מד מתח LED מובנה. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

מד מתח LED מובנה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מְכוֹנִית. מכשירים אלקטרוניים

תיאורים של מכשירים לתצוגת אור של רמות מתח כבר פורסמו בדפי המגזין שלנו. נראה, מה עוד אפשר להוסיף למה שפורסם? מסתבר שזה אפשרי! המאמר שלהלן מאשר זאת: חובב רדיו אמיתי לא ממהר לשקול כל בעיה שנפתרה...

מד מתח המותקן על לוח המחוונים של מכונית מאפשר לנטר במהירות את רמת המתח ברשת המשולבת שלה, מכשיר כזה אינו דורש רזולוציה גבוהה, אך הוא מצריך יכולת לקרוא בקלות ובמהירות את הקריאות. מחוון מתח LED דיסקרטי עונה בצורה הטובה ביותר לתנאים אלה. מכשירים כאלה הפכו נפוצים מאוד להערכת רמות מתח והספק (בציוד להגברת קול). הם מיושמים בדרך כלל בשתי דרכים.

הראשון מתואר בפירוט ב-[1]. המהות שלו היא ששורת נוריות מחוברת למקור המתח הנמדד באמצעות מחלק מתח התנגדות רב מוצא. מאפייני הסף של נוריות LED, טרנזיסטורים ודיודות משמשים כאן. עבור הפשטות של מחוון כזה, אתה צריך לשלם עם סף לא ברור עבור הדלקת נוריות (כפי שציין המחבר ב [2]). מכשירים כאלה נמכרו פעם בצורה של מכשירי רדיו.

השיטה השנייה היא להשתמש במשוואה נפרדת כדי להדליק כל נורית, השוואת חלק מאות הקלט עם אחד ייחוס (כמו, למשל, ב-[3]). בשל הרווח הגבוה של המשווים, לרוב מבוצע על מגברי op-amp, ספי ההדלקה והכיבוי ברורים מאוד, אך עבור המחוון נדרשים הרבה שבבים. מגברים מרובע הפעלה הם כרגע עדיין יקרים, ושבב אחד כזה יכול להניע רק ארבע נוריות LED.

לבסוף, אי אפשר שלא לציין עבודה (4), שבה נעשה שימוש בעיקרון של המרה אנלוגית לדיגיטל. לעיצוב הזה יש יתרונות רבים, אבל עדיין יש הרבה חלקים, וגם לא חסכוני.

מד המתח שהובא לידיעתכם מותאם לאור האמור לעיל - בו מתקבלות רמות סף ברורות להצתת LED תוך שימוש במינימום אלמנטים זולים, חסכוניים וזמינים באופן נרחב. עקרון הפעולה של המכשיר מבוסס על מאפייני הסף של מיקרו-מעגל דיגיטלי.

המכשיר (ראה תרשים באיור 1) הוא מחוון בן שש רמות. לנוחות השימוש במכונית, מרווח המדידה נבחר להיות 10...15 V בשלבים של 1 V. גם המרווח וגם הצעד ניתנים לשינוי בקלות.

מד מתח LED על הלוח

התקני סף הם שישה ממירים DD1,1-DD1.6, שכל אחד מהם הוא מגבר מתח לא ליניארי עם רווח גבוה. רמת מיתוג הסף של ממירים היא כמחצית ממתח האספקה של המיקרו-מעגל, כך שנראה שהם משווים את מתח הכניסה למחצית ממתח האספקה.

אם מתח הכניסה של המהפך חורג מרמת הסף, יופיע מתח ברמה נמוכה במוצא שלו. לכן, הנורית המשמשת כעומס המהפך תופעל על ידי זרם הפלט (הנכנס). כאשר תפוקת הממירים גבוהה, הנוריות נסגרות ונכבות.

מהיציאות של המחלק ההתנגדות R1-R7, החלק המתאים של מתח הרשת המובנה מסופק לכניסת הממירים. כאשר המתח המשולב משתנה, גם המניות שלו משתנות באופן יחסי. מתח האספקה של הממירים וקו ה-LED מיוצב על ידי מייצב המיקרו-מעגל DA1. ערכי הנגדים R1-R7 מחושבים בצורה כזו לקבלת שלב מיתוג השווה ל-1 V.

קבל C2 יחד עם הנגד R1 יוצרים מסנן בתדר נמוך המדכא עליות מתח קצרות טווח שיכולות להתרחש, למשל, בעת התנעת מנוע. היצרן של מייצבי מיקרו-מעגלים ממליץ להתקין קבל C1 כדי לשפר את יציבותם בתדרים גבוהים. נגדים R8-R13 מגבילים את זרם המוצא של הממירים.

כיצד לחשב נגדים R1-R7? למרות העובדה שטרנזיסטורי אפקט שדה מותקנים בכניסה של ממירים DD1.1.-D1.6, אשר למעשה אינם צורכים זרם כניסה, יש מה שנקרא זרם דליפה. זה מאלץ את בחירת הזרם דרך המחלק להיות הרבה יותר גדול מזרם הדליפה הכולל של כל ששת הממירים (לא יותר מ-6X10-5 μA). הזרם המינימלי דרך המחלק יהיה במתח המצוין המינימלי של 10 וולט.

בואו נגדיר את הזרם הזה ל-100 μA, שזה בערך פי מיליון יותר מזרם הזליגה. אז ההתנגדות הכוללת של המחלק RД=R1+R2+RЗ+R4+R5+R6+R7 (בקילו אוהם, אם המתח הוא בוולט והזרם הוא במיליאמפר) צריכה להיות שווה ל: Rд=Uвx min /Imin = 10V/0,1mA = 100kOhm.

כעת הבה נחשב את ההתנגדות של כל אחד מהנגדים בתנאי Upor = Upit/2, כלומר במקרה הנדון Upor = 3 V. עם מתח כניסה של 15 V, 7 V אמור לרדת על הנגד R3, והזרם דרך זה (שווה לזרם דרך המחלק כולו) Id=UBX/Rd=15 V/100 kOhm=0,15 mA=150 μA, ואז ההתנגדות של הנגד R7: R=Upop/Id; R7=3 V/0,15 mA=20 kOhm.

בכניסה של המהפך DD1.5 צריך להיות 3 V עם מתח כניסה של 14 V. הזרם דרך המחלק במקרה זה הוא Id = 14 V/100 kOhm = 0,14 mA. ואז ההתנגדות הכוללת R6+R7=Upop/Id=3/0,14-21,5 kOhm.

מכאן R6=21,5-20=1,5 קילו אוהם.

ההתנגדות של הנגדים הנותרים של המחלק נקבעת באותו אופן: R5=UporkhRd/Uin-(R6+R7)-1,6 kOhm; R4-2 kOhm, RЗ-2,2 kOhm, R2-2.7 kOhm ולבסוף, R1=Rд-(R2+RЗ+R4+R5+R6+R7) = 70 kOhm-68 kOhm.

באופן כללי, כידוע, מתח הסף של רכיבי מיקרו-מעגל CMOS הוא בטווח שבין 1/3Upit ל-2/3Upit. ידוע גם שלאלמנטים של מיקרו-מעגל אחד המיוצרים במחזור טכנולוגי יחיד על שבב בודד יש ערכי סף מיתוג כמעט זהים. לכן, כדי להגדיר במדויק את "תחילת הסולם" של מד המתח, די להחליף את הנגד R1 במעגל סדרתי המורכב מגוזם עם הערך המחושב וקבוע עם ערך חצי מהערך המחושב.

יציבות הטמפרטורה של המכשיר גבוהה מאוד. כאשר הטמפרטורה משתנה מ-10 ל-+60 מעלות צלזיוס, סף התגובה משתנה בכמה מאיות וולט. למייצב המיקרו-מעגלים DA1 יש גם יציבות טמפרטורה שאינה גרועה מ-30 mV בטווח של 0...100 מעלות צלזיוס.

מתח המוצא של מייצב DA1 לא צריך להיות פחות מ-6 וולט, אחרת הממירים לא יוכלו לספק את הזרם הנדרש דרך הנוריות. ממירי המיקרו-מעגל K561LN2 מאפשרים זרם מוצא של עד 8 mA. ניתן להחליף נוריות AL307BM בכל אחרות על ידי חישוב מחדש של הערכים של נגדים מגבילי זרם R8-R13. קבלים יכולים להיות גם כל אחד עם מתח נקוב של לפחות 10 וולט.

כדי להגדיר, המכשיר המורכב מחובר ליציאה של מקור מתח מתכוונן, אשר ידמה את הרשת המשולבת. לאחר שהגדרת את מתח המוצא של המקור ל-10 וולט, ואת ההתנגדות של נגד הזיזה למקסימום, סובב את המחוון שלו עד שנורית HL1 תידלק. הרמות הנותרות מוגדרות אוטומטית.

