Kun kuulemme nimen ”elektroniikka”, ensimmäinen asia, joka tulee heti mieleen, on LED ja vastus. LED ja vastukset ovat ensimmäiset komponentit, jotka esitellään koulujen elektroniikan oppiaineen alussa. Joten tässä rakennamme yksinkertaisimman elektroniikan piirin, joka on hehkuttaa LEDiä käyttämällä vastusta ja paristoa.
Tämä on ensimmäinen perus-LED-piiri, jonka rakensin monta vuotta sitten kouluaikana, ja se oli antanut minulle valtavan ilon nähdä hehkuva LED. Tämän piirin rakentamiseen tarvitset vain neljä asiaa:
- LED- 1
- Resistori- 1 (220k tai 330k tai 1k)
- Virtalähde- Paristo- 9v
- Levytaulu
Yksinkertainen LED-piirikaavio
Tässä on yksinkertaisen LED-virtapiirin piirikaavio. Sinun tarvitsee vain liittää LEDin positiivinen liitin vastuksen toiseen päähän ja sitten liittää vastuksen toinen pää pariston positiiviseen päähän. Liitä sitten LEDin negatiivinen napa akun negatiiviseen napaan. Tätä akun negatiivista päätettä kutsutaan myös maaksi. Koko asetelma on rakennettu leipälaudalle yllä esitetyllä tavalla.
LEDin napaisuuden löytäminen:
Jos katsot LEDiä huolellisesti, voit havaita, että LEDin yksi jalka on suurempi kuin toinen. Suurempi jalka on siis ledin positiivinen puoli ja pienempi jalka on negatiivinen puoli. Alla on kuva samasta:
Pariston napaisuus selviää helposti katsomalla paristoa, positiivinen(+) ja negatiivinen(-) on mainittu itse paristossa. Voimme myös tehdä saman piirin käyttämällä kahta AA-kokoista 1.5v paristoa.
Vastuksen arvon valitseminen LED:lle:
Vastus on erittäin tärkeä komponentti tässä, jos kytket LED:n paristoon ilman vastusta, niin LED palaa välittömästi. Joten meidän on käytettävä vastusta sarjassa LEDin kanssa rajoittaaksemme LEDin läpi kulkevaa virtaa.
Nyt yleinen kysymys on ”Minkä arvoista vastusta meidän pitäisi käyttää LEDin kanssa”, vastaus on yksinkertainen. Yleensä LED kuluttaa 20mA virtaa ja sillä on jännitehäviö 2-3v, tätä jännitehäviötä kutsutaan Forward Voltage (Vf). Joillakin LEDeillä on enemmän tai vähemmän virrankulutusta niiden värien ja luokitusten mukaan, mutta tässä selitämme tämän yleisesti.
Tässä voimme siis laskea vastuksen arvon käyttämällä OHM-peruslakia, jossa sanotaan:
R = V/I (Vastus = Jännite / Virta)
Jos siis käytät 9v akkua ja jännitepudotus LED:llä on, sanotaan vaikka 2.4v, ja virtaa virtaa 20mA, niin meillä pitäisi olla vastuksen arvo, johon jäljellä oleva jännite voidaan pudottaa (9 – 2.4v). Joten kaavojen mukaan:
R = (9 – 2.4) / .02 = 330 Ohm
Siten jäljellä oleva jännite (9 – 2.4= 6.6v) pudotetaan 330ohm vastuksella. Voit myös laskea vastusarvon käyttämällä tätä LED-vastuksen laskuria.