Stroombegrenzingsweerstand: alles wat u moet weten in 2023

Introductie

Een van de cruciale componenten in een printplaat is de weerstand; er zijn echter gevallen dat de stroom die door dit stuk stroomt hoger is dan de aanvaardbare hoeveelheid die het kan dragen, wat leidt tot het doorbranden van de weerstand. Daarom is het hebben van een stroombegrenzende weerstand essentieel.

Meestal zijn deze klassen weerstanden geïntegreerd in een serieschakeling van circuits die geen uitgangssignaal produceren. Zodra het systeem een ​​kortsluiting ervaart, zal het de weerstand en andere componenten niet beschadigen vanwege de stroombegrenzingsweerstand.

Qua toepassingen worden ze vaak in LED's aangetroffen, omdat de eisen aan dit circuit vrij complex kunnen zijn; het vereist een adequate stroomdoorgang. Zelfs een zwakke stroom is niet voldoende, terwijl een te hoge stroomsterkte kan leiden tot oververhitting en daardoor tot doorbranden of barsten.

Als gevolg hiervan zou het opnemen van een stroombeperkende weerstand zeer voordelig zijn, omdat het de risico's op schade en de mogelijke reparatiekosten vermindert. In overeenstemming hiermee willen we de definitie, het werkingsprincipe, het doel, de juiste manier om de waarde ervan te berekenen en de juiste manier om een ​​stroombegrenzende weerstand te selecteren, aanpakken. Helemaal doorlezen!

Inleiding tot de stroombegrenzingsweerstand

Wat is een stroombegrenzingsweerstand?

Zoals de naam al doet vermoeden, is de belangrijkste functie van de stroombegrenzingsweerstand het reguleren van de elektrische stroom die door een lijn vloeit om te voorkomen dat deze defect raakt of zelfs ontbrandt, wat kan resulteren in een uitbarsting. Kortom, ze functioneren als de stabilisator en beschermer van de weerstand.

In wezen is het werkingsprincipe relatief eenvoudig. Verder moet het de totale weerstandswaarde van het systeem verhogen om de hoeveelheid elektriciteit die er doorheen gaat te verlagen. Het moet echter nog steeds voldoen aan de maximale capaciteit van het apparaat; het kan niet alleen constant de hoeveelheid weerstand verhogen zonder rekening te houden met de capaciteit van andere omringende componenten.

Bovendien is de hoogste aanzuigstroom naar meerdere bestanddelen beperkt. Sommige onderdelen werken niet goed of kunnen doorbranden als de belastingsstroom te sterk is. Er kan ook een weerstand aan de bron worden toegevoegd om de stroom te beheersen, de intensiteit van de stroom te verlagen en de kans op onnodig gevaar te verkleinen.

Het concept van stroombegrenzende weerstand begrijpen

Hoe werkt de stroombegrenzingsweerstand?

Om de functionaliteit van een stroombegrenzingsweerstand volledig te begrijpen, hebben we een diagram toegevoegd voor een eenvoudigere uitleg. Op die manier kan men snel het concept begrijpen dat we in deze sector zullen bespreken.

Voorbeeld diagram situatie

In dit diagram hebben we een belastingsweerstand (RL) en de spanningsregelaarweerstand, ook wel de stroombegrenzingsweerstand (R) genoemd. Uiteindelijk hebben we de zenerdiode (D). Over het algemeen geldt dat naarmate de RL begint af te nemen, de stroom die er doorheen gaat groter wordt, maar de stroom die door D vloeit, neemt langzaam af wanneer de ingangsspanning ongeveer lineair is; dit concept is gebaseerd op de ontwerpfilosofie van de stroombegrenzende weerstand. Over het algemeen wordt de stroombegrenzingsweerstand gebruikt om de huidige waarde van het laadeinde te minimaliseren.

