Indikátor LED stupnice - Dizajn strednej zložitosti - Schémy pre začiatočníkov. Správne zapojenie LED Zapojenie LED stupnice


Na reguláciu napätia sa často používajú LED váhy.
Zoberme si niekoľko spôsobov konštrukcie takýchto schém.
Pasívne váhy sú napájané zdrojom signálu a majú najjednoduchší obvod.


Môže to byť voltmeter do auta. Potom by sa malo zvoliť VD8 pri 12 voltoch, pretože nastavuje napätie osvetlenia prvej LED na stupnici. Nasledujúce LED diódy VD2 - VD4 sú pripojené cez diódové prechody VD5-VD7. Pokles na každej dióde je v priemere 0,7 voltu. Keď napätie stúpa, LED diódy sa postupne rozsvietia.
Ak do každého ramena vložíte dve alebo tri diódy, rozsah napätia sa natiahne zodpovedajúcim počtom krát.


Podľa tejto schémy je stavaný indikátor batérie od 3V do 24V

Ďalší spôsob, ako zostaviť rad diód.


V tomto obvode svietia LED diódy v pároch, krok zapnutia je 2,5 V (v závislosti od typu LED).
Všetky vyššie uvedené schémy majú jednu nevýhodu - veľmi hladké osvetlenie LED so zvyšujúcim sa napätím. Pre ostrejšie zaradenie do takýchto obvodov sú v každom ramene pridané tranzistory.

Teraz zvážte aktívne váhy.
Na tento účel existujú špecializované mikroobvody, ale zvážime cenovo dostupnejšie prvky, ktoré má väčšina ľudí po ruke. Nižšie je schéma logických opakovačov. Tu sú vhodné logické čipy 74ls244, 74ls245 pre 8 kanálov. Nezabudnite dodať +5 voltov do samotného mikroobvodu (nie je uvedené v schéme).


Prah odozvy prvého prvku DD1
rovná logickej úrovni pre túto sériu čipov.

Ak v takomto zapojení použijeme invertory typu K155LN1, K155LN2, 7405, 7406. To spojenie bude nasledovné:


Výhodou je, že v takomto zapojení pracuje výstup s otvoreným kolektorom, čo umožňuje použitie ULN2003 a pod. v montážnom obvode.
A nakoniec je to implementácia bežiaceho bodu na logických prvkoch 4i-not.

Logika funguje tak, že každý prvok po zapnutí zakazuje prácu všetkých prvkov vedľajšieho čísla. V tomto obvode sú použiteľné mikroobvody K155LA6. Posledné dva prvky DD3 a DD4, ako je zrejmé z diagramu, môžu byť pre dva vstupy, napríklad: K155LA3, K155LA8.
Pre batériové zariadenia je žiaduce použiť nízkoenergetické analógy zo série mikroobvodov 176 a 561.

Problém je v tom túto sadu sa už prestali vyrábať, takže musíte improvizovať a kupovať náhradné diely samostatne. Zvlášť treba poznamenať, že základom obvodu je čip UAA180 alebo domáci analóg 1003PP1. Teraz viete, že to pre vás nebude ťažké zostaviť vlastnými rukami zariadenia s LED stupnicou pre vaše auto.

Účel kolíkov mikroobvodu:
1 - zem;
18 - napájanie do +18 voltov;
17 - vstup pre merané napätie;
16 – referenčná spodná úroveň meraného napätia;
3 - odkaz Horné poschodie;
2 – ovládanie jasu LED;
4..15 - ovládacie výstupy pre zapnutie LED.

