Σε οποιαδήποτε τεχνολογία, τα LED χρησιμοποιούνται για την εμφάνιση τρόπων λειτουργίας. Οι λόγοι είναι προφανείς - χαμηλό κόστος, εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, υψηλή αξιοπιστία. Δεδομένου ότι τα κυκλώματα ενδείξεων είναι πολύ απλά, δεν χρειάζεται να αγοράσετε προϊόντα εργοστασιακής κατασκευής.

Από την αφθονία των κυκλωμάτων για την κατασκευή ενός δείκτη τάσης σε LED με τα χέρια σας, μπορείτε να επιλέξετε την πιο βέλτιστη επιλογή. Ο δείκτης μπορεί να συναρμολογηθεί σε λίγα λεπτά από τα πιο κοινά ραδιοστοιχεία.

Όλα αυτά τα κυκλώματα χωρίζονται σε δείκτες τάσης και δείκτες ρεύματος ανάλογα με τον προορισμό τους.

Λειτουργία με δίκτυο 220V

Ας εξετάσουμε την απλούστερη επιλογή - έλεγχος φάσης.

Αυτό το κύκλωμα είναι μια ενδεικτική λυχνία ρεύματος που βρίσκεται σε ορισμένα κατσαβίδια. Μια τέτοια συσκευή δεν απαιτεί καν εξωτερική ισχύ, καθώς η διαφορά δυναμικού μεταξύ του καλωδίου φάσης και του αέρα ή του χεριού είναι αρκετή για να λάμπει η δίοδος.

Για να εμφανίσετε την τάση δικτύου, για παράδειγμα, για να ελέγξετε την παρουσία ρεύματος στο βύσμα της πρίζας, το κύκλωμα είναι ακόμα πιο απλό.

Ο απλούστερος δείκτης ρεύματος σε LED 220V συναρμολογείται χρησιμοποιώντας χωρητικότητα για να περιορίσει το ρεύμα του LED και μια δίοδο για προστασία από το ανάστροφο μισό κύμα.

Έλεγχος τάσης DC

Συχνά υπάρχει ανάγκη να χτυπήσετε το κύκλωμα χαμηλής τάσης των οικιακών συσκευών ή να ελέγξετε την ακεραιότητα μιας σύνδεσης, για παράδειγμα, ένα καλώδιο από ακουστικά.

Ως περιοριστής ρεύματος, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως χαμηλής ισχύος ή μια αντίσταση 50-100 Ohm. Ανάλογα με την πολικότητα της σύνδεσης, ανάβει η αντίστοιχη δίοδος. Αυτή η επιλογή είναι κατάλληλη για κυκλώματα έως 12V. Για υψηλότερες τάσεις, θα χρειαστεί να αυξήσετε την περιοριστική αντίσταση.

Ένδειξη για μικροκυκλώματα (λογικός ανιχνευτής)

Εάν υπάρχει ανάγκη να ελέγξετε την απόδοση ενός μικροκυκλώματος, ένας απλός καθετήρας με τρεις σταθερές καταστάσεις θα βοηθήσει σε αυτό. Εάν δεν υπάρχει σήμα (ανοικτό κύκλωμα), οι δίοδοι δεν ανάβουν. Εάν υπάρχει ένα λογικό μηδέν στην επαφή, εμφανίζεται μια τάση περίπου 0,5 V, η οποία ανοίγει το τρανζίστορ T1, εάν υπάρχει ένα λογικό (περίπου 2,4 V), ανοίγει το τρανζίστορ T2.

Αυτή η επιλεκτικότητα επιτυγχάνεται λόγω των διαφορετικών παραμέτρων των τρανζίστορ που χρησιμοποιούνται. Για το KT315B η τάση ανοίγματος είναι 0,4-0,5V, για το KT203B είναι 1V. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να αντικαταστήσετε τα τρανζίστορ με άλλα με παρόμοιες παραμέτρους.

Η συσκευή είναι ένα βολτόμετρο LED (δείκτης τάσης) μπαταρίας 12 V, χρησιμοποιώντας το γνωστό μικροκύκλωμα LM3914 (φύλλο δεδομένων).

Χρειαζόμουν αυτή τη συσκευή για να ξέρω πότε η μπαταρία του αυτοκινήτου ήταν πλήρως φορτισμένη από τον φορτιστή. Επειδή Ο φορτιστής ήταν παλαιού τύπου και δεν είχε καντράν ή ψηφιακές ενδείξεις για τη μέτρηση της τάσης.

Για την ένδειξη της γραμμής LED, επέλεξα ένα HDSP-4832 με 10 LED σε τρία διαφορετικά χρώματα: τρία κόκκινα, τέσσερα κίτρινα και τρία πράσινα.

Για να υποδείξετε σωστά την τάση, πρέπει να προσδιορίσετε το χαμηλότερο και το ανώτερο επίπεδο των μετρούμενων τάσεων, έτσι ώστε το πρώτο και το τελευταίο LED (λωρίδες) στην ένδειξη να ανάβουν, αντίστοιχα, σε αυτά τα επίπεδα.

Για μια μπαταρία αυτοκινήτου 12 V, επιλέχθηκαν τα ακόλουθα εύρη: το πρώτο LED άναβε σε τάση 10 V και το τελευταίο σε τάση 13,5 V, δηλ. Το βήμα ένδειξης τάσης ήταν 0,35 V ανά LED. Φυσικά, μπορείτε να ρυθμίσετε άλλες τάσεις χρησιμοποιώντας δύο αντιστάσεις περικοπής. Αυτό καθιστά δυνατή τη χρήση αυτού του δείκτη για τη μέτρηση της τάσης, για παράδειγμα μπαταρίες NiCd ή NiMH. Τα όρια τάσης σε αυτήν την περίπτωση ορίζονται σε V min = 0,9 * N κελιά και V max = 1,45 * N κελιά, όπου N κελιά είναι ο αριθμός των «δοχείων» της μπαταρίας. Επιπλέον, μεταξύ των μπαταριών + και -, πρέπει να τοποθετηθεί μια ισχυρή αντίσταση με ονομαστική ένταση ρεύματος τουλάχιστον 0,5A για την προσομοίωση πραγματικού φορτίου.

Το τσιπ LM3914 μπορεί να λειτουργήσει σε δύο λειτουργίες: λειτουργία "dot", στην οποία ανάβει μόνο ένα LED και λειτουργία "bar", στην οποία ανάβουν πολλά LED με αυξανόμενη σειρά. Αυτό το κύκλωμα λειτουργεί σε λειτουργία "μπάρας" για το σκοπό αυτό, ο ακροδέκτης 9 του μικροκυκλώματος είναι συνδεδεμένος στο θετικό της τροφοδοσίας.

Όταν λειτουργεί σε λειτουργία ράβδου, η κατανάλωση ενέργειας του LM3914 αυξάνεται ανάλογα. Όταν ανάβουν και τα 10 τμήματα LED, το LM3914 καταναλώνει σχεδόν 10 φορές περισσότερο από ό,τι αν ήταν αναμμένο μόνο ένα LED (τμήμα). Για να αποτρέψετε την εξάντληση του LM3914 m/s, είναι απαραίτητο να διασφαλίσετε ότι το ρεύμα LED δεν υπερβαίνει το μέγιστο επιτρεπόμενο.

