Warum muss sich ein Widerstand an der Anode einer LED befinden?

Bitte seien Sie nett, ich bin ein Elektronik-Nub. Dies bezieht sich darauf, dass eine LED Photonen emittiert.

Nach dem, was ich gelesen habe (Erste Schritte in der Elektronik - Forrest Mims III und Make: Electronics), fließen Elektronen von der negativeren zur positiveren Seite.

In einem Beispielexperiment (mit einer primären Trockenzelle, einem SPDT-Schalter, einem Widerstand und einer LED) muss der Widerstand an die Anode der LED angeschlossen werden. Wenn die Elektronen von negativ nach positiv fließen, würde meiner Meinung nach der Elektronenfluss nicht durch die LED vor dem Widerstand laufen; Wodurch wird der Widerstand sinnlos?

Der Widerstand kann sich auf beiden Seiten der LED befinden, muss jedoch vorhanden sein. Wenn zwei oder mehr Komponenten in Reihe geschaltet sind, ist der Strom durch alle gleich, und es spielt keine Rolle, in welcher Reihenfolge sie sich befinden "Der Widerstand kann nicht von der Schaltung weggelassen werden."

Nein, es würde den Widerstand nicht sinnlos machen. Stellen Sie sich vor, der Widerstand wäre so groß, dass keine Elektronen mehr fließen. Ist es wichtig, auf welcher Seite der LED es ist? In jedem Fall wird der Stromkreis unterbrochen und der Stromfluss verhindert.

Denken Sie nicht an einzelne Partikel, die den Kreislauf durchlaufen. Die geladenen Teilchen werden von der LED nicht "verbraucht". Sie durchlaufen es und ihre Bewegung trägt Energie von einem Ort zum anderen.

Denken Sie an alle Partikel, die sich an allen Punkten des Kreislaufs gleichzeitig bewegen, wie an einen Gürtel oder eine Kette. Wenn Sie die Kette an einer Stelle verlangsamen, verlangsamt sie sich auch an jeder anderen Stelle, da die Glieder gegeneinander drücken und ziehen.

Ich habe als Kind Erste Schritte in der Elektronik gelesen , und ich denke, es bringt Ideen wie diese schlecht. Ich musste im College alles verlernen und kann es nicht empfehlen. Versuchen Sie dies stattdessen:

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

Probieren Sie diese Schaltung aus . Wenn Sie den Widerstand einstellen, verlangsamt er nur die Ladungen vor dem Widerstand oder ändert er die Geschwindigkeit aller Ladungen in der gesamten Schaltung?

Unabhängig davon, auf welcher Seite der Widerstand liegt, begrenzt er den Strom, der durch die LED fließt. Es ist in der Regel viel einfacher, nicht an die Arbeit der Elektronen zu denken, sondern nur an Widerstand, Strom, Spannung und manchmal an die Leistung.

Wenn Sie bei einer LED eine Konstantspannungsquelle an die LED anschließen, verhält sich die LED wie ein Widerstand von nahezu 0, der auf der Basis von V = IR (oder V / R = I) einen sehr hohen Strom ergibt , wodurch die LED "knallt".

Sie müssen einen Widerstand anschließen, um den Strom einzustellen, den Ihre LED erwartet.

Der Widerstand muss sich nicht auf der Anodenseite befinden, sondern muss dort vorhanden sein (es sei denn, die Spannung der Stromversorgung ist gleich oder geringer als der Spannungsabfall der LED.)

Wenn Sie eine 9-Volt-Stromquelle und eine LED haben, die 2 Volt abfällt, müssen die anderen 7 Volt irgendwo abfallen.

Schauen Sie sich das Buch Forrest Mims III noch einmal an. Es wird nicht beansprucht, dass sich Widerstände an der Anode befinden müssen, und es gibt Beispiele, wo sie sich an der Kathode befinden. In meiner Ausgabe von 1988 des Buches wird der Serienschutz für LEDs auf S. 69 vorgestellt:

LED-ANTRIEBSKREIS - Da LEDs stromabhängig sind, ist es normalerweise erforderlich, sie mit einem Vorwiderstand vor übermäßigem Strom zu schützen. Einige LEDs verfügen über einen eingebauten Vorwiderstand. Die meisten nicht .

Anschließend wird eine Formel angegeben, wie der Widerstand aus der Versorgungsspannung und dem Durchlassstrom der LED berechnet wird. Das nebenstehende Diagramm zeigt den Widerstand an der Anode, ohne zu erklären, dass die Auswahl willkürlich ist.

Auf derselben Seite wird jedoch eine "LED-Polaritätsanzeigevorrichtung" vorgestellt, bei der sich zwei hintereinander liegende LEDs einen Widerstand teilen, der sich notwendigerweise an der Anode der einen und an der Kathode der anderen befindet. Bei der "Drei-Zustands-Polaritätsanzeige" befindet sich der Begrenzungswiderstand eher auf der Versorgungsseite als auf der Erdungsseite.