Mikroobvod rozdeľuje rozdiel napätia medzi 3. a 16. vetvou do 12 rozsahov a ak napätie na 17. vetve spadá do jedného z týchto rozsahov, rozsvieti sa príslušná LED dióda. Existujú však obmedzenia: napätie na meracích vodičoch nesmie prekročiť 6 voltov.
Na obmedzenie meraného napätia zostavíme merací reťazec zo zenerovej diódy a dvoch odporov. Nech V je napätie v palubnej sieti. V reťazci zenerovej diódy VD1 a odporov R1, R2 bude napätie na zenerovej dióde konštantné 9 voltov (približne) a na mostíku R1, R2 sa bude rovnať (V-9). Pri rovnakých odporoch R1 = R2 bude napätie na odpore R2 rovné polovici (V-9), t.j. ak sa napätie V v sieti zmení z 10 na 15 voltov, potom sa napätie v bode medzi R1 a R2 zmení z (10-9) / 2 \u003d 0,5 na (15-9) / 2 \u003d 3 volty.
Reťazec R3, R4, R5 a zenerova dióda VD2 nastavujú referenčné minimálne a maximálne napätie. Minimálne nula, pretože 16 stôp na zemi. Maximum je nastavené trimrom na úrovni asi 3 voltov. S týmto nastavením je možné merať napätie palubnej siete v rozsahu od 9 do 15 Voltov v krokoch po 0,5 Volta na LED.
Reťaz R6, R7 jednoducho nastavuje jas diód. Pri R6=50K je jas vyšší, pri 100K je menší.

Varianty obvodov so stupnicou "bežiaci bod" a "svetelný stĺp" sa líšia iba pripojením LED k mikroobvodu. Meracie obvody zostávajú rovnaké.

Nastavenie schémy sa vykonáva nasledovne. Voltmeter musí byť pripojený k referenčnému zdroju 14,7 V, otočte trimrom tak, aby sa rozsvietil stĺpec 11 LED, potom pomaly otáčajte trimrom na opačná strana kým nezhasne 11. LED a v stĺpci zostane svietiť len 10 LED.
Predpokladá sa, že váha má stupnicu 2 LED na 1 Volt a rozsvietenie 11. LED zodpovedá nameranému napätiu dosahujúcemu úroveň 14,7 V, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Nad LED diódami na prednom paneli voltmetra je farebné označenie rozsahov napätia:
do 11,6V - červená, nabitie batérie menej ako 50%;
11,6-12,6V - červená bodkovaná čiara, nabitie batérie 50-100%;
12,6V - zelený bod, 100% nabitie;
13,7-14,7V - zelená, napätie generátora je normálne;
viac ako 14,7V - červená, prebitie.

Obvod som prispájkoval vo verzii "svietiaci stĺp". Na obrázku nižšie je všeobecný pohľad na to, čo sa stalo. Podsvietenie som urobil jednou bezpäticovou 12V autožiarovkou.

Všetko bolo zmontované približne ako na obrázku nižšie.

Kreslenie dosky. Vyrobené v zrkadlovom obraze na prenos tlače na leptaciu fóliu. Ak tlačíte s hustotou 300 dpi, získate obrázok v mierke 1:1.

Umiestnenie detailov. Pohľad zo strany na inštaláciu rádiových komponentov. Dráhy sú v skutočnosti na druhej strane dosky, ale tu sú nakreslené viditeľné, ako keby bola doska priehľadná.

Počas prevádzky zariadenia na aute bola zistená chyba.

Kvôli diskrétnosti stupnice pracuje posledná LED dióda vo svetelnom stĺpci často v režime blikania. Nie vždy, ale často. Najskôr žmurkanie odpútava pozornosť, ale potom si na to zvyknete a žmurkanie je vnímané ako pokus zariadenia zobraziť polovicu dielika diskrétnej stupnice.

Palivomer

Zvyšný palivomer je vlastne ohmmeter a meria odpor snímača reostatu. Ak k ukazovateľu pripojíte triedenie premenných, jeho hodnoty by mali zodpovedať nasledovnému:
0 Ohm - šípka leží na ľavom okraji stupnice;
15 Ohm - šípka na hranici červenej a bielej zóny;
45 Ohm - šípka na riadku 1/2;
90 Ohm - šípka na riadku 1;
pri zlome je šípka na pravom okraji stupnice;

Z predchádzajúceho diagramu to celkom vychádza jednoduchý obvod palivomer, tk. ako ohmmeter môžete použiť voltmeter, ktorý meria napätie na odpore, ktorým preteká stabilizovaný prúd.

