Prisijungimo tvarka:

1. Prijunkite potenciometrą pagal schemą pav. 4.1.
2. Šviesos diodų skalės laidus su anodo kontaktais sujungiame per ribojančius 220 omų vardinės vertės rezistorius prie Arduino D3-D12 kaiščių, o katodo kontaktus su žeme (žr. 4.3 pav.).
3. Įkelkite eskizą iš 4.2 sąrašo į Arduino plokštę.
4. Pasukite potenciometro rankenėlę ir LED skalėje stebėkite potenciometro vertės lygį nuo didžiausios vertės.

Šviesos diodai yra puslaidininkiniai įtaisai, paverčiantys elektros srovę tiesiogine šviesos spinduliuote.

Kaip prijungti šviesos diodą per rezistorių arba tiesiogiai, o svarbiausia, kad toks ryšys būtų saugus naudoti ir patvarus - tai yra pagrindiniai klausimai, į kuriuos atsižvelgiama siekiant užtikrinti bet kokių šviesos diodų veikimą.

Nepriklausomas LED poliškumo nustatymas atliekamas keliais paprastais metodais:

• per matavimus;
• remiantis vizualinio vertinimo rezultatais;
• prijungus prie maitinimo šaltinio;
• susipažinimo su technine dokumentacija procese.

Dažniausiai pasitaikantys šviesos diodų poliškumo nustatymo variantai apima pirmuosius tris metodus, kurie turi būti atliekami laikantis standartinių technologijų.

Bandymo įrenginių naudojimas

Siekiant kuo tiksliau nustatyti šviesos diodo poliškumą, zondai jungiami tiesiai prie diodo, po to stebimi testerio rodmenys. Kai skalėje rodoma „begalinė“ varža, zondo laidai keičiasi vietomis.

Jei matuojant testuojamų šviesos diodų varžą, testeris rodo bet kokius galutinės vertės rodiklius, galite būti tikri, kad įrenginys prijungtas pagal poliškumo tipą ir duomenis apie „ pliusas“ ir „minusas“ yra tikslūs.

Šviesos diodų tikrinimas multimetru

Vizualinis poliškumo aptikimas

Nepaisant daugybės šiuo metu egzistuojančių konstrukcijų tipų, plačiausiai naudojami šviesos diodai, uždengti cilindriniame korpuse D nuo 3,5 mm.

Galingiausi itin ryškūs diodai turi plokščius laidus, pažymėtus „+“ ir „-“.

Įtaisai cilindriniame korpuse turi elektrodų porą, kurios skiriasi plotu. Būtent katodinė šviesos diodų dalis išsiskiria didesniu elektrodo plotu ir būdingu kampu ant „sijono“.

Ant paviršiaus montuojami šviesos diodai turi specialų kampą arba „raktą“, kuris rodo katodą arba neigiamą poliškumą.

Prijungimas prie maitinimo šaltinio

Energijos perkėlimas iš nuolatinės įtampos elementų yra vienas iš akivaizdžiausių diodo poliškumo nustatymo variantų, reikalaujantis specialaus bloko su progresiniu įtampos reguliavimu arba tradicine baterija. Po prijungimo įtampa palaipsniui didėja, todėl šviesos diodas šviečia ir rodo, kad nustatytas teisingas poliškumas.

Diodų prijungimas prie maitinimo

Norint patikrinti šviesos diodo funkcionalumą, būtina prijungti srovę ribojantį rezistorių, kurio varža yra 680 omų.

Surinkimo žingsniai

Nepriklausomai surenkant ir vėliau tikrinant šviesos diodus darbo režimu, patartina naudoti šią seką:

• nustatyti technines charakteristikas, nurodytas lydimuosiuose dokumentuose;
• parengti prijungimo schemą, atsižvelgiant į įtampos lygį;
• apskaičiuoti elektros grandinės energijos suvartojimą;
• pasirinkti optimalios galios tvarkyklę arba maitinimo šaltinį;
• apskaičiuokite rezistorių esant stabilizuotai įtampai;
• nustatyti LED šaltinio poliškumą;
• litavimo laidus prie LED išėjimų;
• prijunkite maitinimo šaltinį;
• pritvirtinkite diodą ant radiatoriaus.

Šviesos diodų bandymo procesas apima surinktos konstrukcijos prijungimą prie elektros tinklo ir sunaudojamos srovės matavimą.

Žvaigždė montuojama ant radiatoriaus naudojant šilumą laidžią pastą, o laidus reikia lituoti gana galingu lituokliu, o tai yra dėl natūralaus aliuminio šilumos sugėrimo iš kontaktinės srities ir litavimo.

Maitinimo šaltiniai

Šviesos diodui prijungti naudojami specialūs maitinimo šaltiniai, sukurti pagal nustatytus reikalavimus ir standartus. Projektavimo proceso metu turėsite nustatyti galios koeficientą, energijos vartojimo efektyvumą ir pulsacijos lygį.

Pagrindinis šiuolaikinių maitinimo šaltinių bruožas yra įmontuotas galios koeficiento korektorius, o patalpų apšvietimo įtaisams būdingi didesni reikalavimai srovės bangos lygiui.

