چه چیزی می تواند غم انگیزتر از خاموش شدن ناگهانی باتری در یک کوادکوپتر در طول پرواز یا خاموش شدن یک فلزیاب در یک پاکسازی امیدوارکننده باشد؟ حالا اگر می توانستید از قبل بفهمید باتری چقدر شارژ شده است! سپس می‌توانیم شارژر را وصل کنیم یا مجموعه جدیدی از باتری‌ها را بدون منتظر عواقب غم‌انگیز نصب کنیم.

و اینجاست که ایده ساخت نوعی نشانگر به وجود می آید که از قبل سیگنالی بدهد که باتری به زودی تمام می شود. آماتورهای رادیویی در سراسر جهان روی اجرای این کار کار کرده اند و امروزه یک ماشین کامل و یک گاری کوچک از راه حل های مدار مختلف وجود دارد - از مدارهای روی یک ترانزیستور تا دستگاه های پیچیده روی میکروکنترلرها.

توجه! نمودارهای ارائه شده در مقاله فقط ولتاژ پایین باتری را نشان می دهد. برای جلوگیری از تخلیه عمیق، باید بار را به صورت دستی خاموش کنید یا از آن استفاده کنید.

انتخاب 1

بیایید، شاید، با یک مدار ساده با استفاده از دیود زنر و ترانزیستور شروع کنیم:

بیایید بفهمیم که چگونه کار می کند.

تا زمانی که ولتاژ بالاتر از یک آستانه خاص (2.0 ولت) باشد، دیود زنر در حال خراب شدن است، بر این اساس، ترانزیستور بسته است و تمام جریان از طریق LED سبز عبور می کند. به محض اینکه ولتاژ باتری شروع به افت کرد و به مقدار 2.0 ولت + 1.2 ولت رسید (افت ولتاژ در محل اتصال پایه-امیتر ترانزیستور VT1)، ترانزیستور شروع به باز شدن می کند و جریان شروع به توزیع مجدد می کند. بین هر دو LED

اگر یک ال ای دی دو رنگ بگیریم، یک انتقال صاف از سبز به قرمز، شامل کل طیف میانی رنگ ها، دریافت می کنیم.

تفاوت ولتاژ رو به جلو معمولی در LED های دو رنگ 0.25 ولت است (در ولتاژ پایین تر چراغ قرمز روشن می شود). این تفاوت است که منطقه انتقال کامل بین سبز و قرمز را تعیین می کند.

بنابراین، با وجود سادگی، مدار به شما امکان می دهد از قبل بدانید که باتری شروع به تمام شدن کرده است. تا زمانی که ولتاژ باتری 3.25 ولت یا بیشتر باشد، LED سبز رنگ روشن می شود. در فاصله بین 3.00 و 3.25 ولت، قرمز شروع به مخلوط شدن با سبز می کند - هر چه به 3.00 ولت نزدیکتر باشد، قرمزتر است. و در نهایت، در 3 ولت فقط قرمز خالص روشن می شود.

نقطه ضعف مدار پیچیدگی انتخاب دیودهای زنر برای به دست آوردن آستانه پاسخ مورد نیاز و همچنین مصرف جریان ثابت حدود 1 میلی آمپر است. خوب، ممکن است افراد کوررنگی با تغییر رنگ، قدردان این ایده نباشند.

به هر حال، اگر نوع دیگری از ترانزیستور را در این مدار قرار دهید، می توان آن را برعکس عمل کرد - انتقال از سبز به قرمز اتفاق می افتد، برعکس، اگر ولتاژ ورودی افزایش یابد. در اینجا نمودار اصلاح شده است:

گزینه شماره 2

مدار زیر از تراشه TL431 استفاده می کند که یک تنظیم کننده ولتاژ دقیق است.

آستانه پاسخ توسط تقسیم کننده ولتاژ R2-R3 تعیین می شود. با درجه بندی های نشان داده شده در نمودار، 3.2 ولت است. هنگامی که ولتاژ باتری به این مقدار کاهش می یابد، ریز مدار از دور زدن LED متوقف می شود و روشن می شود. این سیگنالی خواهد بود که تخلیه کامل باتری بسیار نزدیک است (حداقل ولتاژ مجاز در یک بانک لیتیوم یون 3.0 ولت است).

