Wskaźnik słupkowy LED - Projekty o średniej złożoności - Schematy dla początkujących. Prawidłowe podłączenie diod LED. Podłączenie skali LED

Wagi LED są często używane do monitorowania napięcia.
Rozważmy kilka sposobów konstruowania takich schematów.
Wagi pasywne zasilane są ze źródła sygnału i mają najprostszy obwód.

Może to być woltomierz samochodowy. Następnie należy wybrać VD8 na 12 woltów, ponieważ ustawia napięcie oświetlenia pierwszej diody LED na skali. Następujące diody LED VD2 - VD4 są połączone poprzez złącza diodowe VD5-VD7. Spadek na każdej diodzie wynosi średnio 0,7 wolta. Wraz ze wzrostem napięcia diody LED będą włączać się jedna po drugiej.
Jeśli umieścisz dwie lub trzy diody w każdym ramieniu, skala napięcia rozciągnie się odpowiednią liczbę razy.

Zgodnie z tym schematem budowany jest wskaźnik akumulatora od 3 V do 24 V

Inny sposób na zbudowanie linii diod.

W tym obwodzie diody LED świecą parami, stopień przełączania wynosi 2,5 wolta (w zależności od rodzaju diody LED).
Wszystkie powyższe obwody mają jedną wadę - bardzo płynne świecenie diod LED wraz ze wzrostem napięcia. Aby uzyskać ostrzejsze przełączanie, do takich obwodów w każdym ramieniu dodaje się tranzystory.

Przyjrzyjmy się teraz aktywnym skalom.
W tym celu istnieją wyspecjalizowane mikroukłady, ale rozważymy tańsze elementy, które większość ludzi ma pod ręką. Poniżej znajduje się schemat powtarzaczy logicznych. Odpowiednie są tutaj układy logiczne 74ls244, 74ls245 dla 8 kanałów. Nie zapomnij o zasilaniu samego mikroukładu napięciem +5 V (nie pokazano na schemacie).

Próg zadziałania pierwszego elementu DD1
równy poziomowi logicznemu dla danej serii żetonów.

Jeśli w takim obwodzie zastosujemy falowniki typu K155LN1, K155LN2, 7405, 7406. Połączenie będzie następujące:

Zaletą jest to, że w takim układzie wyjście współpracuje z otwartym kolektorem, co pozwala na zastosowanie w obwodzie montażowym ULN2003 i tym podobnych.
I wreszcie jest to implementacja punktu uruchomieniowego na elementach logicznych 4i-not.

Logika działa w ten sposób, że każdy element po włączeniu zabrania działania wszystkim elementom o najniższym numerze. W tym obwodzie zastosowano mikroukłady K155LA6. Dwa ostatnie elementy DD3 i DD4, jak widać na schemacie, mogą mieć dwa wejścia, przykładowo: K155LA3, K155LA8.
W przypadku urządzeń akumulatorowych zaleca się stosowanie analogów małej mocy z serii mikroukładów 176 i 561.

Problemem jest ten zestaw Przestali już je produkować, więc będziesz musiał improwizować i kupować części zamienne osobno. Warto szczególnie zauważyć, że podstawą obwodu jest układ UAA180 lub krajowy analog 1003PP1. Teraz już wiesz, że nie będzie to dla ciebie trudne zmontuj własnymi rękami urządzenia ze skalą LED dla Twojego samochodu.

Przeznaczenie pinów mikroukładu:
1 – ziemia;
18 – zasilanie do +18 V;
17 – wejście dla mierzonego napięcia;
16 – dolny poziom odniesienia mierzonego napięcia;
3 – odniesienie Najwyższy poziom;
2 – regulacja jasności diod LED;
4..15 – wyjścia sterujące włączeniem diod LED.

