Mengapa resistor harus berada di anoda LED?

Tolong berbaik hati, saya seorang nubuatan elektronik. Ini mengacu pada mendapatkan LED untuk memancarkan foton.

Dari apa yang saya baca (Memulai dalam Elektronik - Forrest Mims III dan Make: Electronics) elektron mengalir dari sisi yang lebih negatif ke sisi yang lebih positif.

Dalam percobaan contoh (yang melibatkan sel kering primer, sakelar SPDT, resistor, dan LED) menyatakan bahwa resistor HARUS dihubungkan ke anoda LED. Dalam pikiran saya, jika elektron mengalir dari negatif ke positif, bukankah elektron mengalir melalui LED sebelum resistor; dengan demikian membuat resistor tidak ada gunanya?

Resistor dapat berada di kedua sisi LED, tetapi harus ada. Ketika dua atau lebih komponen dalam seri, arus akan sama melalui semuanya, dan jadi tidak masalah urutannya. Saya pikir cara membaca "resistor harus terhubung ke anoda" sebagai "resistor tidak dapat dihilangkan dari sirkuit."

Tidak, itu tidak akan membuat resistor tidak ada gunanya. Bayangkan jika resistornya sangat besar sehingga benar-benar mencegah elektron mengalir. Apakah penting di sisi mana LED menyala? Either way, itu akan memutus sirkuit dan mencegah arus mengalir.

Jangan berpikir tentang partikel individu yang bepergian melalui sirkuit. Partikel yang diisi tidak "habis" oleh LED. Mereka melewatinya, dan gerakan mereka adalah apa yang membawa energi dari satu tempat ke tempat lain.

Pikirkan semua partikel yang bergerak di semua titik di sirkuit sekaligus, seperti ikat pinggang atau rantai. Jika Anda memperlambat rantai di satu titik, rantai itu juga melambat di setiap titik lain, karena tautan mendorong dan menarik satu sama lain.

Saya membaca Memulai dalam Elektronik sebagai seorang anak, dan saya pikir itu mengajarkan ide-ide buruk seperti ini. Saya harus menghapus semua yang ada di kampus dan tidak merekomendasikannya. Coba ini sebagai gantinya:

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

Coba sirkuit ini . Ketika Anda mengatur resistansi, apakah itu hanya memperlambat muatan sebelum resistor, atau apakah itu mengubah kecepatan semua muatan di seluruh rangkaian?

Terlepas dari sisi mana resistor ditempatkan, ia membatasi jumlah arus yang mengalir melalui LED. Biasanya jauh lebih sederhana untuk tidak memikirkan tentang apa yang dilakukan oleh elektron dan alih-alih memikirkannya dalam arti Resistansi, Arus, Tegangan, dan terkadang kekuatan.

Dalam kasus LED, jika Anda menghubungkan sumber tegangan konstan di LED, LED akan bertindak seperti hampir 0 hambatan, yang akan didasarkan pada V = IR (atau V / R = I), akan menghasilkan arus yang sangat besar , yang menyebabkan LED "pop".

Anda harus menghubungkan resistor untuk mengatur arus yang Anda harapkan.

Resistor tidak perlu berada di sisi anoda, tetapi harus ada di sana (kecuali tegangan catu daya sama dengan atau kurang dari penurunan tegangan LED.)

Lagi pula, jika Anda memiliki sumber listrik 9 volt, dan LED yang turun 2 volt, maka 7 volt lainnya harus jatuh di suatu tempat.

Lihatlah buku Forrest Mims III lagi. Itu tidak mengklaim bahwa resistor harus berada di anoda dan memiliki contoh di mana mereka berada di katoda. Dalam buku edisi 1988 saya, seri perlindungan untuk LED diperkenalkan pada P. 69:

LED DRIVE CIRCUIT - Karena LED tergantung pada arus, biasanya diperlukan untuk melindunginya dari arus berlebih dengan resistor seri. Beberapa LED termasuk resistor seri bawaan. Sebagian besar tidak .

Formula kemudian diberikan tentang cara menghitung resistansi dari tegangan suplai dan arus maju LED. Diagram yang menyertai memiliki resistor pada anoda, lalai untuk menjelaskan bahwa pilihannya arbitrer.

Namun, pada halaman yang sama, perangkat "LED polaritas indikator" diperkenalkan di mana dua LED back-to-back berbagi resistor yang tentu pada anoda satu dan katoda yang lain. Dalam "indikator polaritas tri-state", resistor batas berada di sisi pasokan, bukan di sisi tanah juga.