Doel van de stroombegrenzingsweerstand

Op dit punt kan men al het doel van de stroombegrenzingsweerstand afleiden; om de mogelijke schade te verminderen die een overstroming van stroom zou kunnen toebrengen aan het algehele systeem, wat in wezen de functie is van de stroombegrenzende weerstand. Afgezien daarvan zorgt het ervoor dat de stroom en kracht in het systeem foutloos verloopt, waardoor het tijdens de werking zeer stabiel en betrouwbaar is. Afgezien van dat doel heeft de stroombegrenzingsweerstand de mogelijkheid om zijn component te beschermen tegen plotselinge spanningsstijgingen.

Over het algemeen is het motief van de stroombeperkende weerstand om een ​​stroom te garanderen zonder problemen langs de circulatie te ervaren; dus zorgen voor prestaties van superieure kwaliteit tijdens het gebruik van het apparaat waarin het was geïntegreerd.

Als de toepassing het risico van dergelijke gevallen met zich meebrengt, wordt het daarom ten zeerste aanbevolen om een ​​stroombeperkende weerstand op te nemen; het is echter nog steeds essentieel om een ​​expert te raadplegen over de vraag of het essentieel is om er een te integreren om er helemaal zeker van te zijn. In lijn hiermee kan men via onze socials direct contact met ons opnemen voor verdere hulp; we zijn altijd beschikbaar de klok rond.

Waarom maakt het uit?

Waarom zijn stroombegrenzende weerstanden nodig voor LED-lichtcircuits?

Omdat ze duidelijke informatie kunnen geven over de status van een link, zijn LED-lampen cruciaal in open-sourceprojecten; dit is algemeen bekend bij mensen die al een tijdje in de elektronica-industrie werken. Het kan bijvoorbeeld een signaal geven of een apparaat aan of uit staat. Het wordt echter niet aanbevolen om dit onderdeel rechtstreeks via een spanningsbron aan te sluiten, aangezien het gevoelig is voor verbranding en er geen beschermende elementen in het onderdeel zijn geïntegreerd. Daarom heeft het een component nodig die het kan volstaan.

Om volledig te begrijpen waarom het onwenselijk is om een ​​LED rechtstreeks op de stroombron aan te sluiten, zullen we het vereenvoudigen aan de hand van de wet van Ohm , die het gedrag van een weerstand beschrijft en als lineair wordt beschouwd: V = IR. Als de elektrische weerstand dus gelijk blijft, zal een toename van de spanning over de weerstand een toename van de stroomsterkte veroorzaken. Daarentegen zal er bij een spanningsdaling minder stroom door de weerstand lopen.

Integendeel, LED's hebben deze mogelijkheid niet, omdat ze worden gezien als diodes die presteren in een IV-curve. Dit geeft aan dat ze een bepaalde richtlijn hebben voor hun spanningscapaciteit van ongeveer 1.5 V tot 4 V om ze effectief te schakelen. De impedantie van de LED's valt snel weg als ze omhoog worden geschakeld, waardoor er hoge stromen door de diodes kunnen lopen. De superheldere eigenschappen van de overweldigende stroom kunnen ertoe leiden dat ze vlam vatten en verbranden. Daarnaast wordt, om de elektrische stroom te regelen en bescherming te bieden, een belastingsweerstand in serie geschakeld met de componenten. Het is daarom sterk aan te raden om een ​​component te gebruiken die de LED-lamp kan beschermen tegen doorbranden, zoals de Stroombegrenzingsweerstand.

Berekening van stroombegrenzingsweerstandswaarden voor LED-circuits

Elke hoeveelheid stroom die door LED's gaat, moet worden beperkt om hun prestaties te optimaliseren en schade te voorkomen. Daarom willen we een manier bespreken om ze op een efficiënte manier te berekenen. Op die manier weet men of de stroom die vloeit de juiste hoeveelheid heeft.

Enkele LED's

Om de waarde van de stroombegrenzingsweerstand in een LED afzonderlijk te bepalen, gebruikt u de onderstaande vergelijking. Hierin _is Vbatt de spanning over de LED en de weerstand, _Vled de voorwaartse spanning en Iled de voorwaartse stroom_.