LED prijungimo schemos

Jei šviesos diodų pavidalo maitinimo šaltinis yra skirtas naudoti lauko apšvietimui, tada tokio įrenginio apsaugos laipsniai turėtų būti IP-67 plačiame temperatūrų diapazone.

LED maitinimo šaltiniai srovės stabilizavimo sąlygomis užtikrina pastovias išėjimo srovės vertes plačiame diapazone. Jei LED lempos šaltinis turi įtampos stabilizavimą, tada esamos apkrovos sąlygomis sukuriama pastovi išėjimo įtampa, bet ne didesnė už maksimalias leistinas vertes. Kai kurie šiuolaikiniai įrenginiai turi kombinuotą stabilizavimą.

Kaip prijungti LED

Šviesos diodų funkcionalumo užtikrinimui reikalingas ne tik maitinimo šaltinis, bet ir griežtas jungimo schemos laikymasis.

K 1,5 V

Šviesos diodų darbinė įtampa, kaip taisyklė, viršija 1,5 V, todėl itin ryškiems šviesos diodams reikalingas bent 3,2-3,4 V maitinimo šaltinis. Jungiant naudojamas įtampos keitiklis blokuojančio generatoriaus pavidalu, naudojant rezistorius, tranzistorius ir transformatorius.

Mes maitiname šviesos diodą iki 1,5 vato

Naudojant supaprastintą grandinę, kurioje nėra stabilizatoriaus, šviesos diodai gali veikti nuolat, kol akumuliatoriaus įtampa nukrenta iki 0,8 V.

K 5V

Šviesos diodo prijungimas prie akumuliatoriaus, kurio vardinė srovė yra 5 V, reiškia, kad reikia prijungti rezistorių, kurio varža yra 100–200 omų.

Lygiagretus šviesos diodų prijungimas

Jei diodų porai sumontuoti reikia 5 voltų jungties, tada prie elektros grandinės nuosekliai prijungiamas ribojantis rezistorius, kurio varža ne didesnė kaip 100 omų.

K 9 V

„Krona“ akumuliatorius yra gana nedidelės talpos, todėl šis maitinimo šaltinis itin retai naudojamas pakankamai galingiems šviesos diodams prijungti. Pagal maksimalią srovę, kuri neviršija 30-40 mA, dažniausiai nuosekliai jungiami trys šviesos diodai, kurių darbinė srovė yra 20 mA.

K 12 V

Standartinis diodų prijungimo prie 12 V akumuliatoriaus algoritmas apima įrenginio tipo nustatymą, vardinės srovės, įtampos ir energijos suvartojimo nustatymą, taip pat prijungimą prie privalomo poliškumo gnybtų. Šiuo atveju rezistorius dedamas ant bet kurios elektros grandinės dalies.

Šviesos diodų prijungimo vietose esantys kontaktai yra patikimai užsandarinti, o po įprasto veikimo patikrinimo izoliuojami specialia juosta.

K 220 V

Naudojant, srovė, kuri tekės per šviesos diodą, būtinai yra ribota, todėl bus išvengta perkaitimo ir šviesos įtaiso gedimo. Taip pat būtina sumažinti atvirkštinės šviesos diodo įtampos lygį, kad būtų išvengta gedimo.

Šviesos diodų iki 220 voltų prijungimo schema

Srovės lygis kintamos įtampos sąlygomis ribojamas rezistoriais, kondensatoriais arba induktoriais. Norint įjungti diodą esant pastoviai įtampai, reikia naudoti tik rezistorius.

Šviesos diodų maitinimas nuo 220 V savo rankomis

220 V diodų šviesos šaltinių tvarkyklė yra neatsiejama saugaus ir patvaraus įrenginio surinkimo dalis, todėl tokį įrenginį visiškai įmanoma pasigaminti patiems. Kad šviesos diodai veiktų iš tradicinio tinklo, reikės sumažinti įtampos amplitudę, sumažinti srovę, taip pat konvertuoti kintamąją įtampą į pastovias vertes. Šiuo tikslu naudojamas daliklis su rezistoriumi arba talpine apkrova, taip pat stabilizatoriai.

LED juostos prijungimas prie 220 V

Patikima savadarbė 220 V diodų šviesos šaltinių tvarkyklė gali būti elementarus perjungiamas maitinimo šaltinis, neturintis galvaninės izoliacijos. Svarbiausias šios schemos privalumas yra jos vykdymo paprastumas, papildytas veikimo patikimumu.

Tačiau patys atlikdami surinkimą turite būti ypač atsargūs, nes šios grandinės ypatybė yra visiškas išėjimo srovės apribojimų nebuvimas.

Žinoma, šviesos diodai ims standartinį 1,5 A, tačiau rankų kontaktas su plikais laidais padidins iki 10 A ar daugiau, o tai labai pastebima.

Standartinė paprasčiausios 220 V LED tvarkyklės grandinė yra pagrįsta trimis pagrindiniais etapais, kuriuos vaizduoja:

• įtampos daliklis ant varžos indikatorių;
• diodinis tiltas;
• įtampos stabilizavimas.

