Arduino led yanmıyor

Moderasyon ekibi yanlış cevap verdiğim için ceza uygulandı. Cevabım %100 doğru olmamakla beraber tamamen de yanlış değildi.
Akademik eğitimde öğretilen bilgiler sonsuz güçlü kaynak esas alınarak anlatılır.
Örnek verecek olursak 12V bir kaynak ve 100 ohm bir direnç ile kurulan basit bir devrede V=IxR formülüyle akım değerini bulalım.
12=Ix100
I=0.120 Amper yani 120 miliamperdir.
Şimdi gerçek hayata dönelim. Gerçek hayatta gücün korunumu en önemli parametredir. Açacak olursam elinizde 1 Watt bir güç kaynağı varsa ve verim de %100 ise (gerçekte %90 bile afaki bir değerdir) 12 Volt kanaldan 0.08333 Amper akım sağlayabilir. Yani bu kaynağa önceki örnekte olduğu gibi siz 100 ohm bir direnç bağlarsanız gücün korunumu esasına göre maksimum 0.083 amper akım akabilir. Peki burada bir hata olmuyor mu? 0.083 Amper x 100 ohm direnç 0.083x100 = 8.3 Volt yapar, ama kaynak hani 12 Volttu? Biz donanımcılar olarak bu olaya "kaynak baydı" deriz. Peki hesap nasıl tutacak? Gerçekte 12 Volt 1 Watt bir kaynak bu tip akımı karşılayamayacağı bir durumda gücün korunumu esasına göre ister istemez voltaj düşümü yaşar ve akım artışı sağlanır(tasarıma göre değişmekle beraber durum budur). Lakin bu durumda voltaj düşüşüyle beraber akım artışı orantısal olmaz, kaynak iç sistemi ısınır, öz direnç değişir ve sonuçta verim düşer. 1 Watt kaynak artık 0.9 0.8 Watt gibi değerlerde çalışmaya başlar. Yazdıklarımı sabit akım ve voltaj kaynaklarında bizati test edip görebilirisiniz.
Şİmdi anlattıklarıma binaen aldığım cezanın ve yazdığım mesajın doğruluğunu size ispat etmek isityorum.
En başta linklerini paylaştığım kırmızı ledler için olan 2 farklı datasheet incelendiğinde "forward current" değerinin 30 ve 40 mA olduğunu görürüz. Power dissipation değerleri ise 75 mW ve 110 mW olarak datasheet üzerinde listelenmiştir.
Olması gereken tabiki de uygun voltaj ve akım değerlerini sağlayacak bir kaynağa bağlayıp kullanmaktır lakin pratikte bu çok olası değildir. Biz de aradaki bu voltaj farkını harici bir direnç kullanıp led üzerinden geçen akımı limitler, voltaj farkının direnç üzerinde yok edilmesini sağlarız.
Detaya indiğimiz zaman LED yani light emitting diode bir tür diyottur. Diyotlar aslında direnç karakterisitiği de gösterir. Hatta yarıiletken olduğu için negatif temptaure coefficient karakteristiği gösterir yani dirençlerin aksine ısındıkça üzerinden daha çok akım geçişine izin verir.
1640525087899.png


Diode equivalent circuit yazarak detaylara ulaşabilirisiniz.
Peki ardunio uno dijital pinlerden kaç volt ve kaç amper çıkış verebilir?
1640525110002.png

If the pin has been configured as an OUTPUT with pinMode(), its voltage will be set to the corresponding value: 5V (or 3.3V on 3.3V boards) for HIGH, 0V (ground) for LOW.
(Arduino - DigitalWrite)
Şimdi yazdıklarımı toplama ve sonuca ulaşma zamanıdır. Ardunio uno orjinali dahi 40 mA çıkış verebilir ki arkadaşın cihazı klon. Voltaj 5V kabul edelim, 5x0.04 , 200 mW yapar. 40 mA çıkış led için voltaj uyuşmazlığı kaynaklı 45-50 limitini zorla görürken pin voltajı 4-3.5 değerlerine düşecektir. Datasheet üzerindeki maksimum rating aşılıyor ancak ledin bunu tolare edebileceğini söyleyebilirim
Datasheet içinde dahi geçmeyen ancak elektrik elektronik mühendislerinin derslerde gördüğü diyot eşdeğer devre esaslarına göre oluşan eşdeğer direnç de burada akım ve voltaj için kısıtlayıcı etki gösterecektir.
Tamamen deneysel olarak söyleyebileceğim şey şu ki büyük boyutlu kırmızı led büyük ihtimalle sorunsuz çalışacaktır. Küçük boyutlu olanlar yanabilir de yanmayabilirde.
 

Technopat Haberler

Geri
Yukarı