Stabilizátor 78L03 s týmto zapojením funguje ako zdroj prúdu 30 mA. 3V zenerova dióda je potrebná na ochranu meracieho vstupu mikroobvodu pred prepätím v prípade „prerušenia“ vodiča snímača. Pri skrate snímača by mali byť hodnoty rovnaké ako pri prázdnej nádrži.
Reťazec R3, C3 spomaľuje zmenu napätia na meracom vstupe 17 čipu UAA180. Časová konštanta reťazca je približne 2 sekundy. Takéto spomalenie by malo zabrániť skokom v údajoch zariadenia, keď plavák snímača kolíše spolu s hladinou benzínu počas jazdy.
Na nastavenie zariadenia je potrebné namiesto snímača reostatu pripojiť odpor 90 Ohmov a otáčaním ladiaceho odporu nájsť okamih, kedy sa rozsvieti plný svetelný stĺpec.
Obrázok nižšie zobrazuje predný panel ukazovateľa.

Po inštalácii prístrojov na auto bol zaznamenaný takýto nedostatok v prevádzke palivomera.
S plnou nádržou je všetko v poriadku, ale keď je nádrž viac ako z polovice prázdna, potom sa počas jazdy (v zákrutách alebo pri akcelerácii / brzdení) môžu hodnoty zmeniť o 3 dieliky (a to je štvrtina stupnice !), Napríklad 1 až 4 LED diódy. Je zrejmé, že je to spôsobené nalievaním benzínu cez horizontálne umiestnenú nádrž pôsobením zotrvačných síl. Ako sa s tým vysporiadať, zatiaľ nie je veľmi jasné.

Kreslenie dosky.

Umiestnenie detailov.

Teplomer

V knihách sa píše, že závislosť odporu prevádzkyschopného snímača TM-100A (štandardný snímač na UZAM) od teploty by mala byť nasledovná:

Stupne - Ohmy 40 - 400...530 80 - 130...160 100 - 80...95 120 - 50...65

Vzťah je inverzný a nie lineárny. Ale snímač je pomerového typu. Takýto snímač poskytuje zmenu prúdu vo vinutí ukazovateľa v pomere k nameranej hodnote. Ukazuje sa zaujímavá vec: ak je takýto snímač zapojený do série so správne zvoleným dodatočným odporom (rovnajúcim sa odporu vinutia merača), na tento obvod sa aplikuje stabilizované napätie, potom bude napätie na tomto dodatočnom odpore úmerná teplote. Tento dodatočný odpor je približne 150 ohmov. Vzhľadom na skutočnosť, že snímač teploty musí byť inštalovaný na zemi, obvod sa neukázal ako jednoduchý. Čo sa stalo, je znázornené na obrázku.

Vysvetlenie pre tých, ktorí chcú pochopiť schému.
Schéma sa robí zhora nadol. Predstavte si hodinky, kde ručička hodín smeruje vždy nahor a ciferník sa otáča pod ručičkou. 17. noha, ktorá musí byť pripojená na merané napätie, je pripojená na stabilizované 3 Volty. Rozdiel medzi nameranými min. a max. napätie medzi 16. a 3. vetvou je tiež stabilizované, asi 3 volty, ale napätia na 16. a 3. vetve sa menia synchrónne, „plávajú“ okolo napätia na 17. vetve. Vo všeobecnosti obvod funguje tak, že hodnoty stupnice LED zodpovedajú napätiu na rezistore R3. Pre udržanie napäťových limitov meraného rozsahu sú potrebné mostíky so zenerovými diódami.

Ukázalo sa však, že v okruhu teplomeru je možné úplne urobiť bez stabilizácie. Nižšie je uvedený oveľa jednoduchší diagram. Vychádza zo skutočnosti, že bez ohľadu na to, ako sa pri konštantnej teplote mení napájacie napätie obvodu, podiel napätí na vstupoch mikroobvodu U16:U17:U3 zostane konštantný. Absolútne hodnoty sa zmenia, ale ich vzájomný vzťah sa nezmení.

Most R4-R5-R6 nastavuje hranice meraného rozsahu. Trimmer R1 vám umožňuje posunúť hodnoty nahor alebo nadol. Odpor R3 je potrebný na zníženie napájacieho napätia na úroveň, pri ktorej napätie na vstupoch DA1 nepresiahne maximálne povolených 6V.