Biasanya lebih baik dalam beberapa hal (jika ada pilihan) untuk memiliki perangkat penting yang terhubung ke ground, dan perlengkapan sekitarnya, seperti resistor bias, berada di sisi pasokan.

Pada sirkuit tegangan tinggi, pilihan antara beban sisi-pasokan atau sisi-tanah penting dari perspektif keselamatan. Misalnya, apakah Anda harus meletakkan sakelar lampu di sisi lampu yang panas, atau di bagian netral? Jika Anda memasang sakelar sehingga lampu dimatikan dengan menginterupsi pengembalian netral, itu berarti bahwa soket bola lampu terhubung secara permanen ke panas! Ini berarti bahwa jika seseorang mematikan sakelar sebelum mengganti bohlam sebenarnya tidak lebih aman; panel utama harus digunakan untuk benar-benar memutuskan koneksi panas ke soket. Dalam sirkuit baterai, tidak ada arde pengaman: terminal minus ditetapkan secara sewenang-wenang sebagai pengembalian bersama, dan kata "arde" digunakan untuk persamaan tersebut.

Apakah perangkat beban adalah sisi tanah atau sisi pasokan juga membuat perbedaan jika tegangan dari perangkat dialirkan ke sirkuit lain di mana ia digunakan untuk tujuan tertentu. LED 1.2V yang anoda-nya terhubung ke 5V akan memberikan pembacaan 3,8V dari katoda, jika arus mengalir. Jika katoda dibumikan sebagai gantinya, maka anoda akan memberikan pembacaan 1.2V. Jadi penempatan resistor tidak masalah jika tidak ada situasi seperti itu di sirkuit: tidak ada koneksi ketiga ke persimpangan antara resistor dan LED yang memiliki efek pada beberapa rangkaian lainnya.

LED tidak memerlukan resistor di sisi anoda, atau sisi katoda. Itu memang perlu membatasi arus, dan resistor adalah salah satu cara untuk melakukannya.

Cara lain untuk membatasi arus:

• gunakan sumber arus bukan sumber tegangan
• membuat sumber tegangan sangat dekat dengan tegangan maju LED, bergantung pada resistensi intrinsik LED untuk membatasi arus ke tingkat yang aman
• sesuaikan siklus kerja dari tegangan sedemikian rupa sehingga LED tidak perlu membuang jumlah panas yang merusak

Ini adalah solusi kompleks untuk masalah pembatasan saat ini. Resistor seri biasanya (tetapi tidak selalu) solusi yang lebih baik.

Jika memantau arus melalui LED penting bagi Anda, letakkan resistor di sisi rendah. Jadi akan lebih mudah untuk mengukur arus pada setiap LED. Maksud saya "lebih mudah", Anda memperbaiki satu probe voltmeter ke GND, dan menggunakan yang lainnya hanya untuk membaca voltase pada resistor. Jadi arus yang melalui LED adalah:

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

Jika Anda ingin memonitor tegangan pada LED, Anda harus menghubungkan LED ke sisi rendah. Jadi, Anda dapat membaca voltase dengan memperbaiki salah satu probe ke GND.

JIKA Anda tidak peduli dengan voltase atau arus pada / melalui LED (mis; Anda bekerja dengan sirkuit digital, atau LED hanya indikator), maka tidak masalah di sisi mana Anda menghubungkan LED dan resistor.

Secara fungsional itu tidak masalah. Elemen-elemen (LED dan load resistor) adalah seri sehingga arus yang mengalir melalui mereka akan sama terlepas dari urutan mereka terhubung.

Yang mengatakan, jika LED didorong di sisi rendah saya memiliki preferensi untuk meletakkan resistor beban dari VDD ke LED anoda. Alasan? Terhubung dengan cara ini, jika ada kekurangan GND di anoda (dari, katakanlah, probe lingkup yang salah) maka tidak akan mematikan LED. Sebaliknya, jika anoda LED terkait dengan VDD dan resistor beban ke katoda, korslet katoda LED menempatkan pasokan penuh melintasi LED, yang membuat suara ...

tidak harus di sisi mana anoda atau katoda karena tidak memiliki polaritas. Tapi, saya melakukannya di sisi anoda untuk satu LED dan sisi katoda pada LED seri. koneksi paralel di sisi katoda.