Est-il vraiment acceptable de fournir plus de courant que celui pour lequel le composant est évalué?

Dans cette réponse fortement votée, le répondeur déclare qu'il est acceptable de fournir un composant avec plus de courant que ce pour quoi il est évalué. L'analogie est que (paraphrasant ici) "Si Johnny veut manger deux pommes, il n'en mangera que deux, que vous lui en donniez trois ou cinq, etc."

Cependant, l'un des circuits les plus élémentaires que vous pouvez faire est d'alimenter une LED à partir d'une alimentation électrique. Étant donné que la plupart des alimentations fournissent un courant supérieur à ce que la plupart des LED peuvent gérer, vous devez placer une résistance devant la LED afin de ne pas la brûler.

Alors c'est quoi?!? Quelqu'un peut-il m'expliquer quand / où / comment il est / n'est pas acceptable de fournir un courant plus élevé (et plus faible, d'ailleurs) que la valeur nominale d'un composant?

Pour répondre au titre de votre question, la réponse est non. Il n'est pas acceptable de fournir plus de courant à un composant que sa valeur nominale.

Cependant, il est acceptable d'avoir une alimentation en tension nominale pour plus de courant que la valeur nominale des composants car le composant attirera autant qu'il le faut. Si vous poussez plus de courant dans (avec force) le composant, le composant dépassera sa valeur nominale, chauffera et sera détruit. Comme si vous utilisez une source de courant constant ou si vous utilisez une tension élevée (ce qui fera circuler plus de courant). Mais si vous utilisez la tension nominale, la charge ne prendra que ce qui est nécessaire, quelle que soit la quantité de courant disponible pour être tirée de la source.

La différence réside dans la façon dont vous formulez votre question.

Votre idée fausse provient d'une déclaration incorrecte: étant donné que la plupart des alimentations fournissent un courant supérieur à ce que la plupart des LED peuvent gérer, vous devez placer une résistance devant la LED afin de ne pas la brûler.

La raison de la résistance en série avec votre LED est que si votre matériel d'alimentation une plus grande tension que la LED exige , et votre alimentation est capable de fournir plus de courant que la LED peut gérer, vous devez limiter le courant de votre circuit attire de l'alimentation en utilisant une résistance série appropriée.

Une alimentation 5A ne forcera pas 5A à travers tout ce que vous y connecterez. Il ne permettra à un maximum de 5A de s'écouler et la quantité réelle de flux dépend de la tension d'alimentation et de la résistance totale effective du circuit qui lui est connecté.

Un exemple simple: vous pouvez avoir une alimentation nominale de 5 V à 1 milliard d'ampères. Supposons maintenant que vous connectez une résistance à cette alimentation, disons 5 Ohms. Quelle quantité de courant tirera-t-elle? (a) 1A, ou (b) 1 milliard A?

La réponse est (a). La loi d'Ohm dit que I = V / R. Par conséquent, si vous avez une alimentation de 5 V à travers une résistance de 5 Ohms, vous obtenez un courant de 1 A? Mais qu'est-il advenu des quelque 999 millions d'ampères restants? Eh bien, il n'y avait pas assez de tension pour faire traverser le circuit. Maintenant, si vous aviez une résistance 5e-9, vous obtiendrez votre 1 milliard d'amplis qui coule.

Dans un circuit LED, la diode est non linéaire. Cela signifie que lorsque la tension augmente, le courant n'augmente pas avec la loi d'Ohm. En fait, il est exponentiel - une LED pourrait conduire 10mA à 2V, mais être capable de conduire 1A à 2.1V par exemple - pas généralement assez extrême, mais vous pouvez voir que si nous ne limitons pas le courant, la LED sera sans aucun doute exploser. Comment la résistance aide-t-elle? Eh bien, vous pouvez considérer la LED comme une source de tension idéale (pas tout à fait vrai, mais restez avec moi). Cet exemple de LED baisse essentiellement à peu près la même tension à 10mA qu'à 1A, donc nous disons, eh bien, il a toujours la même tension, donc si nous ajoutons une résistance, alors la tension au-dessus de ce sera l'alimentation moins ce que le La LED tombe. Nous pouvons ensuite utiliser la loi des ohms pour sélectionner une résistance qui fera chuter cette tension au niveau de courant requis.

