LED, 제너 및 트랜지스터와 함께 저항기를 사용하는 방법

이 게시물에서는 LED, 제너 다이오드 또는 트랜지스터를 사용하여 전자 회로를 설계하면서 저항을 사용하는 방법을 배웁니다. 이 기사는 일반적으로 특정 구성 요소 및 원하는 응용 프로그램에 사용되는 저항 값과 혼동되는 초보 애호가에게 매우 유용 할 수 있습니다.

저항기 란?

저항은 BJT, MOSFET, IC, LED 등과 같은 다른 능동 및 고급 전자 구성 요소에 비해 전자 회로에서 매우 인상적이지 않은 수동 전자 구성 요소입니다.

그러나 이러한 느낌과는 반대로 저항은 모든 전자 회로에서 가장 중요한 부품 중 하나이며 저항이없는 PCB를 상상하는 것은 이상하고 불가능 해 보일 수 있습니다.

저항기는 기본적으로 회로의 전압 및 전류를 제어하는 ​​데 사용되며 다양한 능동적이고 정교한 구성 요소를 작동하는 데 매우 중요합니다.

예를 들어 BC547 또는 이와 유사한 BJT는 최적으로 안전하게 작동하기 위해베이스 / 이미 터에 대해 적절히 계산 된 저항이 필요할 수 있습니다.

이를 따르지 않으면 트랜지스터가 단순히 끊어져 손상 될 수 있습니다.

마찬가지로 우리는 555 또는 741 등과 같은 IC를 포함하는 회로에서 저항이 어떻게 필수적인지 보았습니다.

이 기사에서는 특정 구성을 설계하는 동안 회로에서 저항을 계산하고 사용하는 방법을 배웁니다.

트랜지스터 (BJT)를 구동하기 위해 저항기를 사용하는 방법.

트랜지스터는베이스와 이미 터에 저항이 필요하며 이것이이 두 구성 요소 사이의 가장 중요한 관계 중 하나입니다.

NPN 트랜지스터 (BJT)는 수집기에서 이미 터로 더 무거운 부하 전류를 작동 (통과)하기 위해베이스에서 이미 터 레일 또는 접지 레일로 흐르는 지정된 양의 전류가 필요합니다.

PNP 트랜지스터 (BJT)는 이미 터에서 컬렉터로 더 무거운 부하 전류를 작동 (통과)하기 위해 이미 터 또는 포지티브 레일에서베이스로 흐르는 지정된 양의 전류가 필요합니다.

부하 전류를 최적으로 제어하려면 BJT에 적절히 계산 된베이스 저항이 있어야합니다.

관련 예제 기사를 볼 수 있습니다. 릴레이 드라이버 단계 만들기

BJT의 기본 저항을 계산하는 공식은 아래에서 볼 수 있습니다.

R = (Us-0.6) .Hfe / 부하 전류,

여기서 R = 트랜지스터의 기본 저항,
Us = 소스 또는 기본 저항에 대한 트리거 전압,
Hfe = 트랜지스터의 순방향 전류 이득.

위의 공식은 회로에서 BJT를 통해 부하를 작동하기위한 올바른 저항 값을 제공합니다.

위의 공식은 BJT 및 저항을 사용하여 회로를 설계하는 데 중요하고 필수적으로 보일 수 있지만 실제로 그 결과가 그렇게 정확할 필요는 없습니다.

예를 들어 BC547 트랜지스터를 사용하여 12V 릴레이를 구동하려는 경우 릴레이의 작동 전류가 약 30mA 인 경우 위 공식에서 기본 저항을 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

R = (12-0.6). 200 / 0.040 = 57K에 해당하는 57000 옴

위의 값은 트랜지스터가 과도한 전류를 낭비하거나 낭비하지 않고 최대 효율로 릴레이를 작동하도록 트랜지스터에 대해 극도로 최적이라고 가정 할 수 있습니다.

