แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ LED วิธีค้นหาแรงดันไฟฟ้า

N. TARANOV เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก

เมื่อพัฒนาอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ปัญหาในการตรวจสอบกระแสในวงจรจะเกิดขึ้น อุปกรณ์ตรวจวัดที่จำหน่ายทั่วไปมักไม่มีจำหน่าย มีราคาแพง หรือใช้งานยาก ในกรณีเช่นนี้ จะใช้ชุดควบคุมในตัว สำหรับกระแสสลับปัญหาจะค่อนข้างง่ายแก้ไขโดยใช้หม้อแปลงกระแสองค์ประกอบที่ไวต่อสนามแม่เหล็กเหนี่ยวนำ ฯลฯ สำหรับ กระแสตรงตามกฎแล้วงานนี้ยากกว่า บทความนี้กล่าวถึงอุปกรณ์ที่มีอยู่บางส่วนสำหรับการตรวจสอบการมีกระแสตรงในวงจร (ต่อไปนี้เราจะเรียกพวกเขาว่าตัวบ่งชี้กระแสตรงหรือเรียกสั้น ๆ ว่า IPT) ข้อดีและข้อเสียของพวกเขาและเสนอวิธีแก้ปัญหาวงจรที่ปรับปรุงลักษณะของอุปกรณ์เหล่านี้

โดยปกติ IPT จะรวมอยู่ในการหยุดวงจรควบคุม IPT บางตัวสามารถตอบสนองต่อสนามแม่เหล็กที่สร้างขึ้นโดยองค์ประกอบที่มีกระแสไฟฟ้าของวงจรควบคุม แต่ที่กระแสที่มีการควบคุมต่ำจะมีความซับซ้อนและไม่ได้กล่าวถึงในบทความนี้ IPT สามารถกำหนดลักษณะเฉพาะด้วยพารามิเตอร์และคุณสมบัติหลักดังต่อไปนี้:
1) deltaU - แรงดันไฟฟ้าตกคร่อม IPT ตลอดช่วงกระแสควบคุมทั้งหมด เพื่อลดอิทธิพลของ IPT ต่อวงจรควบคุมและลดการสูญเสียพลังงาน พวกเขาจึงพยายามลด deltaU ให้เหลือน้อยที่สุด
2) กระแสไฟทำงานที่ได้รับการจัดอันดับ Inom (หมายถึงค่าเฉลี่ยของกระแสควบคุม)
3) Imin, Imax - ขอบเขตของช่วงการเปลี่ยนแปลงของกระแสควบคุมซึ่งระบุความเป็นจริงของการมีอยู่ได้อย่างน่าเชื่อถือ
4) ลักษณะของสัญญาณบ่งชี้เอาท์พุต (ไฟ LED เรืองแสง, ระดับ TTL ฯลฯ );
5) การมีหรือไม่มีแหล่งพลังงานเพิ่มเติมสำหรับ IPT
6) การมีหรือไม่มีการเชื่อมต่อไฟฟ้าของสัญญาณเอาต์พุต IPT กับวงจรควบคุม

ขึ้นอยู่กับประเภทขององค์ประกอบการตรวจจับกระแส - เซ็นเซอร์ปัจจุบัน (CT) มีความโดดเด่น
- IPT ที่มีโหลดแบบอนุกรมในวงจร
- IPT พร้อมเซมิคอนดักเตอร์ DTs (เซ็นเซอร์ฮอลล์, แมกนีโทไดโอด, ตัวต้านทานสนามแม่เหล็ก ฯลฯ );
- หน้าสัมผัสแม่เหล็ก IPT (บนสวิตช์กก, บนรีเลย์ปัจจุบัน)
- IPT พร้อมองค์ประกอบที่ทนทานต่อสนามแม่เหล็ก

หลักการทำงานของ IPT ที่มีโหลดแบบอนุกรมในวงจร (รูปที่ 1)

ประกอบด้วยความจริงที่ว่าองค์ประกอบโหลด (LE) เชื่อมต่อกับตัวแบ่งในวงจรควบคุมซึ่งแรงดันตกคร่อมจะถูกสร้างขึ้นเมื่อกระแสไหลในวงจรควบคุม จะถูกส่งไปยังตัวแปลงสัญญาณ (SC) ซึ่งจะถูกแปลงเป็นสัญญาณที่ระบุว่ามีกระแสอยู่ในวงจร

แน่นอนว่า deltaU สำหรับ IPT ประเภทหนึ่งนั้นขึ้นอยู่กับขนาดของกระแสไฟฟ้าที่ควบคุมและความไวของ PS ยิ่ง PS มีความไวมากเท่าใด ความต้านทาน NE ก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น ซึ่งหมายความว่า deltaU จะน้อยลง

ในกรณีที่ง่ายที่สุด NE คือตัวต้านทาน ข้อดีของ NE ดังกล่าวคือความเรียบง่ายและต้นทุนต่ำ ข้อเสีย - ด้วยความไวของ PS ต่ำ การสูญเสียพลังงานของ NE จะมีมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อควบคุมกระแสขนาดใหญ่ การพึ่งพา AU กับขนาดของกระแสที่ไหลผ่าน IPT มันทำให้ช่วงของการเปลี่ยนแปลงในกระแสควบคุมแคบลง (ข้อเสียเปรียบนี้ไม่มีนัยสำคัญเมื่อควบคุมกระแสในช่วงการเปลี่ยนแปลงของค่าที่แคบ) เพื่อเป็นตัวอย่าง ให้พิจารณารูปแบบ IPT ที่ใช้งานได้จริงประเภทนี้ ในรูป รูปที่ 2 แสดงแผนภาพของตัวบ่งชี้ว่ามีกระแสไฟชาร์จอยู่สำหรับแบตเตอรี่ ตัวต้านทาน R1 ทำหน้าที่เป็น NE และเชน R2, HL1 ทำหน้าที่เป็น PS

ตัวต้านทานบัลลาสต์ R2 มีความต้านทาน 100 โอห์ม LED HL1 มีกระแสไฟที่ 10 mA (เช่นประเภท AL307B) และความต้านทานของตัวต้านทาน R1 จะขึ้นอยู่กับค่าของกระแสการชาร์จที่ควบคุม

ด้วยกระแสการชาร์จที่เสถียรที่ 10 mA (ตัวอย่างเช่นสำหรับแบตเตอรี่ 7D-01) จึงสามารถกำจัดตัวต้านทาน R1 ได้ ด้วยกระแสไฟชาร์จ 1 A ความต้านทานของตัวต้านทาน R1 จะอยู่ที่ประมาณ 3.5 โอห์ม แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมไอทีในทั้งสองกรณีจะเป็น 3.5 V กำลังไฟฟ้าที่สูญเสียที่กระแส 1 A จะเท่ากับ 3.5 W เห็นได้ชัดว่าโครงการนี้ไม่เป็นที่ยอมรับเมื่อมีกระแสไฟชาร์จสูง มีความเป็นไปได้ที่จะลดการสูญเสียพลังงานของ IPT ได้บ้างหากคุณลดความต้านทานของตัวต้านทานบัลลาสต์ R2 แต่การทำเช่นนี้เป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาเนื่องจากกระแสไฟชาร์จที่พุ่งขึ้นโดยไม่ตั้งใจอาจทำให้ LED HL1 เสียหายได้

หากคุณใช้ NE ที่มีการพึ่งพาแรงดันไฟฟ้าตกที่ไม่เป็นเชิงเส้นกับความแรงของกระแสที่ไหล คุณสามารถปรับปรุงคุณสมบัติของ IPT นี้ได้อย่างมีนัยสำคัญ ตัวอย่างเช่น, ผลลัพธ์ดีได้มาจากการเปลี่ยนตัวต้านทาน R1 ด้วยสายโซ่ไดโอดสี่ตัวที่ต่อในทิศทางไปข้างหน้า ดังแสดงในรูปที่ 1 3.

ในฐานะที่เป็นไดโอด VD1-VD4 คุณสามารถใช้ไดโอดซิลิคอนแก้ไขใด ๆ ที่มีกระแสการทำงานที่อนุญาตอย่างน้อยค่าของกระแสที่ควบคุมได้ (สำหรับไฟ LED หลายประเภท ไดโอดสามตัวก็เพียงพอแล้ว) ความต้านทานของตัวต้านทาน R2 ในกรณีนี้สามารถลดลงเหลือ 30 โอห์ม

ด้วยรูปแบบ IPT นี้ ช่วงของกระแสควบคุมจะขยายและขยายจาก 10 mA ถึง Imax โดยที่ Imax คือกระแสการทำงานสูงสุดที่อนุญาตของไดโอด ความสว่างของ LED HL1 เกือบจะคงที่ตลอดช่วงกระแสที่ควบคุมทั้งหมด

อีกวิธีหนึ่งในการปรับปรุงคุณลักษณะของ IPT ที่มีโหลดแบบอนุกรมในวงจรคือการปรับปรุง PS แท้จริงแล้ว หากคุณเพิ่มความไวของ PS และรับประกันประสิทธิภาพในการเปลี่ยนแปลง deltaU ที่หลากหลาย คุณสามารถรับ IPT ได้ ลักษณะที่ดี- จริงอยู่ที่คุณจะต้องทำให้โครงการ IPT ซับซ้อนขึ้น ตัวอย่างเช่น พิจารณาโครงการ IPT ที่พัฒนาโดยผู้เขียน ซึ่งแสดงให้เห็นผลลัพธ์ที่ดีในอุปกรณ์ควบคุมกระบวนการในอุตสาหกรรม IPT นี้มีลักษณะทางเทคนิคดังต่อไปนี้: ช่วงกระแสไฟทำงาน - 0.01 mA...1 A; เดลต้ายู
แผนภาพ IPT จะแสดงในรูป 4.

