Aktualny regulowany tester LED: 4 kroki (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:34

Wiele osób zakłada, że wszystkie diody LED mogą być zasilane stałym źródłem zasilania 3V. Diody LED w rzeczywistości mają nieliniową zależność prąd-napięcie. Prąd rośnie wykładniczo wraz z dostarczanym napięciem. Istnieje również błędne przekonanie, że wszystkie diody LED danego koloru będą miały określone napięcie przewodzenia. Napięcie przewodzenia diody LED nie zależy wyłącznie od koloru i zależy od innych czynników, takich jak rozmiar diody LED i jej producent. Chodzi o to, że oczekiwana żywotność diody LED może ulec pogorszeniu, gdy nie jest prawidłowo zasilana. Chociaż istnieją kalkulatory, które informują o rezystancji połączenia szeregowego z diodą LED, nadal będziesz musiał zgadywać napięcie robocze i obecny. Diody LED zwykle nie są dostarczane z arkuszem danych, a wszelkie specyfikacje, z którymi są dostarczane, mogą być niedokładne. Ten mały obwód pozwoli ci określić dokładne napięcie i prąd do zasilania twojej diody LED. Tester LED nie jest moim oryginalnym pomysłem. Natknąłem się na to tutaj. Prawie testowałem swoje diody LED, tak jak on to robił, zanim stworzył tester; podłączenie diody LED, potencjometru, zasilacza i multimetru. Niezbyt elegancka metoda i często bardzo kłopotliwa. Obwód regulatora prądu nie był dla mnie nowy, ale nigdy nie przyszło mi do głowy, aby użyć go jako testera LED. Uważam jednak, że moja tablica jest schludniejsza, a klocki/pętle testowe ułożone są w bardziej intuicyjny sposób. I chociaż tworzenie układu PCB na podstawie schematów nie jest nauką rakietową, dostarczam mój układ dla Twojej wygody. Jeśli zajrzysz na oryginalną stronę internetową autora, zauważysz, że mam coś ekstra w moim testerze. Zastosował płytkę dwustronną, dzięki czemu może sobie pozwolić na lutowanie elementów z jednej strony i duże płaskie podkładki z drugiej strony. Zabrakło mi tablic dwustronnych w czasie, gdy robiłem swoją. Na początku myślałem o dodatkowym małym kawałku płytki tyłem do siebie z płytą główną i lutowaniu dwóch razem, aby uzyskać częściowo dwustronną płytkę. Potem pomyślałem, że może mógłbym zrobić gniazdo, aby duże podkładki testowe były wyjmowane i można je było podłączyć do płytki stykowej do innych celów. Wyobrażając sobie, jak by to wyglądało, zdałem sobie sprawę, że będzie miał dość wysoki profil i myślałem o rozwiązaniu, które pozwoliłoby zmniejszyć wysokość. Wtedy przyszło mi do głowy, że prawdopodobnie mógłbym wykorzystać przestrzeń pod spodem i dodać magnes, aby diody LED (zarówno przewlekane, jak i SMD) przykleiły się do padów bez mojego trzymania ich tam. Szybko przetestowałem ten pomysł za pomocą magnesu i niektórych komponentów i wydawało się, że zadziałał. Przyszło mi do głowy napisanie instrukcji na testerze LED, gdy zobaczyłem Get The LED Out! Konkurs. Z testera LED korzystałem już od dłuższego czasu, więc zostało to udokumentowane po jego zakończeniu i może brakować zdjęć projektu w toku. Jeśli jest coś, co wymaga wyjaśnienia lub wyjaśnienia, nie wahaj się opublikować komentarza. Zakładam, że czytelnik będzie miał przynajmniej podstawową wiedzę z zakresu elektroniki i wystarczające umiejętności w zakresie lutowania i wytwarzania PCB. Ten projekt ma trzy podinstrukcje, ponieważ ja poczuj, że każda część zasługuje na swój własny przewodnik: - Kolejna szybka metoda prototypowania PCB - Adapter magnetycznego urządzenia do montażu powierzchniowego (SMD) - Narzędzie do obracania pokrętła Trimpot

