Perché un resistore deve trovarsi sull'anodo di un LED?

Per favore sii gentile, io sono un nub elettronico. Questo è in riferimento all'ottenimento di un LED per l'emissione di fotoni.

Da quello che ho letto (Introduzione all'elettronica - Forrest Mims III e Make: Electronics) gli elettroni scorrono dal lato più negativo a quello più positivo.

In un esperimento di esempio (che coinvolge una cella a secco primaria, un interruttore SPDT, una resistenza e un LED) si afferma che la resistenza DEVE essere collegata all'anodo del LED. Nella mia mente, se gli elettroni fluiscono da negativo a positivo, il flusso di elettroni non attraverserebbe il LED prima della resistenza; rendendo così inutile la resistenza?

Il resistore può trovarsi su entrambi i lati del LED, ma deve essere presente. Quando due o più componenti sono in serie, la corrente sarà la stessa in tutti loro, e quindi non importa in quale ordine si trovino. Penso che il modo di leggere "il resistore deve essere collegato all'anodo" come "la resistenza non può essere omessa dal circuito."

No, non renderebbe inutile la resistenza. Immagina se il resistore fosse così grande da impedire completamente agli elettroni di fluire. Importa da che parte del LED è acceso? Ad ogni modo, interromperà il circuito e impedirà al flusso di corrente.

Non pensare alle singole particelle che viaggiano attraverso il circuito. Le particelle cariche non vengono "esaurite" dal LED. Lo attraversano e il loro movimento è ciò che trasporta energia da un luogo all'altro.

Pensa a tutte le particelle che si muovono in tutti i punti del circuito contemporaneamente, come una cintura o una catena. Se rallenti la catena ad un certo punto, rallenta anche ad ogni altro punto, a causa dei collegamenti che spingono e tirano l'uno contro l'altro.

Da bambino ho letto Guida introduttiva all'elettronica e penso che insegni male idee come questa. Ho dovuto disimparare tutto al college e non lo consiglio. Prova questo invece:

• http://amasci.com/miscon/eleca.html#electron
• http://amasci.com/miscon/eleca.html#circle
• http://amasci.com/amateur/elecdir.html

Prova questo circuito . Quando si regola la resistenza, rallenta solo le cariche prima della resistenza o cambia la velocità di tutte le cariche nell'intero circuito?

Indipendentemente dal lato su cui è posizionata la resistenza, limita la quantità di corrente che fluisce attraverso il LED. Di solito è molto più semplice non pensare a ciò che fanno gli elettroni e invece pensarci semplicemente nel senso di Resistenza, Corrente, Tensione e talvolta potenza.

Nel caso di un LED, se si collega una sorgente di tensione costante attraverso il LED, il LED agirà come quasi 0 resistenza, che si baserà su V = IR (o V / R = I), genererà una corrente molto grande , che fa "pop" il LED.

Devi collegare un resistore per impostare la corrente che il tuo LED si aspetta.

Non è necessario che il resistore si trovi sul lato dell'anodo, ma deve esserci (a meno che la tensione dell'alimentatore non sia uguale o inferiore alla caduta di tensione del LED).

Dopotutto, se hai una fonte di alimentazione da 9 volt e un LED che scende a 2 volt, gli altri 7 volt devono cadere da qualche parte.

Guarda di nuovo il libro di Forrest Mims III . Non sostiene che i resistori debbano trovarsi sull'anodo e abbia esempi in cui si trovano sul catodo. Nella mia edizione del libro del 1988, la protezione in serie per i LED è stata introdotta su P. 69:

CIRCUITO DI TRASMISSIONE DEI LED - Poiché i LED dipendono dalla corrente, di solito è necessario proteggerli da una corrente eccessiva con un resistore in serie. Alcuni LED includono un resistore serie incorporato. La maggior parte no .

Viene quindi fornita una formula su come calcolare la resistenza dalla tensione di alimentazione e dalla corrente diretta del LED. Il diagramma di accompagnamento ha il resistore sull'anodo, trascurando di spiegare che la scelta è arbitraria.

Tuttavia, sulla stessa pagina, viene introdotto un dispositivo "indicatore di polarità LED" in cui due LED back-to-back condividono un resistore che è necessariamente sull'anodo di uno e sul catodo dell'altro. Nell'indicatore di polarità a tre stati, il resistore di limite si trova sul lato alimentazione, piuttosto che sul lato terra.