그러나 실제로는 10K에서 60k 사이의 값이 동일한 구현에서 잘 작동한다는 것을 알게 될 것입니다. 유일한 단점은 트랜지스터 손실이 약간 더 많을 수 있고 약 5 ~ 10mA 일 수 있습니다. 이는 절대적으로 무시할 수 있고 중요하지 않습니다. 모두.

위의 대화는 트랜지스터의 값을 계산하는 것이 권장 될 수 있지만 합리적인 값이 똑같이 잘 수행 될 수 있으므로 전적으로 필수적인 것은 아니라는 것을 나타냅니다.

그러나 위의 예에서 기본 저항을 10K 이하 또는 60k 이상으로 선택하면 확실히 결과에 부정적인 영향을 미치기 시작할 것이라고 가정합니다.

10k 미만에서는 트랜지스터가 더 따뜻해지고 상당히 소멸되기 시작합니다. 60K 이상에서는 릴레이가 더듬 거리고 단단히 트리거되지 않습니다.

MOSFET 구동 용 저항기

위의 예에서 우리는 트랜지스터가 부하 동작을 올바르게 실행하기 위해베이스에 걸쳐 적절하게 계산 된 저항에 결정적으로 의존한다는 것을 알았습니다.

이는 트랜지스터베이스가 전류 종속 장치이기 때문에베이스 전류가 콜렉터 부하 전류에 정비례하기 때문입니다.

부하 전류가 더 많으면베이스 전류도 비례 적으로 증가해야합니다.

이 mosfets와는 달리 고객은 완전히 다릅니다. 이는 전압 종속 장치입니다. 즉, MOSFET 게이트는 드레인 및 소스에서 부하를 트리거하기 위해 전압에 의존하지 않고 전류에 의존합니다.

게이트의 전압이 9V 이상 또는 약 9V 인 한 MOSFET은 게이트 전류가 1mA로 낮아도 최적으로 부하를 발생시킵니다.

위의 기능으로 인해 MOSFET 게이트 저항기는 중요한 계산이 필요하지 않습니다.

그러나 MOSFET 게이트의 저항은 가능한 한 낮아야하지만 제로 값 (10 ~ 50 옴 사이)보다 훨씬 커야합니다.

MOSFET이 게이트에 저항이 도입되지 않은 경우에도 여전히 올바르게 트리거되지만 MOSFET의 게이트 / 소스에서 과도 전류 또는 스파이크를 방지하거나 제한하려면 낮은 값을 사용하는 것이 좋습니다.

LED가있는 저항 사용

BJT와 마찬가지로 LED가있는 저항을 사용하는 것이 필수적이며 다음 공식을 사용하여 수행 할 수 있습니다.

R = (공급 전압-LED 전 전압) / LED 전류

다시 말하지만 공식 결과는 LED 밝기에서 절대 최적의 결과를 얻기위한 것입니다.

예를 들어 3.3V 및 20mA 사양의 LED가 있다고 가정합니다.

12V 전원에서이 LED를 비추고 싶습니다.

공식을 사용하면 다음을 알 수 있습니다.

R = 12-3.3 / 0.02 = 435 옴

이는 LED에서 가장 효율적인 결과를 얻으려면 435ohm 저항이 필요하다는 것을 의미합니다.

그러나 실제로 330ohm과 1K 사이의 값은 LED에서 만족스러운 결과를 렌더링하므로 거의 경험과 실제 지식이 거의 없으며 계산 없이도 이러한 장애물을 쉽게 극복 할 수 있습니다.

제너 다이오드와 함께 저항 사용

예를 들어 연산 증폭기가 비교기처럼 사용되는 연산 증폭기 회로에서 전자 회로에 제너 다이오드 스테이지를 포함하는 것이 필수적이라는 것을 여러 번 발견하고 입력 중 하나에 기준 전압을 고정하기 위해 제너 다이오드를 사용하려고합니다. opamp.

제너 저항을 어떻게 계산할 수 있는지 궁금 할 수 있습니까 ??

전혀 어렵지 않으며 이전 논의에서 LED에 대해 수행 한 것과 동일합니다.

다음 공식을 사용하면됩니다.