Η μέγιστη διασπορά ισχύος του μικροκυκλώματος δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 1365 mW. Και αν υποθέσουμε ότι η μέγιστη τάση εισόδου είναι 14,4V, τότε το μέγιστο δυνατό ρεύμα θα είναι I = P/V = 1,365/14,4 = 94,8mA. Οτι. το ρεύμα κάθε τμήματος δείκτη δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 94,8/10=9,5 mA. Στο κύκλωμα, η αντίσταση της αντίστασης R3 (4,7 kOhm) ρυθμίζει το μέγιστο ρεύμα των LED. Το ρεύμα LED είναι περίπου 10 φορές μεγαλύτερο από το ρεύμα που διέρχεται από αυτήν την αντίσταση I R3 = 1,25 / 4700 = 266 μA. Οτι. Το ρεύμα ανά LED περιορίζεται στα 2,6 mA, το οποίο είναι πολύ μικρότερο από το επιτρεπτό.

Στάδιο εισόδου: για τη λήψη μετρήσεων της τάσης εισόδου (και επίσης τροφοδοτεί το κύκλωμα), το κύκλωμα χρησιμοποιεί έναν διαιρέτη τάσης 1:2 συνδεδεμένο στον ακροδέκτη 5 του μικροκυκλώματος. Ο διαχωριστής αποτελείται από δύο αντιστάσεις με ονομαστική τιμή 10 kOhm κ.λπ. η τάση που λαμβάνεται από το διαχωριστικό κυμαίνεται από 5V έως 6,75V, ενώ η τάση εισόδου θα είναι από 10V έως 13,5V. Αυτές οι ίδιες τιμές θα χρησιμοποιηθούν για τη βαθμονόμηση του LM3914.

Σχηματικό διάγραμμα του δείκτη

Το κύκλωμα αποτελείται από δύο στοιχεία: ένα ξεχωριστό κύκλωμα ελέγχου και μια ξεχωριστή πλακέτα ένδειξης. Συνδέονται μεταξύ τους χρησιμοποιώντας έναν σύνδεσμο 11 ακίδων.

Τα κύρια καθοριστικά στοιχεία του κυκλώματος:
R1 και R2 - διαιρέτης τάσης
R3 και R4 - περιορισμός του ρεύματος LED και ρύθμιση του ανώτερου ορίου τάσης
R5 - ρύθμιση του κατώτερου ορίου τάσης

Μίλησα για τα R1, R2 και R3 παραπάνω. Ας δούμε τώρα το R4, το οποίο ορίζει το ανώτερο όριο (έξοδος 6 m/s):
Στις ακίδες 6 και 7 του μικροκυκλώματος, η τάση πρέπει να ρυθμιστεί στα 6,75 V (που είναι η τάση εισόδου των 13,5 V μετά το διαχωριστικό, εάν η μπαταρία είναι πλήρως φορτισμένη). Γνωρίζοντας την τιμή του ρεύματος που διέρχεται από το R3, και προσθέτοντας επίσης εδώ το ρεύμα «λάθους» από τον ακροδέκτη 8 του μικροκυκλώματος (120 μA), μπορούμε να υπολογίσουμε την αντίσταση του R4:
6,75V = 1,25V + R4(120uA+266uA)<=>
R4 = (6,75 - 1,25)/(386uA)<=>
R4 = 14,2 kOhm ή περισσότερο (επιλέγουμε μια αντίσταση κοπής 22 kOhm)
Με μια αντίσταση κοπής 22 kOhm, μπορούμε να ρυθμίσουμε την τάση στον ακροδέκτη 7 στην περιοχή από 1,25 V έως 9,74 V, γεγονός που καθιστά δυνατή τη ρύθμιση του ανώτερου ορίου τάσης από 2,5 V σε 19,5 V.

Η αντίσταση R5 ορίζει το κατώτερο όριο τάσης:
Αντικαθιστώντας τις ακόλουθες τιμές στον τύπο V O = V I * R B /(R A + R B):
R A = 10 * 1K εσωτερικές αντιστάσεις LM3914
R B = R5
V I = ανώτερο όριο τάσης 6,75V
VO = κατώτερο όριο τάσης 5V
παίρνουμε:
5 = 6,75 * R5/(R5 + 10K)
R5 = 28,5K ή περισσότερο (επιλέγουμε μια αντίσταση περικοπής 100 kOhm)

Πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η συσκευή αποτελείται από δύο εξαρτήματα, αντίστοιχα, χρησιμοποιούνται 2 διαφορετικές πλακέτες τυπωμένου κυκλώματος. Αυτό καθιστά δυνατή τη χρήση μιας απομακρυσμένης οθόνης, για παράδειγμα σε έναν πίνακα αυτοκινήτου.

Υπήρχε μόνο ένας βραχυκυκλωτήρας στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος (με κόκκινο χρώμα).

Μπορείτε να κατεβάσετε το έργο σε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων παρακάτω

Κατάλογος ραδιοστοιχείων

Ονομασία	Τύπος	Ονομασία	Ποσότητα	Σημείωση	Κατάστημα	Το σημειωματάριό μου
IC1	Πρόγραμμα οδήγησης LED	LM3914	1			Στο σημειωματάριο
Γ1	Ηλεκτρολυτικό πυκνωτή	2,2 µF 25 V	1			Στο σημειωματάριο
R1, R2	Αντίσταση	10 kOhm	2			Στο σημειωματάριο
R3	Αντίσταση	4,7 kOhm	1			Στο σημειωματάριο
R4	Μεταβλητή αντίσταση	22 kOhm	1			Στο σημειωματάριο
R5	Μεταβλητή αντίσταση	100 kOhm	1			Στο σημειωματάριο
BAR1	Δείκτης	HDSP-4832	10

Τι θα μπορούσε να είναι πιο θλιβερό από μια ξαφνικά νεκρή μπαταρία σε ένα τετρακόπτερο κατά τη διάρκεια μιας πτήσης ή έναν ανιχνευτή μετάλλων που σβήνει σε ένα πολλά υποσχόμενο ξέφωτο; Τώρα, αν μπορούσατε να μάθετε εκ των προτέρων πόσο φορτισμένη είναι η μπαταρία! Τότε θα μπορούσαμε να συνδέσουμε τον φορτιστή ή να εγκαταστήσουμε ένα νέο σετ μπαταριών χωρίς να περιμένουμε θλιβερές συνέπειες.

Και εδώ γεννιέται η ιδέα να φτιάξουμε κάποιο είδος ένδειξης που θα δίνει εκ των προτέρων σήμα ότι η μπαταρία σύντομα θα εξαντληθεί. Οι ραδιοερασιτέχνες σε όλο τον κόσμο εργάζονται για την υλοποίηση αυτής της εργασίας και σήμερα υπάρχει ένα ολόκληρο αυτοκίνητο και ένα μικρό καρότσι διαφόρων λύσεων κυκλωμάτων - από κυκλώματα σε ένα μόνο τρανζίστορ έως εξελιγμένες συσκευές σε μικροελεγκτές.