NE ในวงจรนี้คือตัวต้านทาน R3 วงจรที่เหลือคือ PS หากไม่มีกระแสระหว่างจุด A และ B เอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงาน DA1 จะมีแรงดันไฟฟ้าใกล้กับ -5 V และ LED HL1 จะไม่สว่างขึ้น เมื่อกระแสปรากฏระหว่างจุด A และ B แรงดันไฟฟ้าจะถูกสร้างขึ้นบนตัวต้านทาน R3 ซึ่งจะถูกจ่ายระหว่างอินพุตส่วนต่างของเครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน DA1 เป็นผลให้แรงดันไฟฟ้าบวกจะปรากฏขึ้นที่เอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงาน DA1 และ LED HL1 จะสว่างขึ้นเพื่อระบุว่ามีกระแสอยู่ระหว่างจุด A และ B เมื่อเลือกแอมพลิฟายเออร์สำหรับการดำเนินงานที่มีอัตราขยายสูง (เช่น KR1401UD2B ) การบ่งชี้ที่เชื่อถือได้ของการมีอยู่ของกระแสเริ่มต้นที่ 5 mA จำเป็นต้องใช้ตัวเก็บประจุ C1 เพื่อกำจัดการกระตุ้นตนเองที่อาจเกิดขึ้น

ควรสังเกตว่าบางกรณีของ op-amp อาจมีแรงดันไบแอสเริ่มต้น (ของขั้วใดๆ ก็ตาม) ในกรณีนี้ LED สามารถติดสว่างได้แม้ว่าจะไม่มีกระแสไฟฟ้าในวงจรควบคุมก็ตาม ข้อเสียเปรียบนี้จะหมดไปโดยการแนะนำวงจร "การแก้ไขเป็นศูนย์" ของออปแอมป์ ซึ่งสร้างขึ้นตามวงจรมาตรฐานใดๆ ออปแอมป์บางประเภทมีขั้วต่อพิเศษสำหรับเชื่อมต่อตัวต้านทานแบบปรับค่าได้ "การแก้ไขเป็นศูนย์"

รายละเอียด: ตัวต้านทาน R1, R2, R4, R5 - ทุกประเภท, กำลัง 0.125 W; ตัวต้านทาน R3 - ทุกประเภท, กำลังไฟ >0.5 W; ตัวเก็บประจุ C1 - ทุกประเภท; เครื่องขยายเสียงในการดำเนินงาน DA1 - ใดๆ ที่มีอัตราขยาย >5,000 โดยมีกระแสเอาต์พุต >2.5 mA ทำให้แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายแบบยูนิโพลาร์อยู่ที่ 5 V (ข้อกำหนดสองประการสุดท้ายเกิดจากการใช้แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่าย IPT "สะดวก" แม้ว่าจะเป็นไปได้ก็ตาม เพื่อใช้แรงดันไฟฟ้าอื่น ๆ ในกรณีนี้ จะต้องคำนวณความต้านทาน ตัวต้านทานแบบ ballistic R5 ใหม่ เพื่อให้กระแสเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน DA1 ไม่เกินค่าสูงสุดที่อนุญาต) เลือก HL1 LED ด้วยวิธีนี้ด้วยเหตุผลของความสว่างที่เพียงพอที่กระแสไฟผ่าน 2.5 mA การทดลองแสดงให้เห็นว่า LED ที่นำเข้าขนาดเล็กส่วนใหญ่ทำงานได้อย่างสมบูรณ์ในอุปกรณ์นี้ (โดยหลักการแล้ว ประเภทของ LED จะถูกกำหนดโดยกระแสเอาต์พุตสูงสุดของแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน DA1)

อุปกรณ์นี้มีไมโครวงจร KR1401UD2B สะดวกเมื่อสร้าง IPT สี่ช่องสัญญาณเช่นเมื่อควบคุมการชาร์จแบตเตอรี่สี่ก้อนแยกกันพร้อมกัน ในกรณีนี้ วงจรไบแอส R1, R2 รวมถึงจุด A เป็นเรื่องธรรมดาสำหรับทั้งสี่ช่องสัญญาณ

อุปกรณ์นี้ยังสามารถควบคุมกระแสขนาดใหญ่ได้ ในการทำเช่นนี้คุณจะต้องลดความต้านทานของตัวต้านทาน R3 และคำนวณการกระจายพลังงานใหม่ การทดลองดำเนินการโดยใช้ชิ้นส่วนของลวด PEV-2 เป็น R3 ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางสายไฟ 1 มม. และความยาว 10 ซม. จึงสามารถระบุกระแสในช่วง 200 mA...10 A ได้อย่างน่าเชื่อถือ (หากความยาวสายไฟเพิ่มขึ้น ขีดจำกัดล่างของช่วงจะเคลื่อนไปยังกระแสที่อ่อนลง) ในกรณีนี้ deltaU จะต้องไม่เกิน 0.1 V

ด้วยการปรับเปลี่ยนเล็กน้อย อุปกรณ์จะถูกแปลงเป็น IPT พร้อมเกณฑ์การตอบสนองที่ปรับได้ (รูปที่ 5)

IPT ดังกล่าวสามารถนำไปใช้ในระบบป้องกันได้สำเร็จ อุปกรณ์ต่างๆกระแสไฟเป็นพื้นฐานสำหรับฟิวส์อิเล็กทรอนิกส์แบบปรับได้ ฯลฯ

ตัวต้านทาน R4 ควบคุมเกณฑ์การตอบสนองของ IPT สะดวกในการใช้ตัวต้านทานแบบหลายรอบเป็น R4 เช่นประเภท SP5-2, SPZ-39 เป็นต้น

หากจำเป็นให้จัดเตรียม การแยกกัลวานิกสะดวกในการใช้ออปโตคัปเปลอร์ระหว่างวงจรควบคุมและอุปกรณ์ควบคุม (ซีดี) ในการทำเช่นนี้ก็เพียงพอที่จะเชื่อมต่อออปโตคัปเปลอร์แทน LED HL1 ดังที่แสดงในรูปที่ 1 6.

เพื่อให้จับคู่สัญญาณเอาท์พุตของ IPT นี้กับอุปกรณ์ควบคุมดิจิทัล จึงมีการใช้ทริกเกอร์ Schmitt ในรูป รูปที่ 7 แสดงโครงร่างสำหรับการประสานงาน IPT กับ CC โดยใช้ตรรกะ TTL โดยที่ +5 V CC คือแรงดันไฟฟ้าของวงจรดิจิตอลของ CC

IPT ที่มี DT ของเซมิคอนดักเตอร์ได้รับการอธิบายโดยละเอียดในเอกสารวรรณกรรม สิ่งที่น่าสนใจสำหรับนักวิทยุสมัครเล่นคือการใช้วงจรไมโครควบคุมด้วยสนามแม่เหล็กประเภท K1116KP1 ใน IPT (วงจรไมโครนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในคีย์บอร์ดของคอมพิวเตอร์ที่ผลิตในโซเวียตบางรุ่น) แผนภาพของ IPT ดังกล่าวแสดงในรูปที่ 1 8.

ขดลวด L1 วางอยู่บนแกนแม่เหล็กที่ทำจากเหล็กแม่เหล็กอ่อน (ควรเป็นเพอร์มัลลอย) ซึ่งทำหน้าที่เป็นหัวแม่เหล็ก มุมมองและขนาดโดยประมาณของหัวแม่เหล็กจะแสดงในรูปที่ 1 9.

ชิป DA1 วางอยู่ในช่องว่างของหัวแม่เหล็ก เมื่อทำการผลิต เราต้องพยายามลดช่องว่างดังกล่าว ทำการทดลองกับวงจรแม่เหล็กต่างๆ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วงแหวนที่ตัดจากท่อน้ำธรรมดา กลึงจากแกนหัวไดนามิก และใช้ประกอบจากแหวนรองเหล็กหม้อแปลง

วิธีที่ถูกที่สุดและง่ายที่สุด (ในสภาพมือสมัครเล่น) คือการตัดวงแหวนจากท่อน้ำที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1/2 และ 3/4 นิ้ว แหวนถูกตัดออกจากท่อเพื่อให้ความยาวของแหวนเท่ากับเส้นผ่านศูนย์กลาง จากนั้น แนะนำให้อุ่นวงแหวนเหล่านี้ให้มีอุณหภูมิประมาณ 800 °C และค่อยๆ ทำให้วงแหวนเหล่านี้เย็นลงในอากาศ (อบอ่อน) วงแหวนดังกล่าวแทบไม่มีสนามแม่เหล็กหลงเหลืออยู่และทำงานได้ดีใน IPT

ตัวอย่างทดลองมีแกนแม่เหล็กทำจากท่อน้ำขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 3/4 นิ้ว พันขดลวดด้วยลวด PEV-2 ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1 มม. ที่ 10 รอบ Imin = 8 A ที่ 50 รอบ Imin = 2 A ควรสังเกตว่าความไวของ IPT นั้นขึ้นอยู่กับตำแหน่งของวงจรไมโครในช่องว่างของวงจรแม่เหล็ก สถานการณ์นี้สามารถใช้เพื่อปรับความไวของ IPT

มีประสิทธิภาพมากที่สุดคือวงแหวนที่ทำจากแกนจากระบบแม่เหล็กของหัวไดนามิก แต่การผลิตภายใต้สภาวะมือสมัครเล่นนั้นเป็นเรื่องยาก

สำหรับนักวิทยุสมัครเล่น IPT แม่เหล็กไฟฟ้าบนสวิตช์กกและรีเลย์ปัจจุบันเป็นที่สนใจอย่างไม่ต้องสงสัย IPT บนสวิตช์กกมีความน่าเชื่อถือและราคาถูก หลักการทำงานของ IPT ดังกล่าวแสดงไว้ในรูปที่ 1 10 ก.

ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับสวิตช์กกสามารถพบได้ใน แผนภาพไฟฟ้า IPT พร้อมเซ็นเซอร์กระแส (CT) บนสวิตช์กกแสดงในรูปที่ 1 10 บี

นักวิทยุสมัครเล่นหลายคนอาจมีคีย์บอร์ด PC รุ่นเก่าที่ผลิตในโซเวียตพร้อมสวิตช์กก สวิตช์กกดังกล่าวเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งาน IPT ความไวของ IPT ขึ้นอยู่กับ:
- จำนวนรอบในการม้วน (เมื่อจำนวนรอบเพิ่มขึ้นความไวก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน)
- รูปแบบการม้วน (การม้วนที่ดีที่สุดคือความยาวประมาณเท่ากับความยาวของหลอดสวิตช์กก)
- อัตราส่วนของเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของสวิตช์กกและเส้นผ่านศูนย์กลางด้านในของขดลวด (ยิ่งอยู่ใกล้ 1 ความไวของ IPT ก็จะยิ่งสูงขึ้น)

ผู้เขียนทำการทดลองกับสวิตช์กก KEM-2, MK-16-3, MK10-3 ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดในแง่ของความไวแสดงโดยสวิตช์กก KEM-2 เมื่อพันลวด PEV-2 แปดรอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 มม. โดยไม่มีช่องว่างกระแสการทำงานของ IPT คือ 2 A กระแสปล่อยคือ 1.5 A แรงดันไฟฟ้าตกคร่อม IPT คือ 0.025 V ความไวของสิ่งนี้ IPT สามารถปรับได้โดยเลื่อนสวิตช์กกไปตามขดลวดแกนตามยาว ใน IPT อุตสาหกรรมประเภทนี้ สวิตช์กกจะถูกเคลื่อนย้ายด้วยสกรูหรือวางไว้ในบุชชิ่งที่ไม่ใช่แม่เหล็กด้วยเกลียวภายนอก ซึ่งถูกขันเข้ากับขดลวดด้วยขดลวด วิธีการปรับความไวนี้ไม่สะดวกเสมอไปและเป็นเรื่องยากที่จะนำไปใช้ในสภาพมือสมัครเล่น นอกจากนี้ วิธีการนี้ยังช่วยให้สามารถปรับได้ในทิศทางการลดความไวของ IPT เท่านั้น

ผู้เขียนได้พัฒนาวิธีการที่ช่วยให้คุณเปลี่ยนความไวของ IPT ในช่วงกว้างโดยใช้ตัวต้านทานแบบปรับได้ ด้วยวิธีนี้ จะมีการพันลวด PEV-2 เพิ่มเติมที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.06-0.1 มม. และจำนวนรอบ 200 รอบในการออกแบบ DT ขอแนะนำให้พันขดลวดนี้โดยตรงบนสวิตช์กกตลอดความยาวทั้งหมด ของกระบอกสูบดังแสดงในรูป 11 ก.