Mikroukład dzieli różnicę napięcia między 3. i 16. odnogą na 12 zakresów, a jeśli napięcie na 17. odnodze spadnie do jednego z tych zakresów, odpowiednia dioda LED zaświeci się. Istnieją jednak ograniczenia: napięcie na zaciskach pomiarowych nie może przekraczać 6 woltów.
Aby ograniczyć mierzone napięcie, montujemy łańcuch pomiarowy składający się z diody Zenera i dwóch rezystorów. Niech V będzie napięciem w sieci pokładowej. W łańcuchu diody Zenera VD1 i rezystancji R1, R2 napięcie na diodzie Zenera będzie stałe 9 woltów (w przybliżeniu), a na mostku R1, R2 będzie równe (V-9). Przy równych rezystancjach R1=R2 napięcie na rezystancji R2 będzie równe połowie (V-9), tj. jeśli napięcie sieciowe V zmieni się z 10 na 15 woltów, wówczas napięcie w punkcie pomiędzy R1 i R2 zmieni się z (10-9)/2 = 0,5 na (15-9)/2 = 3 wolty.
Łańcuch R3, R4, R5 i dioda Zenera VD2 ustalają minimalne i maksymalne napięcie odniesienia. Minimum zero, ponieważ 16-ta stopa na ziemi. Maksimum jest ustawiane przez rezystor przycinający na około 3 wolty. Przy tym ustawieniu możliwy jest pomiar napięcia sieci pokładowej w zakresie od 9 do 15 woltów w odstępach co 0,5 wolta na diodę LED.
Łańcuch R6, R7 po prostu ustawia jasność diod. Przy R6=50K jasność jest większa, przy 100K mniejsza.

Warianty obwodów ze skalą „bieżącą kropką” i „świetlistym słupkiem” różnią się jedynie podłączeniem diod LED do mikroukładu. Obwody pomiarowe pozostają takie same.

Schemat jest skonfigurowany w następujący sposób. Woltomierz należy podłączyć do źródła odniesienia o napięciu 14,7 V, obrócić trymer tak, aby zaświeciła się kolumna 11 diod LED, następnie powoli obrócić trymer do Odwrotna strona aż zgaśnie 11. dioda LED i w kolumnie pozostanie włączonych tylko 10 diod LED.
Zakłada się, że waga posiada skalę 2 diod LED na 1 Volt, a włączenie 11. diody LED odpowiada zmierzonemu napięciu osiągającemu poziom 14,7 V, jak pokazano na poniższym rysunku.

Nad diodami LED na przednim panelu woltomierza znajdują się kolorowe oznaczenia zakresów napięć:
do 11,6 V - czerwony, poziom naładowania akumulatora poniżej 50%;
11,6-12,6 V - czerwona linia przerywana, poziom naładowania akumulatora 50-100%;
12,6 V - zielona kropka, ładowanie 100%;
13,7-14,7 V - zielony, napięcie generatora jest normalne;
ponad 14,7 V - czerwony, przeładowanie.

Układ został wlutowany w wersji „świetlistego słupka”. Na zdjęciu poniżej forma ogólna co się stało. Oświetlenie wykonałem z jednej bezpodstawnej żarówki samochodowej 12V.

Wszystko zostało zmontowane mniej więcej tak jak na zdjęciu poniżej.

Rysunek planszowy. Wykonane w odbiciu lustrzanym w celu przeniesienia nadruku na folię w celu wytrawienia. Jeśli drukujesz z gęstością 300 dpi, otrzymasz obraz w skali 1:1.

Rozmieszczenie części. Widok od strony montażu elementów radiowych. Tory faktycznie znajdują się po drugiej stronie planszy, ale tutaj są narysowane w sposób widoczny, jakby plansza była przezroczysta.

Podczas obsługi urządzenia w pojeździe odkryto usterkę.

Ze względu na dyskretność skali ostatnia dioda LED w kolumnie świetlnej często pracuje w trybie migotania. Nie zawsze, ale często. Początkowo mruganie odwraca uwagę, ale później można się do tego przyzwyczaić i mruganie jest odbierane przez urządzenie jako próba przedstawienia połowy podziałki dyskretnej skali.

Wskaźnik poziomu paliwa

Wskaźnik paliwa jest w rzeczywistości omomierzem i mierzy rezystancję czujnika reostatu. Jeśli do wskazówki podłączysz zmienny elektromagnes, jego odczyty powinny odpowiadać następującym:
0 Ohm – strzałka znajduje się na lewej krawędzi skali;
15 Ohm – strzałka na granicy strefy czerwonej i białej;
45 Ohm – strzałka na linii 1/2;
90 Ohm – strzałka na linii 1;
gdy strzałka się zepsuje, wskaźnik znajduje się na prawej krawędzi skali;

Z poprzedniego schematu okazuje się, że jest całkiem prosty obwód wskaźnik poziomu paliwa, ponieważ woltomierz może służyć jako omomierz, który mierzy napięcie na rezystancji, przez którą przepływa ustabilizowany prąd.

