Чи справді гаразд подавати більше струму, ніж те, на що компонент оцінений?

У цій сильно обґрунтованій відповіді відповідач заявляє, що нормально постачати компонент більш сильним струмом, ніж те, на що він оцінений. Аналогія полягає в тому, що (перефразовуючи тут) "Якщо Джонні захоче з'їсти два яблука, він з'їсть лише два, незалежно від того, чи дасте ви йому три чи п'ять тощо".

Однак одне з найбільш основних схем, яке ви можете зробити - це живлення світлодіода від джерела живлення. Оскільки більшість джерел живлення забезпечують струм, який вищий, ніж може спрацювати більшість світлодіодів, ви повинні поставити резистор перед світлодіодом, щоб не вигоряти його.

Так що це?!? Чи може хтось пояснити мені, коли / де / як це / не в порядку забезпечити вищий (і нижчий, з цього приводу) струм, ніж те, для якого компонента оцінено?

Щоб відповісти на назву вашого питання, відповідь - ні. Не нормально подавати компонент більше струму, ніж його номінальне значення.

Однак нормально мати джерело живлення напруги, що має більше струму, ніж номінальне значення компонентів, оскільки компонент буде отримувати стільки, скільки потрібно. Якщо ви підштовхуєте більше (силою) компонента, компонент перевищить його номінальне значення, нагріється і буде знищений. Наприклад, якщо ви використовуєте джерело постійного струму або використовуєте велику напругу (що призведе до течії більше струму). Але якщо ви будете використовувати номінальну напругу, то навантаження буде приймати лише те, що потрібно, незалежно від того, скільки струму доступно для виведення з джерела.

Різниця полягає в тому, як ви формулюєте своє запитання.

Ваша помилкова думка випливає з одного неправильного твердження: Оскільки більшість джерел живлення забезпечують струм, який вищий, ніж більшість світлодіодів, можна поставити резистор перед світлодіодом, щоб не вигоряти його.

Причина резистора послідовно з вашим світлодіодом полягає в тому, що якщо ваш джерело живлення подає більш високу напругу, ніж вимагає світлодіод , і ваш джерело живлення здатний подавати більше струму, ніж світлодіод може працювати, то вам слід обмежити струм, який вашій схемі малює від джерела живлення, використовуючи відповідний серійний резистор.

Блок живлення 5А не примусить 5А через все, що ви підключите до нього. Це дозволить протікати до максимум 5А, а скільки фактично тече, залежить від напруги живлення та ефективного повного опору ланцюга, підключеного до нього.

Простий приклад: Ви можете мати джерело живлення з 5 В на 1 млрд Ампер. Тепер скажіть, що ви підключите резистор до цього джерела, скажімо, 5 Ом. Скільки струму він проведе? (a) 1A, або (b) 1 млрд A?

Відповідь (а). Закон Ома говорить, що I = V / R. Тому, якщо у вас 5В Ом резистором 5 Ом, ви отримуєте струм 1А? Але що трапилося з іншими 999 мільйонами амперів? Ну не вистачило напруги, щоб проїхати це по ланцюгу. Тепер, якщо б у вас був резистор 5e-9, тоді ви отримали б свій 1 мільярд Ампер.

У світлодіодній схемі діод нелінійний. Це означає, що зі збільшенням напруги струм не збільшується відповідно до закону Ома. Насправді це експоненціально - світлодіод міг би проводити 10 мА при 2 В, але бути в змозі провести 1А на 2,1 В, наприклад, - не зовсім такий екстремальний, але ви можете бачити, що якщо ми не обмежимо струм, світлодіод, безсумнівно, буде підірвати. Як допомагає резистор? Добре, ви можете вважати світлодіод як ідеальне джерело напруги (не зовсім вірно, але майте з собою). Цей приклад світлодіода, по суті, падає приблизно на таку ж напругу на 10mA, як і на 1A, тому ми говоримо, добре, ей, він завжди має однакову напругу, тому якщо ми додамо резистор, то напруга над цим буде подавати мінус ніж Світлодіодні краплі. Тоді ми можемо використовувати закон Ом для вибору резистора, який знизить цю напругу на необхідному рівні струму.