Takúto schému je možné použiť iba v režime svietiacich bodov. Faktom je, že pri minimálnej teplote je napätie namerané v tomto obvode maximálne. Keď teplota stúpa, napätie klesá na minimum. Aby sa svetelný bod pohyboval po stupnici zľava doprava so zvyšujúcou sa teplotou a nie naopak, stačí usporiadať LED diódy na indikátore v opačnom poradí. To je však možné len pre svetelný bod. V opačnom poradí sa svetelný stĺpik nerozsvieti.

Na "preklopenie" napätia vzhľadom na stred meraného rozsahu môžete do obvodu pridať invertor na operačnom zosilňovači.

Hodnoty odporu, ktoré nastavujú napätie na vstupoch 3 a 16, sú zvolené tak, aby celý rozsah 12 LED zodpovedal rozsahu 80 °C.

Schéma je nakonfigurovaná nasledovne. Teplotný senzor môžete spustiť do vriacej vody, alebo namiesto senzora zapojiť do obvodu odpor 91 Ohm a pomocou trimovacieho rezistora nájsť moment, kedy sa svetelný stĺpec prepne z 10 na 11 LED, ktoré by mali zodpovedať varu. bod vody - 100 ° C.

Vo všeobecnosti by hodnoty odporu a nastavenia mali zodpovedať takémuto prednému panelu teplomera.

Teplomer má taký nedostatok.

Pretože stupnica bola vypočítaná na stupnici 3 LED pri 20 ° C, potom jedna dióda pokrýva rozsah približne 7 stupňov. Ak počas jazdy svieti na stupnici 10 diód, tak teplota môže byť od 93 do 100 °C, ale nedá sa presne povedať koľko. Na teplomere do auta zároveň nie je potrebná predĺžená ľavá strana stupnice pre nízke teploty. Preto pri opakovaní konštrukcie by bolo lepšie vyrobiť teplomer so stupnicou 5 ° C na diódu, napríklad od 50 do 110 ° C, ako na obrázku nižšie.

Kreslenie dosky.

Dnes existujú stovky druhov LED diód, ktoré sa líšia vzhľad, farba žiary a elektrické parametre. Všetky sú však spojené spoločným princípom fungovania, a teda aj schémami pripojenia elektrický obvod sú tiež založené na všeobecných princípoch. Stačí pochopiť, ako pripojiť jednu indikačnú LED, aby ste sa potom naučili zostaviť a vypočítať akékoľvek obvody.

LED pinout

Predtým, ako pristúpite k zváženiu problému správneho pripojenia LED, musíte sa naučiť, ako určiť jej polaritu. Indikátory LED majú najčastejšie dva výstupy: anódu a katódu. Oveľa menej často v prípade s priemerom 5 mm existujú prípady, ktoré majú 3 alebo 4 vodiče na pripojenie. Ale je tiež ľahké zistiť ich pinout.

SMD LED môžu mať 4 výstupy (2 anódy a 2 katódy), čo je dané technológiou ich výroby. Tretí a štvrtý záver môže byť elektricky nevyužitý, ale použitý ako prídavný chladič. Zobrazené pinout nie sú štandardné. Ak chcete vypočítať polaritu, je lepšie najprv sa pozrieť na technický list a potom potvrdiť to, čo vidíte, pomocou multimetra. Polaritu SMD LED s dvoma vodičmi môžete vizuálne určiť rezom. Rez (kľúč) v jednom z rohov krytu je vždy umiestnený bližšie ku katóde (mínus).

Najjednoduchšia schéma zapojenia LED

Nie je nič jednoduchšie ako pripojiť LED diódu k nízkonapäťovému zdroju konštantného napätia. Môže to byť batéria, nabíjateľná batéria alebo zdroj s nízkou spotrebou energie. Je lepšie, ak je napätie aspoň 5 V a nie viac ako 24 V. Takéto spojenie bude bezpečné a na jeho realizáciu budete potrebovať iba 1 dodatočný prvok - odpor s nízkym výkonom. Jeho úlohou je obmedziť prúd pretekajúci cez p-n prechod na úroveň nie vyššiu ako nominálna hodnota. Na tento účel je rezistor vždy inštalovaný v sérii s emitujúcou diódou.

Pri pripájaní LED k zdroju konštantného napätia (prúdu) vždy dodržiavajte polaritu.

