Proračun napajanja i zaštite za LED displej i Arduino | Zilsel Invent

Proračun napajanja LED displeja

Uvod i teorija

Postoje tri scenarija za proračun potrošnje elektronskog uređaja:

1.       Kada je izvor napajanja poznat, pa imamo jasna ograničenja, kao što je slučaj sa Arduino UNO R3 pločicom, gde je zahtev standardni USB port na PC računaru od 5V i 500mA

2.       Kada prvo projektujemo električni uređaj a zatim na osnovu šeme određujemo koliko napajanje nam je potrebno i

3.       Kada pravimo uređaj koji će se koristiti u sklopu uređaja kao što je Arduino pločica, što je naš slučaj jer mi pravimo LED displej modul koji se koristi za digitalni sat.

Šema LED displeja

 

Arduino UNO R3 sistem napajanja

Arduino Uno R3 sam po sebi troši struju od oko 50 do 100 mA (miliampera) kada miruje ili izvršava jednostavan program (sketč). [1]

Ključni detalji:

•             Potrošnja ploče: Sam ATmega328P mikrokontroler i prateća kola na ploči obično troše oko 35 do 50 mA.

•             USB ograničenje i polifuz (Polyfuse): Arduino Uno R3 poseduje ugrađeni polifuz (samoresetujući osigurač) od 500 mA na liniji za napajanje od 5 V preko USB-a. Standardni USB 2.0 portovi takođe ograničavaju napajanje na maksimalno 500 mA.

•             Struja dostupna za spoljašnje komponente: Budući da sama ploča troši deo struje, generalno ne bi trebalo da povlačite više od ukupno 400 do 450 mA za dodatne senzore, LED diode ili komponente koje se napajaju preko pina od 5 V na ploči kada je ona povezana putem USB-a.

•             Ograničenja I/O pinova: Pojedinačni digitalni/analogni I/O pinovi mogu bezbedno da isporuče do 20 mA kontinuirano (uz apsolutni maksimum od 40 mA).

•             Zaštita od prekomerne struje: Ako kroz spoljašnje komponente povezane na ploču povlačite više od približno 500 mA, ugrađeni polifuz reaguje i prekida napajanje radi zaštite kola (ili se isključuje USB port računara).

 

Računica za LED displej

Na raspolaganju imamo slobodnih 400 mA struje (uzimajući u obzir potrošnju same ploče). Prema prethodnom proračunu, LED displej troši maksimalno 200 mA kada svetli svih 8 segmenata. PNP tranzistor zahteva 10 mA, drajver ULN2803 troši zanemarljivo malo za upravljanje Darlingtonovim parovima, dok dve LED diode za sekunde zajedno troše oko 50 mA. Možemo zaključiti da ukupna potrošnja iznosi oko 250 mA.

S obzirom na to da Arduino Uno R3 preko USB-a može da isporuči do 400 mA za spoljne komponente, potrošnja našeg LED displeja se savršeno uklapa u ove specifikacije.

 

Polyfuse osigurač / Resettable Fuse

Arduino Uno R3 poseduje samoresetujući osigurač (polyfuse) koji reaguje ako struja pređe 500 mA, čime se sprečava oštećenje elektronike na ploči. Ovaj osigurač možete izostaviti sa šeme ukoliko ste sigurni da će se LED displej modul koristiti isključivo sa Arduino Uno pločom. U tom slučaju, naredne korake možete preskočiti.

Međutim, ako planirate da koristite LED displej modul i na drugim sistemima, važno je obezbediti zaštitu od prekomerne struje iznad 250 mA. Iako bi teoretski odgovarao osigurač od 250 mA, preporučljivo je odabrati samoresetujući osigurač od 300 mA kako bi se izbegla lažna aktiviranja usled tranzijentnih pikova. Odličan izbor za ovu namenu možete pronaći kod distributera komponenti SCHURTER.