Тепер важливим є поточний рейтинг пропозиції. Скажімо, у вас є джерело живлення, який оцінюється в 5 В на 10 мА. Ви підключаєте до нього резистор 5 Ом. Який струм? (a) 1A або (b) набагато менше?

Відповідь була б (б). Чому? Ну а джерело живлення просто не може привести в дію стільки струму - це може бути через його внутрішній опір, це може бути джерело джерела струму. Що б там не було. Тож, що відбувається - або напруга на клемах живлення зменшується (через скажімо, більше напруги падає на внутрішній опір), або (і) вона вибухає, плавиться, вигорає, однак ви хочете її сформулювати. Ключовим тут є те, що якщо джерело живлення виживає і напруга знизилася, то напруга на резисторі менше, а значить, буде потрібно менше струму для задоволення закону Ома - тепер це все відбувається дуже швидко, тим самим див. 5ом резистор з дуже низькою напругою поперек нього.

Що стосується прямої відповіді на назву питання, то відповідь у більшості випадків " Ні" . Номінальний струм - це те, що виробник компонента каже, що він буде працювати правильно.

У багатьох випадках це може бути такий компонент, як світлодіод або резистор (як правило, обмежений номінальною потужністю не струм, але все ж ...), який за відсутності обмеження струму або правильної напруги живлення може легко провести набагато більший струм, ніж його номінальний показник для що призводить до надмірного нагрівання та / або пошкодження.

В інших випадках, якщо ви подаєте правильну напругу живлення, пристрій буде працювати при необхідному струмі, навіть якщо у вас є джерело живлення, здатний отримати набагато більше, ніж це. Це тому, що всі пристрої зрештою є просто резисторами, будь то фіксованими величинами або тими, які змінюють опір напругою (наприклад, напівпровідники, транзистори тощо). При заданій напрузі живлення розташування цих опорів буде працювати на поточному рівні, для якого вони розраховані.

Проходячи за аналогією "їдять яблука", світлодіод буде споживати кожне яблуко, яке ви дасте, поки воно не вибухне. Він не здатний обмежувати себе. Потрібно забезпечити світлодіод розумним струмом (він же, кількість яблук). Добре, що мільйон яблук десь сховано (джерело живлення), але вам (резистору) потрібно стояти на шляху світлодіода, щоб запобігти саморуйнуванню світлодіода.

Блок живлення має напругу та струм (серед інших номіналів). Блок живлення зазвичай подає номінальну напругу до номінального струму. Тільки тому, що джерело живлення потужністю 12 В може постачати 10 ампер, це не означає, що джерело живлення буде силою 10 ампер через схему.

Як правило, не в порядку постачати компонент більш сильним струмом, ніж його номінальний показник. Світлодіоди (і всі діоди) діють як шорти, коли задовольняється потреба їх напруги вперед. Вони затоплять усі ампери, які джерело живлення може дати, лише на дуже, дуже короткий час, і тоді вони стануть відкритими ланцюгами.

Питання, яке ви пов’язали, стосується джерел живлення з фіксованою напругою. Зазвичай ці джерела задаються за допомогою фіксованої вихідної напруги та максимального струму навантаження.

Якщо ви використовуєте добре обраний резистор для обмеження струму, блок живлення може бути номінальний для будь-якого максимального струму вам подобається , і це не зруйнує світлодіод.

Наприклад, у вас є джерело напруги 5 В постійного струму та світлодіод, який падає 2,0 В.

Якщо ви використовуєте резистор, що обмежує струм 300 Ом, ланцюг світлодіодного резистора буде складати (приблизно) 10 мА, незалежно від того, чи є джерело живлення 100 мА або 100 А.

