Aktuálne regulovaný tester LED: 4 kroky (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 12:02

Mnoho ľudí predpokladá, že všetky LED diódy je možné napájať konštantným 3V zdrojom. LED diódy majú v skutočnosti nelineárny vzťah prúd-napätie. Prúd rastie exponenciálne s dodávaným napätím. Existuje tiež mylná predstava, že všetky LED diódy danej farby budú mať špecifické dopredné napätie. Predné napätie LED diódy nezávisí iba od farby a je ovplyvnené inými faktormi, ako je veľkosť LED diódy a jej výrobca. Ide o to, že životnosť vašej LED diódy sa môže znížiť, ak nie je správne napájaná. Aj keď existujú kalkulačky, ktoré vám hovoria o odpore, ktorý je potrebné zapojiť do série s vašou diódou LED, stále musíte uhádnuť prevádzkové napätie a aktuálne. LED diódy zvyčajne neobsahujú list s údajmi a akékoľvek špecifikácie, s ktorými prichádzajú, môžu byť veľmi nepresné. Tento malý obvod vám umožní určiť presné napätie a prúd dodávané do vašej LED diódy. LED tester nie je môj pôvodný nápad. Tu som na to natrafil. Skoro som testoval svoje LED diódy ako on predtým, ako vyrobil tester; zapojením diódy LED, potenciometra, napájania a multimetra. Metódy nie sú najelegantnejšie a často veľmi problematické. Obvod regulátora prúdu nebol pre mňa nový, ale nikdy ma nenapadlo ho použiť ako tester LED. Považujem však svoju dosku za úhľadnejšiu, pričom testovacie podložky/slučky sú usporiadané intuitívnejšie. A aj keď nie je žiadna raketová veda na výrobu rozloženia DPS podľa schém, pre vaše pohodlie dodávam svoje rozloženie. Ak sa pozriete na pôvodnú webovú stránku autora, všimnete si, že v testeri mám niečo navyše. Použil obojstrannú dosku, a preto si môže dovoliť spájkovať súčiastky na jednej strane a mať veľké ploché podložky na druhej strane. V čase, keď som robil svoje, mi došli obojstranné dosky. Najprv som myslel na to, že budem mať k základnej doske extra malý kúsok dosky chrbtom k sebe a spojím ich, aby som získal čiastočnú obojstrannú dosku. Potom som si povedal, že by som mohol urobiť zásuvku, aby boli veľké testovacie podložky odnímateľné a mohli byť zapojené do nepájivej dosky na iné účely. Keď som si predstavil, ako to bude vyzerať, uvedomil som si, že to bude mať dosť vysoký profil, a premýšľal som nad riešením na zníženie výšky. Potom mi došlo, že by som pravdepodobne mohol využiť priestor pod ním a pridať magnet, aby sa diódy LED (priechodné aj SMD) prilepili na podložky bez toho, aby som ich tam držal. Rýchlo som testoval myšlienku pomocou magnetu a niektorých komponentov a zdalo sa, že to funguje. Napadlo ma napísať inštrukciu na tester LED iba vtedy, keď som uvidel Get The LED Out! súťaž. LED tester som už používal nejaký čas, takže to bolo zdokumentované po jeho dokončení a môžu chýbať fotografie prebiehajúceho projektu. Ak je niečo potrebné objasniť alebo vysvetliť, neváhajte a pošlite komentár. Predpokladám, že čitateľ bude mať aspoň základné znalosti z oblasti elektroniky a dostatočné znalosti v oblasti spájkovania a výroby DPS. Tento projekt má tri podradené pokyny, pretože cítite, že každá časť si zaslúži svojho vlastného sprievodcu:- Ďalšia metóda rýchleho prototypovania DPS- Adaptér na povrchovú montáž (SMD)- Nástroj na otáčanie gombíka Trimpot