Norėdami išlyginti įtampos pulsaciją, lygiagrečiai su grandine turėsite prijungti elektrolitinį kondensatorių, kurio talpa parenkama individualiai, atsižvelgiant į apkrovos galią.

Stabilizatorius šiuo atveju gali būti viešai prieinamas elementas L-7812. Pažymėtina, kad tokiu būdu surinktų 220 voltų diodų šviesos šaltinių grandinė pasižymi stabiliu veikimu, tačiau prieš prijungiant ją prie elektros tinklo būtina kruopščiai izoliuoti atvirus laidus ir litavimo vietas.

Dėl tokių savybių kaip: mažo energijos suvartojimo, nedidelių matmenų ir darbui reikalingų pagalbinių grandinių paprastumo šviesos diodai (tai reiškia šviesos diodus matomo bangos ilgio diapazone) labai paplito elektroninėje įrangoje, skirtoje įvairiausioms reikmėms. Jie visų pirma naudojami kaip universalūs darbo režimo indikacijos įtaisai arba avarinio indikatoriaus įtaisai. Mažiau paplitę (dažniausiai tik radijo mėgėjų praktikoje) yra LED apšvietimo efektų mašinos ir LED informaciniai skydeliai (rezultatų lentelės).

Normaliam bet kurio šviesos diodo veikimui pakanka užtikrinti, kad per jį į priekį tekanti srovė neviršytų maksimalios leistinos naudojamam įrenginiui. Jei ši srovė nėra per maža, užsidegs šviesos diodas. Norint valdyti šviesos diodo būseną, būtina numatyti reguliavimą (perjungimą) srovės srauto grandinėje. Tai galima padaryti naudojant standartines nuosekliąsias arba lygiagrečias perjungimo grandines (tranzistorius, diodus ir kt.). Tokių schemų pavyzdžiai parodyti fig. 3,7-1, 3,7-2.

Ryžiai. 3.7-1. LED būsenos valdymo būdai naudojant tranzistorinius jungiklius

Ryžiai. 3.7-2. LED būsenos valdymo iš TTL skaitmeninių lustų metodai

Šviesos diodų panaudojimo signalizacijos grandinėse pavyzdys yra šios dvi paprastos tinklo įtampos indikatorių grandinės (3.7-3, 3.7-4 pav.).

Schema pav. 3.7-3 skirtas nurodyti kintamos įtampos buvimą namų ūkio tinkle. Anksčiau tokie prietaisai dažniausiai naudodavo mažo dydžio neonines lemputes. Tačiau šviesos diodai šiuo atžvilgiu yra daug praktiškesni ir technologiškai pažangesni. Šioje grandinėje srovė per šviesos diodą praeina tik per vieną įėjimo kintamosios įtampos pusės bangą (antrosios pusės bangos metu šviesos diodas šuntuojamas zenerio diodu, veikiančiu į priekį). Pasirodo, to pakanka, kad žmogaus akis paprastai suvoktų šviesos diodo šviesą kaip nuolatinę spinduliuotę. Zenerio diodo stabilizavimo įtampa parenkama šiek tiek didesnė už naudojamo šviesos diodo tiesioginės įtampos kritimą. Kondensatoriaus talpa \(C1\) priklauso nuo reikalingos tiesioginės srovės per šviesos diodą.

Ryžiai. 3,7-3. Tinklo įtampos indikatorius

Trijuose šviesos dioduose yra įtaisas, informuojantis apie tinklo įtampos nuokrypius nuo vardinės vertės (3.7-4 pav.). Čia taip pat šviesos diodai šviečia tik per vieną įėjimo įtampos pusę ciklo. Šviesos diodų perjungimas atliekamas per dinistorius, sujungtus su jais nuosekliai. Šviesos diodas \(HL1\) visada šviečia, kai yra tinklo įtampa, du slenkstiniai įtaisai ant dinistorių ir įtampos skirstytuvai ant rezistorių užtikrina, kad kiti du šviesos diodai įsijungtų tik tada, kai įėjimo įtampa pasiekia nustatytą veikimo slenkstį. Jei jie sureguliuoti taip, kad esant normaliai įtampai tinkle dega šviesos diodai \(HL1\), \(HL2\), tada esant padidintai įtampai taip pat užsidegs šviesos diodas \(HL3\), o kai įtampa tinklas sumažina šviesos diodą \(HL2\). Įvesties įtampos ribotuvas ties \(VD1\), \(VD2\) apsaugo nuo įrenginio gedimo, kai normali įtampa tinkle gerokai viršijama.

Ryžiai. 3.7-4. Tinklo įtampos lygio indikatorius

Schema pav. 3.7-5 skirtas signalizuoti apie perdegusį saugiklį. Jei saugiklis \(FU1\) nepažeistas, įtampos kritimas jame yra labai mažas ir šviesos diodas neužsidega. Kai saugiklis perdega, maitinimo įtampa per mažą apkrovos varžą tiekiama į indikatoriaus grandinę, o šviesos diodas užsidega. Rezistorius \(R1\) pasirenkamas iš sąlygos, kad reikiama srovė tekės per šviesos diodą. Šiai schemai gali tikti ne visų tipų apkrovos.