Спочатку давайте розглянемо подачу більше струму, ніж пристрій призначений. Припустимо, у вас дуже проста схема, з одним резистором (100ом) і одним джерелом напруги (5В). Потім, за

V = ІК 5 = I (100) I = 0,05А

Ця схема завжди буде проводити 0,05А струму. Не має значення, чи здатний блок живлення, який ви використовуєте для генерації 5В, що постачається, здатний подавати струм 0,05А або 5А; оскільки напруга та опір фіксовані, також буде фіксований струм через ланцюг. (Хоча зауважте, що краще використовувати джерело живлення трохи більший, ніж необхідний 0,05А, щоб ви не працювали на 100% постійно)

Зараз спеціально для світлодіода - цей компонент є діодом, і дозволить струму протікати через нього дуже легко в напрямку вперед. Це означає дуже низький опір струму. Зауважте з V = IR, що оскільки опір стає дуже малим, я отримую дуже великий. Це означає, що розміщення лише світлодіодів послідовно з джерелом напруги призведе до великого струму - ймовірно, набагато вищого, ніж світлодіод призначений для обробки. Це причина того, що в ланцюг розміщується резистор - щоб зменшити величину струму, проведеного додаванням деякого опору в ланцюг.

Однак зауважте також, що для світлодіодів та резисторів послідовно із джерелом напруги струм, що проходить через певну схему, завжди буде постійним значенням, незалежно від того, скільки додаткового струму джерело живлення здатне забезпечити.

Скажімо, у вас є лампа розжарювання номінальною потужністю 100 Вт, якщо вона підключена до мережі 120 вольт.

Оскільки потужність (P) дорівнює напрузі (E) разів струму, (I), ми можемо записати:

і щоб дізнатись, скільки струму лампа витягує з мережі, ми можемо переставити формулу так:

Потім, якщо ми підключимо те, що ми знаємо, ми можемо вирішити струм через лампу так:

і ми можемо обчислити опір лампи так:

Тож тепер ми знаємо майже все про лампу, що нам потрібно для цієї вправи.

$\ $

Далі, скажімо, у вас є один із цих 120-вольтових бензинових генераторів на 1000 Вт.

Оскільки буде визначено, що потрібно викласти максимум 8,3 ампера, а якщо ви підключите до нього лампу потужністю 100 Вт, лампа займе лише 0,83 ампера, оскільки опір лампи 145 Ом обмежить струм через нього [лампу] до 0,83 ампера при 120 вольтах поперек.$\ I = \frac{1000W}{120V}\ $

Отже, якщо у вас є 15 амперний автоматичний вимикач в одному з 120-вольтових ланцюгів у вашому будинку, цей ланцюг може живити 1800 Вт, не відкриваючи вимикач, тож ваш фен, який розсіює 1200 Вт, набере 10 ампер від лінії, оскільки має опір 12 Ом.

Однак підключіть свою лампу, і оскільки опір лампи становить 145 Ом, вона буде виводити лише 0,83 ампера від лінії, навіть якщо за необхідності лінія подає 15 ампер .

Підсумок полягає в тому, що, хоча джерело може забезпечити можливість подачі великої кількості струму при певній напрузі, навантаження буде приймати лише те, що дозволить його [навантаження] опір.

Аналогія, яку я тут виклав, не є досконалою. Всі інші опублікували приємні відповіді, тому це може бути не відповідь, яку ви просите, але справа в тому, що ми дбаємо про Джонні (наш компонент). Якщо ви теж зробите, то врахуйте наступне.

Скажімо, крамаря яблук - це той, хто дає яблуко Джонні. Тепер розрізняйте ці два:

1. У крамниці Apple багато яблук, але він продає яблуко Джоні, лише якщо хоче від нього.
2. Торговець Apple не байдуже, скільки яблук повинен з’їсти Джонні, він просто дає / змусить Джонні взяти своє яблуко (він просто хоче продати більше яблука).