Ak je rezistor vylúčený z obvodu, potom bude prúd v obvode obmedzený iba vnútorným odporom zdroja EMF, ktorý je veľmi malý. Výsledkom takéhoto spojenia bude okamžité zlyhanie vyžarujúceho kryštálu.

Výpočet limitného rezistora

Pri pohľade na charakteristiku prúdového napätia LED je zrejmé, aké dôležité nie je urobiť chybu pri výpočte obmedzovacieho odporu. Dokonca aj malé zvýšenie menovitého prúdu povedie k prehriatiu kryštálu a v dôsledku toho k zníženiu životnosti. Výber odporu sa vykonáva podľa dvoch parametrov: odpor a výkon. Odpor sa vypočíta podľa vzorca:

  • U – napájacie napätie, V;
  • U LED - priamy pokles napätia na LED (hodnota pasu), V;
  • I - menovitý prúd (hodnota pasu), A.

Získaný výsledok by sa mal zaokrúhliť nahor na najbližšiu hodnotu zo série E24 a potom vypočítať výkon, ktorý bude musieť rezistor rozptýliť:

R je odpor odporu akceptovaného na inštaláciu, Ohm.

Viac detailné informácie o osadách s praktické príklady nájdete v článku. A tí, ktorí sa nechcú ponoriť do nuancií, môžu rýchlo vypočítať parametre odporu pomocou online kalkulačky.

Zapnutie LED z napájacieho zdroja

Hovoríme o napájacích zdrojoch (PSU) pracujúcich so striedavým napätím 220 V. Ale aj tie sa môžu navzájom výrazne líšiť vo výstupných parametroch. To môže byť:

  • zdrojov striedavé napätie, vo vnútri ktorého je iba znižovací transformátor;
  • nestabilizované zdroje jednosmerného napätia (PSV);
  • stabilizované PPI;
  • stabilizované zdroje konštantného prúdu (LED drivery).

Doplnením obvodu o potrebné rádiové prvky môžete pripojiť LED ku ktorejkoľvek z nich. Ako zdroj sa najčastejšie používajú stabilizované PSI pre 5 V alebo 12 V. Tento typ Z BP vyplýva, že pri možných výkyvoch sieťového napätia, ako aj pri zmene záťažového prúdu v danom rozsahu sa výstupné napätie nezmení. Táto výhoda vám umožňuje pripojiť LED diódy k PSU iba pomocou rezistorov. A práve tento princíp zapojenia je realizovaný v obvodoch s indikačnými LED diódami.
Pripojenie výkonné LED diódy a musíte vyrábať cez stabilizátor prúdu (ovládač). Napriek ich vyššej cene je to jediný spôsob, ako zaručiť stabilný jas a dlhodobú prevádzku, ako aj zabrániť predčasnej výmene drahého prvku vyžarujúceho svetlo. Takéto pripojenie nevyžaduje dodatočný odpor a LED je pripojená priamo k výstupu ovládača za predpokladu:

  • I vodič - vodič prúd podľa pasu, A;
  • I LED - menovitý prúd LED, A.

Ak podmienka nie je splnená, pripojená LED dióda vyhorí v dôsledku nadprúdu.

Sériové pripojenie

Nie je ťažké zostaviť pracovný obvod na jednej LED. Iná vec je, keď ich je viacero. Ako správne pripojiť 2, 3 ... N LED? Aby ste to dosiahli, musíte sa naučiť počítať viac komplexné schémy inklúzie. Daisy chain obvod je obvod niekoľkých LED, v ktorom je katóda prvej LED pripojená k anóde druhej, katóda druhej k anóde tretej atď. Prúd rovnakej veľkosti preteká všetkými prvkami obvodu:

A poklesy napätia sú zhrnuté:

Na základe toho môžeme vyvodiť nasledujúce závery:

  • je vhodné kombinovať v sériovom obvode iba LED diódy s rovnakým prevádzkovým prúdom;
  • ak jedna LED zlyhá, okruh sa otvorí;
  • Počet LED je obmedzený napätím zdroja.

Paralelné pripojenie

Ak je potrebné rozsvietiť niekoľko LED z napájacieho zdroja s napätím napríklad 5 V, bude potrebné ich zapojiť paralelne. V tomto prípade musíte v sérii s každou LED vložiť odpor. Vzorce na výpočet prúdov a napätí budú mať nasledujúcu formu:

Súčet prúdov v každej vetve by teda nemal prekročiť maximálny povolený prúd PSU. Pri paralelnom zapojení rovnakého typu LED stačí vypočítať parametre jedného odporu a zvyšok bude mať rovnakú hodnotu.