Krok 1: Lista komponentów

Komponenty obwodu głównego:1x bateria 9V1x zacisk baterii 9V1x 2-pinowe złącze żeńskie (piny i obudowa)3x 1-pinowe gniazdo SIL1x 2-pinowe męskie złącze1x 2-pinowe męskie złącze kątowe 1x blok zwierający 1x kondensator 100nF1x dioda 1N41481x LM317LZ z regulacją dodatnią regulator1x rezystor 39 omów1x kwadratowy trymer poziomy 500 omów1x gniazdo żeńskie1x 8-pinowe gniazdo IC (potrzebne tylko w przypadku tworzenia adaptera)1x 50mm X 27mm miedziana płyta platerowanaMateriały do magnetycznego adaptera SMD (opcjonalnie): 1x Magnet2x 4-pinowe męskie złącze1x Płytka miedziana 12mm X 27mm Kondensator i dioda nie mają kluczowego znaczenia dla działania tego obwodu. Użyłem ich, aby moja płyta wyglądała na bardziej zaludnioną. Zmniejszyłem wartość rezystora do 39 omów (może być trudniejsze do znalezienia) zamiast 47 omów, aby mój tester mógł wyprowadzić maksymalnie około 32 mA. Wersja Davida Cooka może wyprowadzać do około 25mA. Używam niektórych diod LED o dużej mocy, a 25mA to za mało, ale 32mA dla krótkich czasów powinno być stosunkowo nieszkodliwe dla słabszych diod LED. Możesz użyć rezystora 47 omów, jeśli jesteś zadowolony z maks. 25 mA. Możesz określić maksymalny i minimalny prąd wyjściowy, dzieląc wartość napięcia odniesienia na LM317LZ (1,25 V na podstawie mojego arkusza danych) przez wartość rezystora zmysłowego (trympot + rezystor dla poprawnego). Min prąd wyjściowy (trympot ustawiony na maks. 500 omów): 1.25V / (500 omów + 39 omów) = 0.0023A = 2.3mAMaksymalny prąd wyjściowy (trympot ustawiony na min. 0 omów): 1,25 / (0 omów + 39 omów) = 0,0321 A = 32,1 mA Użyj powyższych równań, aby stworzyć tester LED z innym zakresem prądu wyjściowego, jeśli chcesz. Pamiętaj tylko, że LM317LZ jest ograniczony do maksymalnego prądu wyjściowego 100mA. Potrzebny będzie również sprzęt do lutowania, dwustronna taśma samoprzylepna (do przymocowania płytki PCB do akumulatora) oraz narzędzia i materiały do produkcji płytek PCB (w zależności od zastosowanej metody). Powinieneś już mieć to wszystko dostępne, jeśli kiedykolwiek robiłeś jakąkolwiek elektronikę do domowego parzenia.

Krok 2: Schemat i układ obwodu

Spójrz na obrazy schematu i układu. Możesz odnieść się do tej instrukcji, aby uzyskać wskazówki dotyczące wytwarzania PCB. Instructable wykorzystuje ten obwód jako przykład, dzięki czemu możesz bezpośrednio go śledzić. Pamiętaj, aby sprawdzić pinout regulatora. Dołączyłem również plik PDF z układem, który możesz wydrukować. NIE skaluj podczas drukowania, jeśli chcesz użyć układu jako maski do fotolitografii lub transferu tonera.

Krok 3: Opis i szczegóły

Zaciśnij żeńskie styki złącza przewodami zacisku akumulatora 9V. Możesz zamiast tego użyć spolaryzowanych nagłówków, jeśli chcesz uniknąć podłączania zasilania w niewłaściwy sposób. Nie użyłem spolaryzowanych nagłówków, ponieważ nie miałem ich pod ręką, a dioda jest tam do ochrony przed odwrotnym napięciem. Pętle testowe to świetny pomysł, który bezwstydnie wpiąłem z Robot Roomu. To po prostu pętla miedzianego drutu pomiędzy dwoma pobliskimi otworami. Zauważ, że moje pętle testowe są trochę brzydkie, ponieważ zapomniałem je wstępnie pocynować przed przylutowaniem do PCB. Zanim zdałem sobie sprawę, że zapomniałem, przykleiłem już płytkę do akumulatora i nie chciałem jej usuwać, stąd brzydkie cynowanie. Pamiętaj, aby wstępnie cynować swoje! Pętle testowe świetnie nadają się do przypinania za pomocą zacisków krokodylkowych lub zaczepiania za pomocą haczyków/klipsów testowych. Użyłem jednostronnej miedzianej płyty, więc nie było możliwości umieszczenia podkładek testowych na górnej stronie. Nawet gdybym miał użyć dwustronnej płyty miedzianej, potrzebowałbym sposobu na połączenie dolnej warstwy z warstwą górną. Problem w tym, że nie podobają mi się przelotki z lutowaniem drutu pomiędzy dwiema warstwami, to brzydkie. Moim rozwiązaniem było użycie gniazd SIL. SIL oznacza Single In-Line dla tych, którzy nie wiedzą. Są one podobne do obrabianych maszynowo gniazd układów scalonych, ale zamiast dwóch rzędów jest tylko jeden. Gniazda są jak normalne gniazda, w których można złamać lub odciąć rząd z dowolną liczbą pinów. Po prostu wyłam/odetnij 3 1-pinowe gniazda (po jednym na każdy pad testowy). Następnie odłam/odetnij plastikowy uchwyt, aby odsłonić część przewodzącą. Zauważ, że kołek ma cztery średnice. Odetnij najwęższy koniec. Następny najwęższy koniec zostanie włożony w płytkę drukowaną, więc otwór i miedziana podkładka będą musiały zostać powiększone. Gniazda zapewniają ładne wgłębienie, w które można włożyć ostre końcówki sond multimetru. Nie powinien pasować, ale pomaga zapobiegać przesuwaniu się sond. Możesz również włożyć przewody i być może podłączyć je do portu ADC mikrokontrolera. Magnetyczny adapter SMD jest podłączony do testera przez gniazdo IC. Będziesz musiał użyć do tego normalnych gniazd IC, ponieważ męskie złącza nie będą pasować do obrabianych maszynowo gniazd IC. Wystarczy rozdzielić 8-pinowe gniazdo IC i przylutować do płytki drukowanej. Możesz pójść o krok dalej, tak jak ja, i spiłować wszystkie małe wypustki przed lutowaniem, aby wszystko leżało ładnie i płasko. Jeśli to zrobisz, nieuchronnie usuniesz niewielką część przewodzącej części, która nie wyrządza większej szkody. Kołki nagłówka na adapterze zostały celowo skrócone tak, aby całkowicie pasowały do gniazda. Dzięki temu nagłówek leży równo z gniazdem bez przerwy między nimi, co zapewnia ładniejszy wygląd i niższy ogólny profil. Sprawdź tę instrukcję, aby uzyskać przewodnik dotyczący tworzenia magnetycznego adaptera SMD.