Ви можете бачити, що з Джоні добре. Але проблема в тому, що (1) також не працює, тому що Джонні не знає, скільки він повинен з'їсти (це знає мама / виробник Джонні).

Ви можете дізнатися, скільки крамник змушує їсти, використовуючи закон Ома, і попросити маму дізнатися про те, скільки він повинен їсти. Тож будьте відповідним резистором, якщо ви дбаєте про Джонні.

так і ні.

Деякі компоненти, такі як світлодіодні, дозволяють імпульсний струм вище, ніж постійний номінал. Світлодіод, розрахований на 50 мкс безперервного, може дозволяти 100 мкм при 50% робочому циклі при 1 Гц, але не при 0,1 Гц (тобто 10 секунд за 10 секунд). або не 1А при% 5 робочому циклі.

Усі випадки мають однакове загальне середнє енергоспоживання. Деякі працюватимуть, інші - не.

Є два типи живлення. Перший і, на сьогоднішній день, найпоширеніший -

Джерело постійної напруги . Це забезпечить, наприклад, 5 вольт. Якщо ви короткий за допомогою ізольованого дроту, у вас, як правило, виходить іскра, а за нею йде досить гарячий провід. Потік струму буде текти, і ви навіть можете відчути запах палаючої ізоляції. Поставлення резистора послідовно обмежить струм, як і у вашому прикладі світлодіодів.

Постійне джерело струму . Ця набагато рідша бістість забезпечить, наприклад, 1 ампер. Якщо підключити це до резистора 1000 Ом, ви [теоретично] матимете 1000 вольт по резистору. У ТЕОРІЇ, не маючи нічого приєднаного [відкритого контуру], буде потрібно джерело живлення, щоб створити достатню кількість вольт, щоб викликати дугу, просто для того, щоб зробити цей 1 амперний потік.

Повернувшись до реального світу, більшість приладів імітують джерело постійної напруги. Якщо ви спробуєте провести занадто великий струм, вихідна напруга має тенденцію до зниження.

На закінчення : Так, нормально мати пристрій, здатний подавати більше струму, ніж потрібно. Якщо ви щось будуєте самостійно, переконайтесь, що це не мертвий короткий час, перш ніж підключити його - або ви відчуєте запах цієї палаючої ізоляції.

Якби це було до мене, я б поставив ВСІ мої мікросхеми на мільярд амперів, за умови, що я їх належним чином сплавити. Це залежить від (моя конструкція) схеми, скільки вона насправді вимагатиме. І якщо для цього потрібно занадто багато (подумайте, коротке замикання, поганий дизайн і т. Д.), То тут входить запобіжник. Отже, відповідь ТАК, це нормально, щоб подати більше струму, ніж те, на що оцінено компонент.

Як ентузіаст електроніки понад 60 років (починаючи з 5!), І той, хто нещодавно робив стихійний курс STEM, я думаю, що аналогія води майже ідеально відповідає на це.

Напруга схожа на тиск води - Water-Pik має більшу "напругу" (тиск), ніж величезний неглибокий басейн для дітей.

Течія схожа на швидкість потоку води - у басейні для дітей є набагато більший витрата води в секунду.

Застосовується тиск напруги. Поточні результати потоку. Слово «постачання» неясне; і водний пік, і басейн для малюків "постачають" обох; Візьмемо загальновживані значення: Постачання конкретної напруги означає негайне її застосування та подачу певного струму, що має можливість забезпечити високу швидкість потоку струму.

Тепер до питання, що обговорюється. "Чи справді нормально подавати більше струму, ніж те, на що призначений компонент.

Перекладаючи, "чи справді нормально мати можливість надати більше поточних можливостей, ніж те, на що компонент оцінений?"

Ця відповідь - так. Додаткові можливості використовуються не відразу. Ви можете добре підключити лампочку ліхтариком 12 В до автомобільного акумулятора. Він може навіть пробути протягом року, але він не вигорить.

Остаточна відповідь: Так!