¿Por qué una resistencia necesita estar en el ánodo de un LED?

Por favor, sea amable, soy una protuberancia electrónica. Esto se refiere a conseguir que un LED emita fotones.

De lo que leí (Introducción a la electrónica: Forrest Mims III y Make: Electronics) los electrones fluyen del lado más negativo al lado más positivo.

En un experimento de ejemplo (que involucra una celda seca primaria, un interruptor SPDT, una resistencia y un LED), establece que la resistencia DEBE estar conectada al ánodo del LED. En mi opinión, si los electrones fluyen de negativo a positivo, ¿no pasaría el flujo de electrones a través del LED antes de la resistencia? haciendo que la resistencia no tenga sentido?

La resistencia puede estar a cada lado del LED, pero debe estar presente. Cuando dos o más componentes están en serie, la corriente será la misma en todos ellos, por lo que no importa en qué orden se encuentren. Creo que la forma de leer "la resistencia debe estar conectada al ánodo" como "la resistencia no se puede omitir del circuito".

No, no haría que la resistencia no tuviera sentido. Imagínese si la resistencia fuera tan grande que impidiera por completo el flujo de electrones. ¿Importa en qué lado del LED está encendido? De cualquier manera, romperá el circuito y evitará que la corriente fluya.

No pienses en partículas individuales que viajan a través del circuito. El LED no "agota" las partículas cargadas. Lo atraviesan y su movimiento es lo que transporta energía de un lugar a otro.

Piense en todas las partículas que se mueven en todos los puntos del circuito a la vez, como una correa o cadena. Si desacelera la cadena en un punto, también se desacelera en cualquier otro punto, debido a que los eslabones empujan y tiran uno contra el otro.

Leí Getting Started in Electronics cuando era niño, y creo que enseña mal ideas como esta. Tuve que desaprender todo en la universidad y no lo recomiendo. Intenta esto en su lugar:

• http://amasci.com/miscon/eleca.html#electron
• http://amasci.com/miscon/eleca.html#circle
• http://amasci.com/amateur/elecdir.html

Prueba este circuito . Cuando ajusta la resistencia, ¿solo ralentiza las cargas antes de la resistencia, o cambia la velocidad de todas las cargas en todo el circuito?

Independientemente de en qué lado se coloque la resistencia, limita la cantidad de corriente que fluye a través del LED. Por lo general, es mucho más simple no pensar en lo que están haciendo los electrones y, en cambio, solo pensarlo en sentido de resistencia, corriente, voltaje y, a veces, potencia.

En el caso de un LED, si conecta una fuente de voltaje constante a través del LED, el LED actuará como una resistencia casi 0, que se basará en V = IR (o V / R = I), y dará como resultado una corriente muy grande. , lo que hace que el LED "explote".

Debe conectar una resistencia para configurar la corriente que espera su LED.

La resistencia no necesita estar en el lado del ánodo, pero debe estar allí (a menos que el voltaje de la fuente de alimentación sea igual o menor que la caída de voltaje del LED).

Después de todo, si tiene una fuente de alimentación de 9 voltios y un LED que baja 2 voltios, entonces los otros 7 voltios deben caerse en algún lugar.

Mira el libro de Forrest Mims III nuevamente. No afirma que las resistencias deben estar en el ánodo y tiene ejemplos donde están en el cátodo. En mi edición de 1988 del libro, la protección en serie para LED se presenta en la página 69:

CIRCUITO DE CONDUCCIÓN DE LED - Debido a que los LED dependen de la corriente, generalmente es necesario protegerlos de una corriente excesiva con una resistencia en serie. Algunos LED incluyen una resistencia en serie incorporada. La mayoría no lo hace .

Luego se proporciona una fórmula sobre cómo calcular la resistencia a partir del voltaje de alimentación y la corriente directa del LED. El diagrama adjunto tiene la resistencia en el ánodo, sin explicar que la elección es arbitraria.

Sin embargo, en la misma página, se introduce un dispositivo de "indicador de polaridad LED" donde dos LED consecutivos comparten una resistencia que está necesariamente en el ánodo de uno y el cátodo del otro. En el "indicador de polaridad de tres estados", la resistencia límite está en el lado de la fuente, en lugar del lado de la tierra también.