Krok 1: Zoznam komponentov

Komponenty pre hlavný obvod: 1 x 9 V batéria, 1 x 9 V batéria, 1 x 2-kolíkový konektor konektora (kolíky a puzdro) 3x 1-kolíková zásuvka SIL, 1 x 2-kolíkový konektor samec, 1 x 2-kolíkový konektor, 1 x skratovací blok, 1 x 100nF kondenzátor, 1 x 1N4148 dióda, 1 x LM317LZ pozitívne nastaviteľný regulátor 1 x 39 ohmový rezistor 1 x 500 ohm štvorcový horizontálny trimpot 1 x zásuvka 1 x 8-kolíková zásuvka IC (potrebné iba v prípade, že vyrábate adaptér) 1 x 50 mm x 27 mm medená doska Materiály pre magnetický adaptér SMD (voliteľné): 1 x Magnet 2 x 4-kolíkový konektor 1 x 12 mm x 27 mm medená doskaKondenzátor a dióda nie sú pre prevádzku tohto obvodu rozhodujúce. Použil som ich, aby moja doska vyzerala viac osídlená. Znížil som hodnotu odporu na 39 ohmov (môže byť ťažšie nájsť) namiesto 47 ohmov, aby môj tester mohol vydávať maximum asi 32 mA. Verzia Davida Cooka môže produkovať až okolo 25mA. Používam niekoľko vysokovýkonných diód LED a 25 mA ešte nestačí, 32 mA na krátke doby by malo byť relatívne neškodné pre slabšie diódy. Ak ste spokojní s max. 25mA, môžete použiť odpor 47 ohmov. Maximálny a minimálny výstupný prúd môžete určiť vydelením hodnoty referenčného napätia na LM317LZ (1,25 V na základe môjho technického listu) hodnotou vášho snímacieho odporu. (trimpot + odpor je správny). Minimálny výstupný prúd (trimpot nastavený na max. 500 ohmov): 1,25 V / (500 ohm + 39 ohm) = 0,0023A = 2,3 mA Max výstupný prúd (trimpot nastavený na min. 0 ohmov): 1,25 / (0 ohmov + 39 ohmov) = 0,0321A = 32,1mA Pomocou vyššie uvedených rovníc vytvorte LED tester s iným rozsahom výstupného prúdu, ak si to želáte. Nezabudnite, že LM317LZ je obmedzený na maximálny výstupný prúd 100mA. Budete tiež potrebovať spájkovacie zariadenie, obojstrannú lepiacu pásku (na pripevnenie DPS k batérii) a nástroje a materiály na výrobu DPS (závisí od použitej metódy)). To všetko by ste už mali mať k dispozícii, ak ste niekedy robili domácu elektroniku.

Krok 2: Schéma obvodu a rozloženie

Schému a rozloženie nájdete na obrázkoch. Pokyny na výrobu DPS nájdete v tomto návode. Instructable používa tento obvod ako príklad, takže ho môžete priamo sledovať. Nezabudnite skontrolovať výstup vášho regulátora. Zahrnul som aj PDF rozloženie, ktoré môžete vytlačiť. NEPOUŽÍVAJTE mierku pri tlači, ak chcete rozloženie použiť ako masku na fotolitografiu alebo prenos tonera.

Krok 3: Popis a podrobnosti

Krimpujte kolíkové konektory pomocou vodičov 9V svorky na batériu. Ak chcete predísť nesprávnemu pripojeniu napájania, môžete namiesto toho použiť polarizované hlavičky. Nepoužil som polarizované hlavičky, pretože som nemal žiadne po ruke a dióda je tam na ochranu proti spätnému napätiu. Testovacie slučky sú skvelý nápad, ktorý som bez hanby zapojil z miestnosti robota. Jedná sa jednoducho o slučku medeného drôtu medzi dvoma blízkymi otvormi. Všimnite si, že moje testovacie slučky sú trochu škaredé, pretože som ich zabudol pred spájkovaním na PCB predcínovať. V čase, keď som si uvedomil, že som zabudol, som už dosku plošných spojov prilepil na batériu a nechcel som ju odstrániť, preto to škaredé pocínovanie. Nezabudnite si vopred pocínovať svoje! Testovacie slučky sú skvelé na prichytenie pomocou aligátorových spôn alebo zavesenie na testovacie háčiky/spony. Použil som jednostrannú medenú dosku, takže na hornej strane nebolo možné mať testovacie podložky. Aj keby som používal obojstrannú medenú dosku, potreboval by som spôsob, ako spojiť spodnú vrstvu s hornou vrstvou. Problém je v tom, že nemám rád priechodky vyrobené spájkovaním drôtu medzi týmito dvoma vrstvami, je to škaredé. Moje riešenie bolo použiť zásuvky SIL. SIL znamená Single In-Line pre tých z vás, ktorí nevedia. Tieto sú podobné zásuvkám IC obrábaných strojom, ale namiesto dvoch riadkov je iba jeden. Zásuvky sú ako bežné hlavičky v tom, že môžete prerušiť alebo odrezať riadok s toľkými kolíkmi, koľko chcete. Jednoducho odlomte/odrežte 3 1-kolíkové zásuvky (jedna pre každú testovaciu podložku). Potom odlomte/odrežte plastový držiak, aby sa odhalila vodivá časť. Všimnite si, že kolík má štyri priemery. Odrežte najužší koniec. Ďalší najužší koniec bude vložený do vašej DPS, takže vašu dieru a medenú podložku bude potrebné zväčšiť. Zásuvky poskytujú peknú jamku, do ktorej môžete strčiť špicaté hroty multimetrových sond. Nie je vhodné, aby sa zmestili, ale pomáha zabrániť kĺzaniu sond. Môžete tiež vložiť vodiče a prípadne ich pripojiť k portu ADC vášho mikrokontroléra. Magnetický adaptér SMD je k testeru pripojený pomocou zásuvky IC. Na to budete musieť použiť bežnú verziu zásuviek IC, pretože hlavičky samcov sa nezmestia do zásuviek IC obrábaných nástrojov. Stačí rozdeliť 8-kolíkovú zásuvku IC a spájkovať na dosku plošných spojov. Môžete ísť o krok ďalej ako ja a pred spájkovaním odložiť všetky malé výčnelky, aby všetko sedelo pekne a plocho. Ak to urobíte, nevyhnutne odstránite malú časť vodivej časti, ktorá nepoškodí. Kolíky záhlavia na adaptéri boli zámerne skrátené tak, aby úplne zapadli do zásuvky. Vďaka tomu hlavička leží v jednej rovine s päticou bez medzery medzi nimi, vytvára krajší vzhľad a nižší celkový profil. V tomto návode nájdete návod na výrobu magnetického adaptéra SMD.