Προσοχή! Τα διαγράμματα που παρουσιάζονται στο άρθρο υποδεικνύουν μόνο χαμηλή τάση στην μπαταρία. Για να αποτρέψετε τη βαθιά εκφόρτιση, πρέπει να απενεργοποιήσετε χειροκίνητα το φορτίο ή να το χρησιμοποιήσετε.

Επιλογή 1

Ας ξεκινήσουμε, ίσως, με ένα απλό κύκλωμα που χρησιμοποιεί μια δίοδο zener και ένα τρανζίστορ:

Ας καταλάβουμε πώς λειτουργεί.

Εφόσον η τάση είναι πάνω από ένα ορισμένο όριο (2,0 Volts), η δίοδος zener είναι σε διάσπαση, κατά συνέπεια, το τρανζίστορ είναι κλειστό και όλο το ρεύμα ρέει μέσω του πράσινου LED. Μόλις η τάση της μπαταρίας αρχίσει να πέφτει και φτάσει σε μια τιμή της τάξης των 2,0V + 1,2V (πτώση τάσης στη διασταύρωση βάσης-εκπομπού του τρανζίστορ VT1), το τρανζίστορ αρχίζει να ανοίγει και το ρεύμα αρχίζει να ανακατανέμεται μεταξύ των δύο LED.

Εάν πάρουμε ένα δίχρωμο LED, έχουμε μια ομαλή μετάβαση από το πράσινο στο κόκκινο, συμπεριλαμβανομένης ολόκληρης της ενδιάμεσης γκάμα χρωμάτων.

Η τυπική διαφορά τάσης προς τα εμπρός στα δίχρωμα LED είναι 0,25 Volt (το κόκκινο ανάβει σε χαμηλότερη τάση). Αυτή η διαφορά είναι που καθορίζει την περιοχή πλήρους μετάβασης μεταξύ πράσινου και κόκκινου.

Έτσι, παρά την απλότητά του, το κύκλωμα σάς επιτρέπει να γνωρίζετε εκ των προτέρων ότι η μπαταρία έχει αρχίσει να εξαντλείται. Εφόσον η τάση της μπαταρίας είναι 3,25 V ή περισσότερο, ανάβει το πράσινο LED. Στο διάστημα μεταξύ 3,00 και 3,25 V, το κόκκινο αρχίζει να αναμειγνύεται με το πράσινο - όσο πιο κοντά στα 3,00 Volt, τόσο πιο κόκκινο. Και τέλος, στα 3V ανάβει μόνο καθαρό κόκκινο.

Το μειονέκτημα του κυκλώματος είναι η πολυπλοκότητα της επιλογής διόδων zener για να επιτευχθεί το απαιτούμενο όριο απόκρισης, καθώς και η σταθερή κατανάλωση ρεύματος περίπου 1 mA. Λοιπόν, είναι πιθανό οι αχρωματοψίες να μην εκτιμήσουν αυτή την ιδέα με την αλλαγή των χρωμάτων.

Παρεμπιπτόντως, εάν βάλετε διαφορετικό τύπο τρανζίστορ σε αυτό το κύκλωμα, μπορεί να λειτουργήσει με τον αντίθετο τρόπο - θα συμβεί η μετάβαση από το πράσινο στο κόκκινο, αντίθετα, εάν αυξηθεί η τάση εισόδου. Εδώ είναι το τροποποιημένο διάγραμμα:

Επιλογή Νο. 2

Το παρακάτω κύκλωμα χρησιμοποιεί το τσιπ TL431, το οποίο είναι ένας ρυθμιστής τάσης ακριβείας.

Το κατώφλι απόκρισης προσδιορίζεται από τον διαιρέτη τάσης R2-R3. Με τις ονομασίες που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, είναι 3,2 Volt. Όταν η τάση της μπαταρίας πέσει σε αυτήν την τιμή, το μικροκύκλωμα σταματά να παρακάμπτει το LED και ανάβει. Αυτό θα είναι ένα σήμα ότι η πλήρης αποφόρτιση της μπαταρίας είναι πολύ κοντά (η ελάχιστη επιτρεπόμενη τάση σε μία τράπεζα ιόντων λιθίου είναι 3,0 V).

Εάν μια μπαταρία πολλών συστοιχιών μπαταριών ιόντων λιθίου συνδεδεμένες σε σειρά χρησιμοποιείται για την τροφοδοσία της συσκευής, τότε το παραπάνω κύκλωμα πρέπει να συνδεθεί σε κάθε τράπεζα χωριστά. Σαν αυτό:

Για να διαμορφώσουμε το κύκλωμα, συνδέουμε ένα ρυθμιζόμενο τροφοδοτικό αντί για μπαταρίες και επιλέγουμε την αντίσταση R2 (R4) για να διασφαλίσουμε ότι το LED ανάβει τη στιγμή που χρειαζόμαστε.

Επιλογή Νο. 3

Και εδώ είναι ένα απλό κύκλωμα ένδειξης εκφόρτισης μπαταρίας ιόντων λιθίου που χρησιμοποιεί δύο τρανζίστορ:
Το όριο απόκρισης ορίζεται από τις αντιστάσεις R2, R3. Τα παλιά σοβιετικά τρανζίστορ μπορούν να αντικατασταθούν με BC237, BC238, BC317 (KT3102) και BC556, BC557 (KT3107).

Επιλογή Νο. 4

Ένα κύκλωμα με δύο τρανζίστορ φαινομένου πεδίου που καταναλώνει κυριολεκτικά μικρορεύματα σε κατάσταση αναμονής.

Όταν το κύκλωμα είναι συνδεδεμένο σε μια πηγή ισχύος, δημιουργείται μια θετική τάση στην πύλη του τρανζίστορ VT1 χρησιμοποιώντας έναν διαιρέτη R1-R2. Εάν η τάση είναι υψηλότερη από την τάση αποκοπής του τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, ανοίγει και τραβά την πύλη του VT2 προς τη γείωση, κλείνοντάς την έτσι.

Σε ένα ορισμένο σημείο, καθώς η μπαταρία αποφορτίζεται, η τάση που αφαιρείται από το διαχωριστικό γίνεται ανεπαρκής για να ξεκλειδώσει το VT1 και κλείνει. Κατά συνέπεια, μια τάση κοντά στην τάση τροφοδοσίας εμφανίζεται στην πύλη του δεύτερου διακόπτη πεδίου. Ανοίγει και ανάβει το LED. Η λάμψη LED μας σηματοδοτεί ότι η μπαταρία πρέπει να επαναφορτιστεί.

Οποιαδήποτε τρανζίστορ n καναλιών με χαμηλή τάση αποκοπής θα κάνουν (όσο χαμηλότερο τόσο το καλύτερο). Η απόδοση του 2N7000 σε αυτό το κύκλωμα δεν έχει δοκιμαστεί.