R = (공급 전압-제너 전압) / 부하 전류

규칙과 매개 변수가 위의 LED에 대해 구현 된 것과 동일하다는 점을 언급 할 필요가 없으며, 선택한 제너 저항이 계산 된 값보다 약간 적거나 상당히 높은 경우 중요한 문제가 발생하지 않습니다.

Opamp에서 저항을 사용하는 방법

일반적으로 모든 IC는 높은 입력 임피던스 사양과 낮은 출력 임피던스 사양으로 설계되었습니다.

즉, 입력은 내부로부터 잘 보호되고 작동 매개 변수에 전류 의존적이지 않지만 이와 반대로 대부분의 IC의 출력은 전류 및 단락에 취약합니다.

따라서 IC 입력에 대한 저항을 계산하는 것은 전혀 중요하지 않을 수 있지만 부하를 사용하여 출력을 구성하는 동안 저항이 중요해질 수 있으며 위의 대화에서 설명한대로 계산해야 할 수 있습니다.

저항기를 전류 센서로 사용

위의 예, 특히 LeD 및 BJT의 경우 저항을 전류 제한기로 구성하는 방법을 보았습니다. 이제 저항을 전류 센서로 활용하는 방법을 알아 보겠습니다.

이 예제 기사에서 동일한 내용을 배울 수도 있습니다. 전류 감지 모듈을 구축하는 방법

저항을 통과하는 전류가 통과 할 때 옴 법칙에 따라이 저항에 비례하는 전위차가 발생하며 다음 옴 법칙 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

V = RxI, 여기서 V는 저항에서 발생하는 전압, R은 저항 (옴), I는 저항을 통과하는 전류 (암페어)입니다.

예를 들어 1A 전류가 2 옴 저항을 통과한다고 가정 해 보겠습니다. 위 공식에서이 문제를 해결하면 다음과 같이됩니다.

V = 2x1 = 2V,

전류가 0.5A로 감소하면

V = 2x0.5 = 1V

위의 식은 저항을 통해 흐르는 전류에 응답하여 저항의 전위차가 선형 및 비례 적으로 어떻게 변하는 지 보여줍니다.

저항의이 속성은 모든 전류 측정 또는 전류 보호 관련 회로에서 효과적으로 구현됩니다.

위의 저항 기능을 연구하기 위해 다음 예제를 볼 수 있습니다. 이러한 모든 설계는 특정 애플리케이션에 대해 원하는 전류 레벨을 감지하기 위해 계산 된 저항을 사용했습니다.

범용 고 와트 LED 전류 제한 기 회로-상수 ...

저렴한 전류 제어 12V 배터리 충전기 회로 ...

가변 전압 조정기 및 가변형 LM317 ...

레이저 다이오드 드라이버 회로-전류 제어 | 수제 ...

백 와트 LED 투광 램프 정전류 만들기 ...

저항을 전위 분배기로 사용

지금까지 전류를 제한하기 위해 회로에 저항을 적용하는 방법을 살펴 보았으므로 이제 회로 내부에서 원하는 전압 레벨을 얻기 위해 저항을 배선하는 방법을 조사해 보겠습니다.

많은 회로는 의도 된 기능을 실행하기위한 회로의 중요한 기준이되는 특정 지점에서 정확한 전압 레벨을 필요로합니다.


이러한 응용 분야에서 계산 된 저항은 회로의 요구 사항에 따라 전위차라고도하는 정확한 전압 레벨을 결정하기 위해 직렬로 사용됩니다. 원하는 전압 레퍼런스는 선택한 두 저항의 접합부에서 달성됩니다 (위 그림 참조).

특정 전압 레벨을 결정하는 데 사용되는 저항을 전위 분배기 네트워크라고합니다.

저항과 전압 레퍼런스를 찾는 공식은 아래에서 확인할 수 있지만, 프리셋 또는 포트를 사용하고 DMM을 사용하여 중앙 리드 전압을 측정하여 간단히 얻을 수도 있습니다.

Vout = V1.Z2 / (Z1 + Z2)
추가 질문이 있습니까? 귀하의 의견을 통해 귀하의 생각을 적어주십시오.