Ryžiai. 3,7-5. LED saugiklio indikatorius

Įtampos stabilizatoriaus perkrovos indikatoriaus įtaisas parodytas fig. 3,7-6. Įprastu stabilizatoriaus veikimo režimu tranzistoriaus \(VT1\) pagrindo įtampa stabilizuojama zenerio diodu \(VD1\) ir yra maždaug 1 V didesnė nei emiterio, todėl tranzistorius uždarytas ir dega signalo šviesos diodas \(HL1\). Kai stabilizatorius perkraunamas, išėjimo įtampa sumažėja, zenerio diodas išeina iš stabilizavimo režimo ir įtampa prie pagrindo \(VT1\) sumažėja. Todėl tranzistorius atsidaro. Kadangi įjungto šviesos diodo \(HL1\) tiesioginė įtampa yra didesnė nei \(HL2\) ir tranzistoriaus, tuo metu, kai atsidaro tranzistorius, šviesos diodas \(HL1\) užgęsta ir \(HL2\) ) įsijungia. Žaliojo šviesos diodo \(HL1\) tiesioginė įtampa yra maždaug 0,5 V didesnė nei raudono šviesos diodo \(HL2\), todėl maksimali tranzistoriaus \(VT1\) kolektoriaus-emiterio soties įtampa turi būti mažesnė nei 0,5 V Rezistorius R1 riboja srovę per šviesos diodus, o rezistorius \(R2\) nustato srovę per zenerio diodą \(VD1\).

Ryžiai. 3.7-6. Stabilizatoriaus būklės indikatorius

Parodyta paprasto zondo grandinė, leidžianti nustatyti įtampos pobūdį (nuolatinės arba kintamosios srovės) ir poliškumą 3...30 V DC ir 2,1...21 V kintamosios įtampos efektyviosios vertės diapazone. pav. 3.7-7. Zondas yra pagrįstas srovės stabilizatoriumi, pagrįstu dviem lauko efekto tranzistoriais, įkeliamais į nugarėlės šviesos diodus. Jei teigiamas potencialas taikomas gnybtui \(XS1\), o neigiamas potencialas taikomas gnybtui \(XS2\), tada užsidega HL2 šviesos diodas, jei atvirkščiai, užsidega \(HL1\) LED. Kai įvesties įtampa yra kintamoji, užsidega abu šviesos diodai. Jei nedega nė vienas šviesos diodas, tai reiškia, kad įėjimo įtampa yra mažesnė nei 2 V. Įrenginio suvartojama srovė neviršija 6 mA.

Ryžiai. 3.7-7. Paprastas zondas-įtampos pobūdžio ir poliškumo indikatorius

Fig. 3.7-8 parodyta kito paprasto zondo su LED indikacija diagrama. Jis naudojamas patikrinti loginį lygį skaitmeninėse grandinėse, sukurtose ant TTL lustų. Pradinėje būsenoje, kai prie \(XS1\) terminalo niekas neprijungta, \(HL1\) šviesos diodas šviečia silpnai. Jo režimas nustatomas nustatant atitinkamą poslinkio įtampą tranzistoriaus \(VT1\) pagrindu. Jei įvestyje yra žema įtampa, tranzistorius užsidarys ir šviesos diodas išsijungs. Jei įėjime yra aukštos įtampos lygis, atsidaro tranzistorius, šviesos diodo ryškumas tampa didžiausias (srovę riboja rezistorius \(R3\)). Tikrinant impulsinius signalus, HL1 ryškumas padidėja, jei signalų sekoje vyrauja aukšto lygio įtampa, ir sumažėja, jei vyrauja žemo lygio įtampa. Zondas gali būti maitinamas iš bandomojo įrenginio maitinimo šaltinio arba iš atskiro maitinimo šaltinio.

Ryžiai. 3.7-8. TTL loginio lygio indikatoriaus zondas

Pažangesnis zondas (3.7-9 pav.) turi du šviesos diodus ir leidžia ne tik įvertinti loginius lygius, bet ir patikrinti impulsų buvimą, įvertinti jų darbo ciklą ir nustatyti tarpinę būseną tarp aukštos ir žemos įtampos lygių. Zondą sudaro tranzistoriaus \(VT1\) stiprintuvas, kuris padidina jo įėjimo varžą, ir du tranzistorių jungikliai \(VT2\), \(VT3\). Pirmasis klavišas valdo LED \(HL1\), kuris šviečia žaliai, antrasis - LED \(HL2\), kuris šviečia raudonai. Esant 0,4...2,4 V įėjimo įtampai (tarpinė būsena), tranzistorius \(VT2\) yra atidarytas, šviesos diodas \(HL1\) išjungtas. Tuo pačiu metu tranzistorius \(VT3\) taip pat uždarytas, nes įtampos kritimo rezistoriuje \(R3\) nepakanka, kad būtų galima visiškai atidaryti diodą \(VD1\) ir sukurti reikiamą poslinkį prie pagrindo. tranzistorius. Todėl \(HL2\) taip pat neužsidega. Kai įvesties įtampa tampa mažesnė nei 0,4 V, tranzistorius \(VT2\) užsidaro, užsidega šviesos diodas \(HL1\), rodantis, kad yra loginis nulis. Kai įvesties įtampa yra didesnė nei 2,4 V, atsidaro tranzistorius \(VT3\), įsijungia šviesos diodas \(HL2\), nurodant, kad yra loginis. Jei zondo įėjimui taikoma impulsinė įtampa, impulsų darbo ciklą galima įvertinti pagal konkretaus šviesos diodo ryškumą.

Ryžiai. 3.7-9. Patobulinta TTL loginio lygio indikatoriaus zondo versija

Kita zondo versija parodyta fig. 3.7-10. Jei terminalas \(XS1\) niekur neprijungtas, visi tranzistoriai yra uždaryti, šviesos diodai \(HL1\) ir \(HL2\) neveikia. Tranzistoriaus \(VT2\) emiteris iš daliklio \(R2-R4\) gauna apie 1,8 V įtampą, bazė \(VT1\) - apie 1,2 V. Jei įtampa yra didesnė nei 2,5 V. zondo įėjimas, tranzistoriaus \(VT2\) bazės-emiterio poslinkio įtampa viršija 0,7 V, jis atidarys ir atidarys tranzistorių \(VT3\) savo kolektoriaus srove. Šviesos diodas \(HL1\) įsijungs, nurodydamas loginės būseną. Kolektoriaus srovė \(VT2\), maždaug lygi jo emiterio srovei, ribojama rezistoriais \(R3\) ir \(R4\). Kai įėjimo įtampa viršija 4,6 V (tai įmanoma tikrinant atviro kolektoriaus grandinių išėjimus), tranzistorius \(VT2\) pereina soties režimą, o jei bazinės srovės \(VT2\) neriboja rezistorius \ (R1\), tranzistorius \(VT3\) užsidarys ir šviesos diodas \(HL1\) išsijungs. Įvesties įtampai nukritus žemiau 0,5 V, atsidaro tranzistorius \(VT1\), jo kolektoriaus srovė atidaro tranzistorių \(VT4\), įsijungia \(HL2\), nurodydama loginio nulio būseną. Naudojant rezistorių \(R6\) reguliuojamas šviesos diodų ryškumas. Pasirinkę rezistorius \(R2\) ir \(R4\), galite nustatyti reikiamus šviesos diodų įjungimo slenksčius.

Ryžiai. 3.7-10. Loginis lygio indikatoriaus zondas naudojant keturis tranzistorius

Tiksliam derinimui nurodyti radijo imtuvai dažnai naudoja paprastus įrenginius, kuriuose yra vienas, o kartais ir keli skirtingų spalvų šviesos diodai.

Ekonomiško LED derinimo indikatoriaus, skirto akumuliatoriumi maitinamam imtuvui, schema parodyta fig. 3.7-11. Įrenginio srovės suvartojimas neviršija 0,6 mA, jei nėra signalo, o su tiksliai suderinus - 1 mA. Didelis efektyvumas pasiekiamas maitinant šviesos diodą impulsine įtampa (t.y. šviesos diodas nešviečia nuolat, o dažnai mirksi, tačiau dėl regėjimo inercijos toks mirgėjimas akiai nepastebimas). Impulsų generatorius pagamintas ant sujungimo tranzistoriaus \(VT3\). Generatorius gamina impulsus, kurių trukmė yra apie 20 ms, o po to - 15 Hz dažniu. Šie impulsai valdo tranzistoriaus \(DA1.2\) (vieno iš mikro mazgo \(DA1\) tranzistorių) jungiklio veikimą. Tačiau nesant signalo šviesos diodas neįsijungia, nes šiuo atveju tranzistoriaus \(VT2\) emiterio-kolektoriaus sekcijos varža yra didelė. Tiksliai sureguliavus, tranzistorius \(VT1\), o tada \(DA1.1\) ir \(VT2\) atsidarys tiek, kad tuo metu, kai atidarytas tranzistorius \(DA1.2\), šviesos diodas užsidegs \(HL1\). Siekiant sumažinti srovės suvartojimą, tranzistoriaus \(DA1.1\) emiterio grandinė yra prijungta prie tranzistoriaus \(DA1.2\) kolektoriaus, dėl to paskutiniai du etapai (\(DA1.2\), \(VT2\)) taip pat veikia klavišų režimu. Jei reikia, pasirinkę rezistorių \(R4\), galite pasiekti silpną pradinį šviesos diodo \(HL1\) švytėjimą. Šiuo atveju jis taip pat tarnauja kaip imtuvo įjungimo indikatorius.