Επιλογή #5

Σε τρία τρανζίστορ:

Νομίζω ότι το διάγραμμα δεν χρειάζεται εξήγηση. Χάρη στον μεγάλο συντελεστή. ενίσχυση τριών σταδίων τρανζίστορ, το κύκλωμα λειτουργεί πολύ καθαρά - μεταξύ αναμμένου και μη αναμμένου LED, αρκεί μια διαφορά 1 εκατοστού του βολτ. Η κατανάλωση ρεύματος όταν η ένδειξη είναι αναμμένη είναι 3 mA, όταν το LED είναι σβηστό - 0,3 mA.

Παρά την ογκώδη εμφάνιση του κυκλώματος, η τελική πλακέτα έχει αρκετά μέτριες διαστάσεις:

Από τον συλλέκτη VT2 μπορείτε να πάρετε ένα σήμα που επιτρέπει τη σύνδεση ενός φορτίου: 1 - επιτρέπεται, 0 - απενεργοποιημένο.

Τα τρανζίστορ BC848 και BC856 μπορούν να αντικατασταθούν με BC546 και BC556, αντίστοιχα.

Επιλογή #6

Μου αρέσει αυτό το κύκλωμα γιατί όχι μόνο ανάβει την ένδειξη, αλλά κόβει και το φορτίο.

Το μόνο κρίμα είναι ότι το ίδιο το κύκλωμα δεν αποσυνδέεται από την μπαταρία, συνεχίζοντας να καταναλώνει ενέργεια. Και χάρη στο LED που καίει συνεχώς, τρώει πολύ.

Το πράσινο LED σε αυτή την περίπτωση λειτουργεί ως πηγή τάσης αναφοράς, καταναλώνοντας ρεύμα περίπου 15-20 mA. Για να απαλλαγείτε από ένα τέτοιο στοιχείο που διψάει για ενέργεια, αντί για πηγή τάσης αναφοράς, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το ίδιο TL431, συνδέοντάς το σύμφωνα με το ακόλουθο κύκλωμα*:

*Συνδέστε την κάθοδο TL431 στον 2ο πείρο του LM393.

Επιλογή Νο. 7

Κύκλωμα χρησιμοποιώντας τα λεγόμενα μόνιτορ τάσης. Ονομάζονται επίσης επόπτες και ανιχνευτές τάσης Αυτά είναι εξειδικευμένα μικροκυκλώματα που έχουν σχεδιαστεί ειδικά για την παρακολούθηση της τάσης.

Εδώ, για παράδειγμα, είναι ένα κύκλωμα που ανάβει ένα LED όταν η τάση της μπαταρίας πέσει στα 3,1 V. Συναρμολογήθηκε στο BD4731.

Συμφωνώ, δεν θα μπορούσε να είναι πιο απλό! Το BD47xx έχει έξοδο ανοιχτού συλλέκτη και επίσης αυτοπεριορίζει το ρεύμα εξόδου στα 12 mA. Αυτό σας επιτρέπει να συνδέσετε απευθείας ένα LED σε αυτό, χωρίς να περιορίσετε τις αντιστάσεις.

Ομοίως, μπορείτε να εφαρμόσετε οποιοδήποτε άλλο επόπτη σε οποιαδήποτε άλλη τάση.

Ακολουθούν μερικές ακόμη επιλογές για να διαλέξετε:

• στα 3,08V: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
• στα 2,93V: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
• Σειρά MN1380 (ή 1381, 1382 - διαφέρουν μόνο στα περιβλήματά τους). Για τους σκοπούς μας, η επιλογή με ανοιχτή αποστράγγιση ταιριάζει καλύτερα, όπως αποδεικνύεται από τον πρόσθετο αριθμό "1" στην ονομασία του μικροκυκλώματος - MN13801, MN13811, MN13821. Η τάση απόκρισης καθορίζεται από τον δείκτη γράμματος: MN13811-L είναι ακριβώς 3,0 Volt.

Μπορείτε επίσης να πάρετε το σοβιετικό ανάλογο - KR1171SPxx:

Ανάλογα με την ψηφιακή ονομασία, η τάση ανίχνευσης θα είναι διαφορετική:

Το δίκτυο τάσης δεν είναι πολύ κατάλληλο για την παρακολούθηση των μπαταριών ιόντων λιθίου, αλλά δεν νομίζω ότι αξίζει να μειωθεί πλήρως αυτό το μικροκύκλωμα.

Τα αναμφισβήτητα πλεονεκτήματα των κυκλωμάτων παρακολούθησης τάσης είναι η εξαιρετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας όταν είναι απενεργοποιημένα (μονάδες και ακόμη και κλάσματα μικροαμπέρ), καθώς και η εξαιρετική απλότητά τους. Συχνά ολόκληρο το κύκλωμα ταιριάζει απευθείας στους ακροδέκτες LED:

Για να γίνει ακόμη πιο αισθητή η ένδειξη εκφόρτισης, η έξοδος του ανιχνευτή τάσης μπορεί να φορτωθεί σε ένα LED που αναβοσβήνει (για παράδειγμα, σειρά L-314). Ή συναρμολογήστε μόνοι σας ένα απλό «ανάπαυση» χρησιμοποιώντας δύο διπολικά τρανζίστορ.

Ένα παράδειγμα ολοκληρωμένου κυκλώματος που ειδοποιεί για χαμηλή μπαταρία χρησιμοποιώντας ένα LED που αναβοσβήνει φαίνεται παρακάτω:

Ένα άλλο κύκλωμα με LED που αναβοσβήνει θα συζητηθεί παρακάτω.

Επιλογή Νο. 8

Ένα δροσερό κύκλωμα που κάνει το LED να αναβοσβήνει εάν η τάση στην μπαταρία λιθίου πέσει στα 3,0 Volt:

Αυτό το κύκλωμα προκαλεί ένα εξαιρετικά φωτεινό LED να αναβοσβήνει με κύκλο λειτουργίας 2,5% (δηλαδή μεγάλη παύση - σύντομο φλας - ξανά παύση). Αυτό σας επιτρέπει να μειώσετε την κατανάλωση ρεύματος σε γελοίες τιμές - σε κατάσταση απενεργοποίησης το κύκλωμα καταναλώνει 50 nA (nano!) και στη λειτουργία LED που αναβοσβήνει - μόνο 35 μA. Μπορείτε να προτείνετε κάτι πιο οικονομικό; Μετά βίας.

Όπως μπορείτε να δείτε, η λειτουργία των περισσότερων κυκλωμάτων ελέγχου εκφόρτισης καταλήγει στη σύγκριση μιας συγκεκριμένης τάσης αναφοράς με μια ελεγχόμενη τάση. Στη συνέχεια, αυτή η διαφορά ενισχύεται και ανάβει/σβήνει το LED.

Συνήθως, μια βαθμίδα τρανζίστορ ή ένας λειτουργικός ενισχυτής συνδεδεμένος σε ένα κύκλωμα σύγκρισης χρησιμοποιείται ως ενισχυτής για τη διαφορά μεταξύ της τάσης αναφοράς και της τάσης της μπαταρίας λιθίου.

Υπάρχει όμως και άλλη λύση. Τα λογικά στοιχεία - μετατροπείς - μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ενισχυτής. Ναι, είναι μια αντισυμβατική χρήση της λογικής, αλλά λειτουργεί. Παρόμοιο διάγραμμα παρουσιάζεται στην ακόλουθη έκδοση.

Επιλογή Νο. 9

Διάγραμμα κυκλώματος για 74HC04.

Η τάση λειτουργίας της διόδου zener πρέπει να είναι χαμηλότερη από την τάση απόκρισης του κυκλώματος. Για παράδειγμα, μπορείτε να πάρετε διόδους zener 2,0 - 2,7 Volt. Η λεπτή ρύθμιση του ορίου απόκρισης ρυθμίζεται από την αντίσταση R2.

Το κύκλωμα καταναλώνει περίπου 2 mA από την μπαταρία, επομένως πρέπει επίσης να ενεργοποιηθεί μετά τον διακόπτη λειτουργίας.

Επιλογή Νο. 10

Δεν πρόκειται καν για ένδειξη εκφόρτισης, αλλά για ολόκληρο βολτόμετρο LED! Μια γραμμική κλίμακα 10 LED δίνει μια σαφή εικόνα της κατάστασης της μπαταρίας. Όλες οι λειτουργίες υλοποιούνται σε ένα μόνο τσιπ LM3914:

Ο διαιρέτης R3-R4-R5 ορίζει την κατώτερη (DIV_LO) και την ανώτερη (DIV_HI) τάσεις κατωφλίου. Με τις τιμές ​​που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, η λάμψη του επάνω LED αντιστοιχεί σε τάση 4,2 Volt και όταν η τάση πέσει κάτω από τα 3 volt, το τελευταίο (κάτω) LED θα σβήσει.

Συνδέοντας τον 9ο πείρο του μικροκυκλώματος στη γείωση, μπορείτε να το μεταβείτε σε λειτουργία σημείου. Σε αυτή τη λειτουργία, μόνο ένα LED που αντιστοιχεί στην τάση τροφοδοσίας είναι πάντα αναμμένο. Αν το αφήσετε όπως στο διάγραμμα, τότε θα ανάψει μια ολόκληρη κλίμακα LED, κάτι που είναι παράλογο από οικονομικής άποψης.

Ως LED πρέπει να πάρετε μόνο κόκκινα LED, επειδή έχουν τη χαμηλότερη άμεση τάση κατά τη λειτουργία. Εάν, για παράδειγμα, πάρουμε μπλε LED, τότε εάν η μπαταρία εξαντληθεί στα 3 βολτ, πιθανότατα δεν θα ανάψουν καθόλου.

Το ίδιο το τσιπ καταναλώνει περίπου 2,5 mA, συν 5 mA για κάθε αναμμένο LED.

Ένα μειονέκτημα του κυκλώματος είναι η αδυναμία ατομικής ρύθμισης του ορίου ανάφλεξης κάθε LED. Μπορείτε να ορίσετε μόνο τις αρχικές και τις τελικές τιμές και ο διαχωριστής που είναι ενσωματωμένος στο τσιπ θα διαιρέσει αυτό το διάστημα σε ίσα 9 τμήματα. Αλλά, όπως γνωρίζετε, προς το τέλος της εκφόρτισης, η τάση στην μπαταρία αρχίζει να πέφτει πολύ γρήγορα. Η διαφορά μεταξύ των μπαταριών που έχουν αποφορτιστεί κατά 10% και 20% μπορεί να είναι δέκατα του βολτ, αλλά αν συγκρίνετε τις ίδιες μπαταρίες, αποφορτισμένες μόνο κατά 90% και 100%, μπορείτε να δείτε διαφορά ενός ολόκληρου βολτ!

Ένα τυπικό γράφημα εκφόρτισης μπαταρίας Li-ion που φαίνεται παρακάτω δείχνει ξεκάθαρα αυτή την περίσταση:

Έτσι, η χρήση μιας γραμμικής κλίμακας για την ένδειξη του βαθμού αποφόρτισης της μπαταρίας δεν φαίνεται πολύ πρακτική. Χρειαζόμαστε ένα κύκλωμα που μας επιτρέπει να ορίσουμε τις ακριβείς τιμές τάσης στις οποίες θα ανάψει ένα συγκεκριμένο LED.

Ο πλήρης έλεγχος του πότε ανάβουν τα LED δίνεται από το κύκλωμα που παρουσιάζεται παρακάτω.

Επιλογή Νο. 11

Αυτό το κύκλωμα είναι ένας 4ψήφιος δείκτης τάσης μπαταρίας/μπαταρίας. Υλοποιήθηκε σε τέσσερις op-amp που περιλαμβάνονται στο τσιπ LM339.

Το κύκλωμα είναι λειτουργικό μέχρι τάση 2 Volt και καταναλώνει λιγότερο από μιλιαμπέρ (χωρίς να υπολογίζουμε το LED).

Φυσικά, για να αντικατοπτρίζεται η πραγματική τιμή της χρησιμοποιούμενης και της υπολειπόμενης χωρητικότητας της μπαταρίας, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η καμπύλη εκφόρτισης της χρησιμοποιούμενης μπαταρίας (λαμβάνοντας υπόψη το ρεύμα φορτίου) κατά τη ρύθμιση του κυκλώματος. Αυτό θα σας επιτρέψει να ορίσετε ακριβείς τιμές τάσης που αντιστοιχούν, για παράδειγμα, στο 5%-25%-50%-100% της υπολειπόμενης χωρητικότητας.

Επιλογή Νο. 12

Και, φυσικά, το ευρύτερο πεδίο ανοίγει όταν χρησιμοποιείτε μικροελεγκτές με ενσωματωμένη πηγή τάσης αναφοράς και είσοδο ADC. Εδώ η λειτουργικότητα περιορίζεται μόνο από τη φαντασία και την ικανότητα προγραμματισμού σας.

Ως παράδειγμα, θα δώσουμε το απλούστερο κύκλωμα στον ελεγκτή ATMega328.

Αν και εδώ, για να μειώσουμε το μέγεθος της σανίδας, θα ήταν καλύτερα να πάρουμε το 8ποδα ATTiny13 στη συσκευασία SOP8. Τότε θα ήταν απολύτως πανέμορφο. Αλλά αφήστε αυτό να είναι η εργασία σας.

Το LED είναι τρίχρωμο (από λωρίδα LED), αλλά χρησιμοποιούνται μόνο κόκκινο και πράσινο.

Μπορείτε να κατεβάσετε το ολοκληρωμένο πρόγραμμα (σκίτσο) από αυτόν τον σύνδεσμο.

Το πρόγραμμα λειτουργεί ως εξής: κάθε 10 δευτερόλεπτα μετράται η τάση τροφοδοσίας. Με βάση τα αποτελέσματα των μετρήσεων, το MK ελέγχει τις λυχνίες LED χρησιμοποιώντας PWM, το οποίο σας επιτρέπει να λαμβάνετε διαφορετικές αποχρώσεις φωτός αναμειγνύοντας κόκκινο και πράσινο χρώμα.