วงจรไฟฟ้าของ IPT จะแสดงในรูป. 11, บี.

การม้วน L1 เป็นการม้วนหลัก การม้วน L2 เป็นการเพิ่มเติม หากคุณเปิดขดลวด L1 และ L2 ตามลำดับโดยการปรับตัวต้านทาน R1 คุณสามารถเพิ่มความไวของ IPT ได้หลายครั้งเมื่อเทียบกับรุ่น IPT ที่มี DT โดยไม่มีขดลวดเพิ่มเติม หากคุณเปิดขดลวด L1 และ L2 ในทิศทางตรงกันข้ามโดยการปรับตัวต้านทาน R คุณสามารถลดความไวของ IPT ได้หลายครั้ง ทำการทดลองกับวงจรนี้ด้วยพารามิเตอร์ขององค์ประกอบ:
- ม้วน L1 - ลวด PEV-2 200 รอบเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.06 มม. แผลโดยตรงบนสวิตช์กกประเภท KEM-2;
- ม้วน L2 - ลวด PEV-2 10 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.8 มม. พันบนขดลวด L1

ได้รับค่า Imin ต่อไปนี้:
- เมื่อเปิดขดลวดตามข้อตกลง -0.1...2 A;
- เมื่อขดลวดเปิดตรงกันข้าม -2...5 A.

IPT บนรีเลย์ปัจจุบันมีคุณสมบัติดังนี้: รีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า DT พร้อมขดลวดที่มีความต้านทานต่ำ น่าเสียดายที่รีเลย์ปัจจุบันมีปริมาณไม่เพียงพอ รีเลย์ปัจจุบันสามารถสร้างได้จากรีเลย์แรงดันไฟฟ้าทั่วไปโดยแทนที่ขดลวดด้วยรีเลย์ที่มีความต้านทานต่ำ ผู้เขียนใช้ DT ที่ทำจากรีเลย์ประเภท RES-10 ขดลวดรีเลย์ถูกตัดออกอย่างระมัดระวังด้วยมีดผ่าตัดและในสถานที่นั้นขดลวดใหม่จะถูกพันด้วยลวด PEV-2 ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.3 มม. จนกระทั่งเต็มเฟรม ความไวของ DT นี้จะถูกปรับโดยการเลือกจำนวนรอบและการเปลี่ยนแปลงความแข็งแกร่งของสปริงกระดองแบบแบน ความแข็งของสปริงสามารถเปลี่ยนได้โดยการดัดหรือเจียรตามความกว้าง ตัวอย่าง DT ทดลองมี Imin = 200 mA, deltaU = 0.5 V (ที่กระแส 200 mA)

หากคุณต้องการคำนวณรีเลย์ปัจจุบัน คุณสามารถดูได้

วงจรไฟฟ้าของ IPT ประเภทนี้แสดงในรูปที่ 1 12.

IPT ที่มีองค์ประกอบที่ทนทานต่อสนามแม่เหล็กเป็นที่สนใจเป็นพิเศษ พวกเขาใช้คุณสมบัติของแกนเฟอร์โรแมกเนติกเพื่อเปลี่ยนการซึมผ่านเมื่อสัมผัสกับสนามแม่เหล็กภายนอก ในกรณีที่ง่ายที่สุด IPT ประเภทนี้จะเป็นหม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับที่มีขดลวดเพิ่มเติม ดังแสดงในรูป 13.

ที่นี่แรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจะเปลี่ยนจากขดลวด L2 เป็นขดลวด L3 ตรวจพบแรงดันไฟฟ้าจากขดลวด L3 โดยไดโอด VD1 และประจุตัวเก็บประจุ C1 จากนั้นจะถูกป้อนเข้าสู่องค์ประกอบขีดจำกัด ในกรณีที่ไม่มีกระแสไฟฟ้าในขดลวด L1 แรงดันไฟฟ้าที่สร้างขึ้นบนตัวเก็บประจุ C1 ก็เพียงพอที่จะกระตุ้นองค์ประกอบเกณฑ์ เมื่อกระแสตรงไหลผ่านขดลวด L1 วงจรแม่เหล็กจะอิ่มตัว สิ่งนี้นำไปสู่การลดลงของค่าสัมประสิทธิ์การถ่ายโอนของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจากขดลวด L2 ไปเป็นขดลวด L3 และแรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C1 ลดลง เมื่อถึงค่าที่กำหนด องค์ประกอบขีดจำกัดจะสลับไป Choke L4 ช่วยลดการแทรกซึมของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับของวงจรการวัดเข้าไปในแรงดันไฟฟ้าที่ควบคุม และยังช่วยลดการแบ่งวงจรการวัดโดยค่าการนำไฟฟ้าของวงจรควบคุมอีกด้วย

ความไวของอุปกรณ์นี้สามารถปรับได้:
- การเลือกจำนวนรอบของขดลวด L1, L2, L3;
- การเลือกชนิดของวงจรแม่เหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้า
- การปรับเกณฑ์การตอบสนองขององค์ประกอบเกณฑ์

ข้อดีของอุปกรณ์คือใช้งานง่ายไม่มีหน้าสัมผัสทางกล

ข้อเสียเปรียบที่สำคัญคือการแทรกซึมของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจาก IPT เข้าสู่วงจรควบคุม (อย่างไรก็ตามในการใช้งานส่วนใหญ่ วงจรควบคุมจะมีตัวเก็บประจุปิดกั้น ซึ่งจะช่วยลดผลกระทบนี้) การแทรกซึมของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับเข้าไปในวงจรควบคุมจะลดลงเมื่ออัตราส่วนของจำนวนรอบของขดลวด L2 และ L3 เพิ่มขึ้นต่อจำนวนรอบของขดลวด L1 และการเพิ่มขึ้นของความเหนี่ยวนำของตัวเหนี่ยวนำ L4

ตัวอย่างทดลองของ IPT ประเภทนี้ประกอบขึ้นบนแกนแม่เหล็กวงแหวนขนาดมาตรฐาน K10x8x4 จากเกรดเฟอร์ไรต์ 2000NM ขดลวด L1 มีลวด PEV-2 10 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.4 มม. ขดลวด L2 และ L3 แต่ละเส้นมีลวด PEV-2 30 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 มม. Choke L4 พันอยู่บนวงแหวนเดียวกันและมีลวด PEV-2 จำนวน 30 รอบ เส้นผ่านศูนย์กลาง 0.4 มม. Diode VD1 - KD521 A. ตัวเก็บประจุ C1 - KM6 ที่มีความจุ 0.1 μF อินเวอร์เตอร์หนึ่งตัวของไมโครวงจร K561LN1 ถูกใช้เป็นองค์ประกอบเกณฑ์ แรงดันไฟฟ้ารูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า (“คดเคี้ยว”) ที่มีความถี่ 10 kHz และแอมพลิจูด 5 V ถูกนำไปใช้กับขดลวด L2 IPT นี้ระบุการมีอยู่ของกระแสในวงจรควบคุมได้อย่างน่าเชื่อถือในช่วง 10... 1,000 mA เห็นได้ชัดว่าเพื่อขยายช่วงของกระแสควบคุมไปสู่การเพิ่มขีด จำกัด บนจำเป็นต้องเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดของขดลวด L1 และ L2 และยังต้องเลือกแกนแม่เหล็กที่ใหญ่ขึ้นด้วย

วงจร IPT ประเภทนี้ ดังแสดงในรูปที่ มีพารามิเตอร์ที่ดีกว่ามาก 14.

ที่นี่ แกนแม่เหล็กของหม้อแปลงประกอบด้วยวงแหวนเฟอร์ไรต์สองวง ขดลวด L1 และ L3 ถูกพันบนวงแหวนทั้งสอง และขดลวด L1 และ L4 ถูกพันบนวงแหวนที่แตกต่างกัน เพื่อให้แรงดันไฟฟ้าที่เกิดขึ้นในพวกมันได้รับการชดเชยร่วมกัน การออกแบบวงจรแม่เหล็กแสดงไว้ในรูปที่ 1 15.

เพื่อความชัดเจน แกนจะแยกออกจากกัน ในการออกแบบจริง แกนจะกดเข้าหากัน

ใน IPT ประเภทนี้ แทบไม่มีการแทรกซึมของแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับจากวงจรการวัดไปยังวงจรควบคุม และแทบไม่มีการแบ่งวงจรการวัดตามค่าการนำไฟฟ้าของวงจรควบคุม มีการผลิตตัวอย่างทดลองของ IPT ดังแผนภาพที่แสดงในรูปที่ 1 16.

เครื่องกำเนิดพัลส์รอบการทำงานสูงถูกประกอบบนอินเวอร์เตอร์ D1.1-D1.3 (การใช้พัลส์ดังกล่าวจะช่วยลดการใช้พลังงานของ IPT ลงอย่างมาก) ในกรณีที่ไม่มีการกระตุ้น ควรรวมตัวต้านทานที่มีความต้านทาน 10...100 kOhm ไว้ในพินเชื่อมต่อสายไฟ 2, 3 ของไมโครวงจรพร้อมตัวต้านทาน R1, R2 และตัวเก็บประจุ C1

องค์ประกอบ C2, SZ, VD2, VD3 สร้างวงจรเรียงกระแสโดยเพิ่มแรงดันไฟฟ้าเป็นสองเท่า อินเวอร์เตอร์ D1.4 พร้อมด้วย LED HL1 ให้การบ่งชี้เกณฑ์ของการมีอยู่ของพัลส์ที่เอาต์พุตของหม้อแปลง (ขดลวด L3)

ใน IPT นี้ มีการใช้วงแหวนเฟอร์ไรต์ของแบรนด์ VT (ใช้ในเซลล์หน่วยความจำคอมพิวเตอร์) ที่มีขนาด 8x4x2 มม. ขดลวด L2 และ L3 แต่ละตัวมีลวด PEL-2 20 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.1 มม. ขดลวด L1 และ L4 แต่ละตัวมีลวด PEL-2 20 รอบที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.3 มม.