Značenje:

ENG: A resettable fuse—also known as a Polymeric Positive Temperature Coefficient (PPTC) device, polyfuse, or polyswitch—is a self-resetting electronic component that protects electrical circuits from overcurrent faults and short circuits.

SRP: Samoobnovljivi osigurač — poznat i kao polimerna komponenta sa pozitivnim temperaturnim koeficijentom (PPTC), „polifjuz” (polyfuse) ili „polisvič” (polyswitch) — jeste elektronska komponenta koja se sama resetuje i štiti električna kola od prekomerne struje i kratkih spojeva.

📦 Open Source & Podela znanja:Ovaj članak, prateće slike i PDF dokumenti su licencirani pod Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0) licencom. Slobodno možete deliti, kopirati i prerađivati materijal u bilo koje svrhe, uključujući i komercijalne, pod uslovom da jasno navedete izvor: zilsel-invent.com.

Autor: Vladimir Savić | Gemini AI 

Location: Belgrade, Serbia

Comments

  1. zilsel-inventOctober 13, 2026 at 4:10 AM

    Možete slobodno postavljati pitanja, jer dešava se da nisi u mogućnosti odmah sve da napišeš. Isto tako, tekstovi bi bili previše dugi što zna da optereti, pogotovo ako vam je brzo potrebno da pročitate krucijalne stvari. Pitanja možete postaviti u komentarima ili putem e-mail koji možete pronaći na kontakt strani od veb sajta.

    ReplyDelete

Post a Comment

Popular posts from this blog

Fake VC830L digital multimeter

Image
This article is intended to explain some bad things about cheap digital multimeters since these devices are available in large quantities in Serbia. The key point of this article is security since cheap digital multimeters are not tested/produced according to standards. VC830L is one digital multimeter available in electronics distribution stores in Serbia, but we will avoid company names, since this article is more about “ pay attention before you buy ” cheap digital multimeter. The VC830L is about 10 euros, you cannot expect too much, but if you are not able to buy professional digital multimeter which costs over 100 euros, you will certainly buy the cheap one. Front mask: VC830L digital multimeter. The part interested for us is security so let see what we actually have regarding VC830L digital multimeter. It has three input connectors, starting from the left side: we have connector for 10 amps, common connector (COM) and the right one intended for voltage, r...
Read more

Electrolytic capacitors and design rules

Image
This article is in tended t o ex plain the bases about electrolytic capacitor , where t he y are used, basic construction, RLC circuit and much more. This is a fir st article about capacit ors and this article is based on zilsel-invent previous article about low pass filters at the following link : Low pass filter and voltage stabilization Electrolytic capacitors and design rules T he f igure #2 presents already used electrolytic capacitors. As we can see electrolytic capacitor is polarized device which means that it is important to pay attention during capacitor assembling to the PCB (printed circuit board). Depending on the capacitor manufactures, in some cases negative lead is marked with a negative sign , and in some cases positive lead (capacitor pin) is marked with a plus sign . Beside polarization mark, there are also labels about capacitance (for example 470 microfarads ) and maximum allowed voltage (for example 10V). The maximum allowed voltage is important parameter r...
Read more

How to design LM324 Astable Multivibrator

Image
This blog post is intended to describe how astable multivibrator works based on LM324 operational amplifier, RC timer and positive voltage divider circuits. This is one way to implement astable multivibrator since additional options are available like: specialized signal generators or 555 timer integrated circuit configured to work as an astable multivibrator . There are two states related to astable multivibrator based on RC timer or an analog timer (there is also a digital timer integrated into the microcontroller for example, but in general, digital timers are based on astable multivibrators implemented with quartz or resonator external oscillators, since digital timers count PWM /clock oscilations . Anyway, there are different types of astable multivibrators in order to provide clock cycles): charging and discharging. Charging   To describe charging state we will start from beginning with the completely discharged capacitor C (it has zero volts betwe...
Read more