Dzięki takiemu połączeniu stabilizator 78L03 działa jako źródło prądu 30 mA. Do ochrony wejścia pomiarowego mikroukładu przed przepięciem w przypadku „przerwy” w przewodzie czujnika potrzebna jest dioda Zenera 3 V. W przypadku zwarcia czujnika odczyty powinny być takie same jak przy pustym zbiorniku.
Łańcuch R3, C3 spowalnia zmianę napięcia na wejściu pomiarowym 17 mikroukładu UAA180. Stała czasowa łańcucha wynosi około 2 sekund. Takie spowolnienie powinno zapobiec skokom wskazań urządzenia, gdy pływak czujnika zmienia się wraz z poziomem benzyny w czasie jazdy.
Aby ustawić urządzenie, zamiast czujnika reostatu należy podłączyć rezystancję 90 Ohm i kręcąc rezystorem dostrajającym, znaleźć moment, w którym włączy się pełna kolumna świetlna.
Zdjęcie poniżej przedstawia przedni panel wskaźnika.

Po zamontowaniu urządzeń w samochodzie zauważono nieprawidłowość w działaniu wskaźnika pozostałego paliwa.
Gdy zbiornik jest pełny wszystko jest w porządku, natomiast gdy zbiornik jest pusty w więcej niż połowie, to podczas jazdy (na zakrętach lub podczas przyspieszania/hamowania) odczyty mogą zmieniać się o 3 części (i jest to jedna czwarta skali !), np. od 1 do 4 diod LED. Jest to oczywiście spowodowane polewaniem benzyny umieszczonego poziomo zbiornika pod wpływem sił bezwładności. Jak sobie z tym poradzić, nie jest jeszcze całkiem jasne.

Rysunek planszowy.

Rozmieszczenie części.

Termometr

W książkach piszą, że zależność rezystancji działającego czujnika TM-100A (czujnik standardowy w UZAM) od temperatury powinna wyglądać następująco:

Stopnie – Omy 40 – 400...530 80 – 130...160 100 – 80...95 120 – 50...65

Zależność jest odwrotna, a nie liniowa. Ale czujnik jest typu racjonalnego. Taki czujnik zapewnia zmianę prądu w uzwojeniu wskazówki proporcjonalnie do mierzonej wartości. Ciekawostka: jeśli taki czujnik zostanie podłączony szeregowo z odpowiednio dobraną rezystancją dodatkową (równą rezystancji uzwojenia licznika), do tego łańcucha zostanie przyłożone stabilizowane napięcie, to napięcie na tej dodatkowej rezystancji będzie proporcjonalne do temperatury. Ta dodatkowa rezystancja wynosi około 150 omów. Ze względu na to, że czujnik temperatury musi być zamontowany na ziemi, obwód nie okazał się prosty. To, co się stało, pokazano na rysunku.

Wyjaśnienie dla tych, którzy chcą zrozumieć obwód.
Schemat jest wykonany na lewą stronę. Wyobraź sobie zegarek, w którym wskazówka godzinowa jest zawsze skierowana do góry, a tarcza obraca się pod wskazówką. Siedemnasta noga, do której należy podłączyć mierzone napięcie, jest podłączona do stabilizowanego napięcia 3 woltów. Różnica zmierzonej min. i maks. Napięcie między 16. i 3. odnogą jest również ustabilizowane, około 3 woltów, ale napięcia na 16. i 3. odnodze zmieniają się synchronicznie, „pływając” wokół napięcia na 17. odnodze. Generalnie obwód działa w taki sposób, że wskazania skali LED odpowiadają napięciu na rezystorze R3. Aby utrzymać granice napięcia mierzonego zakresu, potrzebne są mostki z diodami Zenera.

Okazało się jednak, że w obwodzie termometru można w ogóle obejść się bez stabilizacji. Poniżej znajduje się znacznie prostszy schemat. Polega ona na tym, że niezależnie od tego, jak zmienia się napięcie zasilania obwodu w stałej temperaturze, proporcja napięć na wejściach mikroukładu U16:U17:U3 pozostanie stała. Wartości bezwzględne ulegną zmianie, ale ich wzajemne relacje nie.

Mostek R4-R5-R6 wyznacza granice mierzonego zakresu. Trymer R1 umożliwia przesuwanie odczytów w górę lub w dół. Rezystancja R3 jest konieczna, aby obniżyć napięcie zasilania do poziomu, przy którym napięcie na wejściach DA1 nie przekroczy maksymalnie dopuszczalnego 6V.

