Elektronika Radiotechnika Elementy Schematy - Hobby dla każdego



Strona Główna | Artykuły i Schematy | Tutoriale | Pliki do pobrania | Szukaj | Forum | Mapa Serwisu | Zobacz nas na YouTube!
Nawigacja
Strona Główna
Artykuły i Schematy
Elektronika
Elementy
Audio
Auto
Alarmy
Dla domu
Komputer
Radio
Robotyka
Telefonia
Video
Warsztat
Zabawa
Lampy elektronowe
Tutoriale
Pliki do pobrania

FAQ
Szukaj
Forum
Kontakt
O nas

Katalog Stron WWW
Mapa Serwisu
Ostatnio na forum
Najnowsze tematy
"Even at the age of ...
At the meeting with ...
Your registry scanne...
You’ll also ne...
distinction i
Posted by BojanM in ...
most effective solut...
your time beau
Cheongsam show held ...
st writings is still b
Najciekawsze tematy
line Storage [1]
"Even at the age ... [0]
At the meeting wi... [0]
Your registry sca... [0]
You’ll also... [0]
Aktualnie online
Gości online: 1

Użytkowników online: 0

Łącznie użytkowników: 12,836
Najnowszy użytkownik: zhangsan520
drukuj komentujPłynnie rozbłyskujące i gasnące diody LED - Układ RC

Płynnie rozbłyskujące i gasnące diody LED - Układ RC


Witajcie drodzy czytelnicy.

Artykuł ten podzieliliśmy na dwie części: teoretyczną - koncentrującą się na układach RC i zjawiskach w nich występujących - oraz praktyczną - czyli prostego układu rozświetlającego i gaszącego diody LED wraz z jego analizą.

Układy RC

Układy, które tu opisujemy są podstawowymi układami z zastosowaniem kondensatora i rezystora, ilustrującymi zjawiska i zastosowanie tych elementów.

Zacznijmy od prostego układu

Układ RC

Prąd przepływający przez kondensator jest definiowany wzorem:

Prąd przepływający przez kondensator

Ze wzoru tego wynika, że prąd płynący przez kondensator zależy od zmiany napięcia na jego okładkach oraz szybkości tych zmian w czasie.

Prąd przepływający przez kondensator jest tym samym prądem co prąd płynący przez rezystor, możemy więc napisać wzór:

Prąd przepływający przez kondensator i rezystor

Równanie to informuje nas, że kondensator jest rozładowywany przez rezystor (stąd znak "-"). Równanie to jest równaniem różniczkowym (dU/dt), po rozwiązaniu którego otrzymujemy:

Napięcie na kondensatorze

gdzie: U - napięcie na kondensatorze, U0 - wartość początkowa naładowanego kondensatora, t - czas, RC - stała czasowa.

Tak więc rezystor R będzie rozładowywał kondensator C, zgodnie z powyższym wzorem, a wartość napięcia na kondensatorze możemy zilustrować w ten sposób:

Napięcie na kondensatorze

Na wykresie tym zilustrowana została również stała czasowa T.

Stała czasowa T jest iloczynem RC. Dla R podanej w omach i C w faradach iloczyn RC jest otrzymywany w sekundach. Kondensator o pojemności 1mF i rezystor o rezystancji 1kom dają stałą czasową T=1s. Jeśli w chwili początkowej kondensator będzie naładowany do napięcia o wartości 2V to początkowa wartość prądu wyniesie 2mA.

Teraz zajmiemy się nieco zmienionym układem RC

Układ RC

Załóżmy, że w chwili t=0s włączamy zasilanie układu. Prąd płynący przez rezystor R zacznie ładować kondensator C. Układ taki opisujemy równaniem:

równanie układu

A rozwiązaniem tego równania jest:

Napięcie na kondensatorze

Podobnie jak wcześniej ilustrujemy zmiany napięcia na kondensatorze w czasie dla tego układu:

Napięcie na kondensatorze

Jak widać z wykresu na początku napięcie wzrasta dość szybko, a wraz czasem wzrost napięcia jest coraz mniejszy. Po czasie równym pięciokrotnej stałej czasowej napięcie na ładowanym lub rozładowywanym kondensatorze osiąga swoją wartość końcową z dokładnością 1%. Jest to tak zwana empiryczna zasada 5RC.