Maintenant, le point où la cote actuelle d'une offre devient importante est le suivant. Disons que vous avez une alimentation nominale de 5 V à 10 mA. Vous y connectez une résistance de 5 ohms. Quel est le courant? (a) 1A ou (b) beaucoup moins?

La réponse serait (b). Pourquoi? Eh bien, l'alimentation ne peut tout simplement pas conduire autant de courant - cela pourrait être en raison de sa résistance interne, il pourrait s'agir d'une alimentation de type source de courant. Peu importe. Donc, ce qui se passe, c'est que la tension aux bornes de l'alimentation diminue (en raison, par exemple, d'une baisse de tension à travers la résistance interne) ou (et) qu'elle explose, fond, brûle comme vous le souhaitez. L'essentiel ici est que si l'alimentation survit et que la tension a chuté, alors il y a moins de tension aux bornes de la résistance, ce qui signifie qu'il y aura moins de courant requis pour satisfaire la loi d'Ohm - maintenant, tout cela se produit dans un transitoire très rapide, donc essentiellement tout ce que vous voir est une résistance de 5 ohms avec une très basse tension à travers elle.

En termes de réponse directe au titre de la question, la réponse est dans la plupart des cas non . Le courant nominal est celui auquel le fabricant du composant indique qu'il fonctionnera correctement.

Dans de nombreux cas, il peut s'agir d'un composant comme une LED ou une résistance (généralement limité par la puissance nominale, pas le courant, mais quand même ...) qui, en raison d'un manque de limitation de courant ou de la bonne tension d'alimentation, peut facilement conduire un courant beaucoup plus élevé que sa valeur nominale pour entraînant un échauffement excessif et / ou des dommages.

Dans d'autres cas, si vous appliquez la tension d'alimentation correcte, l'appareil fonctionnera à son courant requis même si vous avez une alimentation capable de se procurer bien plus que cela. En effet, tous les appareils ne sont en fin de compte que des résistances, que ce soit celles à valeur fixe ou celles qui changent de résistance avec la tension (par exemple semi-conducteurs, transistors, etc.). A la tension d'alimentation donnée, la disposition de ces résistances fonctionnera au niveau de courant pour lequel elles sont conçues.

En suivant l'analogie "manger des pommes", une LED consommera chaque pomme que vous lui donnerez jusqu'à ce qu'elle explose. Il n'est pas capable de se limiter. Vous devez fournir à la LED un courant raisonnable (aka, quantité de pommes). C'est bien d'avoir un million de pommes cachées quelque part (l'alimentation), mais vous (la résistance) devez vous opposer à la LED pour empêcher la LED de s'autodétruire.

Une alimentation a une tension et un courant (entre autres). L'alimentation fournit normalement la tension nominale jusqu'au courant nominal. Tout simplement parce que une alimentation 12v peut fournir 10 ampères, ne signifie pas que l'alimentation va avoir 10 ampères à travers le circuit.

Il n'est généralement pas acceptable de fournir un composant avec plus de courant que celui prévu. Les LED (et toutes les diodes) agissent comme des courts-circuits une fois que leur exigence de tension directe est satisfaite. Ils absorbent tous les amplis que l'alimentation peut leur donner, juste pour un temps très, très court, puis ils deviennent des circuits ouverts.

La question que vous avez liée concerne les alimentations à tension fixe. Ces alimentations sont généralement spécifiées avec une tension de sortie fixe et un courant de charge maximum.

Si vous utilisez une résistance de limitation de courant bien choisie, votre alimentation peut être évaluée pour tout courant maximum que vous aimez et elle ne détruira pas la LED.

Par exemple, vous avez une alimentation à tension fixe de 5 V et une LED qui baisse de 2,0 V.