ตัวอย่างนี้แสดงให้เห็นได้อย่างมั่นใจว่ามีกระแสไฟฟ้าอยู่ในวงจรควบคุมในช่วง 40 mA...1 A แรงดันไฟฟ้าตกคร่อม IPT ที่กระแสในวงจรควบคุม 1 A ไม่เกิน 0.1 V ตัวต้านทาน R4 สามารถใช้เพื่อปรับเกณฑ์การตอบสนอง ซึ่งช่วยให้ IPT นี้สามารถใช้เป็นองค์ประกอบของวงจรในการป้องกันอุปกรณ์จากการโอเวอร์โหลด

วรรณกรรม
1. Yakovlev N. เครื่องมือวัดทางไฟฟ้าแบบไม่สัมผัสสำหรับการวินิจฉัยอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ - L.: Energoatomizdat สาขาเลนินกราด 2533

2. ไมโครวงจรของซีรีย์ K1116 - วิทยุ พ.ศ. 2533 ฉบับที่ 6 หน้า 84; ลำดับที่ 7, น. 73, 74; ลำดับที่ 8, น. 89.

3. การสลับอุปกรณ์ของอุปกรณ์วิทยุอิเล็กทรอนิกส์ เอ็ด G.Ya. Rybina. - อ.: วิทยุและการสื่อสาร, 2528.

4. Stupel F. การคำนวณและการออกแบบรีเลย์แม่เหล็กไฟฟ้า - อ.: โกเซนเนอร์กอยซดาต, 1950._

วิทยุหมายเลข 4 2548

[ป้องกันอีเมล]

การคำนวณแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ LED เป็นขั้นตอนที่จำเป็นสำหรับโครงการไฟฟ้าแสงสว่าง และโชคดีที่สามารถทำได้ง่าย การวัดดังกล่าวจำเป็นในการคำนวณกำลังของ LED เนื่องจากคุณจำเป็นต้องรู้กระแสและแรงดันไฟฟ้าของมัน กำลังไฟ LED คำนวณโดยการคูณกระแสด้วยแรงดันไฟฟ้า อย่างไรก็ตาม คุณต้องใช้ความระมัดระวังเป็นอย่างยิ่งเมื่อทำงานกับวงจรไฟฟ้า แม้ว่าจะวัดปริมาณเล็กน้อยก็ตาม ในบทความนี้เราจะดูรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีค้นหาแรงดันไฟฟ้าเพื่อให้แน่ใจว่าการทำงานถูกต้อง องค์ประกอบ LED.

ไฟ LED มีสีต่างกัน มี 2 และ 3 สี กระพริบและเปลี่ยนสี เพื่อให้ผู้ใช้สามารถตั้งโปรแกรมลำดับการทำงานของหลอดไฟได้ จึงมีการใช้วิธีแก้ปัญหาต่างๆ ซึ่งขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ LED โดยตรง ในการส่องสว่าง LED จำเป็นต้องใช้แรงดันไฟฟ้าขั้นต่ำ (เกณฑ์) และความสว่างจะเป็นสัดส่วนกับกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าตกคร่อม LED จะเพิ่มขึ้นเล็กน้อยตามกระแส เนื่องจากมีความต้านทานภายใน เมื่อกระแสไฟสูงเกินไป ไดโอดจะร้อนขึ้นและไหม้ ดังนั้นกระแสไฟฟ้าจึงถูกจำกัดไว้ที่ค่าที่ปลอดภัย

ตัวต้านทานถูกวางเป็นอนุกรมเนื่องจากอาร์เรย์ไดโอดต้องการแรงดันไฟฟ้าที่สูงกว่ามาก ถ้า U กลับด้าน จะไม่มีกระแสไหล แต่สำหรับ U สูง (เช่น 20V) จะเกิดประกายไฟภายใน (พัง) ซึ่งทำลายไดโอด

เช่นเดียวกับไดโอดอื่นๆ กระแสจะไหลผ่านขั้วบวกและออกผ่านแคโทด สำหรับไดโอดทรงกลม แคโทดจะมีตะกั่วที่สั้นกว่า และตัวไดโอดจะมีแผ่นด้านข้างที่เป็นแคโทด

การขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าตามประเภทของโคมไฟ

ด้วยการเพิ่มขึ้นของ LED ความสว่างสูงที่ออกแบบมาเพื่อทดแทนหลอดไฟสำหรับการใช้งานด้านแสงสว่างเชิงพาณิชย์และในอาคาร โซลูชันด้านพลังงานก็มีการขยายตัวที่เท่าเทียมกัน ด้วยโมเดลหลายร้อยรุ่นจากผู้ผลิตหลายสิบราย จึงกลายเป็นเรื่องยากที่จะเข้าใจการเรียงสับเปลี่ยนทั้งหมดของแรงดันไฟฟ้าขาเข้า/ขาออกของ LED และพิกัดกระแสไฟขาออก/กำลังไฟ ไม่ต้องพูดถึงขนาดทางกลและคุณสมบัติอื่นๆ อีกมากมายสำหรับการหรี่แสง การควบคุมระยะไกล และการป้องกันวงจร

มีจำหน่ายในท้องตลาด จำนวนมากไฟ LED ต่างๆ ความแตกต่างถูกกำหนดโดยปัจจัยหลายประการในการผลิต LED การแต่งหน้าเซมิคอนดักเตอร์เป็นปัจจัยหนึ่ง แต่เทคโนโลยีการผลิตและการห่อหุ้มก็มีบทบาทสำคัญในการกำหนดประสิทธิภาพของ LED LED ดวงแรกเป็นแบบกลม ในรูปแบบของรุ่น C (เส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม.) และ F (เส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม.) จากนั้นไดโอดและบล็อกสี่เหลี่ยมที่รวม LED หลายตัว (เครือข่าย) เข้ามาใช้งาน

รูปร่างครึ่งทรงกลมนั้นคล้ายกับแว่นขยายเล็กน้อยซึ่งกำหนดรูปร่างของลำแสง สีขององค์ประกอบที่เปล่งแสงช่วยเพิ่มการแพร่กระจายและคอนทราสต์ การกำหนดและรูปแบบของ LED ที่พบบ่อยที่สุด:

• A: เส้นผ่านศูนย์กลางสีแดง 3 มม. ในตัวยึด CI
• B: เส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม. สีแดงที่ใช้ในแผงด้านหน้า
• C: สีม่วง 5 มม.
• D: สองสีเหลืองและสีเขียว
• E: สี่เหลี่ยม
• F: สีเหลือง 3 มม.
• G: สีขาวความสว่างสูง 5 มม.
• H: สีแดง 3 มม.
• K-Anode: แคโทดที่กำหนดโดยพื้นผิวเรียบในหน้าแปลน
• F: สายเชื่อมต่อแอโนด 4/100 มม.
• C: ถ้วยสะท้อนแสง
• L: รูปร่างโค้ง ทำหน้าที่เหมือนแว่นขยาย

ข้อมูลจำเพาะของอุปกรณ์

คุณสามารถดูข้อมูลสรุปของพารามิเตอร์ LED ต่างๆ และแรงดันไฟฟ้าได้จากข้อมูลจำเพาะของผู้ขาย เมื่อเลือก LED สำหรับการใช้งานเฉพาะ สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจความแตกต่าง มีข้อกำหนด LED ที่แตกต่างกันมากมาย ซึ่งแต่ละข้อจะส่งผลต่อประเภทเฉพาะที่คุณเลือก พื้นฐานของข้อกำหนด LED คือสี U และกระแสไฟ LEDS มีแนวโน้มที่จะมีสีเดียว

สีที่ปล่อยออกมาจาก LED จะถูกกำหนดในแง่ของสี ความยาวสูงสุดคลื่น (lpk) คือความยาวคลื่นที่มีแสงส่องออกมาสูงสุด โดยทั่วไปความแปรผันของกระบวนการทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความยาวคลื่นสูงสุดถึง ±10 นาโนเมตร เมื่อเลือกสีในข้อกำหนด LED ควรจำไว้ว่าสายตามนุษย์ไวต่อเฉดสีหรือการเปลี่ยนแปลงของสีรอบๆ บริเวณสีเหลือง/ส้มของสเปกตรัมมากที่สุด - ตั้งแต่ 560 ถึง 600 นาโนเมตร ซึ่งอาจส่งผลต่อการเลือกสีหรือตำแหน่งของ LED ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับพารามิเตอร์ทางไฟฟ้า

เมื่อใช้งาน LED จะมีค่า U drop ที่กำหนดไว้ล่วงหน้า ซึ่งขึ้นอยู่กับวัสดุที่ใช้ แรงดันไฟฟ้าของไฟ LED ในหลอดไฟยังขึ้นอยู่กับระดับกระแสไฟด้วย LED เป็นอุปกรณ์ที่ขับเคลื่อนด้วยกระแสไฟ และระดับแสงเป็นหน้าที่ของกระแสไฟ เมื่อเพิ่มเข้าไปก็จะเพิ่มกำลังส่องสว่าง จำเป็นต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าอุปกรณ์ทำงานเพื่อให้กระแสสูงสุดไม่เกินขีดจำกัดที่อนุญาต ซึ่งอาจนำไปสู่การระบายความร้อนที่มากเกินไปภายในชิปเอง ลดฟลักซ์การส่องสว่าง และลดอายุการใช้งาน ไฟ LED ส่วนใหญ่ต้องการตัวต้านทานจำกัดกระแสภายนอก

ไฟ LED บางตัวอาจมีตัวต้านทานแบบอนุกรม ดังนั้นค่านี้จึงบ่งชี้ว่าไฟ LED จำเป็นต้องจ่ายแรงดันไฟฟ้าเท่าใด ไฟ LED ไม่อนุญาตให้มี U ย้อนกลับขนาดใหญ่ ซึ่งไม่ควรเกินค่าสูงสุดที่ระบุไว้ ซึ่งโดยปกติจะมีขนาดค่อนข้างเล็ก หากมีความเป็นไปได้ที่จะเกิด Reverse U บน LED จะเป็นการดีกว่าที่จะสร้างการป้องกันในวงจรเพื่อป้องกันความเสียหาย โดยทั่วไปอาจเป็นวงจรไดโอดธรรมดาที่จะให้การป้องกันที่เพียงพอสำหรับ LED ใดๆ คุณไม่จำเป็นต้องเป็นมืออาชีพก็สามารถเข้าใจสิ่งนี้ได้

