Si l'ampérage d'alimentation est supérieur à max. ampérage, ai-je besoin d'une résistance?

C'est une question assez fondamentale, car j'apprends toujours les principes fondamentaux de l'électronique. Je comprends l'analogie où l'ampérage est comparé à la quantité d'eau passant dans un tuyau.

J'ai une alimentation 5V-2A et je veux alimenter mon circuit. Les broches de chaque composant ont des courants maximums différents (250mA pour PIC, 180mA pour LCD, etc.).

Maintenant, si je suis l'analogie ci-dessus "quantité d'eau", il devrait être OK pour moi de connecter un composant qui tire max. 250mA car il tire du 2A au lieu de la source d'alimentation forçant le courant dans la broche. Maintenant, il me restera 1,75 A de courant pour le reste de mon circuit.

Dois-je encore mettre une résistance entre l'alimentation et la broche VDD d'un composant? Si oui, pourquoi?

(Cette question est venue du moment où j'ai appris qu'il devrait y avoir une résistance d'environ 100 ohms entre la broche de sortie du microcontrôleur et la LED. Le courant nominal de la LED était de 25mA et le courant de sortie maximum des broches était également de 25mA et je n'ai pas compris pourquoi nous avait besoin d'une résistance entre les deux.)

À la première commande ...

Vous avez raison. La charge contrôle le courant maximal qui peut circuler, tandis que la source contrôle la tension maximale disponible.

mais...

Vous n'avez pas raison sur votre LED. C'est un problème différent. Votre pensée suppose, la loi d'Ohm qui suppose un fonctionnement linéaire (et en phase).

Les diodes (y compris les LED) sont des dispositifs non linéaires. La diode présentera une tension constante (approximativement) lorsqu'elle est "allumée", indépendamment de la quantité de courant qui la traverse. La LED sera plus lumineuse avec plus de courant et brûlera (sera détruite) si trop de courant est autorisé à la traverser pendant trop longtemps.

Remarquez comment la ligne à droite de l'axe des y sur la figure est presque verticale. Cela implique que la tension changera très peu si le courant à travers la diode change beaucoup. V n'est clairement pas égal à IR pour une diode.

La plupart des LED discrètes dans le monde des microcontrôleurs oscillent autour de 2 V à 20 mA (varie selon la taille, la chimie et la construction de la LED). Si votre microcontrôleur fournit une sortie 3,3 V via l'une de ses broches à usage général (GPIO), le courant que la LED demande au circuit dépassera ce que le microcontrôleur peut fournir via sa broche de sortie et la résistance interne du pilote de sortie dans le microcontrôleur limitera le courant à son maximum.

Cela détruira finalement le pilote de sortie du microcontrôleur. Pour éviter cela, une résistance série est ajoutée pour limiter explicitement le courant à quelque chose de sûr.

Vous travaillez en arrière pour dimensionner la résistance: (Vcc - Vled) / Iled = R

Dans la plupart des applications de microcontrôleur 3,3 V, la valeur se situe autour de 100 Ohms.

Comme analogie plus simple, différents appareils agissent différemment. Un microcontrôleur et la plupart des circuits intégrés sont comme de petites pompes à eau intelligentes. Ils tirent une petite quantité d'eau (actuelle) nécessaire et seulement cela.

Les LED, en revanche, sont comme des aspirateurs stupides de puissance industrielle. Connectez-le à une source d'alimentation et il essaiera d'aspirer autant de courant que possible aussi vite que possible. C'est pourquoi vous avez besoin d'une résistance. Une résistance est comme un petit tuyau. Il laisse passer tant de courant à cause de sa taille. Il résiste plus que ce courant à traverser. La led veut tirer autant que possible, mais seule la 25ma ou plus que vous avez choisie passe.

Quant à la raison pour laquelle vous avez besoin d'une résistance lorsque le led et la broche de sortie sont évalués à 25 mA, c'est parce que ce sont des courants recommandés, pas des courants maximum ou possibles. Une LED fonctionne mieux à 25 mA (un compromis sur la luminosité et la durée en milliers d'heures), mais peut être entraîné par moins de courant (moins brillant, dure plus longtemps) ou un courant plus élevé (plus lumineux, ne dure pas) aussi long). Trop peu de courant et il ne s'allumera pas. Trop, et il finira par s'épuiser.

La broche de sortie de votre microcontrôleur est la même, mais comme source d'alimentation. Idéalement, vous ne souhaitez générer que 25 mA de courant à partir de cette broche (et cela sans entrer dans le courant total de toutes les broches, ni affaissement de tension). 25ma dans ce cas est le courant de fonctionnement recommandé. Vous pouvez également vous procurer moins. Il est recommandé de ne fournir que la quantité dont vous avez besoin pour une configuration donnée. Vous pouvez également vous procurer davantage. La plupart des fiches techniques répertorient une tension et un courant maximum pour une broche de sortie donnée. (Par exemple, 25 ma recommandé, 40 ma maximum). Mais parce que le courant est tiré, pas poussé, vous devez vous assurer que ce que vous construisez en tient compte. Pour la signalisation ou la communication entre votre microcontrôleur et un ic, il n'y a probablement pas besoin car les deux seront conçus pour ne pas tirer trop de courant. Mais si vous connectez une led affamée actuelle,

Enfin, pour mémoire, l'alimentation que vous utilisez fonctionne exactement de la même manière. Branchez quelque chose qui attire plus que le 2A recommandé / maximum, et il fera frire et casser (ou sauter un fusible ou passer en mode de réinitialisation en fonction de la qualité). Brancher un courant élevé de 2 ampères y conduit directement sans résistance de limitation de courant, et les deux ne seront pas contents. HTH.