Problem bei der Analyse von LED-Schaltkreisen

Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Ich lerne gerade für eine bevorstehende Prüfung über Dioden. Ich habe die folgende Übung zu LED, aber es fällt mir wirklich schwer, sie herauszufinden (Leider ist der Lehrer nicht bereit, uns zu helfen). Ich habe eine Wechselstromquelle mit Us = 230 V bei 50 Hz. Die LED ist Uf = 1,7 V und Iled = 20 mA. Die Diode ist eine BAY61. Ich muss den Widerstand R1 bestimmen.

Ich weiß nicht wirklich, wo ich anfangen soll. Der Lehrer hat nie erklärt, wie man Datenblätter verwendet, also habe ich BAY61 gegoogelt und ein Datenblatt gefunden, aber welche Informationen brauche ich?

Kann mir bitte jemand helfen?

Teilen Sie Ihr Problem in zwei Teile auf, indem Sie die Wechselstromquelle zuerst durch eine +V-Konstantspannungsquelle und dann durch -V ersetzen

Antworten (1)

Da Sie mit Dioden mit einer Wechselstromquelle arbeiten, ist es viel einfacher, sie in zwei Stromkreise mit unterschiedlichen Gleichstromquellen aufzuteilen. Wandeln Sie zuerst die RMS-Spannung in eine PEAK-Spannung um, da Sie effektiv gleichrichten. 250 v R M S = 707 v P P oder ± 353 v P E A K .

Machen Sie nun zwei Schaltungen:

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Der Zweck der Diode besteht lediglich darin, die LED während der Sperrspannungsphase der Wechselstromversorgung zu schützen. Wir müssen also nur wissen, dass der durch sie fließende Strom innerhalb akzeptabler Werte liegt (200 mA gemäß den Spezifikationen). Wir müssen also nur R1 für die LED lösen und prüfen, ob der gleiche Widerstand für die Diode in Ordnung ist. Also eine einfache LED-Widerstandsberechnung:

R 1 = v S v F ICH F = 353 1.7 0,02 = 17565 Ω

Geben Sie diesen Widerstand nun in dieselbe Formel ein, die stattdessen mit der Diode neu angeordnet wurde (im Datenblatt steht nur "<1 V" für v F also nehme ich 0,7 V an):

ICH = v S v F R 1 = 353 0,7 17565 = 0.02006 A

Dieser Wert liegt also gut innerhalb der Toleranz für die Diode. Was wäre, wenn ich mich bei der Durchlassspannung der Diode geirrt hätte? Nur aus Interesse, wie hoch wäre der Strom, wenn die Diode vollständig kurzgeschlossen wäre? Einfach:

ICH = v S R 1 = 353 17565 = 0,0201 A

Noch gut in Toleranz.

Vielen Dank! Es fällt mir immer noch schwer zu verstehen, weil ich nie wirklich eine Erklärung hatte, wie man Wechselspannung in Gleichspannung umwandelt. Aber im zweiten Schema kommt die Diode vor dem Widerstand. Brennt die Diode nicht wegen zu hoher Spannung? Und warum sind es 250 V rms?
In einer Reihenschaltung gibt es kein "vorher" - der Strom ist durch alle Elemente gleich und die Spannung wird zwischen ihnen aufgeteilt. Wenn Ihr Dozent Ihnen nie von RMS und PEAK mit AC erzählt hat, dann ist Ihr Dozent Müll (oder Sie waren an diesem Tag weg).
Der Dozent war die meiste Zeit krank. Die meisten Studenten haben vorher einen Kurs über Elektronik gemacht, aber ich bin einer der wenigen, die das noch nie gemacht haben, also ist es ein echter Kampf, es zu lernen
@Curious: In einer einfachen Reihenschaltung bewegt sich der Strom gleichzeitig durch den gesamten Stromkreis, so wie sich eine Fahrradkette bewegt. Es ist nicht so, als ob Sie Elektronen einfüllen und den Draht füllen würden. Die Elektronen sind alle schon da und wenn man eines an einem Ende drückt, wird gleichzeitig eines am anderen herausgezogen. Deshalb ist es egal, ob der Widerstand vor oder nach der LED kommt.