Помогите с схемой для Игрушки!

Любые вопросы начального уровня, не можете разобраться в чём-то, не знаете с чего начать - мы дружно постараемся вам помочь!

Помогите с схемой для Игрушки!

Сообщение Odnako » 12 июл 2016, 13:28

Добрый день.
Покорно прошу помощи, ибо лютое отсутствие опыта от слова "совсем" и попытки познать, структурировать и обобщить привели к тому, что вопросов стало чуть ли не больше, чем было.

Суть - хочется сделать для ребенка изиборд, где, в том числе, будут под цифрами от 1 до 10 находится светодиоды, каждый из которых будет снабжен тумблером.

Примерно, как смог представить схему - в приложении.

То есть каждый светодиод должен включаться и выключаться независимо от других, параллельное соединение.
Диоды смотрел неяркие, но все они имеют следующие параметры: U=2,5 В, I = 20 мА.

И дальше: получается, напряжение питания должно быть 25 В. (2,5*10 диодов)
Так как подключение параллельное, то на каждый диод необходимо повесить резистор по формуле 25В-2,5В/0,02А=1,2 ОМ примерно.
Ок, но тогда как быть, если у нас, допустим, будет включено 5 диодов, то 6 резистор в 1,2 Ом будет уже явно не нужен, во всяком случае не с такими параметрами.
Так как диоды могут включаться в абсолютно хаотчином порядке, с сопротивлением резистора к каждому диоду не подгадаешь.
Вопрос 1 - что в таком случае (при избыточном сопротивлении резистора) будет с диодами - они просто не будут светиться? Или будут светиться тускло? Получается, чем больше диодов будет включено тем тусклее?
Вопрос 2 - как быть? =) Нужна принципиально другая схема? Меньше резисторы не подойдут...
Вопрос 3 - верно ли я считаю напряжение питания в 25 В? Понятно, что все диоды гореть вместе будут редко. Допустим, если питание будет в 12 В, что в этом случае будет происходить с диодами - будут тускнеть по мере включения дополнительных? Ну и вопрос с резисторами здесь тоже остается.
Вопрос 4 - не хотелось бы использовать блоки питания и прочие уменьшители от 220В. Просто ввиду отсутствия опыта страшно. Можно ли при решении данной задачи обойтись аккумуляторными батарейками или чем-то еще? Просто вроде бы всего 10 диодов, а напряжение надо на 25В...
Вопрос 5 - провода какого сечения для подобного мероприятия лучше использовать?
Вопрос 6 - если взять тумблеры, которые рассчитаны на 220-250В и 3А, подойдут ли они и не будут ли принимать на себя все напряжение?

Если сможете посоветовать что-то, либо ответить на вопросы, буду безмерно благодарен.
Вложения
Безы.jpg
Odnako
У нас в гостях
У нас в гостях
 
Сообщения: 1
Зарегистрирован: 12 июл 2016, 13:26
Благодарил (а): 0 раз.
Поблагодарили: 0 раз.


Re: Помогите с схемой для Игрушки!

Сообщение phoenix » 14 июл 2016, 12:24

Здравствуйте.
Вы пишете:
получается, напряжение питания должно быть 25 В. (2,5*10 диодов)

Не так, при параллельном соединении на каждую цепочку в вашей схеме (светодиод+резистор+выключатель) будет идти одинаковое напряжение. Для того чтобы светодиоды светились нужно напряжение не менее 2,5В (оно пойдет на каждую цепочку).
Если же планируете питать схему от блока питания на 5В или 12В то в каждой цепочке нужно подобрать сопротивление гасящего резистора (это резистор, который ограничивает ток в цепи) таким, которое обеспечит ток в цепочке не более 20мА - это необходимо чтобы светодиод не сгорел.
Все цепочки в схеме идентичны и включены параллельно, поэтому достаточно сделать расчет гасящего резистора для 1-й цепочки, а потом установить такие же резисторы и в остальные цепочки.

Пример расчета цепочки для напряжения питания 5В и светодиода с напряжением 2,5В и током 20мА
Определим напряжение, которое будет гаситься на резисторе: U = Uпитания - Uсветодиода = 5В-2,5В = 2,5В
Рассчитаем сопротивление резистора: R = U/I = 2,5В/0,02А = 125 Ом
Определим мощность, которая будет рассеиваться на резисторе: P = U*I = 2,5В*0,02А = 0,05Вт
Итог: в каждой из цепочек (если все светодиоды одинаковые) нам нужен резистор с сопротивлением порядка 125 Ом, здесь можно немного отклониться от этого значения в большую сторону (чтобы ток не увеличился и светодиод не сгорел), например 130-150 Ом. Мощность резистора может быть любая, поскольку по расчетам у нас будет рассеиваться порядка 0,05Вт - это 0,125Вт(очень маленькие), 0,25Вт, 0,5Вт или другие какие найдутся.

В помощь: Расчёт резистора для светодиода, формулы и калькулятор

По вашим вопросам:
  • Вопрос 1 - нет, при параллельном включении цепочек, как на вашей схеме, все светодиоды будут светиться равномерно.
  • Вопрос 2 - нет, схема у вас нарисована верно, за исключением того что в конце все цепочки и источник питания замкнуты накоротко (короткое замыкание).
  • Вопрос 3 - о напряжении рассказал выше.
  • Вопрос 4 - напряжение 60-200В+ может становить опасность, тем более если вы делаете игрушку для ребенка. Напяржение 25В не нужно, достаточно 5-12В, об этом рассказал выше. Можно использовать аккумулятор или батарею из сухих элементов с напряжением 5-12В (от 5В до 12В на ваш выбор). Также можно использовать зарядное устройство от мобильного телефона, там на выходе 5В и порядка 0,3-1А тока, в вашем случае 20мА*10 = 200мА, так что вполне сойдет.
  • Вопрос 5 - подойдут провода любого сечения, цвета - какие найдете. Токи в схеме очень маленькие и о сечении проводов не стоит волноваться.
  • Вопрос 6 - тумблеры подойдут также любые, не важно какого они размера и на какие токи, в данном случае через них будет течь небольшой ток - порядка 20мА. Греться и искрить ничего не будет, можете не волноваться )

Дополнил и исправил вашу схему, думаю так станет понятнее что в ней происходит:
svetodiodi-parallelnoe-vkluchenie-rezistori.png
Схема параллельного включения светодиодов с выключателями
svetodiodi-parallelnoe-vkluchenie-rezistori.png (26.44 КБ) Просмотров: 3465
phoenix
Супермодератор
Супермодератор
 
Сообщения: 261
Зарегистрирован: 25 янв 2012, 01:09
Благодарил (а): 1 раз.
Поблагодарили: 45 раз.


Вернуться в Вопросы от начинающих

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron