N. TARANOV, Szentpétervár

Különböző rádióelektronikai eszközök fejlesztése során felmerül az áramkörükben lévő áram jelenlétének ellenőrzésének problémája. A készen kapható mérőeszközök gyakran nem elérhetők, drágák vagy nehezen használhatók. Ilyen esetekben beépített vezérlőegységeket használnak. Váltakozó áram esetén a probléma viszonylag könnyen megoldható áramváltók, indukciós mágneses érzékeny elemek stb. segítségével. Egyenáram esetén ez a probléma általában bonyolultabb. A cikk tárgyal néhány létező eszközt az egyenáram jelenlétének ellenőrzésére az áramkörben (a továbbiakban egyenáram-jelzőknek vagy rövidítve IPT-nek nevezzük), azok előnyeit és hátrányait, és olyan áramköri megoldásokat javasol, amelyek javítják ezen eszközök jellemzőit.

Az IPT-ket általában a vezérelt áramkör megszakítása tartalmazza. Egyes IPT-k reagálhatnak a vezérelt áramkör áramot vezető elemei által létrehozott mágneses térre, de alacsony szabályozott áramerősség esetén bonyolultak, és ebben a cikkben nem tárgyaljuk őket. Az IPT a következő fő paraméterekkel és jellemzőkkel jellemezhető:
1) deltaU - feszültségesés az IPT-n a szabályozott áramok teljes tartományában. Az IPT vezérelt áramkörre gyakorolt ​​hatásának minimalizálása és a teljesítményveszteségek csökkentése érdekében törekednek a deltaU minimalizálására;
2) Inom névleges üzemi áram (a szabályozott áram átlagos értékét jelenti);
3) Imin, Imax - a szabályozott áram változási tartományának határai, amelyekben a jelenlétét megbízhatóan jelzik;
4) a kimenő jelzőjel jellege (LED fénye, TTL szintek stb.);
5) az IPT kiegészítő áramforrásainak megléte vagy hiánya;
6) az IPT kimeneti jel galvanikus kapcsolatának megléte vagy hiánya a vezérelt áramkörrel.

Az áramérzékelő elem típusa alapján - áramérzékelő (CT) megkülönböztetik őket;
- IPT soros terheléssel az áramkörben;
- IPT félvezető DT-kkel (Hall szenzorok, magnetodiódák, magnetorellenállások stb.);
- IPT mágneses érintkező (reed kapcsolókon, áramreléken);
- IPT mágnesesen telíthető elemekkel.

Az IPT működési elve soros terheléssel az áramkörben (1. ábra)

Abból áll, hogy a vezérelt áramkör megszakítására egy terhelőelem (LE) van csatlakoztatva, amelyen feszültségesés jön létre, amikor a vezérelt áramkörben áram folyik. Egy jelátalakítóhoz (SC) továbbítják, ahol az áramkörben lévő áram jelenlétét jelző jellé alakítják át.

Nyilvánvalóan a deltaU egy adott típusú IPT esetében a szabályozott áram nagyságától és a PS érzékenységétől függ. Minél érzékenyebb a PS, annál kisebb NE ellenállás használható, ami azt jelenti, hogy a deltaU kisebb lesz.

A legegyszerűbb esetben az NE egy ellenállás. Az ilyen NE előnye az egyszerűség és az alacsony költség. Hátrányok - a PS alacsony érzékenysége mellett az NE teljesítményvesztesége nagy lesz, különösen nagy áramok vezérlésekor, az AU függése az IPT-n átfolyó áram nagyságától. Szűkíti a szabályozott áram változási tartományát (ez a hátrány nem jelentős, ha az áramot az érték változásának szűk tartományában szabályozzuk). Példaként vegyünk egy ilyen típusú gyakorlati IPT-sémát. ábrán. A 2. ábra az akkumulátor töltőáramának jelenlétét jelző diagramot mutatja. Az R1 ellenállás NE-ként, az R2, HL1 lánc pedig PS-ként működik.

Az R2 előtétellenállás ellenállása 100 Ohm, a HL1 LED névleges árama 10 mA (például AL307B típus), az R1 ellenállás ellenállása pedig a szabályozott töltőáram értékétől függ.

10 mA stabilizált töltőárammal (például 7D-01 akkumulátor esetén) az R1 ellenállás kiküszöbölhető. 1 A töltőáram mellett az R1 ellenállás ellenállása körülbelül 3,5 Ohm lesz. A feszültségesés az IT-n mindkét esetben 3,5 V. A teljesítményveszteség 1 A áramerősségnél 3,5 W lesz. Nyilvánvaló, hogy ez a séma elfogadhatatlan nagy töltőáram esetén. Az IPT teljesítményvesztesége némileg csökkenthető, ha csökkenti az R2 előtétellenállás ellenállását. De nem kívánatos ezt megtenni, mivel a töltőáram véletlen túlfeszültsége károsíthatja a HL1 LED-et.

Ha olyan NE-t használ, amelynek a feszültségesése nemlineárisan függ az áramerősségtől, jelentősen javíthatja ennek az IPT-nek a jellemzőit. Például jó eredményeket érünk el, ha az R1 ellenállást négy, előrefelé kapcsolt diódából álló láncra cseréljük, amint az az ábrán látható. 3.

A VD1-VD4 diódaként bármilyen egyenirányító szilícium diódát használhat, amelynek megengedett üzemi árama legalább a szabályozott áram értéke. (Sok típusú LED-hez elegendő egy három diódából álló sorozat.) Az R2 ellenállás ellenállása ebben az esetben 30 ohm értékre csökkenthető.

Ezzel az IPT-sémával a szabályozott áramok tartománya kibővül és 10 mA-ről Imax-ig terjed, ahol az Imax a diódák maximálisan megengedett üzemi árama. A HL1 LED fényereje szinte állandó a szabályozott áramok teljes tartományában.

Az áramkörben soros terhelésű IPT jellemzőinek javításának másik módja a PS javítása. Valóban, ha növeli a PS érzékenységét és biztosítja a teljesítményét a deltaU változások széles tartományában, akkor jó tulajdonságokkal rendelkező IPT-t kaphat. Igaz, ehhez meg kell bonyolítania az IPT-sémát. Példaként tekintsük a szerző által kifejlesztett IPT áramkört, amely jó eredményeket mutatott fel az iparban a folyamatvezérlő eszközök terén. Ennek az IPT-nek a következő műszaki jellemzői vannak: üzemi áramtartomány - 0,01 mA...1 A; deltaU
Az IPT diagram a ábrán látható. 4.

Az NE ebben az áramkörben az R3 ellenállás. Az áramkör többi része PS. Ha nincs áram az A és B pontok között, a DA1 műveleti erősítő kimenetének feszültsége közel -5 V lesz, és a HL1 LED nem világít. Amikor áram jelenik meg az A és B pontok között, az R3 ellenálláson feszültség jön létre, amely a DA1 műveleti erősítő differenciális bemenetei közé kerül. Ennek eredményeként pozitív feszültség jelenik meg a DA1 műveleti erősítő kimenetén, és a HL1 LED kigyullad, jelezve az áram jelenlétét az A és B pontok között. Ha nagy erősítéssel rendelkező műveleti erősítőt választ (például KR1401UD2B ), az áram jelenlétének megbízható jelzése 5 mA-nél kezdődik. A C1 kondenzátor szükséges az esetleges öngerjesztés kiküszöböléséhez.

Meg kell jegyezni, hogy az op-erősítő egyes példányai kezdeti előfeszítő feszültséggel rendelkezhetnek (bármilyen polaritású). Ebben az esetben a LED akkor is világíthat, ha a vezérelt áramkörben nincs áram. Ezt a hátrányt kiküszöböljük az op-amp „nulla korrekciós” áramkörének bevezetésével, amely bármely szabványos áramkör szerint készül. Egyes típusú műveleti erősítők speciális kivezetésekkel rendelkeznek a változó ellenállás "nulla korrekció" csatlakoztatásához.

Részletek: R1, R2, R4, R5 ellenállások - bármilyen típusú, teljesítmény 0,125 W; R3 ellenállás - bármilyen típusú, teljesítmény > 0,5 W; C1 kondenzátor - bármilyen típusú; DA1 műveleti erősítő - bármilyen, 5000 feletti erősítéssel, 2,5 mA-nél nagyobb kimeneti árammal, 5 V-os unipoláris tápfeszültséget tesz lehetővé. (Az utolsó két követelmény a „kényelmes” IPT tápfeszültség használatának köszönhető, bár lehet más tápfeszültséget használni. Amikor Ebben az esetben az R5 ballisztikus ellenállás ellenállását újra kell számítani, hogy a DA1 műveleti erősítő kimeneti árama ne haladja meg a megengedett legnagyobb értéket. A HL1 LED-et 2,5 mA átmenő áram mellett megfelelő fényerő miatt választottuk így. A kísérletek kimutatták, hogy a legtöbb miniatűr importált LED tökéletesen működik ebben az eszközben (elvileg a LED típusát a DA1 műveleti erősítő maximális kimeneti árama határozza meg).