ไฟ LED ส่องสว่างใช้พลังงานจากกระแสไฟฟ้า และฟลักซ์การส่องสว่างของไฟจะเป็นสัดส่วนกับกระแสที่ไหลผ่าน กระแสไฟฟ้าสัมพันธ์กับแรงดันไฟฟ้าของไฟ LED ในหลอดไฟ ไดโอดหลายตัวที่ต่ออนุกรมกันจะมีกระแสไหลผ่านเท่ากัน หากเชื่อมต่อแบบขนาน LED แต่ละตัวจะได้รับ U เท่ากัน แต่กระแสต่างกันจะไหลผ่านเนื่องจากผลของการกระจายตัว ลักษณะแรงดันกระแส- เป็นผลให้แต่ละไดโอดปล่อยฟลักซ์การส่องสว่างที่แตกต่างกัน

ดังนั้นเมื่อเลือกองค์ประกอบคุณจำเป็นต้องรู้ว่าไฟ LED มีแรงดันไฟฟ้าเท่าใด แต่ละตัวต้องใช้ไฟประมาณ 3 โวลต์ที่ขั้วต่อจึงจะทำงาน ตัวอย่างเช่น ซีรีส์ 5 ไดโอดต้องใช้ไฟประมาณ 15 โวลต์ที่ขั้วต่อ ในการจ่ายกระแสไฟควบคุมที่ U เพียงพอ LEC จะใช้โมดูลอิเล็กทรอนิกส์ที่เรียกว่าไดรเวอร์

มีสองวิธีแก้ไข:

1. มีการติดตั้งไดรเวอร์ภายนอกไว้ด้านนอกโคมไฟ โดยมีแหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำพิเศษที่ปลอดภัย
2. ภายในที่ติดตั้งอยู่ในไฟฉาย เช่น หน่วยย่อยที่มีโมดูลอิเล็กทรอนิกส์ที่ควบคุมกระแสไฟ

ไดรเวอร์นี้สามารถจ่ายไฟจาก 230V (Class I หรือ Class II) หรือ Safety Extra Low U (Class III) เช่น 24V LEC ขอแนะนำโซลูชันแหล่งจ่ายไฟตัวที่สองเนื่องจากมีประโยชน์หลัก 5 ประการ

ข้อดีของการเลือกแรงดันไฟฟ้า LED

การคำนวณแรงดันไฟฟ้าของ LED ในหลอดไฟอย่างถูกต้องมีข้อดี 5 ประการ:

1. U ต่ำพิเศษที่ปลอดภัยเป็นไปได้โดยไม่คำนึงถึงจำนวน LED จะต้องติดตั้ง LED ตามลำดับเพื่อให้แน่ใจว่ากระแสไฟจะไหลจากแหล่งเดียวกันไปยังแต่ละดวงในระดับเดียวกัน ผลก็คือ ยิ่งมี LED มากเท่าใด แรงดันไฟฟ้าที่ขั้ว LED ก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น หากเป็นอุปกรณ์ที่มีไดรเวอร์ภายนอก แรงดันไฟฟ้าเพื่อความปลอดภัยที่มีความไวสูงเป็นพิเศษควรจะสูงขึ้นอย่างมาก
2. การรวมไดรเวอร์เข้ากับไฟช่วยให้สามารถติดตั้งระบบ Safety Extra Low Voltage (SELV) ได้อย่างสมบูรณ์ โดยไม่คำนึงถึงจำนวนไฟ
3. การติดตั้งที่เชื่อถือได้มากขึ้นในการเดินสายไฟมาตรฐานสำหรับหลอดไฟ LED ที่เชื่อมต่อแบบขนาน ไดรเวอร์ให้การป้องกันเพิ่มเติม โดยเฉพาะอย่างยิ่งต่ออุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น ซึ่งรับประกันอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น ในขณะที่ยังคงรักษาแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ LED สำหรับประเภทและกระแสที่แตกต่างกัน การว่าจ้างที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น
4. การรวมไฟ LED เข้ากับไดรเวอร์ช่วยหลีกเลี่ยงการจัดการที่ไม่ถูกต้องในภาคสนาม และปรับปรุงความสามารถในการทนต่อการเสียบปลั๊กร้อน หากผู้ใช้เชื่อมต่อเฉพาะไฟ LED เข้ากับไดรเวอร์ภายนอกที่เปิดอยู่แล้ว อาจทำให้ไฟ LED เกิดแรงดันไฟฟ้าเกินเมื่อเชื่อมต่อและทำให้เสียหายได้
5. บำรุงรักษาง่าย ใดๆ ปัญหาทางเทคนิคมองเห็นได้ง่ายขึ้น หลอดไฟ LEDด้วยแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า

เมื่อค่า U ตกคร่อมความต้านทานเป็นสิ่งสำคัญ คุณจะต้องเลือกตัวต้านทานที่เหมาะสมซึ่งสามารถกระจายพลังงานที่ต้องการได้ การใช้กระแสไฟ 20 mA อาจดูต่ำ แต่กำลังที่คำนวณได้บอกเป็นอย่างอื่น ตัวอย่างเช่นสำหรับแรงดันไฟฟ้าตกที่ 30 V ตัวต้านทานจะต้องกระจาย 1,400 โอห์ม การคำนวณการกระจายพลังงาน P = (ยูเรส x ยูเรส) / R,

• P คือค่าของกำลังที่กระจายโดยตัวต้านทานซึ่งจำกัดกระแสใน LED, W;
• U คือแรงดันไฟฟ้าตกคร่อมตัวต้านทาน (เป็นโวลต์)
• R - ค่าตัวต้านทาน, โอห์ม

P = (28 x 28) / 1400 = 0.56 วัตต์

แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ LED 1 W จะไม่สามารถทนต่อความร้อนสูงเกินไปเป็นเวลานาน และ LED 2 W ก็จะเสียเร็วเกินไปเช่นกัน ในกรณีนี้ คุณต้องเชื่อมต่อตัวต้านทาน 2700 โอห์ม / 0.5 W สองตัวแบบขนาน (หรือตัวต้านทาน 690 โอห์ม / 0.5 W สองตัวเรียงกัน) เพื่อกระจายการกระจายความร้อนอย่างเท่าเทียมกัน

การควบคุมความร้อน

การค้นหากำลังไฟที่เหมาะสมที่สุดสำหรับระบบของคุณจะช่วยให้คุณเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับการควบคุมความร้อนที่คุณจะต้องใช้เพื่อรับประกันการทำงานของ LED ที่เชื่อถือได้ เนื่องจาก LED สร้างความร้อนที่อาจเป็นอันตรายต่ออุปกรณ์อย่างมาก ความร้อนที่มากเกินไปจะทำให้ LED ให้แสงสว่างน้อยลงและลดเวลาการทำงานด้วย สำหรับ LED ที่มีกำลังไฟ 1 วัตต์ ขอแนะนำให้มองหาฮีทซิงค์ที่มีขนาด 3 ตารางนิ้วสำหรับ LED แต่ละวัตต์

ในปัจจุบัน อุตสาหกรรม LED มีการเติบโตอย่างรวดเร็ว และสิ่งสำคัญคือต้องทราบความแตกต่างของ LED นี่เป็นคำถามที่พบบ่อยเนื่องจากผลิตภัณฑ์มีตั้งแต่ราคาถูกมากไปจนถึงราคาแพง คุณต้องระมัดระวังเมื่อซื้อ LED ราคาถูกเนื่องจากอาจใช้งานได้ดี แต่ตามกฎแล้วจะใช้งานได้ไม่นานและหมดเร็วเนื่องจากพารามิเตอร์ไม่ดี เมื่อผลิต LED ผู้ผลิตจะระบุคุณสมบัติด้วยค่าเฉลี่ยในแผ่นข้อมูล ด้วยเหตุนี้ผู้ซื้อจึงไม่ทราบคุณลักษณะที่แน่นอนของ LED เสมอไปในแง่ของฟลักซ์การส่องสว่าง สี และแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้า

การหาค่าแรงดันไปข้างหน้า

ก่อนที่คุณจะทราบแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ LED ให้ตั้งค่ามัลติมิเตอร์ที่เหมาะสม: กระแสและ U ก่อนการทดสอบ ให้ตั้งค่าความต้านทานให้สูงสุด มีมูลค่าสูงเพื่อหลีกเลี่ยงความเหนื่อยหน่ายของ LED ซึ่งสามารถทำได้ง่ายๆ: ยึดสายของมัลติมิเตอร์ ปรับความต้านทานจนกระทั่งกระแสถึง 20 mA และบันทึกแรงดันและกระแส ในการวัดแรงดันไฟฟ้าไปข้างหน้าของ LED คุณจะต้อง:

1. ไฟ LED สำหรับการทดสอบ
2. แหล่งสัญญาณ U LED ที่มีพารามิเตอร์สูงกว่า ตัวบ่งชี้ที่นำแรงดันไฟฟ้าคงที่
3. มัลติมิเตอร์
4. ที่หนีบปากจระเข้เพื่อยึด LED บนสายวัดทดสอบเพื่อกำหนดแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ LED ในฟิกซ์เจอร์
5. สายไฟ.
6. ตัวต้านทานปรับค่าได้ 500 หรือ 1,000 โอห์ม

กระแสไฟ LED สีน้ำเงินปฐมภูมิคือ 3.356 V ที่ 19.5 mA หากใช้ 3.6V ค่าตัวต้านทานที่จะใช้จะคำนวณโดย R = (3.6V-3.356V)/0.0195A) = 12.5 โอห์ม หากต้องการวัด LED กำลังสูง ให้ทำตามขั้นตอนเดียวกันและตั้งค่ากระแสโดยกดค่าบนมัลติมิเตอร์ค้างไว้อย่างรวดเร็ว

การวัดแรงดันไฟฟ้าของไฟ LED smd กำลังสูงที่มีกระแสไปข้างหน้า >350mA อาจเป็นเรื่องยากเล็กน้อย เนื่องจากเมื่อได้รับความร้อนอย่างรวดเร็ว U จะลดลงอย่างรวดเร็ว ซึ่งหมายความว่ากระแสไฟจะสูงขึ้นสำหรับ U ที่กำหนด หากผู้ใช้ล้มเหลว เขาจะต้องทำให้ LED เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องก่อนที่จะทำการวัดอีกครั้ง คุณสามารถใช้ 500 โอห์มหรือ 1 โคห์มได้ เพื่อให้การปรับแต่งหยาบและละเอียดหรือเชื่อมต่อตัวต้านทานตัวแปรช่วงสูงและต่ำแบบอนุกรม