Krok 4: Ako používať tester

Existujú dva spôsoby testovania LED. Najprv ho môžete zapojiť do ženskej hlavičky. Na základe prvého obrázku je anóda horným otvorom a katóda dolným otvorom. Za druhé, môžete použiť magnetický adaptér SMD. Jednoducho umiestnite svorky LED na adaptér a tam sa prilepí. Podobne anóda je horná podložka a katóda je dolná podložka. Magnetický adaptér SMD, ako naznačuje názov, má slúžiť na testovanie LED diód SMD. Nemám po ruke žiadne LED diódy SMD, ale magnetický adaptér SMD funguje, ako je vidieť, keď som ho testoval s bežnou diódou. Podložky sú tiež skvelé na rýchle priloženie vodičov vašej diódy LED na kontrolu polarity, farby a jasu. Skratovania podložiek sa nemusíte báť, pretože prúd bude obmedzený na maximálne 32mA. Obvod ani batéria nebudú poškodené. Tento tester bol navrhnutý pre pohodlie pri meraní napätia a prúdu. Môžete použiť testovacie podložky alebo testovacie slučky. Stredná testovacia podložka/slučka je bežná. Horná testovacia podložka/slučka (pozri 1. obrázok) slúži na meranie napätia a dolná testovacia podložka/slučka slúži na meranie prúdu. Pri meraní prúdu budete musieť odstrániť skratovací blok. Na intuitívne účely bola prepojka umiestnená medzi stredné a spodné testovacie podložky/slučky. Za predpokladu, že vaša LED dióda nemá žiadne špecifikácie, chceli by ste vedieť, aký prúd a napätie je potrebné dodať, aby ste získali požadovaný jas. Najprv pripojte multimetr na meranie prúdu a odstráňte skratovací blok. Umiestnite LED diódu na tester a upravte trimp (tento jednoduchý nástroj môžete použiť na otáčanie gombíkom), kým nie ste spokojní s jasom. Ak si nie ste istí maximálnym prúdom, ktorý môžete dodať do svojej LED diódy, je zvyčajne bezpečné predpokladať optimálny pracovný prúd 20 mA. Zaznamenajte si, koľko prúdu preteká LED diódou (predpokladajme, že je to 25 mA). Ďalej vymeňte skratovací blok a zmerajte napätie. Zaznamenajte si to (predpokladajme, že je to 1,8 V). Teraz povedzme, že chcete napájať túto LED diódu z 5V zdroja. Potom by ste museli znížiť 3,2 V z 5 V, aby ste dosiahli 1,8 V potrebného na napájanie vašej LED diódy (5 V - 1,8 V = 3,2 V). Pretože vieme, že vaša LED dióda spotrebuje 25 mA, môžeme preto vypočítať odpor potrebný na pokles 3,2 V z rovnice V / I = R,3,2 V / 0,025 A = 128 ohmov. Teraz môžete k sérii LED a napájaniu pripojiť 128 ohmový odpor v sérii s 5V získate presný jas, ktorý chcete. Väčšinu času nebudete môcť nájsť odpor s presnou hodnotou odporu, ktorú ste vypočítali. V takom prípade možno budete chcieť získať ďalšiu najvyššiu hodnotu odporu, aby ste boli v bezpečí. Šťastné testovanie!