In der Regel ist es in gewissem Sinne (wenn es eine Wahl gibt) besser, das wichtige Gerät an Masse anzuschließen und die umgebenden Utensilien, wie Vorspannungswiderstände, auf der Angebotsseite zu sein.

In Hochspannungskreisen ist die Wahl zwischen versorgungsseitiger oder erdseitiger Last aus sicherheitstechnischer Sicht von Bedeutung. Sollten Sie zum Beispiel einen Lichtschalter auf der heißen Seite der Lampe oder auf der neutralen Seite platzieren? Wenn Sie den Schalter so verdrahten, dass das Licht durch Unterbrechen der Neutralrückleitung ausgeschaltet wird, bedeutet dies, dass die Lampenfassung dauerhaft mit heiß verbunden ist! Dies bedeutet, dass das Ausschalten des Schalters vor dem Wechseln der Glühlampe nicht wirklich sicherer ist. Das Hauptpanel muss verwendet werden, um die heiße Verbindung zur Steckdose tatsächlich zu unterbrechen. In einem Batterieschaltkreis gibt es keine Sicherheitserdung: Der Minuspol wird willkürlich als gemeinsame Rückleitung bezeichnet, und das Wort "Masse" wird für diese gemeinsame Erdung verwendet.

Ob ein Lastgerät geerdet oder versorgungsseitig ist, spielt auch eine Rolle, wenn die Spannung vom Gerät zu einem anderen Stromkreis geleitet wird, in dem es für einen bestimmten Zweck verwendet wird. Eine 1,2-V-LED, deren Anode an 5 V angeschlossen ist, liefert einen 3,8-V-Messwert von der Kathode, wenn Strom fließt. Wenn stattdessen die Kathode geerdet ist, liefert die Anode einen Messwert von 1,2V. Die Platzierung des Widerstands spielt also nur dann keine Rolle, wenn im Stromkreis keine solche Situation vorliegt: Es gibt keine dritte Verbindung zum Verbindungspunkt zwischen dem Widerstand und der LED, die sich auf einen anderen Stromkreis auswirkt.

Eine LED benötigt weder anodenseitig noch kathodenseitig einen Widerstand. Irgendwie muss der Strom begrenzt werden, und ein Widerstand ist eine Möglichkeit, dies zu tun.

Andere Möglichkeiten zur Strombegrenzung:

• Verwenden Sie eine Stromquelle anstelle einer Spannungsquelle
• Stellen Sie die Spannungsquelle sehr nahe an der Durchlassspannung der LED ein und verlassen Sie sich dabei auf den Eigenwiderstand der LED, um den Strom auf ein sicheres Niveau zu begrenzen
• Stellen Sie das Tastverhältnis der Spannung so ein, dass die LED niemals eine zerstörerische Wärmemenge abführen muss

Dies sind komplexe Lösungen für das Strombegrenzungsproblem. Der Vorwiderstand ist normalerweise (aber nicht immer) die bessere Lösung.

Wenn die Überwachung des Stroms durch die LED für Sie wichtig ist, legen Sie den Widerstand auf die niedrige Seite. So ist es einfacher, den Strom an jeder LED zu messen. Mit "einfacher" meine ich, dass Sie eine Sonde des Voltmeters an GND befestigen und die andere nur zum Ablesen der Spannungen an den Widerständen verwenden. Der Strom durch die LED wird also sein:

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

Wenn Sie die Spannungen an den LEDs überwachen wollen, sollten Sie die LEDs an die Low-Seite anschließen. Sie können also die Spannungen ablesen, indem Sie eine der Sonden mit GND verbinden.

Wenn Sie sich nicht für die Spannungen oder Ströme an / durch die LEDs interessieren (z. B. wenn Sie mit einem digitalen Schaltkreis arbeiten oder die LED nur eine Anzeige ist), spielt es keine Rolle, auf welcher Seite Sie die LEDs und die anschließen Widerstände.

Funktional spielt es keine Rolle. Die Elemente (LED und Lastwiderstand) sind in Reihe geschaltet, sodass der durch sie fließende Strom unabhängig von der Reihenfolge, in der sie angeschlossen sind, gleich ist.

Das heißt, wenn die LED auf der niedrigen Seite angesteuert wird, bevorzuge ich es, den Lastwiderstand von VDD auf LED-Anode zu setzen. Grund? Auf diese Weise verbunden, wird die LED nicht ausgeschaltet, wenn an der Anode ein Kurzschluss zu GND vorliegt (z. B. von einer Sonde mit fehlerhaftem Bereich). Wenn umgekehrt die LED-Anode mit VDD und der Lastwiderstand mit der Kathode verbunden ist, wird durch Kurzschließen der LED-Kathode die LED mit Strom versorgt, was ein angenehmes Knallgeräusch erzeugt.

es muss nicht auf welcher Seite Anode oder Kathode sein, da es keine Polarität hat. Aber ich mache es auf einer Anodenseite für eine einzelne LED und Kathodenseite auf einer Serien-LED. Kathodenseitige Parallelschaltung.