Tego schematu można używać tylko w trybie kropki świetlnej. Faktem jest, że w minimalnej temperaturze napięcie mierzone w tym obwodzie jest maksymalne. Wraz ze wzrostem temperatury napięcie spada do minimum. Aby wraz ze wzrostem temperatury punkt świetlny przesuwał się po skali od lewej do prawej, a nie odwrotnie, wystarczy ustawić diody LED na wskaźniku w odwrotnej kolejności. Jest to jednak możliwe tylko w przypadku świetlistego punktu. Słupek świetlny nie zapala się w odwrotnej kolejności.

Aby „odwrócić” napięcie względem środka mierzonego zakresu, można dodać do obwodu falownik wzmacniacza operacyjnego.

Wartości rezystancji ustalające napięcia na wejściach 3 i 16 dobieramy tak, aby pełna skala 12 diod LED odpowiadała zakresowi 80°C.

Obwód jest skonfigurowany w następujący sposób. Można czujnik temperatury zanurzyć w wrzącej wodzie lub zamiast czujnika podłączyć do obwodu rezystancję 91 Ohm i za pomocą rezystora dostrajającego znaleźć moment, w którym świecąca kolumna przełączy się z 10 na 11 diod LED, co powinno odpowiadać temperatura wrzenia wody - 100 ° C.

Ogólnie wartości rezystancji i ustawienia powinny odpowiadać panelowi czołowemu termometru w ten sposób.

Termometr ma taką wadę.

Ponieważ Skalę obliczono na skali 3 diod LED przy 20°C, wówczas jedna dioda pokrywa zakres w przybliżeniu 7 stopni. Jeśli podczas jazdy na skali zaświeci się 10 diod, to temperatura może wynosić od 93 do 100 ° C, ale nie da się dokładnie określić, ile. Jednocześnie termometr samochodowy nie potrzebuje przedłużonej lewej części skali dla niskich temperatur. Dlatego też, powtarzając projekt, lepiej byłoby wykonać termometr ze skalą 5°C na diodę, np. od 50 do 110°C, jak na poniższym rysunku.

Rysunek planszowy.

Obecnie istnieją setki odmian diod LED, różniących się od siebie wygląd, barwę świecenia i parametry elektryczne. Ale wszystkie łączy wspólna zasada działania, a zatem schematy połączeń obwód elektryczny również opierają się na zasadach ogólnych. Wystarczy zrozumieć, jak podłączyć jedną diodę sygnalizacyjną, a następnie nauczyć się tworzyć i obliczać dowolne obwody.

Pinout diody LED

Zanim zastanowimy się, jak prawidłowo podłączyć diodę LED, musisz nauczyć się określać jej polaryzację. Najczęściej diody sygnalizacyjne mają dwa zaciski: anodę i katodę. Znacznie rzadziej w obudowie o średnicy 5 mm spotyka się próbki posiadające 3 lub 4 końcówki do podłączenia. Ale ustalenie ich rozmieszczenia pinów również nie jest trudne.

Diody SMD mogą posiadać 4 wyjścia (2 anody i 2 katody), co wynika z technologii ich produkcji. Trzeci i czwarty pin mogą być nieużywane elektrycznie, ale służyć jako dodatkowy radiator. Przedstawiony układ pinów nie jest standardowy. Aby obliczyć polaryzację, lepiej najpierw zajrzeć do arkusza danych, a następnie potwierdzić to, co widzisz za pomocą multimetru. Można wizualnie określić polaryzację diody LED SMD z dwoma zaciskami, patrząc na wycięcie. Wycięcie (wpust) w jednym z rogów obudowy zawsze znajduje się bliżej katody (minus).

Najprostszy schemat podłączenia diod LED

Nie ma nic prostszego niż podłączenie diody LED do źródła prądu stałego o niskim napięciu. Może to być bateria, akumulator lub zasilacz małej mocy. Lepiej, jeśli napięcie wynosi co najmniej 5 V i nie więcej niż 24 V. Takie połączenie będzie bezpieczne, a do jego realizacji potrzebny będzie tylko 1 dodatkowy element - rezystor małej mocy. Jego zadaniem jest ograniczenie prądu płynącego przez złącze p-n do poziomu nie wyższego niż wartość nominalna. Aby to zrobić, rezystor jest zawsze instalowany szeregowo z diodą emitującą.