Si vous utilisez une résistance de limitation de courant de 300 ohms, le circuit de résistance à LED consommera (environ) 10 mA, que l'alimentation soit de 100 mA ou 100 A.

Voyons d'abord comment fournir plus de courant qu'un appareil ne l'est pour. Supposons que vous ayez un circuit très simple, avec une résistance (100ohm) et une source de tension (5V). Puis par

V = IR 5 = I (100) I = 0,05 A

Ce circuit consommera toujours 0,05 A de courant. Peu importe si l'alimentation que vous utilisez pour générer le 5 V fourni est capable de fournir 0,05 A ou 5 A de courant; parce que la tension et la résistance sont fixes, le courant à travers le circuit sera également fixe. (Cependant, notez qu'il est préférable d'avoir une alimentation légèrement plus grande que le 0,05 A requis afin de ne pas faire fonctionner votre alimentation à 100% tout le temps)

Maintenant spécifiquement pour la LED - ce composant est une diode, et permettra au courant de le traverser très facilement vers l'avant. Cela signifie très peu de résistance au courant. Observez à partir de V = IR que lorsque la résistance devient très petite, je devient très grande. Cela signifie que le fait de placer uniquement une LED en série avec votre source de tension entraînera un courant important - probablement beaucoup plus élevé que la LED est censée gérer. C'est la raison pour laquelle une résistance est placée dans le circuit - pour réduire la quantité de courant consommée en ajoutant une certaine résistance au circuit.

Cependant, notez également qu'avec une LED et une résistance en série avec une source de tension, le courant traversant ce circuit spécifique sera toujours une valeur constante, indépendamment de la quantité de courant supplémentaire que la source d'alimentation est capable de fournir.

Disons que vous avez une lampe à incandescence évaluée à 100 watts lorsqu'elle est connectée à un secteur de 120 volts.

Puisque la puissance (P) est égale à la tension (E) multipliée par le courant, (I) nous pouvons écrire:

et pour savoir combien de courant la lampe tire du secteur, nous pouvons réorganiser la formule comme ceci:

Ensuite, si nous branchons ce que nous savons, nous pouvons résoudre le courant à travers la lampe comme ceci:

et nous pouvons calculer la résistance de la lampe comme ceci:

Alors maintenant, nous savons à peu près tout sur la lampe dont nous avons besoin pour cet exercice.

$\ $

Ensuite, disons que vous avez un de ces générateurs à essence de 120 volts et 1000 watts.

$\ I = \frac{1000W}{120V}\ $

Alors maintenant, si vous avez un disjoncteur de 15 ampères sur l'un des circuits de 120 volts de votre maison, ce circuit peut fournir 1800 watts sans que le disjoncteur ne s'ouvre, donc votre sèche-cheveux, qui dissipe 1200 watts, consommera 10 ampères de la ligne car il a une résistance de 12 ohms.

Branchez votre lampe, cependant, et parce que la résistance de la lampe est de 145 ohms, elle ne tirera que 0,83 ampère de la ligne, même si la ligne est conçue pour fournir 15 ampères si nécessaire.

En résumé, même si une source peut fournir la capacité de fournir une grande quantité de courant à une tension particulière, une charge ne prendra que ce que sa résistance [la charge] permettra.

L'analogie que j'ai mise ici n'est pas parfaite. Tout le monde a posté de bonnes réponses, donc ce n'est peut-être pas la réponse que vous demandez, mais le fait est que nous nous soucions de Johnny (notre composant). Si vous le faites aussi, considérez ce qui suit.

Disons qu'un commerçant de pommes est celui qui donne des pommes à Johnny. Maintenant, différenciez ces deux:

1. Le commerçant d'Apple a beaucoup de pomme mais il ne vend de la pomme à Johnny que s'il veut de lui.
2. Le commerçant d'Apple ne se soucie pas de la quantité de pomme que Johnny devrait manger, il donne / force juste Johnny à prendre sa pomme (il veut juste vendre plus de pomme).