Ryžiai. 3.7-11. Ekonomiškas LED nustatymo indikatorius

Ekonomiškai efektyvių LED indikatorių gali prireikti ne tik baterijomis maitinamuose radijo imtuvuose, bet ir įvairiuose kituose nešiojamuose įrenginiuose. Fig. 3.7-12, 3.7-13, 3.7-14 parodytos kelios tokių rodiklių diagramos. Visi jie veikia pagal jau aprašytą impulsų principą ir iš esmės yra ekonomiški impulsų generatoriai, įkeliami į šviesos diodą. Generacijos dažnis tokiose grandinėse parenkamas gana žemas, tiesą sakant, ties regėjimo suvokimo riba, kai šviesos diodo mirksėjimą pradeda aiškiai suvokti žmogaus akis.

Ryžiai. 3.7-12. Ekonomiškas LED indikatorius, pagrįstas sujungimo tranzistorius

Ryžiai. 3.7-13. Ekonomiškas šviesos diodų indikatorius, pagrįstas sujungimu ir dvipoliais tranzistoriais

Ryžiai. 3.7-14. Ekonomiškas LED indikatorius, pagrįstas dviem bipoliniais tranzistoriais

VHF FM imtuvuose derinimui nurodyti gali būti naudojami trys šviesos diodai. Tokiam indikatoriui valdyti naudojamas signalas iš FM detektoriaus išvesties, kuriame pastovioji dedamoji yra teigiama, kai šiek tiek nukrypsta nuo stoties dažnio viena kryptimi, o neigiama – nežymiai kita kryptimi. Fig. 3.7-15 paveiksle parodyta paprasto nustatymo indikatoriaus schema, kuri veikia pagal aprašytą principą. Jei įtampa indikatoriaus įėjime yra artima nuliui, tada visi tranzistoriai yra uždaryti, o šviesos diodai \(HL1\) ir \(HL2\) neskleidžia, o per \(HL3\) teka srovė, kurią nustato maitinimas įtampa ir rezistorių varža \(R4 \) ir \(R5\). Su diagramoje nurodytomis vertėmis jis yra maždaug lygus 20 mA. Kai tik indikatoriaus įėjime atsiranda įtampa, viršijanti 0,5 V, atsidaro tranzistorius \(VT1\) ir įsijungia šviesos diodas \(HL1\). Tuo pačiu metu atsidaro tranzistorius \(VT3\\), jis apeina šviesos diodą \(HL3\) ir užgęsta. Jei įvesties įtampa yra neigiama, bet absoliuti vertė didesnė nei 0,5 V, įsijungia šviesos diodas \(HL2\), o \(HL3\) išsijungia.

Ryžiai. 3.7-15. VHF-FM imtuvo derinimo indikatorius ant trijų šviesos diodų

Kitos paprasto VHF FM imtuvo tikslaus derinimo indikatoriaus versijos schema parodyta fig. 3.7-16.

Ryžiai. 3.7-16. VHF FM imtuvo derinimo indikatorius (2 parinktis)

Magnetofonuose, žemo dažnio stiprintuvuose, ekvalaizeriuose ir kt. Naudojami LED signalo lygio indikatoriai. Tokių indikatorių rodomas lygių skaičius gali svyruoti nuo vieno ar dviejų (t. y. „signalo yra – nėra signalo“ tipo valdymas) iki kelių dešimčių.

Dviejų lygių dviejų kanalų signalo lygio indikatoriaus diagrama parodyta fig. 3.7-17. Kiekvienas elementas \(A1\), \(A2\) yra pagamintas ant dviejų skirtingų struktūrų tranzistorių. Jei įėjime nėra signalo, abu elementų tranzistoriai yra uždaryti, todėl šviesos diodai \(HL1\), \(HL2\) neužsidega. Įrenginys išlieka tokioje būsenoje tol, kol valdomo signalo teigiamos pusės bangos amplitudė maždaug 0,6 V viršija pastovią įtampą tranzistoriaus \(VT1\) emiteryje \(A1\), nurodytą elemento \(A1\). daliklis \(R2\), \ (R3\). Kai tik tai atsitiks, tranzistorius \(VT1\) pradės atsidaryti, kolektoriaus grandinėje atsiras srovė, o kadangi tai tuo pat metu yra tranzistoriaus \(VT2\) emiterio jungties srovė, tranzistorius \(VT2\) taip pat pradės atsidaryti. Didėjantis įtampos kritimas rezistorius \(R6\) ir šviesos diodas \(HL1\) padidins tranzistoriaus \(VT1\) bazinę srovę ir jis dar labiau atsidarys. Dėl to labai greitai abu tranzistoriai bus visiškai atidaryti ir įsijungs šviesos diodas \(HL1\). Toliau didėjant įvesties signalo amplitudei, panašus procesas vyksta langelyje \(A2\), po kurio užsidega LED \(HL2\). Kai signalo lygis sumažėja žemiau nustatytų atsako slenksčių, ląstelės grįžta į pradinę būseną, šviesos diodai užgęsta (pirmiausia \(HL2\), tada \(HL1\)). Histerezė neviršija 0,1 V. Kai grandinėje nurodytos varžos reikšmės, elementas \(A1\) suveikia esant maždaug 1,4 V įvesties signalo amplitudei, elementas \(A2\) - 2 V.

Ryžiai. 3.7-17. Dviejų kanalų signalo lygio indikatorius

Daugiakanalio lygio indikatorius loginiuose elementuose parodytas Fig. 3.7-18. Toks indikatorius gali būti naudojamas, pavyzdžiui, žemo dažnio stiprintuve (suorganizuojant šviesos skalę iš daugybės indikatoriaus šviesos diodų). Šio įrenginio įvesties įtampos diapazonas gali svyruoti nuo 0,3 iki 20 V. Kiekvienam šviesos diodui valdyti naudojamas \(RS\) trigeris, sumontuotas ant 2I-NOT elementų. Šių trigerių atsako slenksčius nustato rezistoriai \(R2\), \(R4-R16\). „Reset“ linijai periodiškai turėtų būti taikomas LED gesinimo impulsas (tokį impulsą būtų tikslinga tiekti 0,2...0,5 s dažniu).

Ryžiai. 3.7-18. Kelių kanalų žemo dažnio signalo lygio indikatorius \(RS\) trigeriuose

Aukščiau pateiktos lygio indikatorių grandinės užtikrino ryškų kiekvieno indikacijos kanalo atsaką (ty juose esantis šviesos diodas arba šviečia tam tikru ryškumo režimu, arba yra išjungtas). Mastelio indikatoriuose (nuosekliai suveikiančių šviesos diodų eilutėje) šis veikimo režimas visai nereikalingas. Todėl šiems įrenginiams galima naudoti paprastesnes grandines, kuriose šviesos diodai valdomi ne kiekvienam kanalui atskirai, o bendrai. Daugelio šviesos diodų nuoseklus įjungimas didėjant įvesties signalo lygiui pasiekiamas nuosekliai įjungiant įtampos daliklius (ant rezistorių ar kitų elementų). Tokiose grandinėse šviesos diodų ryškumas palaipsniui didėja, kai didėja įvesties signalo lygis. Šiuo atveju kiekvienam šviesos diodui nustatomas jo srovės režimas, kad nurodyto šviesos diodo švytėjimas būtų vizualiai stebimas tik tada, kai įvesties signalas pasiekia atitinkamą lygį (toliau didėjant įvesties signalo lygiui, šviesos diodas užsidega vis ryškiau, bet iki tam tikros ribos). Paprasčiausias pagal aprašytą principą veikiančio indikatoriaus variantas parodytas pav. 3.7-19.

Ryžiai. 3.7-19. Paprastas LF signalo lygio indikatorius

Jei reikia padidinti indikacijų lygių skaičių ir padidinti indikatoriaus tiesiškumą, LED perjungimo grandinę reikia šiek tiek pakeisti. Pavyzdžiui, indikatorius pagal schemą pav. 3.7-20. Jame, be kita ko, yra gana jautrus įvesties stiprintuvas, užtikrinantis veikimą tiek iš nuolatinės įtampos šaltinio, tiek iš garso dažnio signalo (šiuo atveju indikatorius valdomas tik teigiamomis įvesties kintamosios įtampos pusbangėmis).

LED indikatorių dizainas yra šiek tiek sudėtingesnis. Žinoma, naudojant specialų valdymo lustą, jį galima supaprastinti iki galo, tačiau čia slypi nedidelis nepatogumas. Dauguma šių mikroschemų sukuria ne didesnę kaip 10 mA išėjimo srovę, o automobilio šviesos diodų ryškumas gali būti nepakankamas. Be to, labiausiai paplitusios mikroschemos turi 5 šviesos diodų išėjimus, ir tai tik „minimali programa“. Todėl mūsų sąlygomis pirmenybė teikiama atskirais elementais paremtai grandinei, kurią galima išplėsti be didelių pastangų. Paprasčiausias LED indikatorius (4 pav.) neturi aktyvių elementų ir nereikalauja maitinimo.

Prijungimas - prie radijo pagal "mišraus mono" schemą arba su izoliaciniu kondensatoriumi, prie stiprintuvo - "mišrus mono" arba tiesiogiai. Schema yra labai paprasta ir nereikalauja sąrankos. Vienintelė procedūra yra pasirinkti rezistorių R7. Diagramoje parodytas darbo su įmontuotais galvos bloko stiprintuvais įvertinimas. Dirbant su 40...50 W galios stiprintuvu, šio rezistoriaus varža turi būti 270...470 omų. Diodai VD1...VD7 - bet koks silicis, kurio tiesioginis įtampos kritimas yra 0,7... 1 V, o leistina srovė ne mažesnė kaip 300 mA. Bet kokie šviesos diodai, bet tos pačios rūšies ir spalvos, kurių darbinė srovė yra 10...15 mA. Kadangi šviesos diodai „maitinami“ iš stiprintuvo išėjimo pakopos, jų skaičius ir veikimo srovė šioje grandinėje negali būti padidinta. Todėl teks rinktis „ryškius“ šviesos diodus arba rasti indikatoriui vietą, kurioje jis būtų apsaugotas nuo tiesioginės šviesos. Kitas paprasčiausio dizaino trūkumas yra mažas dinaminis diapazonas. Norint pagerinti našumą, reikalingas indikatorius su valdymo grandine. Be didesnės laisvės renkantis šviesos diodus, galite tiesiog sukurti bet kokio tipo skalę - nuo tiesinės iki logaritminės arba „ištempti“ tik vieną sekciją. Indikatoriaus diagrama su logaritmine skale parodyta fig. 5.

