想学好单片机,电子电路基础必须是要学会的。今天来说说在开发过程中电阻的应用。电阻的作用基本上就是起到一个限流的作用。阻值大小应该如何取呢?举个例子,一个非常简单的点亮LED灯电路。已知LED灯驱动电压3.45V,驱动电流5mA,现有5V电源,求限流电阻取值?
首先先假设LED灯已经被点亮,那么LED压降就是3.45V,加在电阻的电压毫无疑问就是5-3.45=1.55V。而LED点亮还有一个条件就是5mA。那么我们限流电阻不能取太大,需要保证电流能够达到5mA。I=U/R,已知u为1.55V,I为0.005A,所以我们可以知道限流电阻取值不能大于310欧姆。通过电路仿真,我们可以看到R1取值330Ω时,LED灯不能被点亮。当R1取值低于310欧姆时,led可以被点亮。
在这里,我们又可以延伸出一个问题,限流电阻的取值能不能继续往下压。在这个驱动led电路中,限流电阻再减小也没有什么意义,因为led达到一定电流亮度就不会随着电流增大亮度也跟随加大。假设led能够承受无穷大的电流,电阻能不能取到1Ω?答案肯定是不可以的。因为电阻也是功率要求,超过指定功率,电阻将会被发热烧坏掉。功率计算公式P=I2R。当电阻为1欧姆时,电流为5A,功率25W,远远超过电阻功率范围。电阻会严重发热,持续一段时间将损坏电阻。当电阻为310欧姆时,电流为5mA,功率0.007W,符合电阻功率范围要求,下面是部分电阻功率参考表
封装尺寸与功率关系:0201 1/20W ;0402 1/16W;0603 1/10W;0805 1/8W;1206 1/4W
我们再回顾一下上一章节所说的源、回路、阻抗,该电路全部都具备,符合电路设计要求。源为5V。回路VCC-R1-LED-VSS。阻抗为R1,负载为LED。
电阻除了在电子电路起到限流作用外,还会起到一个分压作用。比如当我们把VCC换成电池正极,VSS换成电池负极,我们就可以通过电阻分压方法,把电压降低,传送到单片机IO口检测到当前电池电压为多少V。与此类似的还有过流检测,我们也是通过串联一个电阻,将电流转为电压,传输到单片机IO口,从而知道当前电流大小。
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