Załóżmy teraz, że nasz układ RC będziemy na przemian zasilać napięciem +Uwe / -Uwe. W takim przypadku kondensator będzie zgodnie z naszym wzorem ładował się raz do napięcia +Uwe a raz do -Uwe. Wykresy napięcia w naszym układzie będą wyglądać w przybliżeniu tak:

Przebiegi napięć

Co dociekliwsi czytelnicy pewnie już zadają pytanie - czy taki układ mógłby zasilać diode LED i czy w ten sposób uzyskalibyśmy jej płynne rozświetlanie i gaśnięcie. Zadając to pytanie są bardzo blisko prawdy.

Układ płynnego rozświetlania i gaśnięcia diod LED

Układ płynnego rozświetlania i gaśnięcia diod LED

Jak widać jest to ten sam schemat co nasz układ RC z dołączoną do zacisków kondensatora diodą LED. Analizując ten układ moglibyśmy pokusić się o stwierdzenie, że działa tak samo jak nasz układzik RC. Niestety było by to zbyt duże uproszczenie i warto jest pamiętać o kilku dodatkowych sprawach.

Gdyby w naszym układzie nie występowała dioda LED, a napięcie zasilania było przebiegiem prostokątnym 5V/0V, to napięcie na kondensatorze zmieniało by się w wyidealizowany sposób:

Przebiegi napięć

Jak widać na rysunku w czasie trwania napięcia zasilania 5V, kondensator C ładuje się przez rezystor R, a w czasie trwania napięcia zasilania na poziomie 0V, kondensator C rozładowuje się przez ten rezystor. Jednak w naszym układzie ten wyidealizowany przypadek ma tylko charakter poglądowy.

Jeżeli dołączymy do kondensatora diodę LED to będzie ona ciągle rozładowywała kondensator, zarówno w okresach ładowania jak i rozładowywania przez rezystor R. W dodatku jak już wiecie dioda LED jest elementem nieliniowym i będzie szybciej rozładowywała kondensator dla wyższych napięć niż dla niższych. Należy dodatkowo pamiętać , że chodź napięcie na kondensatorze może zmieniać się od 0V to dioda zaczyna świecić od około 1,2V (dla diody czerwonej). Charakterystyka diody LED nie pozwoli kondensatorowi naładować się powyżej napięcia UF diody LED (napięcie przewodzenia diody LED) - po prostu dioda LED przejmie większą część prądu przepływającego przez rezystor R i nie dopuści do większego naładowania kondensatora.

Wiedząc o tym wszystkim można było by założyć, że skoro w czasie trwania napięcia zasilania 5V kondensator jest ładowany tylko przez rezystor R i rozładowywany przez diodę LED, która w dodatku przy napięciu na kondensatorze zbliżającym się do napięcia UF zacznie przejmować większą część prądu; a jednocześnie dla stanu napięcia na poziomie 0V kondensator jest rozładowywany zarówno przez rezystor R jak i diodę LED to czas rozświetlania diody będzie dłuższy niż czas gaśnięcia. Jest jednak na odwrót.

Dzieje się tak dlatego, że w większości przypadków poziom napięcia 0V jest uzyskiwany poprzez odłączenie napięcia zasilania, bez połączenia do masy układu. Końcówka rezystora R, która jest połączona z zasilaniem, w takim stanie nie jest z niczym połączona, i nie przepływa prąd rozładowujący kondensator C przez ten rezystor.

W rzeczywistym układzie tego typu, w stanie zasilania układu oznaczonym 5V, kondensator C będzie jednocześnie ładowany przez rezystor R i rozładowywany przez diodę LED, a w stanie oznaczonym 0V, kondensator C będzie rozładowywany tylko przez diodę LED. Pamiętamy, że dioda będzie znacznie wolniej rozładowywała kondensator C dla niskich napięć, a przy najniższych przestanie go rozładowywać niemal zupełnie. Dlatego właśnie czas przygasania diody LED będzie dłuższy niż czas rozświetlania.