Krok 4: Jak korzystać z testera

Istnieją dwa sposoby testowania diody LED. Najpierw możesz podłączyć go do żeńskiego nagłówka. Na podstawie pierwszego obrazu anoda to górny otwór, a katoda to dolny otwór. Po drugie, możesz użyć magnetycznego adaptera SMD. Wystarczy umieścić zaciski LED na adapterze i będzie się tam trzymać. Podobnie, anoda jest podkładką górną, a katoda podkładką dolną. Magnetyczny adapter SMD, jak sama nazwa wskazuje, ma służyć do testowania diod SMD. Nie mam pod ręką żadnych diod SMD, ale magnetyczny adapter SMD działa, co widać, gdy testowałem go ze zwykłą diodą. Podkładki świetnie nadają się również do szybkiego dotykania wyprowadzeń diody LED w celu sprawdzenia polaryzacji, koloru i jasności. Nie musisz się martwić o zwarcie padów, ponieważ prąd będzie ograniczony do maksymalnie 32mA. Żadne szkody nie zostaną wyrządzone obwodowi ani baterii. Ten tester został zaprojektowany dla wygody pomiaru napięcia i prądu. Możesz użyć podkładek testowych lub pętli testowych. Środkowa podkładka/pętla testowa jest powszechna. Górne pole testowe/pętla (patrz pierwszy obraz) służy do pomiaru napięcia, a dolne pole testowe/pętla do pomiaru prądu. Podczas pomiaru prądu będziesz musiał usunąć blok zwierający. Dla intuicyjnych celów zworka została umieszczona pomiędzy środkowym i dolnym padem/pętlami testowymi. Zakładając, że dioda LED nie ma żadnych specyfikacji, chciałbyś wiedzieć, ile prądu i napięcia należy dostarczyć, aby uzyskać pożądaną jasność. Najpierw podłącz multimetr do pomiaru prądu i usuń blok zwierający. Umieść diodę LED na testerze i dostosuj potencjometr (możesz zrobić to proste narzędzie, aby obrócić pokrętło), aż będziesz zadowolony z jasności. Jeśli nie masz pewności co do maksymalnego prądu, jaki możesz dostarczyć do swojej diody LED, zwykle można bezpiecznie założyć optymalny prąd roboczy wynoszący 20 mA. Zapisz, ile prądu przepływa przez diodę LED (przyjmijmy jej 25mA). Następnie wymień blok zwierający i zmierz napięcie. Nagraj go (przyjmijmy jego 1,8 V). Teraz powiedzmy, że chcesz zasilić ten led z zasilacza 5V. Następnie musiałbyś zrzucić 3,2 V z 5 V, aby osiągnąć 1,8 V potrzebne do zasilania diody LED (5 V - 1,8 V = 3,2 V). Ponieważ wiemy, że dioda LED pobiera 25 mA, możemy obliczyć rezystancję potrzebną do spadku o 3,2 V z równania V / I = R.3.2 V / 0,025 A = 128 Ohm. Teraz możesz połączyć szeregowo rezystor 128 omów z diodą LED i zasilaniem z 5 V, aby uzyskać dokładną jasność, którą chcesz. W większości przypadków nie będziesz w stanie znaleźć rezystora o dokładnej wartości obliczonej rezystancji. W takim przypadku możesz chcieć uzyskać kolejną najwyższą wartość rezystancji, aby być bezpiecznym. Miłego testowania!