Podczas podłączania diody LED do źródła stałego napięcia (prądu) należy zawsze zachować prawidłową polaryzację.

Jeśli rezystor zostanie wyłączony z obwodu, prąd w obwodzie będzie ograniczony jedynie przez bardzo małą rezystancję wewnętrzną źródła pola elektromagnetycznego. Efektem takiego połączenia będzie natychmiastowa awaria emitującego kryształu.

Obliczanie rezystora ograniczającego

Patrząc na charakterystykę prądowo-napięciową diody LED, staje się jasne, jak ważne jest, aby nie popełnić błędu przy obliczaniu rezystora ograniczającego. Nawet niewielki wzrost prądu znamionowego doprowadzi do przegrzania kryształu, a w rezultacie do skrócenia żywotności. Wyboru rezystora dokonuje się na podstawie dwóch parametrów: rezystancji i mocy. Opór oblicza się ze wzoru:

U – napięcie zasilania, V;
U LED – spadek napięcia przewodzenia na diodzie LED (wartość z tabliczki znamionowej), V;
I – prąd znamionowy (wartość certyfikatu), A.

Uzyskany wynik należy zaokrąglić w górę do najbliższej wartości z szeregu E24, a następnie obliczyć moc, jaką rezystor będzie musiał odprowadzić:

R – rezystancja rezystora przyjętego do montażu, Ohm.

Więcej dokładna informacja o rozliczeniach z praktyczne przykłady można znaleźć w artykule. A ci, którzy nie chcą zagłębiać się w niuanse, mogą szybko obliczyć parametry rezystora za pomocą kalkulatora internetowego.

Włączenie diod LED z zasilacza

Porozmawiamy o zasilaczach (PSU) działających z sieci 220 V AC, ale nawet one mogą znacznie różnić się parametrami wyjściowymi. To może być:

źródła Napięcie prądu przemiennego, wewnątrz którego znajduje się tylko transformator obniżający napięcie;
niestabilizowane źródła napięcia stałego (DCS);
stabilizowany PPI;
stabilizowane źródła prądu stałego (sterowniki LED).

Do dowolnego z nich można podłączyć diodę LED, dodając do obwodu niezbędne elementy radiowe. Najczęściej jako źródło zasilania stosuje się stabilizowane napięcia zasilania 5 V lub 12 V. Ten typ Zasilanie oznacza, że przy ewentualnych wahaniach napięcia sieciowego, a także przy zmianach prądu obciążenia w zadanym zakresie, napięcie wyjściowe nie ulegnie zmianie. Zaleta ta pozwala na podłączenie diod LED do zasilacza za pomocą samych rezystorów. I właśnie ta zasada połączenia jest realizowana w obwodach ze wskaźnikami LED.
Połączenie mocne diody LED i musi być wykonane poprzez stabilizator prądu (sterownik). Pomimo ich wyższej ceny, tylko w ten sposób można zagwarantować stabilną jasność i długoletnią pracę, a także wyeliminować przedwczesną wymianę drogiego elementu świecącego. To połączenie nie wymaga dodatkowego rezystora, a diodę LED podłącza się bezpośrednio do wyjścia sterownika pod następującymi warunkami:

Kierowca I - aktualny kierowca zgodnie z paszportem, A;
I LED - prąd znamionowy diody LED, A.

Jeżeli warunek nie jest spełniony, podłączona dioda LED przepali się z powodu przetężenia.

Połączenie szeregowe

Złożenie działającego obwodu za pomocą jednej diody LED nie jest trudne. Co innego, gdy jest ich kilka. Jak prawidłowo podłączyć diody 2, 3...N? Aby to zrobić, musisz nauczyć się liczyć więcej złożone obwody inkluzje. Obwód połączenia szeregowego to łańcuch kilku diod LED, w którym katoda pierwszej diody LED jest połączona z anodą drugiej, katoda drugiej z anodą trzeciej i tak dalej. Przez wszystkie elementy obwodu przepływa prąd o tej samej wartości:

A spadki napięcia sumuje się:

Na tej podstawie możemy wyciągnąć wnioski:

Wskazane jest łączenie w obwód szeregowy wyłącznie diod LED o tym samym prądzie roboczym;
jeśli jedna dioda LED ulegnie awarii, obwód zostanie otwarty;
Liczba diod LED jest ograniczona napięciem zasilania.

Połączenie równoległe

Jeśli chcesz zapalić kilka diod LED z zasilacza o napięciu na przykład 5 V, wówczas będą musiały być połączone równolegle. W takim przypadku rezystor należy podłączyć szeregowo do każdej diody LED. Wzory do obliczania prądów i napięć będą miały następującą postać:

Zatem suma prądów w każdej gałęzi nie powinna przekraczać maksymalnego dopuszczalnego prądu zasilacza. Łącząc równolegle diody LED tego samego typu, wystarczy obliczyć parametry jednego rezystora, a reszta będzie miała tę samą wartość.

Wszystkie zasady łączenia szeregowego i równoległego, ilustracyjne przykłady, a także informacje o tym, jak nie włączać diod LED, można znaleźć w.

Mieszane włączenie

Po zrozumieniu obwodów połączeń szeregowych i równoległych czas połączyć. Jedna z opcji kombinowanego połączenia LED jest pokazana na rysunku.

Swoją drogą, tak właśnie projektuje się każdą taśmę LED.

Podłączenie do sieci prądu przemiennego

Podłączanie diod LED z zasilacza nie zawsze jest wskazane. Zwłaszcza jeśli chodzi o konieczność podświetlenia włącznika lub wskazania obecności napięcia w listwie zasilającej. Do takich celów wystarczy zmontować jeden z prostych. Na przykład obwód z rezystorem ograniczającym prąd i diodą prostowniczą, która chroni diodę LED przed napięciem wstecznym. Rezystancję i moc rezystora oblicza się za pomocą uproszczonego wzoru, pomijając spadek napięcia na diodzie LED i diodzie, ponieważ jest on o 2 rzędy wielkości mniejszy niż napięcie sieciowe:

Ze względu na duże straty mocy (2–5 W) rezystor często zastępuje się kondensatorem niepolarnym. Pracować dla prąd przemienny, wydaje się „gasić” nadmiar napięcia i prawie się nie nagrzewa.

Podłączenie diod migających i wielokolorowych

Zewnętrznie migające diody LED nie różnią się od konwencjonalnych analogów i mogą migać w jednym, dwóch lub trzech kolorach, zgodnie z algorytmem określonym przez producenta. Wewnętrzną różnicą jest obecność drugiego podłoża pod obudową, na którym znajduje się zintegrowany generator impulsów. Znamionowy prąd roboczy z reguły nie przekracza 20 mA, a spadek napięcia może wahać się od 3 do 14 V. Dlatego przed podłączeniem migającej diody LED należy zapoznać się z jej charakterystyką. Jeśli ich tam nie ma, parametry można sprawdzić eksperymentalnie, podłączając je do regulowanego źródła zasilania o napięciu 5–15 V przez rezystor o rezystancji 51–100 omów.

Wielokolorowa obudowa zawiera 3 niezależne kryształy: zielony, czerwony i niebieski. Dlatego przy obliczaniu wartości rezystorów należy pamiętać, że każdy kolor świecenia ma swój własny spadek napięcia.

Jeszcze raz o trzech ważnych punktach

Prąd znamionowy prądu stałego jest głównym parametrem każdej diody LED. Obniżając go, tracimy jasność, a przeceniając, znacznie skracamy żywotność. Dlatego najlepszym źródłem zasilania jest sterownik LED; po podłączeniu do niego przez diodę LED zawsze będzie płynął prąd stały o wymaganej wartości.
Napięcie podane w arkuszu danych diody LED nie jest decydujące i wskazuje jedynie, ile woltów spadnie na złączu p-n, gdy popłynie prąd znamionowy. Aby poprawnie obliczyć rezystancję rezystora, jeśli dioda LED będzie zasilana z zasilacza konwencjonalnego, trzeba znać jego wartość.
Aby podłączyć diody LED dużej mocy, ważne jest nie tylko niezawodne zasilanie, ale także wysokiej jakości system chłodzenia. Zamontowanie na grzejniku diod LED o poborze mocy powyżej 0,5 W zagwarantuje ich stabilną i długoletnią pracę.

Przeczytaj także

Konstrukcja wskaźników LED jest nieco bardziej skomplikowana. Oczywiście przy zastosowaniu specjalnego chipa sterującego można to uprościć do granic możliwości, jednak kryje się tu mała uciążliwość. Większość tych mikroukładów wytwarza prąd wyjściowy nie większy niż 10 mA, a jasność diod LED w samochodzie może nie być wystarczająca. Ponadto najpopularniejsze mikroukłady mają wyjścia dla 5 diod LED, a jest to tylko „program minimalny”. Dlatego w naszych warunkach preferowany jest obwód oparty na elementach dyskretnych, można go rozbudowywać bez większego wysiłku. Najprostszy wskaźnik LED (rys. 4) nie zawiera elementów aktywnych i nie wymaga zasilania.