Šios grandinės šviesos diodai valdomi tranzistorių VT1.VT2 jungikliais. Perjungimo slenksčiai nustatomi diodais VD3...VD9. Pasirinkę jų skaičių, galite pakeisti dinaminį diapazoną ir mastelio tipą. Bendrą indikatoriaus jautrumą lemia rezistoriai prie įėjimo. Paveikslėlyje parodytos apytikslės atsako slenksčiai dviem grandinės variantams - su vienu ir „dvigubu“ diodu. Pagrindinėje versijoje matavimo diapazonas yra iki 30 W esant 4 omų apkrovai, su atskirais diodais - iki 18 W. LED HL1 šviečia nuolat, tai rodo skalės pradžią, HL6 yra perkrovos indikatorius. Kondensatorius C4 uždelsia šviesos diodo užgesimą 0,3...0,5 sekundės, kas leidžia pastebėti net trumpalaikę perkrovą. Saugojimo kondensatorius C3 nustato atvirkštinį laiką. Beje, tai priklauso nuo šviečiančių šviesos diodų skaičiaus - „stulpelis“ nuo maksimumo pradeda greitai kristi, o paskui „lėtėja“. Kondensatoriai C1 ir C2 įrenginio įėjime reikalingi tik dirbant su pastatytu. -radijo stiprintuvu.Dirbant su "normaliu" stiprintuvu jie yra atmetami.Įvesties signalų skaičių galima padidinti pridedant rezistoriaus ir diodo grandines.Indikacinių elementų skaičių galima padidinti paprastu "klonavimu". “, pagrindinis apribojimas – „slenkstinių“ diodų turi būti ne daugiau kaip 10, o tarp gretimų tranzistorių bazių turi būti bent vienas diodas. Šviesos diodai gali būti naudojami bet kokie, priklausomai nuo reikalavimų – nuo ​​pavienių šviesos diodų iki LED mazgų ir padidinto ryškumo plokštės.Todėl diagramoje parodytos srovę ribojančių rezistorių reikšmės skirtingoms darbinėms srovėms.Likusioms dalims specialių reikalavimų nėra,tranzistoriai gali būti naudojami beveik bet kokioje p-p-p struktūroje su galios išsklaidymu ant kolektoriaus ne mažesnė kaip 150 mW ir dviguba marža kolektoriaus srautui. Šių tranzistorių bazinis srovės perdavimo koeficientas turi būti ne mažesnis kaip 50, o geriau – didesnis nei 100. Šią grandinę galima kiek supaprastinti, o kaip šalutinis poveikis atsiranda naujų savybių, kurios labai praverčia mūsų tikslams (6 pav.).

Skirtingai nuo ankstesnės grandinės, kur tranzistorių elementai buvo sujungti lygiagrečiai, čia naudojamas nuoseklus jungtis "stulpelio" režimu. Slenksčio elementai yra patys tranzistoriai ir jie atsidaro po vieną - „iš apačios į viršų“. Tačiau šiuo atveju atsako slenkstis priklauso nuo maitinimo įtampos. Paveikslėlyje parodytos apytikslės indikatoriaus veikimo slenksčiai, kai maitinimo įtampa yra 11 V (kairysis stačiakampių kraštas) ir 15 V (dešinė kraštinė). Matyti, kad didėjant maitinimo įtampai, didžiausios galios indikacijos riba pasislenka labiausiai. Jei naudojate stiprintuvą, kurio galia priklauso nuo akumuliatoriaus įtampos (o jų yra daug), toks „automatinis kalibravimas“ gali būti naudingas. Tačiau kaina už tai yra padidėjusi tranzistorių apkrova. Visų šviesos diodų srovė teka per apatinį tranzistorių grandinėje, todėl naudojant indikatorius, kurių srovė didesnė nei 10 mA, tranzistoriams taip pat reikės atitinkamos galios. Ląstelių „klonavimas“ dar labiau padidina masto netolygumą. Todėl 6-7 ląstelės yra riba. Likusių elementų paskirtis ir jiems keliami reikalavimai yra tokie patys kaip ir ankstesnėje diagramoje. Šiek tiek modernizavus šią schemą, gauname kitas savybes (7 pav.).

Šioje grandinėje, skirtingai nei anksčiau aptartose, nėra šviečiančios „liniuotės“, kiekvienu laiko momentu užsidega tik vienas šviesos diodas, imituojantis adatos judėjimą skalėje. Todėl energijos sąnaudos yra minimalios ir šioje grandinėje galima naudoti mažos galios tranzistorius. Priešingu atveju schema nesiskiria nuo anksčiau aptartų. Slenkstiniai diodai VD1 ... VD6 yra skirti patikimai išjungti tuščiosios eigos šviesos diodus, todėl, jei pastebimas silpnas perteklinių segmentų apšvietimas, būtina naudoti diodus su aukšta tiesiogine įtampa.

Radijo mėgėjas Nr.6 2005 m