W praktyce większość układów zasilających ma przebiegi o współczynniku wypełnienia 50%, a co za tym idzie czas rozświetlania i przygasania będzie taki sam, a jedynie kondensator C nie zdąży się rozładować do 0V, co i tak nie stanowi problemu bo dioda LED gaśnie przy wyższym napięciu.

Zastosowanie

Początkowy pomysł powstania tego układziku był prosty i polegał na ładnym, powolnym rozświetlaniu i gaszeniu diod LED, za pomocą na przykład wyłącznika. Rozwinięciem tej idei jest wykorzystanie tego układu do wszelkich już istniejących układzików sterujących diodami, a właściwie to ich modyfikacja poprzez dołączenie dodatkowych kondensatorów do diod LED.

Jeżeli na przykład mamy układ typu "wędrujący punkt świetlny" wykonany na elementach cyfrowych to diody chodź zapalają się jedna po drugiej nie robią tego w sposób płynny. Po prosty zapalają się i gasną niemal natychmiast. Możemy go znacznie udoskonalić montując do wszystkich diod kondensatory elektrolityczne (zwracając uwagę na polaryzację). W ten sposób uzyskamy prawdziwe "płynnie wędrujące światełko" - istnie jak z samochodu KIT w filmie "Knight Rider" :).

W naszym układzie, dla podanych na schemacie elementów, przy ręcznym włączaniu i wyłączaniu zasilania, uzyskaliśmy czas rozświetlania około 1s i czas gaśnięcia powyżej 3s (subiektywna ocena). Każdy może samodzielnie poeksperymentować z dobieraniem elementów (w końcu są tylko dwa). Rezystor jest najlepiej dobrać taki jak dobieramy go do diod LED na określone napięcie (artykuł o rezystorach cz.2). Gdyż zbyt mały spowoduje, że dioda będzie słabo świecić nawet po naładowaniu kondensatora, a zbyt duży spowoduje uszkodzenie diody LED. Kondensator najlepiej jest zastosować elektrolityczny, gdyż będzie miał dużą pojemność. Jeżeli zgodnie ze schematem podłączymy kondensator do diody LED to napięcie na nim nie przekroczy UF, a to znaczy, że możemy zastosować kondensatory na najniższe napięcie 6V, 5V lub 3V jeśli uda się nam dostać. Kondensatory na niskie napięcie będą na pewno mniejsze i tańsze od standardowych 25V i 50V.

Życzę Wszystkim miłej zabawy z układami RC.