Ez a KR1401UD2B mikroáramkörrel rendelkező eszköz kényelmes négycsatornás IPT felépítéséhez, például négy akkumulátor egyidejű töltésének vezérléséhez. Ebben az esetben az R1, R2 előfeszítő áramkör, valamint az A pont mind a négy csatornára közös.

A készülék nagy áramerősség vezérlésére is képes. Ehhez csökkentenie kell az R3 ellenállás ellenállását, és újra kell számolnia a teljesítmény disszipációját. A kísérleteket PEV-2 huzaldarabbal R3-ként végeztük. 1 mm-es vezetékátmérőnél és 10 cm-es hossznál a 200 mA...10 A tartományban lévő áramokat megbízhatóan jeleztük (ha a vezetékhosszt növeljük, a tartomány alsó határa gyengébb áramok felé mozog). Ebben az esetben a deltaU nem haladta meg a 0,1 V-ot.

Kisebb módosításokkal az eszközt állítható válaszküszöbű IPT-vé alakítják (5. ábra).

Egy ilyen IPT sikeresen használható különféle eszközök jelenlegi védelmi rendszereiben, állítható elektronikus biztosíték alapjaként stb.

Az R4 ellenállás szabályozza az IPT válaszküszöbét. Kényelmes többfordulatú ellenállást használni R4-ként, például SP5-2, SPZ-39 stb.

Ha a vezérelt áramkör és a vezérlőeszközök (CD-k) között galvanikus leválasztást kell biztosítani, célszerű optocsatolókat használni. Ehhez elegendő például egy optocsatolót csatlakoztatni a HL1 LED helyett, ahogy az ábra mutatja. 6.

Ennek az IPT-nek a kimeneti jelének a digitális vezérlőeszközökkel való összehangolására Schmitt triggereket használnak. ábrán. A 7. ábra egy sémát mutat be az IPT és a CC koordinálására TTL logika használatával. Itt a +5 V CC a CC digitális áramköreinek tápfeszültsége.

A félvezető DT-kkel rendelkező IPT-ket részletesen ismerteti a szakirodalom. A rádióamatőrök érdeklődése a K1116KP1 típusú mágnesesen vezérelt mikroáramkörök használata az IPT-ben (ezt a mikroáramkört széles körben használták egyes szovjet gyártású számítógépek billentyűzetén). Egy ilyen IPT diagramja az ábrán látható. 8.

Az L1 tekercset lágy mágneses acélból (lehetőleg permalloyból) készült mágneses magra helyezzük, amely mágneses koncentrátor szerepét tölti be. A mágneses koncentrátor hozzávetőleges nézete és méretei az ábrán láthatók. 9.

A DA1 chip a mágneses koncentrátor résébe kerül. Gyártásakor törekedni kell a különbség csökkentésére. Kísérleteket végeztek különféle mágneses áramkörökkel, elsősorban közönséges vízcsövekből vágott, dinamikus fejmagokból megmunkált és transzformátoracél alátétekből összeállított gyűrűket használtak.

A legolcsóbban és legkönnyebben elkészíthető (amatőr körülmények között) 1/2 és 3/4 hüvelyk átmérőjű vízcsövekből vágott gyűrűk voltak. A gyűrűket úgy vágták le a csövekből, hogy a gyűrű hossza megegyezzen az átmérővel. Ezután célszerű ezeket a gyűrűket körülbelül 800 °C-ra felmelegíteni, majd levegőn lassan lehűteni (lágyítani). Az ilyen gyűrűknek gyakorlatilag nincs maradék mágnesezettsége, és jól működnek az IPT-ben.

A kísérleti mintának egy 3/4 hüvelyk átmérőjű vízcsőből készült mágneses magja volt. A tekercset 1 mm átmérőjű PEV-2 huzallal tekercseltük. 10 fordulatnál Imin = 8 A, 50 fordulatnál Imin = 2 A. Megjegyzendő, hogy egy ilyen IPT érzékenysége a mikroáramkör helyzetétől függ a mágneses áramkör résében. Ez a körülmény felhasználható az IPT érzékenységének beállítására.

A leghatékonyabbak a dinamikus fejek mágneses rendszeréből származó magokból készült gyűrűk voltak, de amatőr körülmények között nehéz előállítani.

A rádióamatőrök számára kétségtelenül érdekesek az elektromágneses IPT-k reed-kapcsolókon és áramreléken. Az IPT a reed kapcsolókon megbízható és olcsó. Az ilyen IPT-k működési elvét az ábra szemlélteti. 10, a.

A reed kapcsolókkal kapcsolatos további információk a következő helyen találhatók:. Az IPT elektromos áramköre a reed kapcsolón lévő áramérzékelővel (CT) az ábrán látható. 10, b.

Sok rádióamatőrnek valószínűleg régi, szovjet gyártású PC-billentyűzete van reed kapcsolókkal. Az ilyen reed kapcsolók tökéletesek az IPT megvalósításához. Az IPT érzékenysége a következőktől függ:
- a menetek száma a tekercsben (a menetszám növekedésével az érzékenység is nő);
- tekercselési konfiguráció (az optimális tekercselés hossza megközelítőleg megegyezik a reed kapcsoló izzójának hosszával);
- a reed kapcsoló külső átmérőjének és a tekercs belső átmérőjének aránya (minél közelebb van az 1-hez, annál nagyobb lesz az IPT érzékenysége).

A szerző kísérleteket végzett KEM-2, MK-16-3, MK10-3 reed kapcsolókkal. Az érzékenység tekintetében a legjobb eredményeket a KEM-2 reed kapcsolók mutatták. Nyolc menetes, 0,8 mm átmérőjű PEV-2 huzal hézag nélküli tekercselésekor az IPT üzemi árama 2 A, a kioldó áram 1,5 A. Az IPT feszültségesése 0,025 V volt. Ennek érzékenysége Az IPT a reed kapcsolónak a hosszanti tengely tekercselése mentén történő mozgatásával állítható be Az ilyen típusú ipari IPT-kben a reed kapcsolót csavarral mozgatják, vagy egy külső menetes nem mágneses perselybe helyezik, amelyet egy tekercsbe csavarnak. Az érzékenység beállításának ez a módja nem mindig kényelmes, és amatőr körülmények között nehéz megvalósítani. Ezenkívül ez a módszer csak az IPT érzékenységének csökkentésére teszi lehetővé a beállítást.

A szerző kifejlesztett egy módszert, amely lehetővé teszi az IPT érzékenységének széles tartományban történő megváltoztatását egy változó ellenállás segítségével. Ezzel a módszerrel egy 0,06-0,1 mm átmérőjű, 200-as menetszámú PEV-2 huzal további tekercsét célszerű a teljes hosszon közvetlenül a reed kapcsolóra feltekerni ábrán látható módon. 11, a.

Az IPT elektromos áramköre az ábrán látható. 11, b.

Az L1 tekercs a fő tekercs, az L2 tekercs pedig kiegészítő. Ha ennek megfelelően kapcsolja be az L1 és L2 tekercseket, akkor az R1 ellenállás beállításával az IPT érzékenysége többszörösére növelhető a kiegészítő tekercs nélküli DT-vel rendelkező IPT változathoz képest. Ha az L1 és L2 tekercseket ellentétes irányba kapcsolja be, akkor az R ellenállás beállításával sokszorosára csökkentheti az IPT érzékenységét. Ezzel az áramkörrel kísérletet végeztünk elemeinek paramétereivel:
- L1 tekercselés - 0,06 mm átmérőjű PEV-2 huzal 200 menete; közvetlenül egy KEM-2 típusú reed kapcsolóra tekerve;
- L2 tekercs - 0,8 mm átmérőjű PEV-2 huzal 10 menete, az L1 tekercsre tekerve.

A következő Imin értékeket kaptuk:
- a tekercsek megegyezés szerinti bekapcsolásakor -0,1...2 A;
- ha a tekercsek ellentétes irányban vannak bekapcsolva -2...5 A.

Az áramreléken lévő IPT a következő tulajdonságokkal rendelkezik: DT elektromágneses relé alacsony ellenállású tekercseléssel. Sajnos az áramrelék nagyon hiányosak. Hagyományos feszültségreléből áramrelé készíthető úgy, hogy a tekercsét alacsony impedanciájúra cseréljük. A szerző egy RES-10 típusú reléből készült DT-t használt. A relé tekercsét szikével óvatosan levágják, és a helyére egy új tekercset tekernek fel 0,3 mm átmérőjű PEV-2 huzallal, amíg a keret meg nem töltődik. Ennek a DT-nek az érzékenysége a fordulatok számának kiválasztásával és a lapos armatúra rugó merevségének változtatásával állítható be. A rugó merevsége a szélesség mentén hajlítással vagy csiszolással változtatható. A kísérleti DT minta Imin = 200 mA, deltaU = 0,5 V (200 mA áram mellett).

Ha ki kell számítania az áramreléket, hivatkozhat a.

Az ilyen típusú IPT elektromos áramköre az ábrán látható. 12.

A mágnesesen telíthető elemekkel rendelkező IPT-k különösen érdekesek. A ferromágneses magok tulajdonságát használják fel a permeabilitás megváltoztatására, amikor külső mágneses térnek vannak kitéve. A legegyszerűbb esetben egy ilyen típusú IPT egy AC transzformátor egy kiegészítő tekercseléssel, amint az az ábrán látható. 13.

Itt a váltakozó feszültség az L2 tekercsről az L3 tekercsre alakul át. Az L3 tekercsből származó feszültséget a VD1 dióda érzékeli, és feltölti a C1 kondenzátort. Ezután a küszöbelemhez tápláljuk. Áram hiányában az L1 tekercsben a C1 kondenzátoron létrehozott feszültség elegendő a küszöbelem aktiválásához. Amikor egyenáramot vezetnek át az L1 tekercsen, a mágneses áramkör telített. Ez a váltakozó feszültség átviteli együtthatójának csökkenéséhez vezet az L2 tekercstől az L3 tekercsig, és csökken a feszültség a C1 kondenzátoron. Ha elér egy bizonyos értéket, a küszöbelem átkapcsol. Az L4 fojtó kiküszöböli a mérőkör váltakozó feszültségének behatolását a vezéreltbe, és kiküszöböli a mérőkör söntölését a vezérelt áramkör vezetőképessége miatt.

Ennek az eszköznek az érzékenysége állítható:
- az L1, L2, L3 tekercsek számának kiválasztása;
- a transzformátor mágneses áramkör típusának kiválasztása;
- a küszöbelem válaszküszöbének beállítása.

Az eszköz előnyei a könnyű kivitelezés, a mechanikus érintkezők hiánya.

Jelentős hátránya, hogy az IPT váltakozó feszültsége behatol a vezérelt áramkörbe (a legtöbb alkalmazásban azonban a vezérelt áramkörök blokkkondenzátorokkal rendelkeznek, ami csökkenti ezt a hatást). A váltakozó feszültség behatolása a szabályozott áramkörbe csökken az L2 és L3 tekercsek fordulatszámának és az L1 tekercs menetszámának arányának növekedésével, valamint az L4 tekercs induktivitásának növekedésével.

Az ilyen típusú IPT kísérleti mintáját egy szabványos K10x8x4 méretű, 2000 NM ferritminőségű gyűrűs mágneses magra szerelték fel. Az L1 tekercsnek 10 menetes PEV-2 huzalja volt, 0,4 mm átmérőjű, az L2 és L3 tekercseknél pedig egyenként 30 menetes PEV-2 huzal 0,1 mm átmérőjű. Az L4 fojtótekercs ugyanarra a gyűrűre volt feltekerve, és 30 menetes PEV-2 huzal volt benne, 0,4 mm átmérőjű. Dióda VD1 - KD521 A. C1 - KM6 kondenzátor 0,1 μF kapacitással. A K561LN1 mikroáramkör egyik inverterét használták küszöbelemként. Az L2 tekercsre téglalap alakú feszültséget („meander”) alkalmaztunk, amelynek frekvenciája 10 kHz és amplitúdója 5 V. Ez az IPT megbízhatóan jelezte az áram jelenlétét a vezérelt áramkörben 10...1000 mA tartományban. Nyilvánvalóan a szabályozott áramok tartományának a felső határ növelése felé történő bővítéséhez az L1 és L2 tekercsek vezetékének átmérőjének növelése, valamint nagyobb mágneses mag kiválasztása szükséges.

ábrán látható ilyen típusú IPT áramkör lényegesen jobb paraméterekkel rendelkezik. 14.

Itt a transzformátor mágneses magja két ferritgyűrűből áll, az L1 és L3 tekercsek mindkét gyűrűre, az L1 és L4 tekercsek pedig különböző gyűrűkre vannak feltekerve, így a bennük indukált feszültségek kölcsönösen kompenzálódnak. A mágneses áramkör kialakítását az ábra szemlélteti. 15.

Az egyértelműség kedvéért a magok egymástól bizonyos távolságra vannak a tényleges kialakításban egymáshoz nyomva.

Az ilyen típusú IPT-kben szinte teljesen nincs váltakozó feszültség behatolása a mérőáramkörből a vezérelt áramkörbe, és gyakorlatilag nincs a mérőkör söntölése a vezérelt áramkör vezetőképessége által. Elkészült az IPT kísérleti mintája, melynek diagramja az 1. ábrán látható. 16.

A D1.1-D1.3 invertereken nagy igénybevételű impulzusgenerátor van összeszerelve (az ilyen impulzusok használata jelentősen csökkenti az IPT energiafogyasztását). Gerjesztés hiányában az R1, R2 ellenállásokkal és C1 kondenzátorral ellátott mikroáramkör 2., 3. érintkezőjét 10...100 kOhm ellenállású ellenállással kell ellátni.

A C2, SZ, VD2, VD3 elemek a feszültség megduplázásával egyenirányítót alkotnak. A D1.4 inverter a HL1 LED-del együtt jelzi a küszöbértéket az impulzusok jelenlétéről a transzformátor kimenetén (L3 tekercs).

Ebben az IPT-ben VT márkájú (számítógép memóriacellákban használt) ferritgyűrűket használtak, amelyek mérete 8x4x2 mm. Az L2 és L3 tekercsek egyenként 20 menetes PEL-2 huzallal rendelkeznek, amelyek átmérője 0,1 mm, az L1 és L4 tekercsek pedig egyenként 20 menetes PEL-2 huzallal rendelkeznek, amelyek átmérője 0,3 mm.

Ez a minta magabiztosan jelezte az áram jelenlétét a vezérelt áramkörben 40 mA...1 A tartományban. Az IPT-n keresztüli feszültségesés 1 A vezérelt áramkörben nem haladta meg a 0,1 V-ot. Az R4 ellenállás segítségével beállítható a válaszküszöb, ami lehetővé teszi, hogy ezt az IPT-t áramkörök elemeként használják az eszközök túlterhelés elleni védelmére.

IRODALOM
1. Yakovlev N. Érintésmentes elektromos mérőműszerek elektronikus berendezések diagnosztizálására. - L.: Energoatomizdat, Leningrádi Kirendeltség, 1990.

2. K1116 sorozatú mikroáramkörök. - Rádió, 1990, 6. szám, p. 84; 7. szám, p. 73, 74; 8. szám, p. 89.

3. Rádióelektronikai berendezések kapcsolókészülékei. Szerk. G. Ya Rybina. - M.: Rádió és kommunikáció, 1985.

4. Stupel F. Elektromágneses relék számítása és tervezése. - M.: Gosenergoizdat, 1950._

2005. évi 4. rádió.

[e-mail védett]

A LED tápfeszültség kiszámítása minden elektromos világítási projektnél szükséges lépés, és szerencsére könnyen elvégezhető. Az ilyen mérések szükségesek a LED teljesítményének kiszámításához, mivel tudnia kell annak áramát és feszültségét. A LED teljesítményét úgy számítjuk ki, hogy az áramot megszorozzuk a feszültséggel. Az elektromos áramkörökkel végzett munka során azonban rendkívül óvatosnak kell lennie, még kis mennyiségek mérésekor is. Ebben a cikkben közelebbről megvizsgáljuk azt a kérdést, hogyan lehet megtudni a feszültséget a LED-elemek megfelelő működésének biztosítása érdekében.

A LED-ek két és három színben kaphatók, villogó és változó színben. Annak érdekében, hogy a felhasználó programozhassa a lámpa működési sorrendjét, különféle megoldásokat alkalmaznak, amelyek közvetlenül függenek a LED tápfeszültségétől. A LED megvilágításához minimális feszültség (küszöbérték) szükséges, és a fényerő arányos az áramerősséggel. A LED-en lévő feszültség az áramerősséggel enyhén növekszik, mivel belső ellenállás van. Ha az áram túl nagy, a dióda felmelegszik és kiég. Ezért az áramerősség egy biztonságos értékre korlátozódik.

Az ellenállás sorba van helyezve, mert a diódatömb sokkal nagyobb feszültséget igényel. Ha U fordított, akkor nem folyik áram, de nagy U esetén (pl. 20V) belső szikra (letörés) lép fel, ami tönkreteszi a diódát.

Mint minden diódánál, az áram az anódon folyik át, és a katódon keresztül távozik. Kerek diódákon a katód vezetéke rövidebb, a test pedig egy katódoldallemezzel rendelkezik.

