete  mít  k dispozici  sí

ť

ový  napájecí  adaptér  s r

ů

znými  výstupními  stejnosm

ě

rnými  nap

ě

tími,  vhodný 

ampérmetr a voltmetr jakož i potenciometr, pak si m

ů

žete charakteristiky svítivých diod zm

ěř

it podle zapojení, které 

je uvedeno na obr. 2.14. 

Na  experimentální  desce  této  stavebnice  použijte  k tomuto  ú

č

elu  fotoodpor,  který  m

ě

ní  sv

ů

j  odpor  v závislosti  na 

intenzit

ě

  okolního  osv

ě

tlení  od  hodnoty  cca  1  k

Ω

  (vysoká  intenzita  okolního  osv

ě

tlení)  až  do  hodnoty  cca  1  M

Ω

 

(nízká intenzita okolního osv

ě

tlení, tma), a tím i proud protékající svítivou diodou.  

 

 

 

 

16

 

 
Simula

č

ní program „Diodenkennlinien“ (Charakteristiky diod) vám ukáže závislost svítivých diod na okolní teplot

ě

.  

 

 

Bude-li protékat svítivou diodou stále stejný proud, pak na ní dochází k úbytku nap

ě

tí v závislosti na okolní       

teplot

ě

, který 

č

iní asi „- 2 mV“ na 1 °C.   

 
2.8 Zapojení svítivých diod do série 

Zapojíte-li dva elektrické spot

ř

ebi

č

e k napájecímu zdroji do série (viz obr. 2.8 vpravo), bude jimi protékat stejný 

proud. Na každém elektrickém spot

ř

ebi

č

i budou r

ů

zná nap

ě

tí, jejichž sou

č

et znamená nap

ě

tí napájecího zdroje 

(baterie). Pokud budou oba elektrické spot

ř

ebi

č

e odebírat stejný proud (bude-li jejich vnit

ř

ní odpor stejný), pak  

bude na každém z obou elektrických spot

ř

ebi

čů

 stejné nap

ě

tí, které se bude rovnat polovin

ě

 nap

ě

tí napájecího 

zdroje (baterie).  

P

ř

i tomto zapojení (viz obr. 2.8 vpravo) bude svítivými diodami protékat rovn

ě

ž stejný proud, ale každá dioda 

(nap

ř

íklad 

č

ervená a zelená) bude svítit jiným jasem. V tomto p

ř

ípad

ě

 nelze nastavit proud protékající r

ů

znými 

svítivými diodami tak, aby tyto LED m

ě

ly stejnou intenzitu sv

ě

tla. 

P

ř

i dostate

č

n

ě

 vysokém napájecím nap

ě

tí (nap

ř

. 9 V) lze zapojit do série dv

ě

 nebo více svítivých diod. V tomto 

p

ř

ípad

ě

 se s

č

ítají nap

ě

tí v propustném sm

ě

ru, takže na kontaktech p

ř

ed

ř

adného odporu bude nižší nap

ě

tí než          

p

ř

i použití pouze jedné svítivé diody. Jedna 

č

ervená a jedna zelená LED budou mít p

ř

i proudu 20 mA nap

ě

tí              

na kontaktech „1,8 V + 2,2 V = 4 V“.  
Na kontaktech p

ř

ed

ř

adného odporu bude tedy nap

ě

tí „9 V – 4 V = 5 V“. Aby t

ě

mito do série zapojenými svítivými 

diodami protékal skute

č

n

ě

 proud 20 mA, musí být jejich p

ř

ed

ř

adný odpor správn

ě

 dimenzován.  

 
Hodnotu p

ř

ed

ř

adného odporu vypo

č

ítáme podle Ohmova zákona podle následující rovnice: 

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 hodnotu odporu, které této normované          

ř

ad

ě

 odpovídá (v našem p

ř

ípad

ě

 se bude jednat o hodnotu odporu 235 

Ω

, který vytvo

ř

íte paralelním zapojením 

dvou odpor

ů

 470 

Ω

).  

 
V tomto p

ř

ípad

ě

 bude ob

ě

ma svítivými diodami protékat pon

ě

kud vyšší proud než 20 mA (cca 21 mA), což 

neznamená žádnou podstatnou zm

ě

nu z d

ů

vod

ů

 strmých charakteristik svítivých diod.   

Ve skute

č

nosti nezni

č

í okamžit

ě

 svítivou diodu nap

ř

íklad ani proud 30 mA. 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.