Зачем резистoры семисегментнoму индикатoру?

Question

[Lici]

Есть у меня вот такой дешифратор для семисегментного индикатора tec.org.ru/board/127-1-0-470 и примерно вот такой индикатор ocenil.ru/photos/semisegmentnyy-indikator-kitay-se... и у него (индикатора -дсплея) 10 ножек.


Мне не понятно

1) зачем вообще подключать каждую ножку через резистор, не проще ли подключить все напрямую и работать на меньших напряжениях?

2) как узнать какие нужны резисторы?

3) С каких минимульных напряжений заведется индикатор?

Comments

[Lici]

Напрямую на циферблат подаю 3 вольта от 2х батареек — горит. Подаю 1.5 от одной — не горит. Думаю, буду юзать 3 вольта =)

[Lici]

Насчет резисторов понял, за картинку с цветами от DIHALT отдельное спасибо. С элементами разобрался, уже распаял, но не соединил. Теперь вопрос о том как их между собой вообще соединить тут habrahabr.ru/qa/27337/

Answer 1

[DIHALT]

Индикатор диодный. Диод зажигается не напряжением, а током. Очень трудно подобрать напряжение так, чтобы ток не превышал. Тут разница в доли вольта.

Минимальное напряжение при котором заведется индикатор зависит от цвета. Оно должно быть не ниже падения напряжения светодиода.



Вот тут поглядите.

Резистор считается просто. Берем напряжение питания, вычитаем из него напряжение падения светодиода. Получаем рабочее напряжение U. Теперь надо подобрать такой резистор, чтобы по закону Ома (U=I*R) ток не превышал предельно допустимый для данного светодиода. У обычного индикаторного светодиода (не суперяркого) ток обычно 0.010А или даже 0.005А

Comments

[Krypt]

Кстати, а где вообще можно почитать о таких вещах (типа того, что после «Вот тут поглядите» — коротко и по делу), для разных элементов?

[DIHALT]

Для совсем нубов почитай Электроника Шаг за Шагом за авторством Рудольфа Свореня. Правда книжка старовата, ее технологический предел 80е годы. Но про транзисторы, резисторы, диоды, простую логику, каскады усиления всосешь железно.

Чтобы совсем коротко и по делу и обо всем на свете…

Стюарт Болл, аналоговые интерфейсы микроконтроллеров. Очень хорошая книжка, но требуется базовые понятия.

[Nickel3000]

2 Krypt: а еще может оказаться полезным зайти на сайт easyelectronics.ru, DIHALT его скромно не упомянул. По основам наверняка найдете много полезного.

[MichaelBorisov]

Есть отличная книжка Хоровиц и Хилл «Искусство схемотехники», 2е изд… Для начала чтения требуется только знание школьной физики. На доходчивом уровне вводятся все элементы аналоговой и цифровой схемотехники, а затем и сложные схемы на их базе. Изложение очень доступное, все явления объясняются простым языком, не оставляя пробелов. Книжка издана в 1989г, но не потеряла актуальность и по сей день.

По теме автора: в цепь светодиодов обычно нужно включать резистор потому, что у светодиодов крутая вольт-амперная характеристика. Малые изменения напряжения на светодиоде приводят к большим изменениям тока. Подашь напряжение на 0.1В меньше, чем надо — светодиод не загорится, подашь на 0.1В больше — ток превысит максимально допустимый, и светодиод сгорит. Более того, из-за технологического разброса напряжение светодиода, при котором через него протекает номинальный ток, разное даже для светодиодов одного типа. Также оно зависит от температуры.

В этой ситуации надо иметь устройство, которое подстраивает напряжение так, чтобы ток был равен заданному. Простейшим вариантом такого устройства является резистор. Включенный в цепь светодиода, он «гасит» на себе часть напряжения. При этом, если по какой-либо причине ток через светодиод возрастет — то возрастет (по закону Ома) напряжение на резисторе, соответственно напряжение на светодиоде упадет, что приведет к уменьшению тока. И наоборот. Получается отрицательная обратная связь, эффект стабилизации. Хотя, конечно, резистор лишь приблизительно обеспечивает стабилизацию тока. Чем больше падение напряжения на резисторе — тем лучше его стабилизирующие свойства, но тем хуже кпд схемы. Грубо говоря, падение напряжения на резисторе должно быть не меньше, чем падение на самом светодиоде. При этом обеспечивается кпд 50% (без учета кпд самого светодиода). Для повышения кпд вместо резисторов в цепь светодиодов включают более сложные схемы импульсного действия.

Светодиоды нельзя подключать параллельно. Если их подключить параллельно, то из-за разброса параметров напряжение на одних светодиодах окажется ниже, а на других — выше, чем требуемое для номинального тока. В результате ток, который предназначен для всех светодиодов, пойдет через один из них. Это приведет к его выходу из строя, после чего в работу включится второй светодиод, который также сгорит, и так далее.

Answer 2

[Anton Bobylev]

1) чтобы не сжечь диоды.
2) посмотреть характеристики диодов индикатора и немного посчитать
3) см. пункт два или на практике попробовать включить с реостатом и вольтметром

вот инфа для размышления: www.avprog.narod.ru/student/ph/ph_iii_203_01.htm

Answer 3

[bagyr]

1) Может быть короткое замыкание + выходной ток микрухи ограничен.
2) U / I если на землю.
3) Нужен минимальный ток, напряжение любое в пределах разумного.

Answer 4

[elgordo]

От этих резисторов действительно можно уйти. Мы в своё время делали стабилизатор напряжения и им питали все сегменты 3-х индикаторов (т.е. в сумме 24 диода), в принципе, всё это дело работало. Но решение с резисторами — более простое и универсальное, кроме того, оно учитывает такой момент: если вы всё тупо соедините параллельно и будете питать одним током, некоторые сегменты могут светиться ярче, чем другие в силу заводского разброса характеристик самих диодов.

Ну а просто всё соединить параллельно и питать через один резистор тоже не получится: чем больше сегментов будет зажигаться, тем сильнее будет падать общая яркость индикатора, короче, вообще ерунда будет. :)

Иными словами, эта дорожка уже пройдена, эксперимент можно не повторять. У нас было мелкосерийное производство и на регулятор напряжения пришлось ставить потенциометр чтобы регулировать яркость каждого отдельно взятого экземпляра устройства.

В общем, не стоит оно того. :)