A feszültség függése a lámpatest típusától

A nagy fényerejű LED-ek térnyerésével, amelyeket a kereskedelmi és beltéri világítási alkalmazások cseréjére terveztek, az energiaellátási megoldások egyenlő arányban, ha nem nagyobb mértékben terjednek. Több száz gyártó több száz modelljével nehéz megérteni a LED bemeneti/kimeneti feszültségek és a kimeneti áram/teljesítmény névleges permutációit, nem is beszélve a mechanikai méretekről és sok egyéb fényerő-szabályozó, távirányító és áramkör-védelem funkcióról.

A piacon számos különféle LED található. Különbségeiket számos tényező határozza meg a LED-ek gyártása során. A félvezető smink egy tényező, de a gyártástechnológia és a tokozás is nagy szerepet játszik a LED teljesítményének meghatározásában. Az első LED-ek kerekek voltak, C (5 mm átmérőjű) és F (3 mm átmérőjű) modellek formájában. Ezt követően a téglalap alakú diódák és több LED-et (hálózatot) egyesítő blokkok kerültek megvalósításra.

A félgömb alakú forma kicsit olyan, mint egy nagyító, amely meghatározza a fénysugár alakját. A kibocsátó elem színe javítja a diffúziót és a kontrasztot. A LED-ek leggyakoribb megnevezései és formái:

• V: Piros átmérő 3 mm a CI tartóban.
• B: piros 5 mm átmérőjű az előlapon.
• C: lila 5 mm.
• D: kétszínű sárga és zöld.
• E: téglalap alakú.
• F: sárga 3 mm.
• G: fehér nagy fényerő 5mm.
• H: piros 3 mm.
• K-anód: katód, amelyet egy karima sík felülete jelöl.
• F: 4/100 mm-es anód csatlakozó vezeték.
• C: Fényvisszaverő pohár.
• L: Ívelt forma, úgy működik, mint egy nagyító.

Eszköz specifikáció

A különböző LED paraméterek és tápfeszültség összefoglalója az eladó specifikációi között található. A LED-ek bizonyos alkalmazásokhoz való kiválasztásakor fontos megérteni a különbségeket. Számos különböző LED-specifikáció létezik, amelyek mindegyike befolyásolja a kiválasztott típust. A LED specifikáció alapja a szín, az U és az áramerősség. A LED-ek általában egyetlen színt biztosítanak.

A LED által kibocsátott színt a maximális hullámhossz (lpk) alapján határozzuk meg, amely az a hullámhossz, amelynek maximális fénykibocsátása van. A folyamatváltoztatások jellemzően legfeljebb ±10 nm-es csúcshullámhossz-változásokat eredményeznek. A LED specifikációban szereplő színek kiválasztásakor érdemes megjegyezni, hogy az emberi szem a spektrum sárga/narancssárga tartománya körüli árnyalatokra vagy színváltozásokra a legérzékenyebb - 560 és 600 nm között. Ez befolyásolhatja a LED színének vagy pozíciójának kiválasztását, amely közvetlenül kapcsolódik az elektromos paraméterekhez.

Működés közben a LED-ek előre beállított U-eséssel rendelkeznek, ami a felhasznált anyagtól függ. A lámpában lévő LED-ek tápfeszültsége az áramerősségtől is függ. A LED-ek áramvezérelt eszközök, és a fényszint az áram függvénye, növelve a fénykibocsátást. Gondoskodni kell arról, hogy az eszköz úgy működjön, hogy a maximális áramerősség ne haladja meg a megengedett határértéket, ami túlzott hőelvezetéshez vezethet magában a chipben, csökkentve a fényáramot és az élettartamot. A legtöbb LED-hez külső áramkorlátozó ellenállásra van szükség.

Egyes LED-ek soros ellenállást tartalmazhatnak, így ez jelzi, hogy a LED-eknek milyen feszültséget kell szolgáltatniuk. A LED-ek nem engedik meg a nagy fordított U-t. Soha nem lépheti túl a megadott maximális értéket, amely általában meglehetősen kicsi. Ha fennáll annak a lehetősége, hogy a LED-en fordított U forduljon elő, akkor jobb, ha védelmet építünk be az áramkörbe a sérülések elkerülése érdekében. Ezek általában egyszerű dióda áramkörök lehetnek, amelyek megfelelő védelmet biztosítanak bármely LED számára. Nem kell szakembernek lenned ahhoz, hogy ezt megértsd.

A világító LED-ek áramellátásúak, fényáramuk arányos a rajtuk átfolyó árammal. Az áramerősség a lámpában lévő LED-ek tápfeszültségéhez kapcsolódik. Több sorba kapcsolt diódán azonos áram folyik át rajtuk. Ha párhuzamosan vannak kötve, akkor minden LED ugyanazt az U-t kapja, de az I-V karakterisztika diszperziós hatása miatt eltérő áram folyik rajtuk. Ennek eredményeként minden dióda más-más fényáramot bocsát ki.

Ezért az elemek kiválasztásakor tudnia kell, hogy a LED-ek milyen tápfeszültséggel rendelkeznek. Mindegyik működéséhez körülbelül 3 voltra van szükség a kapcsainál. Például az 5 diódás sorozathoz körülbelül 15 volt szükséges a kivezetéseken. A szabályozott áram megfelelő U-értékének biztosításához a LEC egy meghajtónak nevezett elektronikus modult használ.

Két megoldás létezik:

1. A külső meghajtó a lámpatesten kívülre van felszerelve, biztonságos extra alacsony feszültségű tápegységgel.
2. Belső, a zseblámpába épített, azaz áramot szabályozó elektronikus modullal ellátott alegység.

Ez a meghajtó 230 V-ról (I. vagy II. osztály) vagy Biztonsági Extra Low U-ról (Class III.) táplálható, például a 24 V-ról a LEC a második tápellátási megoldást ajánlja, mivel 5 fő előnyt kínál.

A LED feszültségválasztás előnyei

A LED-ek tápfeszültségének helyes kiszámítása egy lámpában 5 fő előnye van:

1. Biztonságos ultraalacsony U lehetséges a LED-ek számától függetlenül. A LED-eket sorba kell beszerelni annak érdekében, hogy ugyanazon áramerősség mindegyikbe ugyanabból a forrásból jusson. Ennek eredményeként minél több LED van, annál nagyobb a feszültség a LED-kivezetéseken. Ha egy külső meghajtóval rendelkező eszközről van szó, akkor az ultraérzékeny biztonsági feszültségnek lényegesen magasabbnak kell lennie.
2. A vezető beépítése a lámpákba lehetővé teszi a biztonsági extra alacsony feszültségű (SELV) rendszer teljes telepítését, függetlenül a lámpák számától.
3. Megbízhatóbb telepítés szabványos huzalozással párhuzamosan csatlakoztatott LED-lámpákhoz. A meghajtók további védelmet nyújtanak, különösen a hőmérséklet-emelkedés ellen, ami hosszabb élettartamot garantál, miközben fenntartja a LED-es tápfeszültségeket a különböző típusokhoz és áramokhoz. Biztonságosabb üzembe helyezés.
4. A LED-es tápellátás integrálása a meghajtóba elkerüli a helytelen terepen való bánásmódot, és javítja az ellenálló képességet a forró dugulás ellen. Ha a felhasználó csak egy LED-lámpát csatlakoztat egy már bekapcsolt külső meghajtóhoz, ez a LED-ek túlfeszültségét okozhatja csatlakoztatáskor, és ezért tönkreteheti őket.
5. Könnyű karbantartás. A feszültségforrással ellátott LED-lámpákban minden műszaki probléma könnyebben látható.

Ha az U-esés egy ellenálláson fontos, ki kell választania a megfelelő ellenállást, amely képes eloszlatni a szükséges teljesítményt. A 20 mA-es áramfelvétel alacsonynak tűnhet, de a számított teljesítmény mást mond. Tehát például 30 V feszültségesés esetén az ellenállásnak 1400 ohmot kell disszipálnia. Teljesítménydisszipáció számítása P = (Ures x Ures) / R,

• P az ellenállás által disszipált teljesítmény értéke, amely korlátozza a LED áramát, W;
• U az ellenálláson lévő feszültség (voltban);
• R - ellenállás értéke, Ohm.

P = (28 x 28) / 1400 = 0,56 W.

Egy 1 W-os LED tápfeszültség nem bírná sokáig a túlmelegedést, és egy 2 W-os LED is túl gyorsan meghibásodna. Ebben az esetben két 2700 ohmos / 0,5 W-os ellenállást kell párhuzamosan csatlakoztatni (vagy két 690 ohmos / 0,5 W-os ellenállást egymás után), hogy egyenletesen ossza el a hőt.