คำจำกัดความทางเลือกของแรงดันไฟฟ้า

ขั้นตอนแรกในการคำนวณการใช้พลังงาน LED คือการกำหนดแรงดันไฟฟ้าของ LED หากคุณไม่มีมัลติมิเตอร์ คุณสามารถศึกษาข้อมูลของผู้ผลิตและค้นหาเอกสารข้อมูล U ของบล็อก LED อีกทางหนึ่ง สามารถประมาณค่า U ตามสีของ LED ได้ เช่น แรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟ LED สีขาวที่ 3.5 V

หลังจากวัดแรงดันไฟฟ้าของ LED แล้ว กระแสไฟฟ้าจะถูกกำหนด สามารถวัดได้โดยตรงโดยใช้มัลติมิเตอร์ ข้อมูลของผู้ผลิตเป็นข้อมูลประมาณการปัจจุบันโดยประมาณ หลังจากนั้น คุณสามารถคำนวณการใช้พลังงานของ LED ได้อย่างรวดเร็วและง่ายดาย ในการคำนวณการใช้พลังงานของ LED เพียงคูณ U ของ LED (เป็นโวลต์) ด้วยกระแสไฟฟ้าของ LED (เป็นแอมป์)

ผลลัพธ์ที่วัดเป็นวัตต์คือกำลังที่ LED ใช้ ตัวอย่างเช่น หาก LED มี U 3.6 และกระแส 20 มิลลิแอมป์ ก็จะใช้พลังงาน 72 มิลลิวัตต์ ขึ้นอยู่กับขนาดและขอบเขตของโครงการ การอ่านค่าแรงดันและกระแสอาจวัดเป็นหน่วยที่เล็กกว่าหรือใหญ่กว่ากระแสฐานหรือวัตต์ อาจจำเป็นต้องมีการแปลงหน่วย เมื่อทำการคำนวณเหล่านี้ โปรดจำไว้ว่า 1,000 มิลลิวัตต์เท่ากับหนึ่งวัตต์ และ 1,000 มิลลิแอมป์เท่ากับหนึ่งแอมป์

หากต้องการทดสอบ LED และดูว่าใช้งานได้หรือไม่และควรเลือกสีอะไร ให้ใช้มัลติมิเตอร์ ต้องมีฟังก์ชันทดสอบไดโอดซึ่งระบุด้วยสัญลักษณ์ไดโอด จากนั้นสำหรับการทดสอบ ให้ต่อสายทดสอบมัลติมิเตอร์เข้ากับขา LED:

1. เชื่อมต่อสายไฟสีดำบนแคโทด (-) และสายไฟสีแดงบนขั้วบวก (+) หากผู้ใช้ทำผิดพลาด LED จะไม่สว่าง
2. พวกเขาจ่ายกระแสไฟเล็กน้อยให้กับเซ็นเซอร์ และหากคุณเห็นว่าไฟ LED สว่างขึ้นเล็กน้อย แสดงว่าเซ็นเซอร์กำลังทำงาน
3. เมื่อตรวจสอบมัลติมิเตอร์คุณต้องคำนึงถึงสีของ LED ด้วย ตัวอย่างเช่น การทดสอบ LED สีเหลือง (สีเหลืองอำพัน) - แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์ของ LED คือ 1636 mV หรือ 1.636 V หากทดสอบ LED สีขาวหรือสีน้ำเงิน แรงดันไฟฟ้าเกณฑ์จะสูงกว่า 2.5 V หรือ 3 V

ในการทดสอบไดโอด จอแสดงผลจะต้องอยู่ระหว่าง 400 ถึง 800 mV ในทิศทางเดียวและไม่ใช่ในทิศทางตรงกันข้าม ไฟ LED ปกติมีเกณฑ์ที่เราอธิบายไว้ในตารางด้านล่าง แต่สำหรับสีเดียวกันอาจมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ กระแสสูงสุดคือ 50 mA แต่ขอแนะนำไม่เกิน 20 mA ที่ 1-2 mA ไดโอดจะเรืองแสงได้ดีอยู่แล้ว เกณฑ์ LED U

หากแบตเตอรี่ชาร์จเต็มแล้วที่ 3.8 V กระแสจะอยู่ที่ 0.7 mA เท่านั้น LED มีความก้าวหน้าอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีหลายร้อยรุ่นมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 3 มม. และ 5 มม. มีไดโอดที่ทรงพลังกว่าที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 มม. หรือในกรณีพิเศษรวมถึงไดโอดสำหรับติดตั้ง แผงวงจรพิมพ์ยาวสูงสุด 1 มม.

โดยทั่วไปแล้ว LED ถือเป็นอุปกรณ์กระแสคงที่ ซึ่งทำงานด้วย DC ไม่กี่โวลต์ ในแอปพลิเคชันที่ใช้พลังงานต่ำซึ่งมี LED จำนวนน้อย นี่เป็นแนวทางที่ยอมรับได้อย่างสมบูรณ์ เช่น ในโทรศัพท์มือถือที่จ่ายพลังงานจากแบตเตอรี่ DC แต่การใช้งานอื่นๆ เช่น ระบบเชิงเส้นแถบไฟที่ยาว 100 ม. รอบอาคารไม่สามารถใช้งานได้กับโครงการดังกล่าว

ไดรฟ์ DC ทนทุกข์ทรมานจากการสูญเสียในระยะไกล ซึ่งจำเป็นต้องใช้ไดรฟ์ U ที่สูงขึ้นตั้งแต่เริ่มต้น รวมถึงตัวควบคุมเพิ่มเติมที่ทำให้สิ้นเปลืองพลังงาน AC ทำให้ง่ายต่อการใช้หม้อแปลงเพื่อลดแรงดันไฟฟ้า U เป็น 240 V หรือ 120 V AC จากกิโลโวลต์ที่ใช้ในสายไฟ ซึ่งเป็นปัญหาสำหรับ DC มากกว่ามาก การใช้แรงดันไฟฟ้าหลัก (เช่น 120V AC) ต้องใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ระหว่างแหล่งจ่ายไฟและอุปกรณ์เองเพื่อให้ค่า U คงที่ (เช่น 12V DC) ความสามารถในการควบคุม LED หลายดวงเป็นสิ่งสำคัญ

Lynk Labs ได้พัฒนาเทคโนโลยีที่ช่วยให้ LED ได้รับพลังงานจากแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับ แนวทางใหม่คือการพัฒนาไฟ LED AC ที่สามารถทำงานโดยตรงจากแหล่งจ่ายไฟ AC อุปกรณ์ติดตั้ง LED แบบแยกอิสระหลายชิ้นมีหม้อแปลงไฟฟ้าอยู่ระหว่างเต้ารับติดผนังและอุปกรณ์ติดตั้งเพื่อให้ค่า U คงที่ที่ต้องการ

มีการพัฒนาบริษัทจำนวนหนึ่ง หลอดไฟ LEDซึ่งขันสกรูเข้ากับขั้วต่อมาตรฐานโดยตรง แต่มักจะมีวงจรขนาดเล็กที่แปลง AC เป็น DC ก่อนที่จะไปที่ LED

LED สีแดงหรือสีส้มมาตรฐานมีเกณฑ์ U อยู่ที่ 1.6 ถึง 2.1 V สำหรับ LED สีเหลืองหรือสีเขียวแรงดันไฟฟ้าจะอยู่ที่ 2.0 ถึง 2.4 V และสำหรับสีน้ำเงิน ชมพู หรือสีขาวจะมีแรงดันไฟฟ้าประมาณ 3.0 ถึง 3.6 V ตาราง ด้านล่างแสดงแรงดันไฟฟ้าทั่วไปบางส่วน ค่าในวงเล็บสอดคล้องกับค่ามาตรฐานที่ใกล้เคียงที่สุดในซีรี่ส์ E24

ข้อมูลจำเพาะแรงดันไฟฟ้าของแหล่งจ่ายไฟสำหรับ LED แสดงอยู่ในตารางด้านล่าง

การกำหนด:

• STD - LED มาตรฐาน;
• HL - ไฟแสดงสถานะ LED ความสว่างสูง;
• เอฟซี - การบริโภคต่ำ

ข้อมูลนี้เพียงพอสำหรับผู้ใช้ในการกำหนดพารามิเตอร์อุปกรณ์ที่จำเป็นสำหรับโครงการแสงสว่างอย่างอิสระ

อาจจำเป็นต้องตรวจสอบการมีอยู่ของกระแสที่ไหลในวงจรในสองสถานะ: มีอยู่หรือไม่ก็ได้ ตัวอย่าง: คุณกำลังชาร์จแบตเตอรี่ด้วยตัวควบคุมการชาร์จในตัวซึ่งเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงาน แต่จะควบคุมกระบวนการได้อย่างไร แน่นอนคุณสามารถรวมแอมป์มิเตอร์ไว้ในวงจรได้และคุณจะพูดถูก แต่คุณจะไม่ทำเช่นนี้ตลอดเวลา ง่ายกว่าที่จะสร้างตัวบ่งชี้การไหลของประจุลงในแหล่งจ่ายไฟ ซึ่งจะแสดงว่ากระแสไฟฟ้าไหลเข้าสู่แบตเตอรี่หรือไม่
ตัวอย่างอื่น. สมมติว่ามีหลอดไส้อยู่ในรถที่คุณมองไม่เห็นและไม่รู้ว่าเปิดอยู่หรือไหม้ไปแล้ว คุณยังสามารถรวมตัวบ่งชี้กระแสไฟฟ้าในวงจรเข้ากับหลอดไฟนี้และตรวจสอบการไหลได้ หากหลอดไฟดับจะมองเห็นได้ทันที
หรือมีเซ็นเซอร์บางชนิดที่มีไส้หลอด เซ็นเซอร์ก๊าซหรือออกซิเจนทาปา และคุณต้องรู้แน่ว่าไส้หลอดไม่ขาดและทุกอย่างทำงานปกติ นี่คือจุดที่ตัวบ่งชี้มาช่วยเหลือ แผนภาพที่ฉันจะให้ด้านล่าง
อาจมีการใช้งานได้มากมาย แน่นอนว่าแนวคิดหลักก็เหมือนกัน - การตรวจสอบการมีอยู่ของกระแสไฟฟ้า