Všetky pravidlá pre sériové a paralelné pripojenie, názorné príklady, ako aj informácie o tom, ako nezapínať LED diódy nájdete v.

zmiešané začlenenie

Keď sme sa zaoberali schémami sériového a paralelného pripojenia, je čas na kombináciu. Jedna z možností pre kombinované pripojenie LED je znázornená na obrázku.

Mimochodom, takto je usporiadaný každý LED pásik.

Zaradenie do siete striedavého prúdu

Pripojenie LED z PSU nie je vždy vhodné. Najmä pokiaľ ide o potrebu podsvietenia vypínača alebo indikátora prítomnosti napätia v rozvodke. Na takéto účely bude stačiť zostaviť jeden z jednoduchých. Napríklad obvod s odporom obmedzujúcim prúd a usmerňovacou diódou, ktorá chráni LED pred spätným napätím. Odpor a výkon rezistora sa vypočítajú pomocou zjednodušeného vzorca, pričom sa zanedbáva pokles napätia na LED a dióde, pretože je o 2 rády menší ako sieťové napätie:

Vzhľadom na vysoký stratový výkon (2-5 W) sa odpor často nahrádza nepolárnym kondenzátorom. Práca pre striedavý prúd Zdá sa, že „uhasí“ nadmerné napätie a takmer sa nezohrieva.

Pripojenie blikajúcich a viacfarebných LED diód

Navonok sa blikajúce LED diódy nelíšia od bežných náprotivkov a môžu blikať jednou, dvoma alebo tromi farbami podľa algoritmu špecifikovaného výrobcom. Vnútorný rozdiel spočíva v prítomnosti ďalšieho substrátu pod puzdrom, na ktorom je umiestnený integrovaný generátor impulzov. Menovitý prevádzkový prúd spravidla nepresahuje 20 mA a pokles napätia sa môže meniť od 3 do 14 V. Preto sa pred pripojením blikajúcej LED diódy musíte oboznámiť s jej charakteristikami. Ak tam nie sú, potom môžete parametre zistiť experimentálne pripojením k nastaviteľnému zdroju 5-15 V cez odpor 51-100 Ohm.

V prípade multicolor sú 3 nezávislé kryštály zelenej, červenej a modrej. Preto pri výpočte hodnôt odporu treba pamätať na to, že každá farba žiary zodpovedá vlastnému poklesu napätia.

Ešte raz o troch dôležitých bodoch

  1. Jednosmerný menovitý prúd je hlavným parametrom každej LED. Jeho podceňovaním strácame na jase a preceňovaním prudko znižujeme životnosť. Preto je najlepším zdrojom energie LED budič, ku ktorému po pripojení bude cez LED vždy tiecť konštantný prúd požadovaného množstva.
  2. Napätie uvedené v údajovom liste k LED nie je rozhodujúce a iba udáva, koľko voltov klesne na p-n prechode, keď potečie menovitý prúd. Jeho hodnota musí byť známa, aby bolo možné správne vypočítať odpor odporu, ak je LED napájaná konvenčným PSU.
  3. Pre pripojenie výkonných LED je dôležité nielen spoľahlivé napájanie, ale aj kvalitný chladiaci systém. Inštalácia LED diód s príkonom nad 0,5 W na radiátor zaručí ich stabilnú a dlhodobú prevádzku.

Prečítajte si tiež

Dizajn LED indikátorov je o niečo komplikovanejší. Samozrejme, pri použití špeciálneho ovládacieho čipu sa to dá zjednodušiť až na doraz, no tu číha malý problém. Väčšina týchto mikroobvodov vyvíja výstupný prúd nie väčší ako 10 mA a jas LED diód v aute nemusí byť dostatočný. Okrem toho sú najbežnejšie mikroobvody s výstupmi pre 5 LED, a to je len „minimálny program“. Preto je pre naše podmienky výhodnejší obvod založený na diskrétnych prvkoch, ktorý je možné rozšíriť bez veľkého úsilia. Najjednoduchší indikátor na LED diódach (obr. 4) neobsahuje aktívne prvky a nepotrebuje napájanie.

Pripojenie - k rádiu podľa schémy "zmiešané mono" alebo s izolačným kondenzátorom, k zosilňovaču - "zmiešané mono" alebo priamo. Schéma je veľmi jednoduchá a nevyžaduje úpravu. Jediným postupom je výber rezistora R7. Diagram zobrazuje hodnotenie pre prácu so vstavanými zosilňovačmi hlavnej jednotky. Pri práci so zosilňovačom s výkonom 40 ... 50 W by mal byť odpor tohto odporu 270 ... 470 Ohmov. Diódy VD1 ... VD7 - akýkoľvek kremík s priamym poklesom napätia 0,7 ... 1 V a prípustným prúdom najmenej 300 mA. Akékoľvek LED, ale rovnakého typu a farby žiaru s pracovným prúdom 10. .15 mA. Keďže LED diódy sú "napájané" koncovým stupňom zosilňovača, ich počet a prevádzkový prúd nemožno v tomto obvode zvýšiť. Preto budete musieť zvoliť "svetlé" LED alebo nájsť miesto pre indikátor, kde bude chránený pred priamym svetlom. Ďalšou nevýhodou najjednoduchšej konštrukcie je malý dynamický rozsah. Na zlepšenie výkonu je potrebný indikátor s riadiacim obvodom. Okrem väčšej voľnosti pri výbere LED diód môžete jednoduché prostriedky vytvoriť škálu akéhokoľvek typu - od lineárnej po logaritmickú, alebo "natiahnuť" iba jednu oblasť. Schéma indikátora s logaritmickou stupnicou je znázornená na obr. 5.

LED diódy v tomto obvode sú ovládané tlačidlami na tranzistoroch VT1.VT2. Spínacie prahy sa nastavujú diódami VD3...VD9. Výberom ich počtu môžete zmeniť dynamický rozsah a typ mierky. Celková citlivosť indikátora je určená vstupnými odpormi. Obrázok ukazuje približné prahové hodnoty odozvy pre dve možnosti obvodu - s jednoduchými a "dvojitými" diódami. V základnej verzii je rozsah merania až 30 W pri zaťažení 4 ohmy, s jednoduchými diódami - až 18 W. LED HL1 stále svieti, indikuje začiatok stupnice, HL6 je indikátor preťaženia. Kondenzátor C4 oneskoruje zhasnutie LED o 0,3 ... 0,5 sekundy, čo umožňuje zaznamenať aj krátkodobé preťaženie. Akumulačný kondenzátor C3 určuje čas spätného chodu. To, mimochodom, závisí od počtu svietiacich LED - "stĺpec" z maxima začne rýchlo klesať a potom "spomalí". Kondenzátory C1 a C2 na vstupe zariadenia sú potrebné iba pri práci s vstavaný zosilňovač rádia.Pri práci s „normálnym“ zosilňovačom sú vylúčené.Počet signálov na vstupe je možné zvýšiť pridaním reťazcov rezistora a diódy.Počet buniek displeja je možné zvýšiť o jednoduché "klonovanie", hlavným obmedzením je, že by nemalo byť viac ako 10 "prahových" diód a medzi bázami susedných tranzistorov by mala byť aspoň jedna dióda. V závislosti od požiadaviek je možné použiť ľubovoľné diódy - od jednotlivých LED po Zostavy LED a panely s vysokým jasom. Preto sú v diagrame znázornené odpory obmedzujúce prúd pre rôzne prevádzkové prúdy. Na ostatné detaily nie sú kladené žiadne špeciálne požiadavky, možno použiť takmer akékoľvek tranzistory p-p-p štruktúry so stratovým výkonom na kolektore najmenej 150 mW a dvojnásobnou rezervou na kolektorový tok. Základný koeficient prenosu prúdu týchto tranzistorov by mal byť aspoň 50 a lepšie - viac ako 100. Tento obvod možno trochu zjednodušiť, pričom ako vedľajší efekt sa objavia nové vlastnosti, ktoré sú pre naše účely veľmi užitočné (obr. 6).