Μια πρόσφατα φορτισμένη μπαταρία παράγει περίπου 4,1 V - η πράσινη ένδειξη ανάβει. Κατά τη φόρτιση, υπάρχει τάση 4,2 V στην μπαταρία και το πράσινο LED θα αναβοσβήνει. Μόλις η τάση πέσει κάτω από τα 3,5 V, το κόκκινο LED θα αρχίσει να αναβοσβήνει. Αυτό θα είναι ένα σήμα ότι η μπαταρία είναι σχεδόν άδεια και ότι είναι ώρα να τη φορτίσετε. Στο υπόλοιπο εύρος τάσης, η ένδειξη θα αλλάξει χρώμα από πράσινο σε κόκκινο (ανάλογα με την τάση).

Επιλογή Νο. 13

Λοιπόν, για αρχή, προτείνω την επιλογή επανεπεξεργασίας της τυπικής πλακέτας προστασίας (ονομάζονται επίσης), μετατρέποντάς την σε ένδειξη νεκρής μπαταρίας.

Αυτές οι πλακέτες (μονάδες PCB) εξάγονται από παλιές μπαταρίες κινητών τηλεφώνων σε σχεδόν βιομηχανική κλίμακα. Απλώς σηκώνεις μια πεταμένη μπαταρία κινητού τηλεφώνου στο δρόμο, την ξεκοιλιάζεις και η πλακέτα είναι στα χέρια σου. Απορρίψτε όλα τα άλλα όπως προορίζεται.

Προσοχή!!! Υπάρχουν πλακέτες που περιλαμβάνουν προστασία υπερεκφόρτισης σε απαράδεκτα χαμηλή τάση (2,5V και κάτω). Επομένως, από όλες τις πλακέτες που έχετε, πρέπει να επιλέξετε μόνο εκείνα τα αντίγραφα που λειτουργούν στη σωστή τάση (3,0-3,2V).

Τις περισσότερες φορές, μια πλακέτα PCB μοιάζει με αυτό:

Το Microassembly 8205 είναι συσκευές πεδίου δύο milliohm συναρμολογημένες σε ένα περίβλημα.

Κάνοντας κάποιες αλλαγές στο κύκλωμα (που φαίνεται με κόκκινο), θα έχουμε μια εξαιρετική ένδειξη εκφόρτισης μπαταρίας ιόντων λιθίου που ουσιαστικά δεν καταναλώνει ρεύμα όταν είναι απενεργοποιημένο.

Δεδομένου ότι το τρανζίστορ VT1.2 είναι υπεύθυνο για την αποσύνδεση του φορτιστή από την τράπεζα μπαταρίας κατά την υπερφόρτιση, είναι περιττό στο κύκλωμά μας. Επομένως, καταργήσαμε εντελώς αυτό το τρανζίστορ από τη λειτουργία σπάζοντας το κύκλωμα αποστράγγισης.

Η αντίσταση R3 περιορίζει το ρεύμα μέσω του LED. Η αντίστασή του πρέπει να επιλεγεί με τέτοιο τρόπο ώστε η λάμψη του LED να είναι ήδη αισθητή, αλλά το ρεύμα που καταναλώνεται να μην είναι ακόμη πολύ υψηλό.

Παρεμπιπτόντως, μπορείτε να αποθηκεύσετε όλες τις λειτουργίες της μονάδας προστασίας και να κάνετε την ένδειξη χρησιμοποιώντας ένα ξεχωριστό τρανζίστορ που ελέγχει το LED. Δηλαδή, η ένδειξη θα ανάψει ταυτόχρονα με την απενεργοποίηση της μπαταρίας τη στιγμή της εκφόρτισης.

Αντί για το 2N3906, οποιοδήποτε τρανζίστορ χαμηλής κατανάλωσης pnp έχετε στη διάθεσή σας θα το κάνει. Η απλή συγκόλληση του LED απευθείας δεν θα λειτουργήσει, γιατί... Το ρεύμα εξόδου του μικροκυκλώματος που ελέγχει τους διακόπτες είναι πολύ μικρό και απαιτεί ενίσχυση.

Λάβετε υπόψη το γεγονός ότι τα ίδια τα κυκλώματα ένδειξης αποφόρτισης καταναλώνουν ισχύ μπαταρίας! Για να αποφύγετε μη αποδεκτή εκφόρτιση, συνδέστε τα κυκλώματα ένδειξης μετά το διακόπτη λειτουργίας ή χρησιμοποιήστε κυκλώματα προστασίας, .

Καθώς μάλλον δεν είναι δύσκολο να μαντέψει κανείς, τα κυκλώματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν και αντίστροφα - ως ένδειξη φόρτισης.

Το πιο εκπληκτικό είναι ότι το κύκλωμα ένδειξης επιπέδου φόρτισης της μπαταρίας δεν περιέχει τρανζίστορ, μικροκυκλώματα ή διόδους zener. Μόνο οι λυχνίες LED και οι αντιστάσεις συνδέονται με τέτοιο τρόπο ώστε να υποδεικνύεται το επίπεδο της παρεχόμενης τάσης.

Κύκλωμα ένδειξης

Η λειτουργία της συσκευής βασίζεται στην αρχική τάση ενεργοποίησης του LED. Οποιοδήποτε LED είναι μια συσκευή ημιαγωγών που έχει ένα οριακό σημείο τάσης, το οποίο μόνο υπερβαίνει το οποίο αρχίζει να λειτουργεί (λάμπει). Σε αντίθεση με έναν λαμπτήρα πυρακτώσεως, ο οποίος έχει σχεδόν γραμμικά χαρακτηριστικά ρεύματος-τάσης, το LED είναι πολύ κοντά στα χαρακτηριστικά μιας διόδου zener, με έντονη κλίση του ρεύματος καθώς αυξάνεται η τάση.
Εάν συνδέσετε LED σε ένα κύκλωμα σε σειρά με αντιστάσεις, τότε κάθε LED θα αρχίσει να ανάβει μόνο αφού η τάση υπερβεί το άθροισμα των LED στο κύκλωμα για κάθε τμήμα του κυκλώματος ξεχωριστά.
Το όριο τάσης για το άνοιγμα ή την έναρξη του φωτισμού ενός LED μπορεί να κυμαίνεται από 1,8 V έως 2,6 V. Όλα εξαρτώνται από τη συγκεκριμένη μάρκα.
Ως αποτέλεσμα, κάθε LED ανάβει μόνο αφού ανάψει το προηγούμενο.

