User manual

11
2.2 Změna barvy
Zapojte do obvodu místo červené LED zelenou LED. Na kontaktech zelené svítivé diody naměříte vyšší napětí
(2,2 V) než na kontaktech červené svítivé diody (1,8 V). Z tohoto důvodu bude úbytek napětí na předřadném odporu
nižší a diodou bude protékat rovněž nižší proud (14,5 mA), přičemž jas zelené svítivé diody bude přibližně stejný
jako jas červené svítivé diody.
Obr. 2.5: Zapojení zelené LED
Toto zapojení se poněkud liší od výše uvedených zapojení. Katoda diody a minus kontakt baterie jsou připojeny
ke kostře (k uzemnění). Vhodný předřadný odpor vypočítáme opět podle Ohmova zákona. Podle údajů výrobce
svítivé diody činí například napětí diody v propustném směru 2,0 V a proud, který má protékat diodou, má mít
hodnotu 20 mA.
Z toho vyplývá úbytek napětí na předřadném odporu 4 V (6 V – 2 V).
R = U / I
R = 4 V / 0,02 A
R = 200
Ω
Tento výpočet vede v mnoha případech k takové hodnotě odporu, která zcela neodpovídá hodnotě odporu
normované řady (E 24). V tomto případě můžete použít nejbližší nižší nebo nižší hodnotu odporu, které této
normované řadě E 24 odpovídá.
V našem případě se bude jednat o hodnotu odporu 470
Ω
, který je součástí této stavebnice. V tomto případě
bude protékat diodou nižší proud, který bude mít hodnotu asi 8,5 mA. V případě potřeby (abyste zvýšili jas diody)
můžete použít jako předřadný odpor dva rezistory 470
Ω
zapojené paralelně.
Tím docílíte hodnoty předřadného odporu 235
Ω
(proud, který bude protékat svítivou diodou bude mít hodnotu
asi 17 mA) – viz odstavec „2.8 Zapojení svítivých diod do série“ a obr. 2.18 a 2.19.
2.3 Směr toku elektrického proudu svítivou diodou
Proveďte obracené zapojení svítivé diody. Připojte její anodu k minus (–) kontaktu baterie a katodu k plus (+)
kontaktu baterie přes předřadný odpor. V tomto případě se svítivá dioda nerozsvítí a nebude jí protékat žádný
proud. Takzvaný propustný směr představuje tok proudu od anody ke katodě, bude-li anoda svítivé diody připojena
k plus (+) kontaktu baterie (přes předřadný odpor) a její anoda k minus (–) kontaktu baterie (přes předřadný odpor).
Dioda slouží v tomto případě jako elektrický ventil. LED se rozsvítí jen tehdy, jestliže jí bude protékat proud.
V závěrném směru se většinou uvádí maximální hodnota napětí svítivých diod 5 V. Svítivé diody, které obsahuje
tato stavebnice, vydrží bez problémů napájecí napětí 9 V.
Obr. 2.6: Zapojení LED v závěrném směru (dioda nesvítí)
12
Šipky v zapojení na obrázku 2.7 znázorňují směr toku elektrického proudu svítivou diodou. Směr toku proudu
byl historicky stanoven jako plus a minus. Elektrický proud protéká vždy od plus (+) kontraktu baterie přes elektrický
spotřebič k minus (–) kontaktu baterie. Dnes ovšem víme, že se elektrony se záporným (negativním) nábojem
pohybují ve vodičích zcela obráceným směrem, než který je znázorněn šipkami na obr. 2.7.
Ve skutečnosti existují například v kapalinách také kladné (pozitivní) nosiče nábojů, které se pohybují ve směru
toku proudu. Také ve svítivé diodě se nacházejí jak negativní, tak i pozitivní nosiče nábojů.
Obr. 2.7: Definice směru toku elektrického proudu
Maximální dovolený proud, který může protékat těmito svítivými diodami, činí cca 20 mA. V některých případech
je možné tento proud na krátkou dobu nepatrně překročit, aniž by došlo k poškození svítivých diod. Pouze při déle
trvajícím přetížení svítivých diod dojde ke snížení jejich výkonu (k opotřebování svítivých diod), které se projeví
snížením jejich jasu.
2.4 Paralelní zapojení svítivých diod
Pokud budete napájet z jednoho zdroje dva nebo více elektrických spotřebičů, existují dvě možnosti jejich připojení:
Paralelní nebo sériové zapojení.
Obr. 2.8: Paralelní a sériové zapojení (napájení) elektrických spotřebičů
Zapojíte-li dva elektrické spotřebiče k napájecímu zdroji paralelně (viz obr. 2.8 vlevo), budou oba napájeny
stejným napětím. Jako příklad uvádíme napájení elektrických spotřebičů v automobilu. Autobaterie má jmenovité
napětí 12 V jakož i všechny v automobilu použité žárovky. Při paralelním zapojení svítivých diod musí být každá
LED se svým předřadným odporem považována za jeden elektrický spotřebič. Z důvodů různého jmenovitého
napětí svítivých diod s různými barvami není v tomto případě možné použít pro všechny svítivé diody jeden
společný předřadný odpor. Rozdíly v jasu každé svítivé diody lze vyrovnat použitím předřadných odporů s různými
hodnotami.
U každé LED musíte zohlednit maximální proud, který jimi může protékat, a tím i hodnotu předřadného odporu
podle napětí napájecího zdroje (baterie). V následující tabulce uvádíme pro tyto případy minimální hodnoty
předřadných odporů.
Minimální hodnoty odporů při různých napájecích napětích:
LED 3 V 6 V 9 V 12 V
Červená / 20 mA / 1,8 V
60 Ω 210 Ω 360 Ω 510 Ω
Zelená / 20 mA / 2,2 V
40 Ω 190 Ω 340 Ω 490 Ω