วงจรแสดงกระแสไฟฟ้า

โครงการนี้ง่ายมาก ตัวต้านทานแบบดาวถูกเลือกขึ้นอยู่กับกระแสไฟฟ้าที่ควบคุมได้ตั้งแต่ 0.4 ถึง 10 โอห์ม สำหรับการชาร์จลิเธียม แบตเตอรี่ไอออนผมเอา 4.7 โอห์ม กระแสไฟฟ้าไหลผ่านตัวต้านทานนี้ (หากไหล) ตามกฎของโอห์ม จะมีการปล่อยแรงดันไฟฟ้าข้ามตัวต้านทานนี้ ซึ่งจะเปิดทรานซิสเตอร์ เป็นผลให้ไฟ LED สว่างขึ้นเพื่อระบุว่ากำลังชาร์จอยู่ ทันทีที่ชาร์จแบตเตอรี่ตัวควบคุมภายในจะปิดแบตเตอรี่และกระแสไฟฟ้าในวงจรจะหายไป ทรานซิสเตอร์จะปิดและไฟ LED จะดับลง แสดงว่าการชาร์จเสร็จสมบูรณ์
Diode VD1 จำกัดแรงดันไฟฟ้าไว้ที่ 0.6 V คุณสามารถรับกระแสใดก็ได้สำหรับกระแส 1 A ทุกอย่างขึ้นอยู่กับโหลดของคุณอีกครั้ง แต่คุณไม่สามารถใช้ Schottky Diode ได้เนื่องจากการดรอปของมันน้อยเกินไป - ทรานซิสเตอร์อาจไม่เปิดที่ 0.4 V คุณสามารถชาร์จแบตเตอรี่รถยนต์ผ่านวงจรดังกล่าวได้สิ่งสำคัญคือเลือกไดโอดที่มีกระแสสูงกว่า มากกว่ากระแสไฟชาร์จที่ต้องการ

ในตัวอย่างนี้ LED จะเปิดในขณะที่กระแสไหล แต่ถ้าคุณต้องการแสดงเมื่อไม่มีกระแสล่ะ? ในกรณีนี้จะมีวงจรที่มีตรรกะย้อนกลับ

ทุกอย่างเหมือนกันมีเพียงสวิตช์กลับด้านเท่านั้นที่ถูกเพิ่มเข้าไปในทรานซิสเตอร์ตัวเดียวของยี่ห้อเดียวกัน อย่างไรก็ตามทรานซิสเตอร์ที่มีโครงสร้างเดียวกัน อะนาล็อกในประเทศมีความเหมาะสม - KT315, KT3102
ขนานกับตัวต้านทานที่มี LED คุณสามารถเปิดออดได้และเมื่อตรวจสอบเช่นหลอดไฟไม่มีกระแสไฟฟ้าก็จะส่งเสียง สัญญาณเสียง- ซึ่งจะสะดวกมากและไม่ต้องแสดงไฟ LED บนแผงควบคุมอีกด้วย
โดยทั่วไป อาจมีแนวคิดมากมายว่าควรใช้ตัวบ่งชี้นี้ที่ไหน

สามารถประกอบไฟแสดงการชาร์จปัจจุบันบนไฟแสดงเรืองแสงหรือบนไฟ LED

ในการวัดกระแสด้วยความแม่นยำที่ยอมรับได้ไม่มากก็น้อย คุณจะต้องประกอบเครื่องขยายแรงดันไฟฟ้าจากสับเปลี่ยนบน LM358 และตัวบ่งชี้บน LM324 สองตัวหรือบน KT315 เท่านี้ก็เรียบร้อย :-) ฉันจะให้ไดอะแกรมแยกต่างหากของแอมพลิฟายเออร์พร้อมบอร์ดธรรมดาและแยกตัวบ่งชี้เอง การยึดด้านในดีขึ้นและง่ายขึ้น มีสองตัวเลือกสำหรับตัวบ่งชี้

วงจรเครื่องขยายเสียง ไดโอด D1, ตัวต้านทาน R3, ตัวเก็บประจุ C3 เป็นวงจรรวมเนื่องจากมีแรงดันเร้าใจของขั้วลบที่อินพุตและเราจำเป็นต้องได้รับ ความดันคงที่สัดส่วนกับกระแส การตั้งค่า: อย่าลืมตรวจสอบ 12 โวลต์ซึ่งมักพบธนาคารที่มีข้อบกพร่องจากนั้นจะใช้ตัวต้านทาน R2 เพื่อปรับเทียบการอ่านตัวบ่งชี้โดยใช้มัลติมิเตอร์ ใช้ตัวต้านทานการปรับกระแสเพื่อตั้งค่ากระแสสูงสุดและปรับตัวต้านทานเพื่อให้ไฟ LED สุดท้ายสว่างขึ้น ตัวเก็บประจุ C3 ทำงานเป็นตัวประสานและตั้งค่าความราบรื่นของการลดลงของการอ่านตัวบ่งชี้

รูปถ่ายของบอร์ดขยายแรงดันไฟฟ้าที่ประกอบขึ้นจากการแบ่ง (ยังไม่ได้บัดกรีทริมเมอร์)

แผนภาพแสดงสถานะสำหรับ KT 315 แน่นอนว่า “ศตวรรษที่ผ่านมา” และทั้งหมดนั้น คุณว่าไหม แต่จะเป็นอย่างไรหากพวกเขามีโถขนาด 3 ลิตร ไหนบอกว่าจะไปไหน? โยนมันออกไป? แต่คุณต้องไปตลาดและซื้อทรานซิสเตอร์แบบ SMD แต่ในกรณีนี้ยังมีพื้นที่อีกมาก ไม่จำเป็นต้องเจาะรูสำหรับ 315 เช่นกัน แต่ถึงกระนั้นก็เป็นทางเลือกของคุณ วงจรไม่สำคัญกับการเลือกใช้ทรานซิสเตอร์ แม้ว่าคุณจะบัดกรี MP10 ก็ตาม มันก็จะยังคงใช้งานได้

จำนวนทรานซิสเตอร์และ LED สามารถลดลงได้ เช่น 6 ชิ้น แต่เมื่อมีจำนวนมากก็สวยงามมากขึ้น รูปถ่ายของสายการผลิตที่ยังไม่มีการบัดกรี LED

และเค้าโครงก่อนหน้า:

ไม่จำเป็นต้องบัดกรีผู้ติดตามตัวปล่อย แต่สามารถเปิดได้โดยตรง มันทำงานได้โดยไม่ต้องใช้มัน เฉพาะการอ่านที่ลดลงอย่างรวดเร็วและไม่ราบรื่นบน LED ตัวเดียว บางครั้งในบางสำเนา จำเป็นต้องรวมไดโอดที่เชื่อมต่อโดยตรง เช่น KD522 ไว้ระหว่างเอาต์พุตของแอมพลิฟายเออร์และสาย นี่เป็นสิ่งจำเป็นเมื่อไฟ LED หนึ่งหรือสองดวงแรกสว่างขึ้นที่กระแสเป็นศูนย์ การตั้งสาย. ตัวบ่งชี้ที่ประกอบอย่างถูกต้องโดยไม่มีข้อผิดพลาดจะทำงานได้ทันที เราเชื่อมต่อตัวต้านทานแบบแปรผันเข้ากับอินพุต - แถบเลื่อนไปยังอินพุต, ปลายด้านขวาของตัวต้านทานไปที่ +, ด้านซ้ายเป็น - ใช้พลังงานหมุนตัวต้านทานและดูที่ไฟ LED พวกเขาควรจะสลับกันและดับลง ตัวบ่งชี้นี้มีการอ่านที่ไม่เป็นเชิงเส้นอย่างมีนัยสำคัญ (ในตอนแรกมีการอุดตันและมีโคกอยู่ตรงกลาง) แต่ค่อนข้างเหมาะสำหรับเครื่องชาร์จ เมื่อตั้งค่า เพียงทำเครื่องหมายค่าของ LED แต่ละอัน

ในบล็อกไดอะแกรมบนบอร์ด คุณต้องเพิ่มแหล่งจ่ายไฟ 6...8V สำหรับสายไฟ LED สำหรับตัวบ่งชี้เรืองแสง คุณไม่จำเป็นต้องเพิ่มแหล่งที่มานี้

รูปถ่าย รวบรวมการชาร์จตามแผนภาพด้านบน แต่ในยูนิต ATX (ไม่มีความแตกต่างโดยเฉพาะกับ AT ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือ TL494 ขับเคลื่อนจากสแตนด์บาย):

ภาพการติดตั้งบอร์ดขยายเสียง มันถูกบัดกรีเข้ากับเมนบอร์ดด้วยพิน: ตัวเรือนและ +22V

ด้านล่างนี้เป็นไดอะแกรมของตัวบ่งชี้โดยใช้แอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงาน ควรใช้ตัวบ่งชี้เรืองแสงเป็นตัวบ่งชี้ (วงจรง่ายกว่า) หากคุณใช้ LED คุณจะต้องเพิ่มตัวต้านทาน 2k อีก 8 ตัวและเชื่อมต่อเข้ากับตัวเครื่องด้วยแคโทด หลักการทำงานนั้นง่าย ไม่จำเป็นต้องปรับวงจร ยกเว้นการเลือกตัวต้านทานในวงจรทำความร้อน

วงจรนี้ใช้แอมพลิฟายเออร์สี่ตัวเพื่อสร้างตัวบ่งชี้แปดระดับ แอมพลิฟายเออร์ปฏิบัติการที่ใช้ในวงจรนี้คือ LM324 (หรือ LM393 หากคุณใช้ LED จากนั้นเราจะเชื่อมต่อขั้วบวกของพวกมันเข้ากับ + และแคโทดแต่ละตัวเข้ากับเอาต์พุตของมันเอง) นี่เป็น IC ที่ค่อนข้างธรรมดาและหาได้ไม่ยาก ตัวต้านทาน R2:.R10 เป็นตัวแบ่งที่กำหนดเกณฑ์การตอบสนองของแอมพลิฟายเออร์แต่ละตัว แอมพลิฟายเออร์ทำงานในโหมดตัวเปรียบเทียบ

รูปถ่ายของตัวบ่งชี้กระแสที่ประกอบบนตัวบ่งชี้เรืองแสง:

ติดกับผนังด้านหน้าโดยใช้ปืนกาวร้อนหรือหัวแร้ง

วงจรข้างต้นมีลักษณะกระแสไฟชาร์จแบบอ่อน กระแสไฟจะลดลงอย่างนุ่มนวลตลอดระยะเวลาการชาร์จ (เหมือนในรถยนต์)