Συναρμολόγησα το κύκλωμα σε μια γενική πλακέτα κυκλώματος, συγκολλώντας τις εξόδους των στοιχείων μεταξύ τους. Για καλύτερη αντίληψη, πήρα LED διαφορετικών χρωμάτων.
Ένας τέτοιος δείκτης μπορεί να γίνει όχι μόνο με έξι LED, αλλά, για παράδειγμα, με τέσσερα.
Η ένδειξη μπορεί να χρησιμοποιηθεί όχι μόνο για την μπαταρία, αλλά και για τη δημιουργία ένδειξης στάθμης στα ηχεία μουσικής. Συνδέοντας τη συσκευή στην έξοδο του ενισχυτή ισχύος, παράλληλα με το ηχείο. Με αυτόν τον τρόπο μπορείτε να παρακολουθείτε τα κρίσιμα επίπεδα για το σύστημα ηχείων.
Είναι δυνατό να βρείτε άλλες εφαρμογές για αυτό το πραγματικά πολύ απλό κύκλωμα. Περιεχόμενο:

Τα LED έχουν χρησιμοποιηθεί από καιρό σε διάφορους τομείς της ζωής και των δραστηριοτήτων των ανθρώπων. Λόγω των ιδιοτήτων και των τεχνικών χαρακτηριστικών τους, έχουν κερδίσει μεγάλη δημοτικότητα. Με βάση αυτές τις πηγές φωτός, δημιουργούνται πρωτότυπα σχέδια φωτισμού. Ως εκ τούτου, πολλοί καταναλωτές έχουν αρκετά συχνά το ερώτημα πώς να συνδέσετε ένα LED σε 12 βολτ εκεί. Αυτό το θέμα είναι πολύ σχετικό, καθώς αυτή η σύνδεση έχει θεμελιώδεις διαφορές από άλλους τύπους λαμπτήρων. Λάβετε υπόψη ότι μόνο συνεχές ρεύμα χρησιμοποιείται για τη λειτουργία των LED. Είναι πολύ σημαντικό να παρατηρήσετε την πολικότητα κατά τη σύνδεση, διαφορετικά τα LED απλά δεν θα λειτουργήσουν.

Χαρακτηριστικά σύνδεσης LED

Στις περισσότερες περιπτώσεις, τα plug-in LED απαιτούν περιορισμό ρεύματος χρησιμοποιώντας αντιστάσεις. Αλλά μερικές φορές είναι πολύ πιθανό να γίνει χωρίς αυτά. Για παράδειγμα, φακοί, μπρελόκ και άλλα αναμνηστικά με λαμπτήρες LED τροφοδοτούνται από απευθείας συνδεδεμένες μπαταρίες. Σε αυτές τις περιπτώσεις, ο περιορισμός του ρεύματος συμβαίνει λόγω της εσωτερικής αντίστασης της μπαταρίας. Η ισχύς του είναι τόσο χαμηλή που απλά δεν αρκεί για να κάψει τα στοιχεία φωτισμού.

Ωστόσο, εάν συνδεθούν εσφαλμένα, αυτές οι πηγές φωτός καίγονται πολύ γρήγορα. Μια γρήγορη πτώση παρατηρείται όταν το κανονικό ρεύμα αρχίζει να ενεργεί πάνω τους. Το LED συνεχίζει να ανάβει, αλλά δεν μπορεί πλέον να εκτελέσει πλήρως τις λειτουργίες του. Τέτοιες καταστάσεις συμβαίνουν όταν δεν υπάρχει περιοριστική αντίσταση. Όταν εφαρμόζεται ρεύμα, η λάμπα αποτυγχάνει σε λίγα μόνο λεπτά.

Μία από τις επιλογές για εσφαλμένη σύνδεση σε δίκτυο 12 volt είναι η αύξηση του αριθμού των LED στα κυκλώματα των πιο ισχυρών και πολύπλοκων συσκευών. Σε αυτή την περίπτωση, συνδέονται σε σειρά, με βάση την αντίσταση της μπαταρίας. Ωστόσο, εάν ένας ή περισσότεροι λαμπτήρες καούν, ολόκληρη η συσκευή αποτυγχάνει.

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι σύνδεσης LED 12 volt, το κύκλωμα των οποίων σας επιτρέπει να αποφύγετε βλάβες. Μπορείτε να συνδέσετε μία αντίσταση, αν και αυτό δεν εγγυάται σταθερή λειτουργία της συσκευής. Αυτό οφείλεται σε σημαντικές διαφορές στις συσκευές ημιαγωγών, παρά το γεγονός ότι μπορεί να προέρχονται από την ίδια παρτίδα. Έχουν τα δικά τους τεχνικά χαρακτηριστικά, που διαφέρουν ως προς το ρεύμα και την τάση. Εάν το ρεύμα υπερβεί την ονομαστική τιμή, μια από τις λυχνίες LED μπορεί να καεί, μετά από την οποία οι υπόλοιπες λάμπες θα αποτύχουν επίσης πολύ γρήγορα.

Σε άλλη περίπτωση, προτείνεται η σύνδεση κάθε LED με ξεχωριστή αντίσταση. Αποδεικνύεται ότι είναι ένα είδος διόδου zener που εξασφαλίζει τη σωστή λειτουργία, αφού τα ρεύματα γίνονται ανεξάρτητα. Ωστόσο, αυτό το σχήμα αποδεικνύεται πολύ δυσκίνητο και υπερβολικά φορτωμένο με πρόσθετα στοιχεία. Στις περισσότερες περιπτώσεις, δεν μένει τίποτα άλλο παρά να συνδέσετε τα LED στα 12 βολτ εκεί σε σειρά. Με αυτή τη σύνδεση, το κύκλωμα γίνεται όσο το δυνατόν πιο συμπαγές και πολύ αποδοτικό. Για τη σταθερή λειτουργία του, θα πρέπει να ληφθεί μέριμνα για την αύξηση της τάσης τροφοδοσίας εκ των προτέρων.

Προσδιορισμός πολικότητας LED

Για να λύσετε το ερώτημα πώς να συνδέσετε τα LED σε ένα κύκλωμα 12 volt, πρέπει να προσδιορίσετε την πολικότητα καθενός από αυτά. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για τον προσδιορισμό της πολικότητας των LED. Ένας τυπικός λαμπτήρας έχει ένα μακρύ πόδι, το οποίο θεωρείται η άνοδος, δηλαδή το συν. Το κοντό πόδι είναι η κάθοδος - μια αρνητική επαφή με ένα σύμβολο μείον. Η πλαστική βάση ή η κεφαλή έχει μια τομή που υποδεικνύει τη θέση της καθόδου - μείον.

Σε μια άλλη μέθοδο, πρέπει να κοιτάξετε προσεκτικά μέσα στη γυάλινη λάμπα του LED. Μπορείτε εύκολα να δείτε τη λεπτή επαφή, η οποία είναι ένα συν, και την επαφή σε σχήμα σημαίας, η οποία, κατά συνέπεια, θα είναι μείον. Εάν έχετε ένα πολύμετρο, μπορείτε εύκολα να προσδιορίσετε την πολικότητα. Πρέπει να ρυθμίσετε τον κεντρικό διακόπτη στη λειτουργία κλήσης και να αγγίξετε τις επαφές με τους αισθητήρες. Εάν ο κόκκινος αισθητήρας αγγίξει το θετικό, το LED θα πρέπει να ανάψει. Αυτό σημαίνει ότι ο μαύρος αισθητήρας θα πιεστεί στο μείον.