Hőszabályozás

Ha megtalálja a rendszere számára optimális teljesítményt, akkor többet megtudhat a hőszabályozásról, amelyre a LED megbízható működéséhez lesz szüksége, mivel a LED-ek hőt termelnek, ami nagyon káros lehet a készülékre. A túl sok hő hatására a LED-ek kevesebb fényt bocsátanak ki, és csökkenti a működési időt is. Az 1 watt teljesítményű LED-eknél ajánlatos olyan hűtőbordát keresni, amely minden watt LED-hez 3 négyzethüvelyk.

Napjainkban a LED-ipar meglehetősen gyors ütemben növekszik, és fontos ismerni a LED-ek közötti különbséget. Ez gyakori kérdés, mivel a termékek a nagyon olcsótól a drágáig terjedhetnek. Óvatosnak kell lennie az olcsó LED-ek vásárlásakor, mivel remekül működhetnek, de általában nem tartanak sokáig, és a rossz paraméterek miatt gyorsan kiégnek. A LED-ek gyártásakor a gyártó az adatlapokon átlagos értékekkel jelzi a jellemzőket. Emiatt a vásárlók nem mindig ismerik a LED-ek pontos jellemzőit a fényáram, a szín és az előremenő feszültség tekintetében.

Az előremenő feszültség meghatározása

A LED tápfeszültségének megállapítása előtt állítsa be a multiméter megfelelő beállításait: áramerősség és U. A tesztelés előtt állítsa be az ellenállást a legmagasabb értékre, hogy elkerülje a LED kiégését. Ez egyszerűen megtehető: rögzítse a multiméter vezetékeit, állítsa be az ellenállást, amíg az áram el nem éri a 20 mA-t, és rögzítse a feszültséget és az áramerősséget. A LED-ek előremenő feszültségének méréséhez szüksége lesz:

1. LED-ek teszteléshez.
2. Forrás U LED az állandó feszültségű LED-nél magasabb paraméterekkel.
3. Multiméter.
4. Aligátorbilincsek a LED-nek a mérővezetékeken való rögzítéséhez a LED-es tápfeszültség meghatározásához a lámpatestekben.
5. Vezetékek.
6. Változó ellenállás 500 vagy 1000 Ohm.

Az elsődleges kék LED-áram 3,356 V volt 19,5 mA-en. Ha 3,6 V-ot használunk, a használandó ellenállás értékét az R = (3,6 V-3,356 V)/0,0195 A) = 12,5 ohm alapján számítjuk ki. A nagy teljesítményű LED-ek méréséhez kövesse ugyanezt az eljárást, és állítsa be az áramerősséget úgy, hogy gyorsan tartsa lenyomva az értéket a multiméteren.

A 350 mA-nél nagyobb előremenő áramú nagy teljesítményű smd ledek tápfeszültségének mérése kicsit bonyolult lehet, mert amikor gyorsan felmelegszenek, az U erősen leesik. Ez azt jelenti, hogy az áramerősség nagyobb lesz egy adott U-nál. Ha a felhasználó meghibásodik, le kell hűteni a LED-et szobahőmérsékletre, mielőtt ismét mér. Használhat 500 ohmot vagy 1 kohmot. Durva és finomhangolás biztosításához, vagy magasabb és alacsonyabb tartományú változó ellenállások sorba kapcsolásához.

A feszültség alternatív meghatározása

A LED energiafogyasztás kiszámításának első lépése a LED feszültség meghatározása. Ha nincs kéznél multiméter, tanulmányozhatja a gyártó adatait, és megkeresheti a LED blokk U adatlapját. Alternatív megoldásként az U megbecsülhető a LED-ek színe alapján, például a fehér LED 3,5 V-os tápfeszültsége alapján.

A LED feszültségének mérése után az áramerősség meghatározásra kerül. Közvetlenül multiméterrel mérhető. A gyártó adatai hozzávetőleges jelenlegi becslést adnak. Ezután nagyon gyorsan és egyszerűen kiszámíthatja a LED-ek energiafogyasztását. A LED energiafogyasztásának kiszámításához egyszerűen szorozza meg a LED U értékét (voltban) a LED áramával (amperben).

Az eredmény, wattban mérve, a LED-ek által használt teljesítmény. Például, ha egy LED U értéke 3,6, áramerőssége pedig 20 milliamper, akkor 72 milliwattot fogyaszt. A projekt méretétől és terjedelmétől függően a feszültség- és áramerősség mérése kisebb vagy nagyobb mértékegységekben történhet, mint az alapáram vagy watt. Mértékegység-átalakításra lehet szükség. A számítások végrehajtásakor ne feledje, hogy 1000 milliwatt egy watt, és 1000 milliamper egy ampernek felel meg.

A LED teszteléséhez, és megtudja, működik-e, és milyen színt válasszon, használjon multimétert. Dióda teszt funkcióval kell rendelkeznie, amit egy dióda szimbólum jelez. Ezután teszteléshez a multiméter tesztzsinórjait rögzítik a LED lábakhoz:

1. Csatlakoztassa a fekete kábelt a katódon (-) és a piros vezetéket az anódon (+), ha a felhasználó hibázik, a LED nem világít.
2. Kis áramot adnak az érzékelőknek, és ha látja, hogy a LED enyhén világít, akkor működik.
3. A multiméter ellenőrzésekor figyelembe kell venni a LED színét. Például sárga (borostyánsárga) LED teszt – a LED küszöbfeszültsége 1636 mV vagy 1,636 V. Ha fehér LED-et vagy kék LED-et tesztelnek, a küszöbfeszültség nagyobb, mint 2,5 V vagy 3 V.

A dióda teszteléséhez a kijelzőnek 400 és 800 mV között kell lennie az egyik irányba, és nem az ellenkező irányba. A normál LED-ek az alábbi táblázatban leírt Us küszöbértékkel rendelkeznek, de ugyanazon szín esetében jelentős eltérések lehetnek. A maximális áramerősség 50 mA, de javasolt, hogy ne haladja meg a 20 mA-t. 1-2 mA-nél már jól világítanak a diódák. LED küszöbérték U

Ha az akkumulátor teljesen fel van töltve, akkor 3,8 V-on az áram csak 0,7 mA. A LED-ek jelentős előrehaladást értek el az elmúlt években. Több száz modell létezik, amelyek átmérője 3 mm és 5 mm. Vannak erősebb, 10 mm átmérőjű vagy speciális kiszerelésű diódák, valamint legfeljebb 1 mm hosszú nyomtatott áramköri lapra szerelhető diódák.

A LED-eket általában állandó áramú eszközöknek tekintik, amelyek néhány voltos egyenárammal működnek. Alacsony fogyasztású, kis számú LED-et használó alkalmazásoknál ez teljesen elfogadható megközelítés, például mobiltelefonoknál, ahol az áramellátást egyenáramú akkumulátor biztosítja, de más alkalmazások, mint például egy épület körül 100 m-re elterülő lineáris szalagvilágítási rendszer, nem használhatók. funkció ezzel a kialakítással.

Az egyenáramú hajtás nagy távolságú veszteségeket szenved, amihez kezdettől fogva magasabb U meghajtók, valamint további szabályozók használatára van szükség, amelyek pazarolják az energiát. Az AC megkönnyíti a transzformátorok használatát az U 240 V-ra vagy 120 V AC-ra történő lecsökkentésére az elektromos vezetékekben használt kilovoltokról, ami sokkal problémásabb az egyenáramnál. Bármilyen hálózati feszültség (pl. 120 V AC) működtetéséhez elektronikára van szükség a tápegység és maguk az eszközök között, hogy állandó U értéket (pl. 12 V DC) biztosítsanak. Fontos a több LED vezérlésének képessége.

A Lynk Labs olyan technológiát fejlesztett ki, amely lehetővé teszi a LED-ek váltakozó feszültségről történő táplálását. Új megközelítés az AC LED-ek fejlesztése, amelyek közvetlenül váltóáramú áramforrásról működhetnek. Sok szabadon álló LED-es lámpatest egyszerűen egy transzformátorral rendelkezik a fali aljzat és a lámpatest között, hogy biztosítsa a szükséges állandó U-t.

Számos cég fejlesztett ki olyan LED izzókat, amelyek közvetlenül a szabványos foglalatba csavarozhatók, de mindig tartalmaznak miniatűr áramköröket is, amelyek a váltakozó áramot egyenárammá alakítják, mielőtt a LED-ekhez kapcsolnának.

A szabványos piros vagy narancssárga LED-ek U küszöbértéke 1,6-2,1 V, a sárga vagy zöld LED-ek feszültsége 2,0-2,4 V, a kék, rózsaszín vagy fehér esetében pedig körülbelül 3,0-3,6 V. A táblázat az alábbiakban néhány tipikus feszültség látható. A zárójelben lévő értékek megfelelnek az E24 sorozat legközelebbi normalizált értékeinek.