Por lo general, es mejor en algún sentido (si hay una opción) que el dispositivo importante esté conectado a tierra, y la parafernalia circundante, como las resistencias de polarización, esté en el lado de la fuente.

En los circuitos de alto voltaje, la elección entre la carga del lado de alimentación o del lado de tierra es importante desde una perspectiva de seguridad. Por ejemplo, ¿debería colocar el interruptor de la luz en el lado caliente de la lámpara o en el neutro? Si conecta el interruptor para que la luz se apague interrumpiendo el retorno neutral, eso significa que el portalámparas está permanentemente conectado a caliente. Esto significa que si alguien apaga el interruptor antes de cambiar la bombilla, en realidad no es más seguro; el panel principal debe usarse para interrumpir realmente la conexión en caliente al zócalo. En un circuito de batería, no hay tierra de seguridad: el terminal negativo se designa arbitrariamente como retorno común, y la palabra "tierra" se usa para ese común.

Si un dispositivo de carga está en el lado de tierra o en el lado de alimentación también hace una diferencia si el voltaje del dispositivo se transporta a otro circuito donde se usa para algún propósito. Un LED de 1.2V cuyo ánodo esté conectado a 5V proporcionará una lectura de 3.8V del cátodo, si la corriente fluye. Si el cátodo está conectado a tierra, entonces el ánodo proporcionará una lectura de 1.2V. Entonces, la ubicación de la resistencia solo no importa si no existe tal situación en el circuito: no hay una tercera conexión a la unión entre la resistencia y el LED que tiene un efecto en algún otro circuito.

Un LED no requiere una resistencia en el lado del ánodo o el lado del cátodo. De alguna manera necesita limitación de corriente, y una resistencia es una forma de hacerlo.

Otras formas de limitar la corriente:

• usar una fuente de corriente en lugar de una fuente de voltaje
• haga que la fuente de voltaje esté muy cerca del voltaje directo del LED, confiando en la resistencia intrínseca del LED para limitar la corriente a un nivel seguro
• Ajuste el ciclo de trabajo del voltaje de modo que el LED nunca tenga que disipar una cantidad destructiva de calor

Estas son soluciones complejas al problema limitante actual. La resistencia en serie suele ser (pero no siempre) la mejor solución.

Si controlar la corriente a través del LED es importante para usted, coloque la resistencia en el lado bajo. Por lo tanto, será más fácil medir la corriente en cada LED. Por "más fácil" quiero decir, fijas una sonda del voltímetro a GND, y usas la otra solo para leer los voltajes en las resistencias. Entonces la corriente a través del LED será:

$I_{LED} = \frac{V_R}{R} \\ \begin{matrix} I_{LED} & : & \mbox{The current through the LED} \\ V_R & : & \mbox{The voltage on the resistor} \\ R & : & \mbox{Resistor series with the LED} \\ \end{matrix}$

Si desea monitorear los voltajes en los LED, debe conectar los LED al lado bajo. Por lo tanto, puede leer los voltajes fijando una de las sondas a GND.

SI no le importan los voltajes o corrientes en / a través de los LED (por ejemplo, está trabajando con un circuito digital, o el LED es solo un indicador), entonces no importa de qué lado conecte los LED y resistencias

Funcionalmente no importa. Los elementos (LED y resistencia de carga) están en serie, por lo que la corriente que fluye a través de ellos será la misma independientemente del orden en que estén conectados.

Dicho esto, si el LED se acciona en el lado bajo, prefiero colocar la resistencia de carga del VDD al ánodo del LED. ¿Razón? Conectado de esta manera, si hay un corto a GND en el ánodo (de, por ejemplo, una sonda de alcance errante), entonces no matará el LED. Por el contrario, si el ánodo del LED está conectado al VDD y la resistencia de carga al cátodo, el cortocircuito del cátodo del LED coloca el suministro completo a través del LED, lo que hace un agradable ruido de estallido ...

no tiene que estar en qué lado del ánodo o cátodo ya que no tiene polaridad. Pero lo hago en el lado del ánodo para un solo LED y el lado del cátodo en un LED de serie. Conexiones paralelas en el lado del cátodo.