R = V _batterij – V _led / I _led

LED's in serieschakeling

Als de LED's in serie zijn geschakeld, wordt het berekeningsproces veel ingewikkelder, omdat er spanningsval optreedt over elke weerstand terwijl de stroom constant blijft. We presenteren deze formule voor het meten van de stroombegrenzende weerstand van een LED in serie. Hierin _is Vbatt de _spanning over de LED en de weerstand, Vled de voorwaartse spanning, Iled de voorwaartse stroom en n het _aantal aanwezige LED's.

R = V _batterij – nV _led / I _led

LED's in parallelle verbinding

Elke parallel geschakelde LED heeft een constante stroom die naar elk van de LED's vloeit, maar de stroom door de weerstand neemt toe. Toch blijft het potentiaalverschil tussen de LED's en de weerstand onveranderd. We presenteren deze formule voor het meten van de stroombegrenzende weerstand van een parallel geschakelde LED. Hierin _is Vbatt de spanning over de LED en de weerstand, Vled de voorwaartse spanning, _{Iled de} voorwaartse stroom en m het aantal aanwezige LED's.

R = V _batterij – V _led / mI _led

LED-array

Een LED-array combineert serie- en parallelschakelingen; daarom kunnen we de gevormde formules eenvoudig combineren. We presenteren deze formule voor het meten van de stroombegrenzingsweerstand van een LED in een gecombineerde schakeling. Hierin _{is Vbatt de spanning over de LED en de weerstand, Vled de voorwaartse spanning, Iled} de voorwaartse stroom _{, n} het aantal LED 's in serie en m het aantal LED's in parallel.

R = V _batterij – nV _led / mI _led

Hoe kies je een stroombegrenzende weerstand?

Bij de keuze van een stroombegrenzingsweerstand moet rekening worden gehouden met de bedrijfsstroom en -spanning van de LED's. Zo kunnen we eenvoudig de geschikte waarde bepalen die de weerstand kan verdragen zonder problemen te ondervinden. De waarden van LED's variëren doorgaans afhankelijk van hun kleur: rood , groen , blauw en wit . De waarden van deze weerstanden verschillen echter sterk per kleur; het is daarom cruciaal om dit te onderzoeken voordat u een keuze maakt. Het is echter nog beter om een ​​expert te raadplegen voor een betrouwbaar advies.

Als voorbeeldscenario willen we een rode LED gebruiken; hij heeft een bedrijfsspanning van 2 V en een bedrijfsstroom van 5 mA. We kunnen ook zeggen dat de batterij 4.2 V heeft. We hebben de volgende formule; R= U/I waarbij de U wordt berekend door het verschil tussen de batterij en de bedrijfsspanning, terwijl de I de bedrijfsstroom is.

Al met al hebben we dit resultaat bereikt: R= U/I = R= (4.2 V – 2 V)/ 5 mA = 440 Ω. In deze situatie kan men de stroombegrenzingsweerstand selecteren met een kleinere waarde dan de resulterende waarde, zoals een waarde van 330 Ω. Een ding om op te merken is dat de bedrijfsstroom niet te hoog mag zijn, omdat dit de levensduur van de LED rechtstreeks kan beïnvloeden.

Conclusie

Om af te ronden, werd bewezen dat de stroombegrenzende weerstand een zeer essentieel onderdeel is in elke printplaat, aangezien ze praktisch verantwoordelijk zijn voor het regelen van de stroom en spanning die door de verbinding stromen. Verder zijn ze onmisbaar in circuits die met LED's te maken hebben, omdat ze dit soort bescherming tegen schade noodzakelijk maken.

Wij van PCBTok zijn ervan overtuigd dat we in dit artikel vrijwel alle veelgestelde vragen over de stroombegrenzingsweerstand hebben beantwoord. Mochten er echter nog vragen onbeantwoord blijven, dan staan ​​we graag voor u klaar. Overweegt u dit component in uw toepassing te gebruiken? Neem dan gerust contact met ons op; we helpen u graag verder!

Schiet nu op! Stuur ons direct uw specificaties; we zullen ze zeker leveren, ongeacht hun complexiteit, zonder afbreuk te doen aan de kwaliteit. Bij PCBTok kun je nooit fout gaan; we zullen er alles aan doen om aan de behoeften van onze consumenten te voldoen.