การตั้งค่าประกอบด้วยการเลือก R3 ขึ้นอยู่กับการแบ่งของคุณ และเลือก R5 เพื่อจำกัดกระแสเอาท์พุตสูงสุดไว้ที่ 10 แอมแปร์ การปรับปรุงเส้นแสดงสถานะประกอบด้วยการติดตั้งและการปรับความต้านทานของทริมเมอร์สำหรับช่วงการแสดงผลปัจจุบันที่ 3 - 10 แอมแปร์เท่านั้น การตั้งค่าช่องปัจจุบัน เราเปลี่ยนตัวต้านทาน R5 ชั่วคราวด้วยทริมเมอร์ 10k และตั้งไว้ที่ตำแหน่งความต้านทานสูงสุด เราเชื่อมต่อมัลติมิเตอร์ในโหมดการวัดปัจจุบันที่ช่วง 10 แอมแปร์ เราเชื่อมต่อเครื่องกับเครือข่ายผ่านหลอดไฟ หากไฟกระพริบและยังคงสว่างจ้า แสดงว่ามีสิ่งผิดปกติ ให้ตรวจสอบการติดตั้ง หากแอมป์มิเตอร์แสดงกระแสในช่วง 0.2 ถึง 1 แอมแปร์แสดงว่าทุกอย่างเรียบร้อยดี เราตั้งค่าตัวต้านทานผันแปร R6 ไปที่โหมดแรงดันไฟฟ้าสูงสุดด้วยแถบเลื่อน และใช้ตัวต้านทานแบบทริมเมอร์เพื่อตั้งค่ากระแสเป็น 10 แอมแปร์ จากนั้นเราก็ปลดทริมเมอร์วัดและบัดกรีในตัวต้านทานคงที่ที่มีความต้านทานเท่ากัน การทำงานและการกำหนดค่าของช่องแรงดันไฟฟ้าจะคล้ายกับวงจรแรก

ให้เราดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับการป้องกันการกลับขั้วและการลัดวงจร โครงการนี้ถือเป็น "ความรู้" ในด้านความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือ ข้อดีคือคุณไม่จำเป็นต้องใช้รีเลย์หรือไทริสเตอร์ที่ทรงพลังซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าตกประมาณสองโวลต์ สามารถติดตั้งวงจรเป็นอุปกรณ์อิสระได้ ที่ชาร์จและแหล่งจ่ายไฟ การออกจากโหมดการป้องกันจะเป็นไปโดยอัตโนมัติทันทีที่ไฟฟ้าลัดวงจรหรือขั้วเกินถูกกำจัด เมื่อถูกกระตุ้น ไฟ LED “ข้อผิดพลาดในการเชื่อมต่อ” จะสว่างขึ้น

รายละเอียดของงาน: ในโหมดปกติ แรงดันไฟฟ้าที่ผ่าน LED และตัวต้านทาน R9 จะปลดล็อก VT1 และแรงดันไฟฟ้าทั้งหมดจากอินพุตจะไปยังเอาต์พุต ในระหว่างการลัดวงจรหรือการกลับขั้ว พัลส์กระแสจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมสวิตช์สนามและการแบ่งขั้วจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว ซึ่งนำไปสู่การเปิด VT2 ซึ่งจะข้ามแหล่งกำเนิดเกต แรงดันไฟลบเพิ่มเติมที่สัมพันธ์กับแหล่งกำเนิด (การตกคร่อมตัวแบ่ง) ครอบคลุม VT1 ต่อไป จะเกิดกระบวนการถล่มการปิด VT1 ไฟ LED จะส่องสว่างผ่าน VT2 แบบเปิด วงจรสามารถคงอยู่ในสถานะนี้ได้นานเท่าที่ต้องการจนกว่าการลัดวงจรจะหมดไป

แอมป์มิเตอร์แบบดิจิตอลบน LED เป็นวิธีที่สะดวกในการแสดงข้อมูลซึ่งไม่เพียง แต่โมดูลัสของค่าที่วัดได้เท่านั้นที่สำคัญ (ซึ่งสะดวกกว่ามากในการพิจารณาว่าไม่เบี่ยงเบน ตัวบ่งชี้การหมุนและตามขนาดของกราฟแท่งหรือการใช้จอแสดงผลขนาดเล็ก) แต่ยังรวมถึงความถี่ของการเปลี่ยนแปลงของพารามิเตอร์นี้ด้วย

คำอธิบายของวงจร

LED ไม่ได้ทรงพลังมาก แต่สามารถใช้ในกระแสไฟต่ำได้ วงจรไฟฟ้าเป็นที่ยอมรับและเหมาะสม ตัวอย่างเช่น เราสามารถพิจารณาวงจรสำหรับรับแอมป์มิเตอร์แบบดิจิทัลเพื่อกำหนดความแรงของกระแสใน แบตเตอรี่ยานพาหนะที่มีช่วงค่าระบุ 40...60 mA

ตัวเลือก รูปร่างแอมป์มิเตอร์บน LED ในคอลัมน์

จำนวนไฟ LED ที่ใช้จะกำหนดเกณฑ์ปัจจุบันที่ไฟ LED ดวงใดดวงหนึ่งจะเปิดขึ้น คุณสามารถใช้ LM3915 หรือไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีพารามิเตอร์ที่เหมาะสมเป็นแอมพลิฟายเออร์ในการดำเนินงานได้ อินพุตจะได้รับแรงดันไฟฟ้าผ่านตัวต้านทานความต้านทานต่ำใดๆ

สะดวกในการแสดงผลการวัดในรูปแบบแผนภูมิแท่ง โดยช่วงกระแสไฟที่ใช้จริงทั้งหมดจะถูกแบ่งออกเป็นหลายส่วนของ 5...10 mA ข้อดีของ LED คือวงจรสามารถใช้องค์ประกอบที่มีสีต่างกันได้ เช่น แดง เขียว น้ำเงิน เป็นต้น

ในการใช้งานแอมป์มิเตอร์แบบดิจิตอล คุณจะต้องมีส่วนประกอบต่อไปนี้:

1. ไมโครคอนโทรลเลอร์ประเภท PIC16F686 พร้อม ADC 16 บิต
2. จัมเปอร์ที่กำหนดค่าได้สำหรับเอาต์พุตสัญญาณสุดท้าย อีกทางหนึ่ง สวิตช์ DIP สามารถใช้เป็นสับเปลี่ยนอิเล็กทรอนิกส์หรือลัดวงจรในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปได้
3. แหล่งพลังงาน DC ซึ่งออกแบบมาสำหรับแรงดันไฟฟ้าในการทำงาน 5 ถึง 15 V (หากมีแรงดันไฟฟ้าคงที่ซึ่งตรวจสอบโดยโวลต์มิเตอร์ก็เหมาะ 6 V)
4. บอร์ดติดต่อที่คุณสามารถวาง LED SMD ได้สูงสุด 20 ดวง

วงจรไฟฟ้าของแอมป์มิเตอร์บนแหล่งกำเนิดไฟ LED

ลำดับของการจัดวางและการติดตั้งแอมป์มิเตอร์

สัญญาณกระแสอินพุต (ไม่เกิน 1 A) จ่ายจากแหล่งจ่ายไฟที่มีความเสถียรผ่านตัวต้านทานแบบแบ่งซึ่งเป็นแรงดันไฟฟ้าที่อนุญาตซึ่งไม่ควรเกิน 40...50 V จากนั้นเมื่อผ่านเครื่องขยายสัญญาณในการดำเนินงานสัญญาณจะถูกจ่าย ไปยังไฟ LED เนื่องจากค่าของกระแสเปลี่ยนแปลงไปในระหว่างที่สัญญาณผ่าน ความสูงของคอลัมน์จึงเปลี่ยนไปตามนั้น ด้วยการควบคุมกระแสโหลด คุณสามารถปรับความสูงของไดอะแกรมได้ โดยได้ผลลัพธ์ที่มีระดับความแม่นยำที่แตกต่างกัน

การติดตั้งบอร์ดด้วยส่วนประกอบ SMD สามารถวางได้ทั้งแนวนอนและแนวตั้งตามความต้องการของผู้ใช้ ก่อนเริ่มการสอบเทียบ ช่องดูจะต้องปิดด้วยกระจกสีเข้ม (ตัวกรองที่มีหลายหลาก 6...10 x ของหมวกกันน็อคสำหรับการเชื่อมทั่วไปจะเหมาะสม)

การสอบเทียบแอมป์มิเตอร์แบบดิจิทัลประกอบด้วยการเลือกค่าโหลดกระแสขั้นต่ำที่ไฟ LED จะติด การตั้งค่าจะแตกต่างกันไปในการทดลองซึ่งมีตัวต้านทานที่มีความต้านทานขนาดเล็ก (สูงถึง 100 mOhm) อยู่ในวงจร ข้อผิดพลาดในการอ่านค่าแอมป์มิเตอร์ดังกล่าวมักจะไม่เกินหลายเปอร์เซ็นต์

คุณรู้ไหมว่าคุณสามารถแปลงโวลต์มิเตอร์เก่าให้เป็นแอมมิเตอร์ได้ วิธีการทำเช่นนี้ - ดูวิดีโอ:

วิธีปรับค่าตัวต้านทานปรับค่า

ในการทำเช่นนี้ ความแรงของกระแสที่ไหลผ่าน LED เฉพาะจะถูกตั้งค่าตามลำดับ ผู้ทดสอบทั่วไปสามารถใช้เป็นอุปกรณ์ควบคุมได้ โวลต์มิเตอร์จะรวมอยู่ในวงจรก่อนไมโครคอนโทรลเลอร์ และแอมมิเตอร์หลังจากนั้น เพื่อกำจัดอิทธิพลของการกระเพื่อมแบบสุ่มจึงเชื่อมต่อตัวเก็บประจุแบบปรับให้เรียบด้วย

ข้อได้เปรียบในทางปฏิบัติในการสร้างอุปกรณ์ด้วยตัวเอง (ควรมีไฟ LED ไม่น้อยกว่าสี่ดวง) คือความเสถียรของวงจรโดยมีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในช่วงกระแสไฟที่ระบุเริ่มแรก ต่างจากไดโอดทั่วไปซึ่งจะล้มเหลวหากเกิดการลัดวงจร ไฟ LED จะไม่สว่างขึ้น

ไดโอด LED เช่นเดียวกับมิเตอร์วัดกระแสไฟฟ้าในแบตเตอรี่รถยนต์ ไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดค่าใช้จ่ายและถนอมแบตเตอรี่ แต่ยังช่วยให้คุณอ่านค่าที่อ่านได้ในวิธีที่สะดวกยิ่งขึ้น

ในทำนองเดียวกันคุณสามารถสร้างได้ โวลต์มิเตอร์แบบดิจิตอล- องค์ประกอบ 12 V เหมาะสำหรับเป็นแหล่งกำเนิดแสงสำหรับการใช้งานนี้ และการมีส่วนแบ่งเพิ่มเติมในวงจรโวลต์มิเตอร์จะช่วยให้ใช้ความสูงทั้งหมดของกราฟแท่งได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น