Podłączenie - do radia według schematu „mixed mono” lub z kondensatorem izolacyjnym, do wzmacniacza – „mixed mono” lub bezpośrednio. Schemat jest niezwykle prosty i nie wymaga konfiguracji. Jedyną procedurą jest wybór rezystora R7. Schemat pokazuje ocenę pracy z wbudowanymi wzmacniaczami jednostki głównej. Przy pracy ze wzmacniaczem o mocy 40...50 W rezystancja tego rezystora powinna wynosić 270...470 Ohm. Diody VD1...VD7 - dowolny krzem o spadku napięcia w przewodzie 0,7... 1 V i dopuszczalnym prądzie co najmniej 300 mA. Dowolne diody LED, ale tego samego typu i koloru, o prądzie pracy 10..15 mA. Ponieważ diody LED są „zasilane” ze stopnia wyjściowego wzmacniacza, w tym obwodzie nie można zwiększyć ich liczby i prądu roboczego. Dlatego będziesz musiał wybrać „jasne” diody LED lub znaleźć miejsce na wskaźnik, w którym będzie chroniony przed bezpośrednim światłem. Kolejna wada najprostszy projekt- mały zakres dynamiki. Aby poprawić wydajność, potrzebny jest wskaźnik z obwodem sterującym. Oprócz większej swobody w wyborze diod LED, można prostymi środkami utwórz skalę dowolnego typu - od liniowej do logarytmicznej lub „rozciągnij” tylko jedną sekcję. Schemat wskaźnika ze skalą logarytmiczną pokazano na ryc. 5.

Diody LED w tym obwodzie są sterowane za pomocą przełączników na tranzystorach VT1.VT2. Progi przełączania ustawiane są za pomocą diod VD3...VD9. Wybierając ich liczbę, możesz zmienić zakres dynamiczny i rodzaj skali. Ogólna czułość wskaźnika jest określona przez rezystory na wejściu. Rysunek pokazuje przybliżone progi reakcji dla dwóch opcji obwodu - z diodami pojedynczymi i „podwójnymi”. W wersji podstawowej zakres pomiarowy wynosi do 30 W przy obciążeniu 4 Ohm, przy pojedynczych diodach – do 18 W. Dioda HL1 świeci światłem ciągłym, sygnalizuje początek skali, dioda HL6 sygnalizuje przeciążenie. Kondensator C4 opóźnia wygaszenie diody LED o 0,3...0,5 sekundy, co pozwala zauważyć nawet krótkotrwałe przeciążenie. Kondensator magazynujący C3 określa czas odwrotny. Nawiasem mówiąc, zależy to od liczby świecących diod LED - „kolumna” od maksimum zaczyna szybko spadać, a następnie „zwalnia”. Kondensatory C1 i C2 na wejściu urządzenia są potrzebne tylko podczas pracy z wbudowanym -we wzmacniaczu radia Podczas pracy z „normalnym” wzmacniaczem można je wykluczyć, dodając łańcuch rezystora i diodę. Liczbę komórek sygnalizacyjnych można zwiększyć po prostu „. klonowanie”, głównym ograniczeniem jest to, że nie może być więcej niż 10 diod „progowych” i musi znajdować się co najmniej jedna dioda pomiędzy podstawami sąsiednich tranzystorów. Można stosować dowolne w zależności od wymagań - od pojedynczych diod LED po zespoły LED i panele zwiększona jasność. Dlatego schemat pokazuje wartości rezystorów ograniczających prąd dla różnych prądów roboczych. Nie ma specjalnych wymagań dla innych części; struktury p-p-p ze stratami mocy na kolektorze wynoszącymi co najmniej 150 mW i podwójnym marginesem przepływu kolektora. Bazowy współczynnik przenikania prądu tych tranzystorów musi wynosić co najmniej 50, a lepiej ponad 100. Układ ten można nieco uprościć, a efektem ubocznym są nowe właściwości, które są bardzo przydatne dla naszych celów (rys. 6).