חלקי מד המתח מותקנים על לוח מעגלים מודפס העשוי מרבד מצופה פיברגלס בעובי 1 מ"מ. ציור הלוח מוצג באיור. 2. הוא נועד להתקין נגד כוונון SPZ-33, והשאר - MLT-0,125, קבל C1 - KM, C2 - K50-35.

מד מתח LED על הלוח

הלוח מחובר לתחתית קופסת הפלסטיק עם שני ברגים M2,5 על מעמדים צינוריים ועוד אחד מאותו סוג, הלוחץ בו זמנית את שבב DA1 ללוח. שימו לב שמיקרו-מעגל זה מותקן עם קצה פלסטיק (לא מתכת) ללוח. מעמד צינורי מותקן גם בין גוף השבב ללוח, אך הוא מקוצר.

לפני ההתקנה, מובילי ה-LED מכופפים ב-90 מעלות כך שהצירים האופטיים שלהם מקבילים למישור הלוח. בתי ה-LED צריכים לבלוט מעבר לקצה הלוח, ובמהלך ההרכבה הסופית של המכשיר, להיכנס לחורים שנקדחו בקצה הקופסה.

היציבות של המייצב ושל המכשיר כולו תהיה אפילו גבוהה יותר אם יחובר קבל בקיבולת 8 מיקרון לכניסת המיקרו-מעגל (בין פינים 17 ל-0,1). על מנת להגן על המייצב מפני עליות מתח אקראיות ברשת המשולבת, שהמשרעת שלה יכולה להגיע ל-80 - 00 וולט, יש לחבר קבל נוסף במקביל לקבל זה - תחמוצת. זה חייב להיות בעל קיבולת של לפחות 1000 μF ומתח נקוב של 25 V. לקבל זה תהיה השפעה מועילה גם על פעולת ציוד הגברה רדיו וקול במכוניות.

ספרות

Nechaev I. מחוון רמת אות LED. - רדיו, 1988, מס' 12, עמ'. 52.
Isaulov V., Vasilenko E. מחוון רמת הקלטה פשוט. - RadioAmator, 1995, מס' 3, עמ'. 5.
Tikhomirov A. מחוון מתח רשת על הלוח. - RadioAmator, 1996, מס' 10, עמ'. 2.
Gvozditsky G. מחוון מתח רשת על הלוח. - רדיו, 1992, מס' 7, עמ'. 18-20.

מחבר: O. Klevtsov, דנייפרופטרובסק, אוקראינה

ראה מאמרים אחרים סעיף מְכוֹנִית. מכשירים אלקטרוניים.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

פלאש NAND 4D חדשני 08.11.2018

חברת SK Hynix הקוריאנית, יצרנית השבבים השנייה בגודלה בעולם, הציגה את זיכרון הפלאש 4D NAND החדשני הראשון אי פעם.

החידוש הוא זיכרון TLC NAND בן 96 שכבות המשתמש בטכנולוגיות זיכרון מלכודת מטען (CTF) ו-PUC (Peri. Under Cell). צפיפות הגביש היא 512 Gbit.

הקידומת 4D פירושה שימוש לא רק באינטגרציה האנכית של תאי זיכרון, אלא גם במיקום של מעגלים היקפיים בשכבה הבסיסית.

פריסה דומה נראתה בעבר, כמו גם טכנולוגיית CTF. החידוש של SK Hynix טמון ביישום בו-זמני של CTF ו-PUC כאחד.

הפתרון החדש איפשר להקטין את גודל השבב ביותר מ-30%, בעוד שמספר השבבים לכל רקיק, להיפך, גדל ב-49% לעומת גבישי NAND תלת-ממדיים בעלי 72 שכבות באותה צפיפות.

עוד חדשות מעניינות:

▪ המומנט המגנטי של המיון הוא הכוח החמישי של הטבע

▪ עדשת מאקרו Meike MK-85mm F2.8

▪ חשמל על הירח

▪ התקף לב מחכה על הכביש

▪ אין להכניס חיות מחמד למיטה

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר טכנולוגיית מפעל בבית. בחירת מאמרים

▪ מאמר חזור, אני אסלח על הכל! ביטוי עממי

▪ מאמר מהו פחמן? תשובה מפורטת

▪ מאמר דובדבן ציפור racemosus. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר מודד דיגיטלי M832. ערכת חשמל, תיאור, מאפיינים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר יחידת אספקת חשמל עם קבל מרווה, 220/3 וולט 0,5 אמפר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר