Semplice circuito per iniziare

[g.schgor]

(risp. a francesco95)
Forse è meglio se lasciamo rispondere ad Arkano.

[Francesco95]

Si si è meglio

[Arkano]

Perfetto!

Mi verrebbe da dire che se il led ha bisogno di una tensione di 1.8 V, ed è l'unico utilizzatore, la resistenza deve causare una caduta di tensione dV = 12V - 1.8V = 10.2V,
e che con una corrente di 20mA potrebbe essere data da una resistenza di:
R = dV/I = 10.2V/(20 x 10^-3 A) = 510 Ohm

E' esatto?

[g.schgor]

Si esatto. Ma poiché accennavi ai condensatori,
ti propongo questa variante:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

In cui si chiede di dimensionare R1, R2 e C
per un'accensione e spegnimento graduale
del LED in ca. 3s (fade-in e fade-out).

[Arkano]

Mi ci sto arrovellando da un po', ma non riesco a trovare una soluzione..
Ho provato ad applicare le leggi di Kirchhoff, ma non riesco a capire come funzioni il condensatore nel circuito.
Quando l'interruttore viene abbassato, inizia a circolare una corrente nel circuito che carica il condensatore, giusto?
Al termine della carica, è ragionevole pensare che nel tratto di maglia che attraversi il condensatore la corrente sia nulla?
Perché, in tal caso, sarebbe necessario che R1+R2 fosse uguale a 510 Ohm.
E' corretto?

Ho provato a fare altri calcoli, attraverso la carica accumulata dal condensatore e le energie dissipate dalla resistenza 2 e dal led in fase di spegnimento, ma mi sono fermato dopo essermi reso conto che stavo considerando le correnti di carica e di scarica costanti..

Forse ci sono leggi che riguardano il tempo di carica e scarica d'un condensatore, ma io non ne conosco, purtroppo..

[g.schgor]

Molto bene, le tue osservazioni sono giuste.
Ora, per la carica del condensatore, vedi.

[Arkano]

Quindi, il tempo di scarica, è uguale a circa 5RC, dove R è la resistenza alla corrente di scarica e, quindi, R2 + la resistenza interna del Led?
Quest'ultima va valutata?
Nel caso, va calcolata come 1.8V/(20x10^-3A), ovvero 90 Ohm?
Perché, così, mi risulta che
R2 = (3/5)C-90
e
R1+R2 = 510
Inoltre, se si può considerare trascurabile la resistenza interna dell'alimentatore, abbiamo che in fase di carica, che deve durare sempre 3s,
R1 = C/3
Sviluppando il sistema a tre equazioni e tre incognite risulta:
R1 = 214 Ohm
R2 = 296 Ohm
C = 643F
E' corretto?

[g.schgor]

No, la "resistenza" di un LED non va valutata così
(il perché è spiegato in questo articolo).
Comunque è giusto aver considerato che la somma
di R2 e R2 deve rimanere a valori bassi e che quindi
va maggiorata di conseguenza la capacità C.
Il calcolo è però più complesso perché occorre tener
conto che solo una parte della corrente che passa
per R1 va a "caricare" C e che quando questo è arrivato
alla tensione di equilibrio (partitore R1+R2), tutta
la corrente passa in R2, quindi nel LED.
Un buon compromesso fra carica e scarica può essere
ottenuto con questi valori: R1=470 Ohm, R2= 150 Ohm
e C=10000uF.
La simulazione (con MicroCap9) dà questi andamenti:

LEDdimg.GIF (4.73 KiB) Osservato 3193 volte

La traccia verde è la tensione ai capi di C,
la rossa è quella del LED (che come vedi
è quasi costante).
La terza traccia è invece la corrente nel LED
(che per ragioni di sicurezza è stata tenuta
sotto i 20mA). Si vede comunque la variazione
di questa (che corrisponde grosso modo alla
variazione di luminosità) della durata di alcuni
secondi (l'intero ciclo è di 10s)

Suggerisco ora di passare a qualcosa di più impegnativo
(come suggerito anche da TardoFreak) per es.
un circuito lampeggiatore a tempi prefissati, con LED
pilotato dall'integrato CMOS 555

Leggiti l'articolo e poi, se ci sono problemi nel progetto,
ne riparliamo.

[Arkano]

Ti ringrazio molto per le informazioni estremamente utili ed interessanti.
La resistenza di un diodo è dunque da considerarsi trascurabile e, in ogni caso, minima, giusto?
E la resistenza posta prima di esso serve per evitare che la corrente salga a soglie elevatissime, visto la curva caratteristica dalla crescita elevatissima, giusto?

Non ho capito in ogni caso i calcoli che permettono di ricavare questi risultati.
In ogni caso, ho capito perfettamente il funzionamento e l'utilizzo del condensatore in questo caso, e questo è ciò che mi interessava.
Provo ora a guardare il tutorial sul CMOS 555, e giunto ad una soluzione ti farò sapere!
Grazie intanto per l'interesse, sei stato esaustivo e gentilissimo!

[Arkano]

Ho letto attentamente il tutorial, e adesso sono intenzionato a realizzare, come mio primo circuito, l'astabile lampeggiatore!
Come posso, allora, procedere allo sbroglio del progetto per arrivare al circuito stampato?