W przeciwieństwie do poprzedniego obwodu, w którym ogniwa tranzystorowe zostały połączone równolegle, zastosowano tutaj połączenie szeregowe w trybie „kolumnowym”. Elementy progowe to same tranzystory i otwierają się jeden po drugim – „od dołu do góry”. Ale w tym przypadku próg reakcji zależy od napięcia zasilania. Na rysunku przedstawiono przybliżone progi pracy wskaźnika przy napięciu zasilania 11 V (lewa ramka prostokątów) i 15 V (prawa ramka). Można zauważyć, że wraz ze wzrostem napięcia zasilania najbardziej przesuwa się granica wskazania mocy maksymalnej. Jeśli korzystamy ze wzmacniacza, którego moc zależna jest od napięcia akumulatora (a jest ich sporo), taka „autokalibracja” może okazać się korzystna. Ceną za to jest jednak zwiększone obciążenie tranzystorów. Prąd wszystkich diod LED przepływa przez dolny tranzystor w obwodzie, dlatego przy zastosowaniu wskaźników o prądzie większym niż 10 mA tranzystory również będą wymagały odpowiedniej mocy. „Klonowanie” komórek dodatkowo zwiększa nierówność skali. Dlatego limitem jest 6-7 komórek. Cel pozostałych elementów i wymagania dla nich są takie same jak na poprzednim schemacie. Nieznacznie unowocześniając ten schemat, uzyskujemy inne właściwości (ryc. 7).

W tym obwodzie, w przeciwieństwie do wcześniej omawianych, nie ma świecącej „linijki”. W każdym momencie zapala się tylko jedna dioda LED, symulując ruch igły po skali. Dlatego zużycie energii jest minimalne i w tym obwodzie można zastosować tranzystory małej mocy. Poza tym schemat nie różni się od omówionych wcześniej. Diody progowe VD1 ... VD6 są zaprojektowane tak, aby niezawodnie wyłączać jałowe diody LED, dlatego w przypadku zaobserwowania słabego oświetlenia nadmiarowych segmentów konieczne jest zastosowanie diod o wysokim napięciu przewodzenia.

Radioamatorskie nr 6 2005

Układ sterownika skali LED LM3914.

W oparciu o ten układ można zaprojektować wskaźniki LED ze skalą liniową. Układ LM3914 oparty jest na 10 komparatorach.

Sygnał wejściowy przez wzmacniacz operacyjny jest podawany na wejścia odwrotne komparatorów LM3914, a ich bezpośrednie wejścia są podłączone do rezystorowego dzielnika napięcia. Diody LED podłączone są do dziesięciu wyjść komparatorów.

Mikroukład ma możliwość wyboru trybu wyświetlania, trybu kolumnowego lub punktowego, to znaczy, gdy zmienia się poziom sygnału, poruszając się wzdłuż linijki, świeci się tylko jedna dioda LED.

Piny LM3914N:

10…18 - wyjścia.

2 - minus moc.

3 - plus zasilanie od 3...18 woltów.

4 - włączone ten wniosek podawane jest napięcie, którego wartość określa dolny poziom wskazań. Dopuszczalny poziom od 0 do Upit.

5 - na ten pin dostarczany jest sygnał wejściowy.

6 - na ten pin przykładane jest napięcie, którego wartość określa górny poziom wskazania. Dopuszczalny poziom od 0 do Upit.

7, 8 - zaciski do regulacji prądu płynącego przez diody LED.

9 - pin odpowiada za tryb pracy wyświetlacza („kropka” lub „kolumna”)

Próg załączenia diody LED jest obliczany automatycznie przez mikroukład na podstawie wzoru UV. – Nie.)/10

Działanie wskaźnika na chipie LM3914N

Będąc na nodze Uin. sygnał jest niższy niż napięcie na pinie Un, diody nie świecą. Gdy tylko sygnał wejściowy osiągnie wartość Un. – Zaświeci się dioda HL1. Wraz z późniejszym wzrostem sygnału, w trybie „kropka”, HL1 gaśnie, a jednocześnie zapala się HL2. Jeśli LM3914 działa w trybie „kolumnowym”, to po włączeniu HL2, HL1 nie gaśnie. Aby wybrać jeden z dwóch trybów pracy, wykonaj następujące czynności:

Tryb „Point” – pin 9 podłączyć do minusa zasilania lub pozostawić go niepodłączonym.
Tryb kolumnowy - podłącz pin 9 do dodatniego zasilania mikroukładu.