Se l'amperaggio di alimentazione è superiore a max. amperaggio, ho bisogno di una resistenza?

Questa è una domanda piuttosto semplice, poiché sto ancora imparando i fondamenti dell'elettronica. Comprendo l'analogia in cui l'amperaggio viene confrontato con la quantità di acqua che si muove attraverso un tubo.

Ho un alimentatore 5V-2A e voglio alimentare il mio circuito. I pin di ciascun componente hanno correnti massime diverse (250 mA per PIC, 180 mA per LCD, ecc.).

Ora, se sto seguendo l'analogia sopra "quantità d'acqua", dovrebbe essere OK per me collegare un componente che disegna max. 250mA perché assorbe 2A anziché la fonte di alimentazione forzando la corrente nel pin. Ora, mi resteranno 1,75 A di corrente per il resto del mio circuito.

Devo ancora inserire una resistenza tra l'alimentatore e il pin VDD di un componente? Se si, perché?

(Questa domanda è nata da quando ho appreso che ci dovrebbe essere una resistenza di circa 100 ohm tra il pin di uscita del microcontrollore e il LED. La corrente nominale del LED era 25mA e anche la corrente di uscita massima dei pin era 25mA e non ho capito perché avevo bisogno di una resistenza nel mezzo.)

Al primo ordine ...

Hai ragione. Il carico controlla la massima corrente che può fluire, mentre la sorgente controlla la massima tensione disponibile.

ma...

Non hai ragione sul tuo LED. Questo è un problema diverso. Il tuo pensiero assume, la legge di Ohm che presuppone un'operazione lineare (e in fase).

I diodi (compresi i LED) sono dispositivi non lineari. Il diodo presenterà una tensione costante (approssimativamente) quando è "acceso" indipendentemente dalla quantità di corrente che lo attraversa. Il LED sarà più luminoso con più corrente e brucerà (sarà distrutto) se troppa corrente può attraversarlo per troppo tempo.

Notare come la linea a destra dell'asse y nella figura sia quasi verticale. Ciò implica che la tensione cambierà molto poco se la corrente attraverso il diodo cambia molto. V chiaramente non equivale a IR per un diodo.

La maggior parte dei LED discreti nel mondo dei microcontrollori si aggira intorno ai 2 V a 20 mA (varia in base a dimensioni, chimica e costruzione del LED). Se il tuo microcontrollore fornisce un'uscita 3.3V attraverso uno dei suoi pin di uso generale (GPIO), la corrente richiesta dal LED al circuito supererà ciò che il microcontrollore può fornire attraverso il suo pin di uscita e la resistenza interna del driver di uscita nel microcontrollore limiterà la corrente al suo massimo.

Ciò alla fine distruggerà il driver di uscita del microcontrollore. Per evitare ciò, viene aggiunto un resistore in serie per limitare esplicitamente la corrente a qualcosa di sicuro.

Si lavora all'indietro per dimensionare la resistenza: (Vcc - Vled) / Iled = R

Nella maggior parte delle applicazioni di microcontrollori da 3,3 V, il valore risulta di circa 100 Ohm.

Come un'analogia più semplice, diversi dispositivi agiscono in modo diverso. Un microcontrollore e la maggior parte dei circuiti integrati sono come piccole pompe per l'acqua intelligenti. Richiedono una piccola quantità di acqua (corrente) necessaria e solo quella.

D'altra parte, i LED sono come muti aspiratori di forza industriale. Collegalo a una fonte di alimentazione e cercherà di assorbire quanta più corrente possibile il più velocemente possibile. Ecco perché hai bisogno di una resistenza. Una resistenza è come una piccola pipa. Permette solo tanta corrente grazie alle sue dimensioni. Si resiste più di quella corrente di passare attraverso. Il led vuole tirare il più possibile, ma solo il 25ma o così che hai scelto, passa.

Per quanto riguarda il motivo per cui è necessario un resistore quando sia il led che il pin di uscita sono classificati per 25ma, è perché si tratta di corrente consigliata, non di correnti massime o possibili. Un led funziona meglio a 25ma per (un compromesso sulla luminosità e per quanto tempo durerà in migliaia di ore), ma può essere guidato da meno corrente (non così brillante, dura più a lungo) o corrente più alta (più luminoso, non dura quanto a lungo). Troppa poca corrente e non si accende. Troppo, e alla fine si esaurirà.

Il pin di uscita del microcontrollore è lo stesso, ma come fonte di alimentazione. Idealmente, vuoi solo generare 25ma di corrente da quel pin (e questo senza entrare nella corrente totale da tutti i pin, o abbassamento di tensione). 25ma in questo caso è la corrente operativa consigliata. Puoi anche procurartene di meno. È buona norma procurarsi solo il necessario per una determinata configurazione. Puoi anche fonte di più. La maggior parte dei fogli di dati elencherà la massima tensione e corrente per un dato pin di uscita. (Ad esempio, 25ma consigliati, 40ma massimo). Ma poiché la corrente viene tirata, non spinta, devi assicurarti che ciò che stai costruendo tenga conto di ciò. Per la segnalazione o la comunicazione tra il microcontrollore e un ic, probabilmente non è necessario poiché entrambi saranno progettati per non assorbire troppa corrente. Ma se stai collegando un led affamato attuale,

Infine, proprio come una nota, l'alimentatore che stai utilizzando funziona allo stesso modo esatto. Collega qualcosa che assorbe più dei 2A raccomandati / massimi, e si frigge e si rompe (o fa scattare una miccia o passa in modalità di ripristino a seconda della qualità). Collega un led ad alta corrente da 2 ampere direttamente ad esso senza un resistore limitatore di corrente, ed entrambi non saranno felici. HTH.