Copyright (c) 2003-2005 ERES S.I.
Literatura: P.Horowitz W.Hill "Sztuka elektroniki"
Komentarze
#1 | misiopysio dnia 12.12.2006 16:40:00
A nie lepiej dać 2 termstorki NTC i PTC z 3 opornikami?Cool
#2 | tygrys dnia 26.04.2007 07:37:24
zasilanie w układzie płynnego rozświetlania i gaśnięcia diod LED to zwykła baterja?
#3 | pitagoras dnia 05.01.2013 00:05:47
tak, to może być zwykła bateria, żeby tylko nie przesadzić z napięciem. Dobre powinny być baterie płaskie 4,5V. Tylko wtedy masz ręczny układ impulsowy.
#4 | pitagoras dnia 05.01.2013 00:18:06
w artykule jest błąd odnośnie doboru rezystorów. w rzeczywistości za mały rezystor spowoduje uszkodzenie diody a za duży osłabi światło. Począwszy od rezystora pasującego do zasilania danej diody danym napięciem, można jego wartość nieco zmniejszyć, bo część prądu rezystora pójdzie na kondensator, część na diodę a początkowy rezystor był wyliczony dla samej diody Usmiech
#5 | jkelley3 dnia 07.12.2018 09:04:53
[url=https://www.asics-gelkayano.us/]Asics Gel Kayano[/url]
[url=https://www.yeezys-adidas.us.com/]Adidas Yeezy[/url]
[url=https://www.asics-gelnimbus.us/]Asics Gel Nimbus 19[/url]
[url=https://www.adidassneakers.us.com/]Adidas Sneakers For Men[/url]
[url=https://www.pumas-shoes.us.com/]Puma Shoes[/url]
[url=https://www.longchampoutlet-onlines.us.com/]Longchamp Outlet[/url]
[url=https://www.fjallravenbackpack.us/]Fjallraven Backpack[/url]
[url=https://www.pandorajewelry-officialsites.us.com/]Pandora Jewelry[/url]
[url=https://www.nmds-adidas.us.org/]NMD[/url]
[url=https://www.pandorajewelry-site.us.com/]Pandora Jewelry[/url]
[url=https://www.pandora-earrings.us/]Pandora Earrings[/url]
[url=https://www.ferragamobelts.us.com/]Ferragamo[/url]
[url=https://www.kevin-durantsshoes.us.com/]Nike KD Shoes[/url]
[url=https://www.asics-runningsshoes.us.com/]Asics Sneakers[/url]
[url=https://www.adidas-original.us/]Adidas Original[/url]
[url=https://www.pandora-jewelrystore.us.com/]Pandora Official Site[/url]
[url=https://www.air-max95.us.com/]Nike Air Max 95[/url]
[url=https://www.christian-louboutin-shoes.us.org/]Christian Louboutin Heels[/url]
[url=https://www.filasneakers.us/]Fila Footwear[/url]
[url=https://www.balenciagasneakerss.us.com/]Balenciaga Sneakers[/url]
[url=https://www.airmax-98.us.com/]Nike Air Max 98[/url]
[url=https://www.shoes-yeezy.us.com/]Yeezy[/url]
[url=https://www.pandoranecklaces.us/]Pandora Necklace[/url]
[url=https://www.asics-sneakers.us/]Asics Sneakers[/url]
[url=https://www.bottegasveneta.us.com/]Bottega Veneta Outlet[/url]
[url=https://www.nikestores.us.org/]Nike Store[/url]
[url=https://www.nikecortezs.us/]Cortez[/url]
[url=https://www.valentinos.us.org/]Valentino[/url]
[url=https://www.nikeair-max270.us/]Nike Air Max 270[/url]
[url=https://www.pandora-rings.us.org/]Pandora Ring[/url]
[url=https://www.adidasstores.us.com/]Adidas Outlet Store[/url]
[url=https://www.fitflop-saleclearances.us.com/]Fitflop[/url]
[url=https://www.christianlouboutins-outlet.us.com/]Louboutin Outlet[/url]
[url=https://www.kd11shoes.us.com/]KD 11[/url]
[url=https://www.airmaxs-270.us.com/]Airmax 270[/url]
[url=https://www.pandorabracelets-charms.us.com/]Pandora Bracelet[/url]
[url=https://www.nikeshoesonlines.us.com/]Nike Shoes[/url]
[url=https://www.pandoraoutlet-online.us.com/]Pandora Outlet[/url]
[url=https://www.ferragamosshoes.us.com/]Ferragamo Shoes[/url]
[url=https://www.red-bottomshoesforwomen.us.com/]Red Bottom[/url]
[url=https://www.shoes-valentino.us.com/]Valentino Shoes[/url]
[url=https://www.nike-airmax95.us/]Nike Air Max 95[/url]
[url=https://www.shoesyeezy.us.com/]Yeezy 700[/url]
[url=https://www.new-nikeshoes.us/]New Nike Shoes 2018[/url]
[url=https://www.timberlandworkboots.us.com/]Timberland Work Boots[/url]
[url=https://www.filadisruptor2.us/]Fila Disruptor ii[/url]
[url=https://www.boots-timberlands.us.com/]Timberland Boots[/url]
