Anders als die beste Antwort auf diese: Warum muss ein Widerstand an der Anode einer LED sein? Aber gut, ich bin auch ein Elektronik-Noob ^.^
Kürzlich habe ich das offizielle Arduino-Starterkit gekauft und mit der gemeinsamen Kathoden-RGB-LED herumgespielt, die mit diesem Kit geliefert wurde. Im Projektbuch lautet die Anleitung für die Farbmischlampe, einen separaten 220-Ohm-Widerstand für jeden der RGB-Beine zu verwenden. Aber ich dachte, warum kann ich den Widerstand nicht einfach auf die Kathode der LED setzen?
Ich habe das versucht, indem ich die LED in das Steckbrett gesteckt und die Kathode über einen 220-Ohm-Widerstand mit der Masse von Arduino UNO verbunden habe. Wenn ich einen der R-, G- oder B-Anodenschenkel mit einem an +5 V angeschlossenen Überbrückungsdraht berühre, leuchtet die jeweilige Farbe in Ordnung. Wenn ich jedoch die G- und B-Pins miteinander überbrücke, leuchtet nur die grüne LED. Wenn ich alle drei Anoden zusammen überbrücke, leuchtet nur die rote LED. Aber wenn ich die Anoden über ihre separaten 220-Ohm-Widerstände (gemäß Anleitung) an +5 V anschließe, werden die Farben kombiniert.
Wieso ist es so?
Die rote LED wird den gesamten Strom aufnehmen, da möglicherweise nur 2 Volt benötigt werden, um zu leiten. Die grünen und blauen LEDs benötigen eine höhere Spannung, aber da sie alle parallel sind, dominiert die rote LED. Versuchen Sie, ihre jeweiligen Spannungsabfälle zu messen, wenn jeder arbeitet.
Es ist, als würde man einen 5-Volt-Zener parallel zu einem 10-Volt-Zener schalten. Der 10-Volt-Zener wird niemals leiten.
Bei einer einzelnen LED liegen Sie richtig - auf welcher Seite Sie sie anbringen, spielt keine Rolle. Eine RGB-LED ist jedoch ein ziemlich anderes Tier, da eine Seite aller Elemente miteinander verbunden ist. Dies stellt ein kleines Problem dar. Wenn Sie die gemeinsame Klemme direkt mit einer Stromschiene verbinden und 3 Widerstände auf der anderen Seite platzieren, funktioniert es wie erwartet. Wenn Sie jedoch einen Widerstandsstift auf den gemeinsamen Anschluss stecken, treten einige Probleme auf. Wenn Sie versuchen, jeweils nur ein Element einzuschalten, funktioniert es korrekt. Wenn Sie jedoch versuchen, mehr als eine einzuschalten, sind die LEDs parallel und verhalten sich unerwartet. Wenn die Durchlassspannungen gleich sind, teilen die LEDs den Strom und leuchten ungefähr mit halber Helligkeit (nicht genau, weil der Strom nie genau aufgeteilt wird). Wenn die Durchlassspannungen unterschiedlich sind, dann leuchtet nur die LED mit der niedrigsten Durchlassspannung auf, da sie sich einschaltet und den gesamten Strom stiehlt, bevor die anderen LEDs die Abschaltung verlassen. Fazit: LEDs nicht parallel schalten, da sie den Strom nicht gleichmäßig teilen.
Die Antwort ist einfach: Wenn Sie nur einen Widerstand und drei LEDs haben, haben Sie eine "variable" Last für einen Festwertwiderstand.
Wenn rote und blaue LEDs eingeschaltet sind, bedeutet dies, dass ein Wert geladen wird. Wenn Grün und Blau leuchten, bedeutet dies, dass ein anderer Wert geladen wurde, und so weiter. Sie können nicht alle möglichen Zustände mit einem einzigen Widerstand abgleichen, also platzieren Sie drei auf der anderen Seite, sodass jeder Widerstand mit einer einzelnen LED umgehen kann.
Wenn Sie für irgendeinen Körper die LEDs in einem festen Lastzustand verwenden würden, dh die gleichen LEDs für immer leuchten lassen, würde ihnen ein einziger Widerstand genügen.
Um alles in der Antwort und den Kommentaren zusammenzufassen:
Erstens sind RGB-LEDs nur drei separate LEDs, die in demselben Gehäuse verpackt sind und deren Anode oder Kathode miteinander verbunden sind. Das andere Ende wird ebenfalls zusammengebunden, wenn nur ein einzelner Widerstand verwendet wird. Das sind also drei Dioden parallel.
Zweitens wird die Spannung, die jede LED benötigt, um zu leiten, als Durchlassspannung bezeichnet, die normalerweise als Vf bezeichnet wird.
Im idealen Diodenmodell leitet eine Diode nicht, wenn die an ihre Anschlüsse angelegte Spannung niedriger als Vf ist oder wenn sie in Sperrrichtung vorgespannt ist (negativ zur Anode und positiv zur Kathode), und leitet wie ein Kurzschluss, wenn die Spannung höher ist als das, während die Spannung zwischen seiner Anode und Kathode konstant gehalten wird.
Der Widerstand wird hinzugefügt, um den Strom durch die LED zu begrenzen, so dass es kein Kurzschluss mehr ist. Sonst brennt die LED durch. Oder um es anders zu betrachten, es summiert sich nicht, wenn eine 5-V-Quelle und eine 1,8-V-Spannungsquelle kurzgeschlossen werden. Entweder die LED oder die Quelle brennt durch, sodass sich die Spannung einpendelt. Die LED brennt normalerweise zuerst durch, da sie normalerweise einen niedrigeren Strom toleriert.
Nehmen Sie in dem in der Frage erwähnten Beispiel die folgende Vf für verschiedene LEDs:
Vfred = 1,8 V Vfgrün = 2,1 V Vfblau = 3,0 V
Wenn 5 V an die Anode aller drei angelegt werden, leitet die rote LED zuerst, sodass die Kathode auf 1,8 V unter 5 V fixiert wäre.
Die Spannungsdifferenz zwischen Anode und Kathode der anderen LEDs beträgt ebenfalls 1,8 V, da sie nicht leiten können. Dadurch liegen sie so gut wie gar nicht im Stromkreis.
PlasmaHH
dennis97519