Di solito è più bello in un certo senso (se esiste una scelta) che il dispositivo importante sia collegato a terra e che gli accessori circostanti, come i resistori di polarizzazione, siano sul lato dell'alimentazione.

Nei circuiti ad alta tensione, la scelta tra carico lato alimentazione o lato terra è importante dal punto di vista della sicurezza. Ad esempio, dovresti posizionare l'interruttore della luce sul lato caldo della lampada o sul neutro? Se si collega l'interruttore in modo che la luce si spenga interrompendo il ritorno del neutro, ciò significa che la presa della lampadina è permanentemente collegata a caldo! Ciò significa che se qualcuno spegne l'interruttore prima di sostituire la lampadina non è effettivamente più sicuro; il pannello principale deve essere utilizzato per interrompere effettivamente la connessione a caldo con la presa. In un circuito a batteria, non esiste una terra di sicurezza: il terminale negativo è arbitrariamente designato come ritorno comune e la parola "terra" è usata per quel comune.

Se un dispositivo di carico è lato terra o lato alimentazione fa anche la differenza se la tensione dal dispositivo viene convogliata verso qualche altro circuito in cui viene utilizzato per qualche scopo. Un LED da 1,2 V il cui anodo è collegato a 5 V fornirà una lettura di 3,8 V dal catodo, se la corrente scorre. Se invece il catodo è collegato a terra, l'anodo fornirà una lettura di 1,2 V. Quindi il posizionamento del resistore non ha importanza se non esiste una situazione del genere nel circuito: non esiste un terzo collegamento alla giunzione tra il resistore e il LED che ha un effetto su qualche altro circuito.

Un LED non richiede una resistenza sul lato dell'anodo o sul lato del catodo. In qualche modo ha bisogno della limitazione della corrente e un resistore è un modo per farlo.

Altri modi per limitare la corrente:

• utilizzare una sorgente di corrente anziché una sorgente di tensione
• rendere la sorgente di tensione molto vicina alla tensione diretta del LED, basandosi sulla resistenza intrinseca del LED per limitare la corrente a un livello sicuro
• regolare il ciclo di lavoro della tensione in modo tale che il LED non debba mai dissipare una quantità distruttiva di calore

Queste sono soluzioni complesse all'attuale problema di limitazione. Il resistore serie è di solito (ma non sempre) la soluzione migliore.

Se il monitoraggio della corrente tramite il LED è importante per te, posizionare la resistenza sul lato inferiore. Quindi sarà più facile misurare la corrente su ciascun LED. Con "più facile" intendo, fissi una sonda del voltmetro su GND e usi l'altra solo per leggere le tensioni sui resistori. Quindi la corrente attraverso il LED sarà:

$I_{LED} = \frac{V_R}{R} \\ \begin{matrix} I_{LED} & : & \mbox{The current through the LED} \\ V_R & : & \mbox{The voltage on the resistor} \\ R & : & \mbox{Resistor series with the LED} \\ \end{matrix}$

Se si desidera monitorare le tensioni sui LED, è necessario collegare i LED al lato inferiore. Quindi, puoi leggere le tensioni fissando una delle sonde su GND.

Se non ti interessano le tensioni o le correnti sui / attraverso i LED (ad esempio, stai lavorando con un circuito digitale o il LED è solo un indicatore), non importa da che parte colleghi i LED e il resistori.

Funzionalmente non importa. Gli elementi (LED e resistenza di carico) sono in serie, quindi la corrente che li attraversa sarà la stessa indipendentemente dall'ordine in cui sono collegati.

Detto questo, se il LED è pilotato sul lato inferiore, ho la preferenza di mettere il resistore di carico da VDD ad anodo LED. Motivo? Collegato in questo modo, se c'è un corto a GND sull'anodo (da, diciamo, una sonda dell'oscilloscopio errata), allora non ucciderà il LED. Al contrario, se l'anodo a LED è collegato a VDD e la resistenza di carico al catodo, cortocircuitare il catodo a LED mette l'intera alimentazione sul LED, facendo un bel rumore di scoppio ...

non deve essere su quale lato anodo o catodo poiché non ha polarità. Ma lo faccio in un lato anodo per un singolo LED e lato catodo in un LED serie. connessioni parallele sul lato catodico.