A LED-ek tápfeszültségének specifikációi az alábbi táblázatban láthatók.

Megnevezések:

• STD - szabványos LED;
• HL - nagy fényerejű LED-jelző;
• FC - alacsony fogyasztás.

Ezek az adatok elegendőek ahhoz, hogy a felhasználó önállóan meghatározza a szükséges eszközparamétereket egy világítási projekthez.

A tápegységek kimeneti áramának túllépése a terhelési eszköz energiafogyasztásának növekedését jelzi. Néha az áramfelvétel a terhelésben (a csatlakozások vagy maga a terhelési eszköz meghibásodása miatt) a rövidzárlati áram (SC) értékéig megnőhet, ami elkerülhetetlenül balesethez vezet (ha az áramforrás nem túlterhelés elleni védelmi egységgel ellátva).

A túlterhelés következményei jelentősebbek és helyrehozhatatlanabbak lehetnek, ha védőegység nélküli áramforrást használunk (ahogy azt manapság gyakran teszik a rádióamatőrök, egyszerű forrásokat készítenek és olcsó adaptereket vásárolnak) - nő az energiafogyasztás, meghibásodik a hálózati transzformátor, egyéni az elemek meggyulladhatnak, és kellemetlen szag keletkezhet.

Annak érdekében, hogy időben észrevegyük, hogy a tápegység „nem szabványos” módba lépett, egyszerű túlterhelésjelzőket telepítenek - mivel általában csak néhány elemet tartalmaznak, olcsók és hozzáférhetők, és ezek a mutatók telepíthetők. univerzálisan szinte minden házi vagy ipari tápegységben.

Az áram túlterhelésjelző egyszerű áramköre

Az áram túlterhelésjelzőjének legegyszerűbb elektronikus áramköre az 1. ábrán látható.

Rizs. 1. Az áram túlterhelés jelzőfényének elektromos áramköre.

Elemeinek működése azon alapul, hogy az áramforrás kimeneti áramkörében egy kis ellenállású korlátozó ellenállás (a diagramon R3) sorba van kötve a terheléssel.

Ez az egység univerzálisan használható különböző kimeneti feszültségű tápegységekben és stabilizátorokban (5-20 V kimeneti feszültség mellett tesztelve). Az 1. ábra diagramján feltüntetett elemek értékei és névleges értékei azonban 12 V kimeneti feszültségű áramforráshoz vannak kiválasztva.

Ennek megfelelően az ehhez a kialakításhoz szükséges áramforrások körének bővítése érdekében, amelynek kimeneti szakaszában a javasolt jelzőegység hatékonyan fog működni, meg kell változtatni az R1-R3, VD1, VD2 elemek paramétereit.

Amíg nincs túlterhelés, az áramforrás és a terhelési csomópont normál üzemmódban működik, a megengedett áram az R3-on keresztül folyik, és az ellenálláson a feszültségesés kicsi (1 V-nál kisebb). Szintén kicsi ebben az esetben a VD1, VD2 diódák feszültségesése, miközben a HL1 LED alig világít.

Amikor a terhelési eszközben megnő az áramfelvétel vagy rövidzárlat van az A és B pontok között, az áramkörben nő az áramerősség, az R3 ellenálláson a feszültségesés elérheti a maximális értéket (a tápegység kimeneti feszültsége). Ennek eredményeként a HL1 LED teljes erővel világít (villog).

A vizuális hatás érdekében az áramkör egy villogó L36B LED-et használ. A megadott LED helyett használhat hasonló elektromos jellemzőkkel rendelkező eszközöket, például L56B, L456B (növelt fényerő), L816BRC-B, L769BGR, TLBR5410 vagy hasonló.

Az R3 ellenállás által disszipált teljesítmény (rövidzárlati áramnál) több mint 5 W, ezért ez az ellenállás a PEL-1 (PEL-2) típusú, 0,8 mm átmérőjű rézhuzaltól függetlenül készül.

Felesleges transzformátorból veszik. Ennek a huzalnak 8 menetét feltekerjük egy írószer ceruzából készült keretre, a végeit beónozzuk, majd a keretet eltávolítjuk. Az R3 huzalellenállás készen áll.

Minden rögzített ellenállás MLT-0.25 típusú vagy hasonló. A VD1, VD2 diódák helyett tetszőleges betűindexszel telepítheti a KD503, KD509, KD521 diódákat. Ezek a diódák védik a LED-et túlterhelés üzemmódban (eloltják a túlfeszültséget).

Túlterhelésjelző hangjelzéssel

Sajnos a gyakorlatban nem lehet folyamatosan szemrevételezni az áramforrásban lévő jelző LED állapotát, ezért indokolt az áramkört elektronikus hangegységgel kiegészíteni. Egy ilyen diagramot a 2. ábra mutat be.

Amint az a diagramból látható, ugyanazon az elven működik, de az előzővel ellentétben ez az eszköz érzékenyebb, és működésének jellegét a VT1 tranzisztor nyitása határozza meg, amikor a potenciál meghaladja a 0,3 V-ot. bázisában egy áramerősítő van megvalósítva a VT1 tranzisztoron.

A tranzisztor germániumra van kiválasztva. Régi rádióamatőr készletből. Helyettesíthető elektromos jellemzőiben hasonló eszközökkel: MP16, MP39-MP42 bármilyen betűindexszel. Végső megoldásként bármilyen betűindexű KT361 vagy KTZ107 szilícium tranzisztort telepíthet, de akkor más lesz a jelzés bekapcsolásának küszöbe.

Rizs. 2. A hang- és fénytúláram-jelző szerelvény elektromos rajza.

A VT1 tranzisztor kapcsolási küszöbértéke az R1 és R2 ellenállások ellenállásától függ, és ebben az áramkörben 12,5 V tápfeszültség mellett a jelzés 400 mA-t meghaladó terhelési áramnál kapcsol be.

A tranzisztor kollektor áramköre egy villogó LED-et és egy kapszulát tartalmaz beépített NA1 AF generátorral. Amikor az R1 ellenállás feszültségesése eléri a 0,5...0,6 V-ot, a VT1 tranzisztor kinyílik, és a HL1 LED és a HA1 kapszula tápfeszültséget kap.

Mivel a LED kapszula egy aktív elem, amely korlátozza az áramot, a LED üzemmód normál. A villogó LED használatának köszönhetően a kapszula szaggatottan szólal meg – a hang a LED-villanások közötti szünetben hallható.

Ebben az áramkörben még érdekesebb hanghatást érhet el, ha a HA1 kapszula helyett a KRI-4332-12 készüléket kapcsolja be, amely megszakítással rendelkezik beépített oszcillátorral. Így a hang túlterhelés esetén a szirénához fog hasonlítani (ezt a LED villanómegszakítások és a HA1 kapszula belső megszakításainak kombinációja segíti elő).

Egy ilyen hang meglehetősen hangos (átlagos zajszint mellett hallható a szomszéd szobában), és határozottan felkelti az emberek figyelmét.

Kiégett biztosítékjelző

A túlterhelésjelző másik diagramja a 3. ábrán látható. Azokban a szerkezetekben, ahol biztosíték (vagy más, például önvisszaállító) biztosíték van beépítve, gyakran szükséges azok működésének szemrevételezése.

Itt egy kétszínű LED-et használnak közös katóddal és ennek megfelelően három kivezetéssel. Azok, akik a gyakorlatban tesztelték ezeket a diódákat egy közös csatlakozóval, tudják, hogy a várttól némileg eltérően működnek.

A gondolkodási minta az, hogy úgy tűnik, hogy zöld és piros színek jelennek meg egy közös házban lévő LED-en, ha feszültséget kapcsolunk (a kívánt polaritással) a megfelelő R vagy G kivezetésekre. Ez azonban nem teljesen így van. igaz.

Rizs. 3. A biztosíték kiégett jelzőlámpája.

Míg az FU1 biztosíték jó, a HL1 LED mindkét anódjára feszültség van kapcsolva. Az izzási küszöbértéket az R1 ellenállás ellenállása állítja be. Ha a biztosíték megszakítja a terhelési áramkört, a zöld LED kialszik, és a piros LED égve marad (ha a tápfeszültség nem veszett el teljesen).

Mivel a LED-ek megengedett fordított feszültsége kicsi és korlátozott, ehhez a kialakításhoz különböző elektromos jellemzőkkel rendelkező VD1-VD4 diódákat vezetnek be az áramkörbe. Az a tény, hogy a zöld LED-hez csak egy, a piros LED-hez három dióda van sorba kötve, az ALC331A LED gyakorlatban megfigyelt tulajdonságaival magyarázható.

A kísérletek során kiderült, hogy a piros LED bekapcsolásának küszöbfeszültsége alacsonyabb, mint a zöldé. Ennek a különbségnek a kiegyenlítése érdekében (csak a gyakorlatban észrevehető) a diódák száma nem azonos.