[url=https://www.fjallravenkankenbackpack.us/]Fjallraven Kanken Backpack[/url]
[url=https://www.pandoracharmssales.us.com/]Pandora Charms[/url]
[url=https://www.nike-runningshoes.us/]Nike Running Shoes[/url]
[url=https://www.filashoessale.us/]Fila Shoes[/url]
[url=https://www.valentinoshoessale.us.com/]Valentino Sneakers[/url]
[url=https://www.hermesshandbags.us.com/]Hermes Handbags[/url]
[url=https://www.nmds-adidas.us.com/]Adidas NMD[/url]
[url=https://www.christianslouboutin.us.com/]Christian Louboutin[/url]
[url=https://www.goyard-bags.us.org/]Goyard Bags[/url]
[url=https://www.nikesclearance.us/]Nike Clearance Outlet[/url]
[url=https://www.jewelrycharms.us/]Pandora Jewelry Official Site[/url]
[url=https://www.timberlands-shoes.us/]Timberland Shoes[/url]
[url=https://www.balenciagasneakerssale.us.com/]Balenciaga[/url]
[url=https://www.yeezysboosts.us.com/]Yeezy Boost[/url]
[url=https://www.nikeoutletstore-onlineshopping.us.com/]Nike Outlet[/url]
[url=https://www.christian-louboutins-shoes.us.com/]Christian Louboutin Shoes[/url]
[url=https://www.nikeair-max270.us.com/]Nike Air Max 270[/url]
[url=https://www.adidas-shoesoutlet.us.com/]Adidas Shoes[/url]
[url=https://www.nike-outletstores.us.com/]Nike Outlet Online[/url]
[url=https://www.nmdr1adidas.us.com/]Adidas NMD R1[/url]
[url=https://www.pandorabracelets-clearance.us.com/]Pandora Bracelets Charms[/url]
[url=https://www.adidas-yeezysshoes.us.com/]Adidas Yeezy[/url]
[url=https://www.pandorajewellerys.us.com/]Pandora Jewellery[/url]
[url=https://www.airmaxs97.us.com/]Air Max 97[/url]
[url=https://www.asicsshoesoutlet.us.com/]Asics Shoes[/url]
[url=https://www.christianlouboutins.us.org/]Christian Louboutin[/url]
[url=https://www.adidas-superstars.us/]Adidas Superstar Shoes[/url]
[url=https://www.pandora-charmssaleclearance.us.com/]Pandora Charms Outlet[/url]
[url=https://www.pandora-braceletcharms.us.com/]Pandora Bracelet Charms[/url]
[url=https://www.louboutinshoess.us/]Louboutin Shoes[/url]
[url=https://www.vansshoes-outlets.us.com/]Vans[/url]
[url=https://www.yeezy500boost.us.com/]Yeezy 500[/url]
[url=https://www.lebronjamesshoessale.us.com/]Lebrons Shoes[/url]
[url=https://www.christian-louboutinoutletsale.us.com/]Christian Louboutin Outlet[/url]
[url=https://www.yeezy500.us.org/]Yeezy 500[/url]
[url=https://www.nike-airmax98.us/]Nike Air Max 98[/url]
[url=https://www.yeezyboosts-350.us.com/]Yeezy Boost 350[/url]
[url=https://www.adidassuperstarsshoes.us.com/]Adidas Superstar[/url]
[url=https://www.yeezysneakers.us.com/]Yeezys Shoes[/url]
[url=https://www.airjordan-retro11.us.com/]Jordan 11[/url]
[url=https://www.adidasyeezys-shoes.us.com/]Yeezy Shoes[/url]
[url=https://www.timberlands-outlets.us.com/]Timberland Outlet[/url]
[url=https://www.hermesbelts-outlet.us.com/]Hermes Belts[/url]
[url=https://www.timberlands-shoes.us.com/]Timberland Outlet[/url]
[url=https://www.puma-outletstore.us.com/]Puma[/url]
[url=https://www.goyard-handbags.us.org/]Goyard Bags[/url]
[url=https://www.asicsshoes.us.org/]Asics Running Shoes[/url]
[url=https://www.lebron16shoes.us/]Lebron 16[/url]
[url=https://www.airmax270s.us.com/]Air Max 270 Women[/url]
[url=https://www.yeezyshoess.us.com/]Yeezy Shoes[/url]
[url=https://www.skechersgowalkshoes.us/]Skechers Go Walk[/url]
[url=https://www.nikes-sneakers.us.com/]Nike Sneakers[/url]
[url=https://www.outletmonclers.us.com/]Moncler Outlet[/url]
[url=https://www.asicsoutletonline.us.com/]Asics Outlet[/url]
[url=https://www.nikecortez.us.org/]Nike Cortez[/url]
[url=https://www.fjallravens.us/]Fjallraven Kanken Backpack[/url]
[url=https://www.adidas-nmds.us.org/]Adidas NMD[/url]
[url=https://www.timberland-outletstore.us.com/]Timberland Boots[/url]
[url=https://www.ferragamo-shoes.us.org/]Ferragamo Shoes[/url]
Dodaj komentarz
Zaloguj się, aby móc dodać komentarz.
Oceny
Tylko zarejestrowani użytkownicy mogą oceniać zawartośœć strony