Na rozdiel od predchádzajúceho zapojenia, kde boli tranzistorové články zapojené paralelne, tu je použité "stĺpové" sériové zapojenie. Prahové prvky sú samotné tranzistory a otvárajú sa postupne - "zdola nahor". Ale v tomto prípade prah odozvy závisí od napájacieho napätia. Obrázok ukazuje približné prahové hodnoty, aby indikátor fungoval pri napájacom napätí 11 V (ľavý okraj obdĺžnikov) a 15 V (pravý okraj). Je vidieť, že s nárastom napájacieho napätia sa najviac posúva hranica indikácie maximálneho výkonu. V prípade použitia zosilňovača, ktorého výkon závisí od napätia batérie (a nie je ich málo), môže byť takáto „autokalibrácia“ užitočná. Cenou za to je však zvýšené zaťaženie tranzistorov. Prúd všetkých LED preteká spodným tranzistorom v obvode, preto pri použití indikátorov s prúdom väčším ako 10 mA budú tranzistory tiež vyžadovať príslušný výkon. "Klonovanie" buniek ešte viac zvyšuje nerovnomernosť stupnice. Preto je limit 6-7 buniek. Účel zostávajúcich prvkov a požiadavky na ne sú rovnaké ako v predchádzajúcej schéme. Miernou modernizáciou tejto schémy získame ďalšie vlastnosti (obr. 7).

V tejto schéme, na rozdiel od predtým uvažovaného, ​​neexistuje žiadne svetelné "pravítko".V každom okamihu svieti iba jedna LED, ktorá simuluje pohyb šípky pozdĺž stupnice. Preto je spotreba energie minimálna a v tomto obvode je možné použiť tranzistory s nízkym výkonom. V opačnom prípade sa schéma nelíši od tých, ktoré sa uvažovali skôr. Prahové diódy VD1 ... VD6 sú navrhnuté tak, aby spoľahlivo vypínali nečinné LED diódy, takže ak je slabé osvetlenie extra segmentov, je potrebné použiť diódy s vysokým priepustným napätím.

Rádioamatér №6 2005

LED čip ovládača LM3914.

Na základe tohto čipu môžete navrhnúť LED indikátory s lineárnou stupnicou. Čip LM3914 je založený na 10 komparátoroch.

Vstupný signál cez operačný zosilňovač sa privádza na inverzné vstupy komparátorov LM3914 a ich priame vstupy sú pripojené na odporový delič napätia. LED diódy sú pripojené na desať výstupov komparátorov.

Mikroobvod má na výber režim zobrazenia, stĺpcový alebo bodový režim, to znamená, že pri zmene úrovne signálu, pohybom po čiare, svieti iba jedna LED.

LM3914N kolíky:

10…18 - výstupy.

2 - mínus výkon.

3 - plus zdroj energie od 3 ... 18 voltov.

4 - zapnuté tento záver je privedené napätie, ktorého hodnota určuje spodnú úroveň indikácie. Prípustná úroveň od 0 do Upit.

5 - na tento kolík je privedený vstupný signál.

6 - na tento výstup je privedené napätie, ktorého hodnota určuje hornú úroveň indikácie. Prípustná úroveň od 0 do Upit.

7, 8 - kolíky na reguláciu prúdu pretekajúceho LED diódami.

9 - výstup je zodpovedný za režim činnosti indikácie ("bodka" alebo "stĺpec")

Prahová hodnota pre spínanie LED sa vypočíta automaticky pomocou mikroobvodu podľa vzorca Uv. – Un.)/10

Činnosť indikátora na čipe LM3914N

Zatiaľ čo na nohe Uin. signál je nižší ako napätie na výstupe Un., LED diódy nesvietia. Hneď ako sa vstupný signál rovná Un. – LED HL1 svieti. S následným zvýšením signálu sa v režime „bod“ vypne HL1 a súčasne sa rozsvieti HL2. V prípade, že LM3914 pracuje v režime „stĺpec“, potom keď je HL2 zapnutý, HL1 nezhasne. Ak chcete vybrať jeden z dvoch prevádzkových režimov, postupujte takto:

  • Bodový režim - pripojte pin 9 k mínusu napájania alebo ho nechajte nezapojený.
  • Režim "stĺpec" - pripojte kolík 9 k napájaniu mikroobvodu.