Ωστόσο, εάν οι λαμπτήρες είναι λανθασμένα συνδεδεμένοι για μικρό χρονικό διάστημα με λάθος πολικότητα, δεν θα τους συμβεί τίποτα κακό. Κάθε LED μπορεί να λειτουργήσει μόνο προς μία κατεύθυνση και η αστοχία μπορεί να συμβεί μόνο εάν αυξηθεί η τάση. Η ονομαστική τιμή τάσης για ένα μόνο LED είναι από 2,2 έως 3 βολτ, ανάλογα με το χρώμα. Κατά τη σύνδεση λωρίδων LED και μονάδων που λειτουργούν στα 12 βολτ και άνω, πρέπει να προστεθούν αντιστάσεις στο κύκλωμα.

Υπολογισμός συνδέσεων LED σε κυκλώματα 12 και 220 volt

Ένα ξεχωριστό LED δεν μπορεί να συνδεθεί απευθείας σε μια πηγή ρεύματος 12 V γιατί θα καεί αμέσως. Είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε μια περιοριστική αντίσταση, οι παράμετροι της οποίας υπολογίζονται χρησιμοποιώντας τον τύπο: R= (Upit-Upad)/0,75I, στον οποίο R είναι η αντίσταση της αντίστασης, Upit και Upad είναι οι τάσεις τροφοδοσίας και πτώσης, I είναι το ρεύμα που διέρχεται από το κύκλωμα, 0,75 - συντελεστής αξιοπιστίας LED, που είναι σταθερή τιμή.

Ως παράδειγμα, μπορούμε να πάρουμε το κύκλωμα που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση LED 12 volt σε ένα αυτοκίνητο σε μια μπαταρία. Τα αρχικά δεδομένα θα μοιάζουν με αυτό:

• Upit = 12V - τάση στην μπαταρία του αυτοκινήτου.
• Upad = 2,2V - τάση τροφοδοσίας LED;
• I = 10 mA ή 0,01A - ρεύμα ξεχωριστού LED.

Σύμφωνα με τον παραπάνω τύπο, η τιμή αντίστασης θα είναι: R = (12 - 2,2)/0,75 x 0,01 = 1306 ohms ή 1,306 kohms. Έτσι, η πλησιέστερη θα είναι μια τυπική τιμή αντίστασης 1,3 kOhm. Επιπλέον, θα χρειαστεί να υπολογίσετε την ελάχιστη ισχύ της αντίστασης. Αυτοί οι υπολογισμοί χρησιμοποιούνται επίσης όταν αποφασίζετε πώς να συνδέσετε ένα ισχυρό LED σε 12 βολτ εκεί. Η πραγματική τρέχουσα τιμή προσδιορίζεται προκαταρκτικά, η οποία μπορεί να μην συμπίπτει με την τιμή που υποδεικνύεται παραπάνω. Για αυτό, χρησιμοποιείται ένας άλλος τύπος: I = U / (Rres. + Rlight), στον οποίο Rlight είναι η αντίσταση του LED και ορίζεται ως Up.nom. / Inom. = 2,2 / 0,01 = 220 Ohm. Επομένως, το ρεύμα στο κύκλωμα θα είναι: I = 12 / (1300 + 220) = 0,007 A.

Ως αποτέλεσμα, η πραγματική πτώση τάσης του LED θα είναι ίση με: Udrop.light = Rlight x I = 220 x 0,007 = 1,54 V. Η τελική τιμή ισχύος θα μοιάζει με αυτό: P = (Usupply - Udrop)² / R = (12 - 1,54)²/ 1300 = 0,0841 W). Για πρακτική σύνδεση, συνιστάται να αυξήσετε ελαφρώς την τιμή ισχύος, για παράδειγμα στα 0,125 W. Χάρη σε αυτούς τους υπολογισμούς, είναι δυνατή η εύκολη σύνδεση ενός LED σε μια μπαταρία 12 volt. Έτσι, για να συνδέσετε σωστά ένα LED σε μια μπαταρία αυτοκινήτου 12 V, θα χρειαστείτε επιπλέον μια αντίσταση 1,3 kOhm στο κύκλωμα, η ισχύς της οποίας είναι 0,125. W, σύνδεση σε οποιαδήποτε επαφή του LED.

Ο υπολογισμός πραγματοποιείται σύμφωνα με το ίδιο σχήμα όπως για τα 12V. Ως παράδειγμα, παίρνουμε το ίδιο LED με ρεύμα 10 mA και τάση 2,2 V. Δεδομένου ότι το δίκτυο χρησιμοποιεί εναλλασσόμενο ρεύμα με τάση 220 V, ο υπολογισμός της αντίστασης θα μοιάζει με αυτό: R = (Up.-Up.) / (I x 0,75). Εισάγοντας όλα τα απαραίτητα δεδομένα στον τύπο, παίρνουμε την πραγματική τιμή αντίστασης: R = (220 - 2,2) / (0,01 x 0,75) = 29040 Ohm ή 29,040 kOhm. Η πλησιέστερη τυπική τιμή αντίστασης είναι 30 kOhm.

Στη συνέχεια, πραγματοποιείται ο υπολογισμός ισχύος. Αρχικά, προσδιορίζεται η τιμή του πραγματικού ρεύματος κατανάλωσης: I = U / (Rres. + Rlight). Η αντίσταση LED υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον τύπο: Rlight = Upd.nom. / Inom. = 2,2 / 0,01 = 220 Ohm. Επομένως, το ρεύμα στο ηλεκτρικό κύκλωμα θα είναι: I = 220 / (30000 + 220) = 0,007A. Ως αποτέλεσμα, η πραγματική πτώση τάσης στο LED θα είναι ως εξής: Udrop.light = Rlight x I = 220 x 0,007 = 1,54V.

Ο τύπος χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό: P = (Upit. - Upad.)² / R = (220 -1,54)² / 30000 = 1,59 W. Η τιμή ισχύος θα πρέπει να αυξηθεί στα τυπικά 2W. Έτσι, για να συνδέσετε ένα LED σε ένα δίκτυο 220 V, θα χρειαστείτε μια αντίσταση 30 kOhm με ισχύ 2 W.

Ωστόσο, το εναλλασσόμενο ρεύμα ρέει στο δίκτυο και η λάμπα θα καίει μόνο σε μία ημιφάση. Το φως θα αναβοσβήνει γρήγορα με 25 αναβοσβήνει το δευτερόλεπτο. Για το ανθρώπινο μάτι, αυτό είναι εντελώς αόρατο και γίνεται αντιληπτό ως μια συνεχής λάμψη. Σε μια τέτοια κατάσταση, είναι πιθανές αντίστροφες βλάβες, οι οποίες μπορεί να οδηγήσουν σε πρόωρη αστοχία της πηγής φωτός. Για να αποφευχθεί αυτό, εγκαθίσταται μια δίοδος αντίστροφης κατεύθυνσης για να διασφαλιστεί η ισορροπία σε ολόκληρο το δίκτυο.

Σφάλματα σύνδεσης