Amikor a biztosíték kiolvad, a zöld LED (G) fordított polaritású feszültséget kap. Az áramkörben lévő elemek névleges értékei a 12 V-os áramkör feszültségének szabályozására szolgálnak. Az ALC331A LED helyett megengedett más hasonló eszközök, például KIPD18V-M, L239EGW.

Irodalom: Andrey Kashkarov - Elektronikus házi készítésű termékek.

A töltőáram-jelző felszerelhető lumineszcens jelzőre, vagy LED-ekre.

Az áram többé-kevésbé elviselhető pontosságú méréséhez össze kell szerelni egy feszültségerősítőt egy söntből az LM358-on, és magát az indikátort két LM324-en vagy KT315-ön, és kész :-). Külön diagramot adok az erősítőről, egy egyszerű táblával, és külön magáról a jelzőről. A belső rögzítés jobb és egyszerűbb. A mutatóknak két lehetősége van.

Erősítő áramkör. A D1 dióda, az R3 ellenállás, a C3 kondenzátor egy integráló áramkör, mivel a bemeneten negatív polaritású pulzáló feszültség van, és a kimeneti árammal arányos állandó feszültséget kell kapnunk. Beállítás: ellenőrizze a 12 V-ot, gyakran találkoznak hibás bankokkal, majd az R2 ellenállást használják a jelzőfények kalibrálására multiméterrel. Az árambeállító ellenállás segítségével állítsa be a maximális áramerősséget, és állítsa be az ellenállást úgy, hogy az utolsó LED világítson. A C3 kondenzátor integrálóként működik, és beállítja az indikátorok leolvasásának csökkenésének egyenletességét.

Fotó az összeszerelt feszültségerősítő lapokról a söntről (a trimmerek még nincsenek forrasztva).

A KT 315-ös indikátor diagramja. Természetesen „múlt század” és minden, azt mondod, de mi van, ha van egy 3 literes üvegük. Hová mondod, hogy menjek? Dobd el? De ki kell menni a piacra és vásárolni SMD tranzisztorokat, de még sok hely van a tokban. A 315-höz sem kell lyukakat fúrni. De mégis, ez a te döntésed, az áramkör nem kritikus a tranzisztorok kiválasztásánál, még ha forrasztod is az MP10-et, akkor is működni fog.

A tranzisztorok, LED-ek száma lecsökkenthető pl 6 db-ra, de ha sok van, akkor szebb. Fotó az összeszerelt sorról, még mindig forrasztott LED-ek nélkül.

És egy korábbi elrendezés:

Az emitterkövetőt nem kell forrasztani, hanem közvetlenül bekapcsolható, anélkül is működik, csak a leolvasások gyorsan és nem simán esnek le egy LED felett. Néha egyes példányokon szükség volt egy közvetlenül csatlakoztatott diódára, például a KD522-re, az erősítő kimenete és a vonal közé. Erre akkor volt szükség, amikor az első LED-ek közül egy vagy kettő nulla áramerősséggel világított. A vonal felállítása. A helyesen összeállított, hibamentes jelző azonnal működik. Változó ellenállást kötünk a bemenetre - csúszkát a bemenetre, az ellenállás jobb végét a +-ra, a bal oldalt a -ra. Bekapcsoljuk a tápfeszültséget, elforgatjuk az ellenállást, és megnézzük a LED-eket, felváltva villogniuk kell és ki kell alniuk. Ennek a mutatónak jelentős nemlinearitása van a leolvasásokban (eleinte dugulás és púpok vannak a közepén), de töltőhöz nagyon alkalmas. Beállításkor egyszerűen jelölje meg az egyes LED-ek értékét.

A táblán lévő blokkvázlatban 6...8V-os forrást kell hozzáadni a LED vonalhoz. Lumineszcens indikátor esetén nem kell hozzáadnia ezt a forrást.

Fotó az összeszerelt töltésről a fenti diagramok szerint, de ATX egységen (nincs különösebb különbség az AT-vel, csak annyi a különbség, hogy a TL494 készenléti állapotból táplálkozik):

Fotó az erősítő kártya rögzítéséről. Az alaplapba csapokkal van forrasztva: ház és +22V.

Az alábbiakban egy műveleti erősítőket használó indikátor diagramja látható. Jobb, ha egy lumineszcens indikátort használ önmagának (az áramkör egyszerűbb). Ha LED-eket használ, akkor további 8 db 2k ellenállást kell hozzáadnia, és katódokkal csatlakoztatnia kell a testhez. A működési elv egyszerű. Az áramkört nem kell beállítani, kivéve az ellenállás kiválasztását a fűtőkörben.

Ez az áramkör két négyes erősítőt használ nyolc jelzésszint kialakítására. Az ebben az áramkörben használt műveleti erősítők LM324 (vagy LM393, ha LED-eket használunk. Ezután az anódjaikat a +-hoz, a katódokat pedig a saját kimenetéhez kötjük). Ez egy meglehetősen gyakori IC, és nem lesz nehéz megtalálni. Az R2:.R10 ellenállások olyan osztót alkotnak, amely beállítja az egyes erősítők válaszküszöbét. Az erősítők komparátor üzemmódban működnek.

Fénykép az összeszerelt áramjelzőről egy lumineszcens jelzőn:

Az elülső falhoz forró ragasztópisztollyal vagy forrasztópáka segítségével rögzíthető.

A fenti áramkör lágy töltőáram karakterisztikával rendelkezik. Az áram simán csökken a töltési idő alatt (mint egy autóban).

A beállítás az R3 kiválasztásából áll a sönttől függően, és az R5 kiválasztásából, hogy a maximális kimeneti áramot 10 amperre korlátozza. A jelzővonalak fejlesztése csak a trimmer ellenállásának felszereléséből és beállításából áll az aktuális 3-10 amperes kijelzési tartományhoz. Az aktuális csatorna beállítása. Ideiglenesen kicseréljük az R5 ellenállást egy 10k-s trimmerre, és a maximális ellenállás helyzetébe állítjuk. A multimétert árammérési módban csatlakoztatjuk a 10 amperes tartományban. Az egységet egy izzón keresztül csatlakoztatjuk a hálózathoz. Ha a lámpa villog és továbbra is erősen világít, az azt jelenti, hogy valami nincs rendben, ellenőrizze a telepítést. Ha az ampermérő 0,2 és 1 amper közötti áramot mutat, akkor minden rendben van. Az R6 változtatható ellenállást a csúszkával maximális feszültség módba állítjuk, a trimmező ellenállással pedig 10 amperre állítjuk az áramerősséget. Ezután kiforrasztjuk a trimmert, megmérjük és beforrasztjuk egy azonos ellenállású állandó ellenállásba. A feszültségcsatorna működése és konfigurációja hasonló az első áramkörhöz.

Hadd foglalkozzunk részletesebben a polaritásváltás és a rövidzárlat elleni védelemmel. A rendszer egyszerűségében és megbízhatóságában egyfajta „KNOW-HOW”-nak tekinthető. Az előnye, hogy nem kell nagy teljesítményű relét vagy tirisztort használni, amelynek feszültségesése körülbelül két volt. Az áramkör, mint önálló eszköz, bármilyen töltőbe és tápegységbe beépíthető. A védelmi módból való kilépés automatikusan történik, amint a rövidzárlat vagy a túlpolaritás megszűnik. Kioldáskor a „csatlakozási hiba” LED világít.

Munkaleírás: Normál üzemmódban a LED-en és az R9 ellenálláson keresztüli feszültség oldja a VT1 reteszelését, és a bemenetről érkező összes feszültség a kimenetre kerül. Rövidzárlat vagy polaritásváltás során az áramimpulzusok élesen megnövekednek, a feszültségesés a mezőkapcsolón és a söntben élesen megnő, ami a VT2 nyitásához vezet, ami viszont megkerüli a kapuforrást. A forráshoz viszonyított további negatív feszültség (esés a söntben) lefedi a VT1-et. Ezután a VT1 bezárásának lavinafolyamata következik be. A LED a nyitott VT2-n keresztül világít. Az áramkör ebben az állapotban maradhat a kívánt ideig, amíg a rövidzárlat meg nem szűnik.

Az első áramkör egy egyszerű áramjelző, használható olyan töltőkben, amelyek nem rendelkeznek ampermérővel. Egy másik kialakítás az AC hálózaton működő terhelés által fogyasztott áram diszkrét jelzésére szolgál. Ebben a jelzés három LED-del történik, jelezve, hogy az áramfelvétel meghaladta a beállított kapcsolási értékeket.