Zaloguj się lub zarejestruj, żeby móc zagłosować.

ŒŚwietne! ŒŚwietne! 100% [4 głosy]
Bardzo dobre Bardzo dobre 0% [Brak oceny]
Dobre Dobre 0% [Brak oceny]
ŒŚrednie ŒŚrednie 0% [Brak oceny]
Słabe Słabe 0% [Brak oceny]
Logowanie
Nazwa użytkownika

Hasło



Nie masz jeszcze konta?
Zarejestruj się

Nie możesz się zalogować?
Poproœś o nowe hasło
Shoutbox
Musisz zalogować się, aby móc dodać wiadomość.

15 Jan : 08:38
Smutny ... Wzajemnie, i również Życzę powodzenia w tym roku w życiu prywatnym/zawodowy
m, dużo Zdrowia!

15 Jan : 08:38
Witam tych, którzy jeszcze tutaj pozostali, choć od pewnego czasu obserwuję to aż mnie zabolało, że forum się tak osunęło. Szok Bardzo szkoda mi go, co za id*oci się rejestrują że to zniszczone niemal

02 Jan : 20:04
I tym optymistycznym akcentem, życzę udanych projektów i najlepszego w Nowym Roku. Oczko

01 Jan : 20:45
Oczywośie nie żywie do Ciebie pretensji a wręcz podziwiam że sam zostałeś tak długo. pozdrawiam.

01 Jan : 20:44
romek_xx wiem obserwuję regularnie forum i widziałem twoje walki i że ostałeś się chyba sam wśród moderacji, po prostu przykro mi iż forum z którym wkraczałem w świat elektroniki zaginie ;( Oczywiśc

26 Dec : 21:45
R3miX: cd:...Poszukaj jak nie wiesz gdzie i nie masz jak ich znaleźć. Ja jak mam za frajer szukać? wolę głupoli na YT oglądać. Czasem bywało że usunąłem SB a jutro było to samo. Bez sensu walka

26 Dec : 21:44
R3miX: Chcesz poświęcić 2-4 godz. dziennie za free na czyszczenie spamu? Ja nie mam żadnej pomocy, taki liyijing46 ma 159, jkelley3 -95, scott154 -157. I wielu innych czasem ponad 1000 postów na forum

17 Dec : 22:03
straszne na polskim forum żeby przeczytać trzeba używać translatora i te tematy ?

12 Dec : 21:26
Nikt ostatnio nie moderuje i bałagan się robi ;(

12 Dec : 19:06
co się dzieje z eresem ?

Copyright ERES S.I. & " Sendela Design a33; 2003-2018 - "Elektronika Radiotechnika Elementy Schematy"
Reprodukcja bez zezwolenia zabroniona.
Serwis nie ponosi odpowiedzialności za ewentualne szkody powstałe przy wykorzystaniu zawartych w nim informacji.

Używamy informacji zapisanych za pomocą cookies i podobnych technologii m.in. w celach reklamowych i statystycznych oraz w celu dostosowania naszych serwisów do indywidualnych potrzeb użytkowników.
Powered by PHP-Fusion copyright © 2002 - 2019 by Nick Jones.
Released as free software without warranties under GNU Affero GPL v3. website monitoring services