Vous pouvez voir lequel convient à Johnny. Mais le problème est que (1) ne fonctionne pas non plus parce que Johnny ne sait pas combien il devrait manger (la mère / le fabricant de Johnny le sait).

Vous pouvez savoir combien le commerçant le force à manger en utilisant la loi d'Ohm et demander à sa mère de savoir combien il devrait manger. Soyez donc la résistance appropriée si vous vous souciez de Johnny.

Oui et non.

Certains composants comme les LED permettent un courant pulsé supérieur à une valeur nominale continue. Une LED nominale pour 50 mA en continu peut autoriser 100 mA à un cycle de service de 50% à 1 kHz mais pas à 0,1 Hz (c'est-à-dire 10 secondes sur 10 secondes éteintes). ou non 1A à% 5 de rapport cyclique.

Tous les cas ont la même consommation électrique moyenne totale. Certains fonctionneront, d'autres non.

Il existe 2 types d'alimentation. La première, et de loin la plus courante, est-

Source de tension constante . Cela fournira, par exemple, 5 volts. Si vous court-circuitez cela avec un fil isolé, vous obtenez [généralement] une étincelle, suivie d'un fil plutôt chaud. Des courants de courant vont couler et vous pouvez même sentir une isolation brûlante. La mise en série d'une résistance limitera le courant, tout comme avec votre exemple de LED.

Source de courant constant . Cette bestiole beaucoup plus rare fournira, par exemple, 1 ampli. Si vous connectez ceci à une résistance de 1000 ohms, vous auriez [en théorie] 1000 volts à travers la résistance. EN THÉORIE, le fait de ne rien avoir attaché [circuit ouvert] nécessiterait que l'alimentation produise suffisamment de volts pour provoquer un arc, juste pour faire circuler ce 1 ampère.

De retour dans le monde réel, la plupart des alimentations émulent une source de tension constante. Si vous essayez de tirer trop de courant, la tension de sortie a tendance à baisser.

En conclusion : oui, c'est OK d'avoir une alimentation capable de fournir plus de courant que nécessaire. Si vous construisez quelque chose vous-même, cependant, assurez-vous que ce n'est pas un court délai avant de le connecter - sinon vous sentirez cet isolant brûlant.

Si cela ne tenait qu'à moi, je fournirais TOUS mes circuits avec un milliard d'ampères, à condition que je les fusionne de manière appropriée. Cela dépend (de ma conception) du circuit de combien il aura réellement besoin. Et si cela demande trop (pensez à un court-circuit, à une mauvaise conception, etc.), c'est là que le fusible entre en jeu. Donc, la réponse est OUI, il est OK de fournir plus de courant que celui pour lequel le composant est évalué.

En tant que passionné d'électronique depuis plus de 60 ans (commencé à 5 ans!), Et qui a récemment fait un stage d'enseignement STEM, je pense que l'analogie de l'eau répond presque parfaitement à cela.

La tension est comme la pression de l'eau - un Water-Pik a une "tension" (pression) plus élevée qu'une immense piscine pour enfants peu profonde.

Le courant est comme le débit d'eau - La piscine pour enfants a beaucoup plus de débit d'eau par seconde.

Une pression de tension est appliquée. Résultats du flux actuel. Le mot «offre» est vague; le water-pik et la pataugeoire "approvisionnent" les deux; Prenons les significations couramment utilisées: fournir une tension spécifique signifie l'appliquer immédiatement et fournir un courant spécifique signifie avoir la capacité de fournir un débit de courant aussi élevé.

Passons maintenant à la question en discussion. "Est-ce vraiment correct de fournir plus de courant que ce pour quoi le composant est évalué?"

Traduction: "Est-ce vraiment acceptable d'avoir la capacité de fournir une capacité plus actuelle que celle pour laquelle le composant est évalué?"

Cette réponse est oui. La capacité supplémentaire n'est pas utilisée immédiatement. Vous pouvez très bien connecter une ampoule de lampe de poche 12v à une batterie de voiture. Il peut même rester allumé pendant un an, mais il ne s'éteindra pas.

Réponse finale: oui!