Egyszerű áramjelző

Ez a készülék két előrefelé csatlakoztatott diódát használ áramérzékelőként. A rajtuk lévő feszültségesés elegendő ahhoz, hogy a LED-jelző világítson. A LED-del sorba van kötve egy ellenállás, melynek értékét úgy kell megválasztani, hogy a maximális terhelési áramértékeknél a LED-en áthaladó áram ne haladja meg a megengedett értéket. A diódák maximális előremenő áramának legalább kétszeresének kell lennie a maximális terhelőáramnak. Bármelyik LED megteszi.

LED hálózati áramjelző

Kis méreteinek, alacsony áramfogyasztásának és kis teljesítményveszteségének köszönhetően a 220 V-os váltóáramú áramkörben az amatőr rádiókialakítás egyszerűen beépíthető szabványos háztartási elosztóba, hosszabbítóba vagy megszakítóba. A jelzés lehetővé teszi nemcsak a túlfeszültség jelenlétének nyomon követését, hanem az elektromos motor tekercseinek meghibásodásának vagy az elektromos szerszám megnövekedett mechanikai terhelésének gyors rögzítését is.

Az áramérzékelő házi készítésű K1 - K3 reed relékre épül, amelyek tekercselése eltérő fordulatszámú, ezért a reed kapcsolók érintkezői az átfolyó áram különböző névleges értékén kapcsolódnak ki. Ebben az áramkörben az első relé tekercselése rendelkezik a legtöbb fordulattal, ezért a K1.1 érintkezők a többi érintkező előtt záródnak. Amikor a terhelés 2 A és 4 A közötti áramot fogyaszt, csak a HL1 LED világít. Amikor a K1.1 zárva van, de a többi reed kapcsoló érintkezői nyitva vannak, a HL1 LED tápfeszültsége a VD9 - VD12 és VD13 - VD16 diódaláncokon keresztül folyik. Ha a szabályozott paraméter több mint 4 A-rel növekszik, a K2.1 reed kapcsoló érintkezői működni kezdenek, és egy másik HL2 világít amikor én 8 A-nál nagyobb terhelésnél.

Mivel a házi készítésű nádrelék tekercseinek kis fordulatszáma van, gyakorlatilag nincs melegítés a tekercsekben. A LED-es áramjelző egység a C1 kondenzátorból, az R1, R2 áramkorlátozó ellenállásokból és a VD1 -VD4 híd egyenirányítóból álló transzformátor nélküli tápegységtől kapja a tápfeszültséget. A C2 kapacitás kisimítja az egyenirányított feszültség hullámait.

A Reed kapcsolótekercsek egy sorban 0,82 mm átmérőjű tekercshuzalból készülnek. Annak érdekében, hogy ne sérüljön meg a nádkapcsoló üvegteste, jobb, ha a tekercsek fordulatait egy 3,2 mm átmérőjű acélfúró sima részére tekerjük fel. A menetek közötti távolság 0,5 mm. Relé tekercs K1 - 11 fordulat, K2 - 6 fordulat, K3 - csak 4 fordulat. Az érintkező működtető árama nemcsak a fordulatok számától függ, hanem a reed-kapcsoló típusától és a tekercs hengeren lévő helyétől is, ha a tekercs a reed-kapcsoló testének közepén van, az érzékenység a legjobb .

A tekercsek fordulatszámának megváltoztatásával más értékeket is kiválaszthat a csatlakoztatott terhelések áramának jelzésére, amelynél a LED-ek világítanak. Egy kis korrekció érdekében megváltoztathatja a tekercs helyzetét a reed kapcsoló testén. A beállítás után a tekercseket csepp polimer ragasztóval rögzítjük.

Áram- és teljesítményjelző 4 LED-del

A javasolt rádióamatőr kialakítás alkalmas az áramfelvétel (és teljesítmény) fényjelzésére egy 220 V-os váltóáramú hálózatra csatlakoztatott terhelés esetén. A tervezési jellemzők az áramforrás hiánya és a galvanikus leválasztás. Ezt egy fényes és áramváltó használatával érték el.

Az áramjelző áramkör tartalmazza a T1 transzformátort, két félhullámú egyenirányítót a VD1-en és a VD2-n C1 és C2 simítókondenzátorokkal. A HL1 és HL4 LED-ek az első egyenirányítóhoz, a HL2 és HL3 pedig a másodikhoz csatlakoznak. Az R1-R3 trimmerellenállások a HL2-HL4-el párhuzamosan vannak felszerelve. Segítségükkel szabályozhatja az egyenirányító kimeneti áramát, amelynél bizonyos LED-ek világítani kezdenek.

Amikor a terhelési áram áthalad a T1 áramváltó primer tekercsén, a szekunder tekercsben váltakozó feszültség jelenik meg, amelyet egyenirányítók egyenirányítanak. A jelző úgy van beállítva, hogy amikor a terhelési áram 0,5 A alatt van, az egyenirányítók kimenetein lévő feszültség nem elegendő a LED-ek világításához. Ha az áram meghaladja ezt a szintet, a HL1 LED (piros) gyengén, de észrevehetően világítani kezd. A terhelési áram növekedésével az egyenirányító kimeneti árama is nő. Ha a terhelési áram eléri a 2 A szintet, a HL2 LED (zöld) világít, ha az áram 3 A felett van - HL3 (kék), és ha az áram meghaladja a 4 A-t, akkor a fehér HL4 LED világít. hogy világítson. Az otthoni kísérletek azt mutatták, hogy a készülék 12 A terhelőáramig működik, ez otthoni igényekre elég, míg a LED-eken átfolyó áram nem haladja meg a 15-18 mA-t.

Az áramváltó kivételével minden rádió alkatrészt üvegszálas nyomtatott áramköri lapra szerelik fel, melynek rajza a fenti ábrán látható. A jelzőáramkör SPZ-19 hangoló ellenállásokat, oxidkondenzátorokat, bármilyen kis teljesítményű egyenirányító diódát és csak nagy fényerejű LED-eket használ.

Az áramváltót saját kezűleg készítik egy kis méretű áramforrás (120/12 V, 200 mA) leléptető transzformátorból. Az elsődleges tekercs aktív ellenállása 200 Ohm. A transzformátor tekercselése különböző szakaszokon van feltekerve. A fenti áramköri paramétereknél a transzformátor primer tekercsének fordulatszáma három, a vezetéknek jól szigeteltnek és a terhelés által fogyasztott hálózati feszültségnek és áramnak megfelelőnek kell lennie. Transzformátor készítéséhez bármilyen kis teljesítményű soros lecsökkentő transzformátort használhat, például TP-121, TP-112.

A skála kalibrálásához használhat AC ampermérőt és egy lecsökkentő transzformátort, 5-6 V szekunder tekercsfeszültséggel és legfeljebb pár amper áramerősséggel. A terhelési ellenállás értékének változtatásával beállítható a szükséges áramerősség, és a trimmelési ellenállások használatával a megfelelő LED világít.

Az autóakkumulátor megfelelő működése a hosszú élettartam és a biztonságos működés kulcsa. Az akkumulátor töltési és kisütési módjának ellenőrzése lehetővé teszi az időben történő intézkedések megtételét, valamint a generátor, az önindító és a jármű elektromos vezetékeinek megfelelő működésének ellenőrzését.

A jelző figyeli a feszültségesést az akkumulátor negatív pólusát a jármű „földelésével” összekötő vezetéken. Ez a vezető egy klasszikus R1-R5 rezisztív mérőhídhoz csatlakozik, amely lehetővé teszi a különböző polaritású jelek eltávolítását és egypólusú tápellátású műveleti erősítővel történő felerősítését. A VD1-VD4 diódák a DA1 op-amp negatív operációs rendszer áramköréhez csatlakoznak, amelyek kiterjesztik a mért áram határait, lehetővé téve az önindító áramfelvételének mérését az autó motorjának indításakor.

A rögzítő műszer bármely mágneselektromos milliamperméter, amelynek skála egy nulla a közepén, például M733, 50 μA teljes tűeltérítési árammal. A skálán a legkényelmesebb a nullától jobbra és balra három jelet egyenletesen elhelyezni: 5 A, 50 A és 500 A. Az indikátort 6,6 V-os parametrikus feszültségstabilizátor táplálja. Az R5 ellenállás jobb kapcsa balra van helyezve tartósan csatlakozik az akkumulátor negatív pólusához.

A mérleg kalibrálásához először közvetlenül az akkumulátorról kell táplálni, és a mikroampermérő tűjét nullára kell állítani az R4 trimmer ellenállással. Ezután kikapcsolt gyújtáskulcs mellett csatlakoztatjuk az akkumulátor pozitív pólusát egy erős (körülbelül 60 W-os) 2,4 Ohm névleges értékű ellenálláson keresztül, amely az autó karosszériájához és az R7 trimmer ellenálláshoz kapcsolódik, és állítsa be az ampermérő tűt a 5 A jel A kalibrálás után csatlakoztassa a jelző tápegységének pozitív kivezetését a fedélzeti hálózati autó pozitív kivezetéséhez.