اگر برای تغذیه دستگاه از باتری چند بانک باتری لیتیوم یون متصل به صورت سری استفاده شود، مدار فوق باید به هر بانک جداگانه متصل شود. مثل این:

برای پیکربندی مدار، به جای باتری ها یک منبع تغذیه قابل تنظیم وصل می کنیم و مقاومت R2 (R4) را انتخاب می کنیم تا مطمئن شویم که LED در لحظه ای که نیاز داریم روشن می شود.

گزینه شماره 3

و در اینجا یک مدار ساده از یک نشانگر تخلیه باتری لیتیوم یون با استفاده از دو ترانزیستور است:
آستانه پاسخ توسط مقاومت های R2، R3 تنظیم می شود. ترانزیستورهای قدیمی شوروی را می توان با BC237، BC238، BC317 (KT3102) و BC556، BC557 (KT3107) جایگزین کرد.

گزینه شماره 4

مداری با دو ترانزیستور اثر میدانی که به معنای واقعی کلمه جریان های میکرو را در حالت آماده به کار مصرف می کند.

هنگامی که مدار به منبع تغذیه متصل می شود، یک ولتاژ مثبت در دروازه ترانزیستور VT1 با استفاده از یک تقسیم کننده R1-R2 تولید می شود. اگر ولتاژ بالاتر از ولتاژ قطع ترانزیستور اثر میدان باشد، باز می شود و دروازه VT2 را به زمین می کشد و در نتیجه آن را می بندد.

در یک نقطه خاص، با تخلیه باتری، ولتاژ حذف شده از تقسیم کننده برای باز کردن قفل VT1 کافی نیست و بسته می شود. در نتیجه، یک ولتاژ نزدیک به ولتاژ منبع تغذیه در دروازه کلید میدان دوم ظاهر می شود. LED را باز می کند و روشن می کند. درخشش LED به ما سیگنال می دهد که باتری باید دوباره شارژ شود.

هر ترانزیستور کانال n با ولتاژ قطع کم کار خواهد کرد (هر چه کمتر بهتر). عملکرد 2N7000 در این مدار تست نشده است.

گزینه شماره 5

روی سه ترانزیستور:

من فکر می کنم نمودار نیاز به توضیح ندارد. به لطف ضریب بزرگ. تقویت سه مرحله ترانزیستور، مدار بسیار واضح عمل می کند - بین LED روشن و روشن نشده، اختلاف 1 صدم ولت کافی است. مصرف جریان هنگامی که نشانگر روشن است 3 میلی آمپر است، زمانی که LED خاموش است - 0.3 میلی آمپر.

با وجود ظاهر حجیم مدار، برد تمام شده دارای ابعاد نسبتاً متوسطی است:

از کلکتور VT2 می توانید سیگنالی بگیرید که اجازه می دهد بار وصل شود: 1 - مجاز، 0 - غیرفعال است.

ترانزیستورهای BC848 و BC856 را می توان به ترتیب با BC546 و BC556 جایگزین کرد.

گزینه شماره 6

من این مدار را دوست دارم زیرا نه تنها نشانگر را روشن می کند، بلکه بار را نیز قطع می کند.

تنها حیف این است که خود مدار از باتری جدا نمی شود و به مصرف انرژی ادامه می دهد. و به لطف LED دائماً می سوزد، مقدار زیادی غذا می خورد.

LED سبز در این مورد به عنوان منبع ولتاژ مرجع عمل می کند و جریانی در حدود 15-20 میلی آمپر مصرف می کند. برای خلاص شدن از شر چنین عنصر حریفی، به جای منبع ولتاژ مرجع، می توانید از همان TL431 استفاده کنید و آن را مطابق مدار زیر وصل کنید*:

*کاتد TL431 را به پایه دوم LM393 وصل کنید.

گزینه شماره 7

با استفاده از مانیتورهای به اصطلاح ولتاژ مدار. آنها همچنین ناظر و آشکارساز ولتاژ نامیده می شوند.اینها میکرو مدارهای تخصصی هستند که به طور خاص برای نظارت بر ولتاژ طراحی شده اند.

برای مثال، مداری وجود دارد که وقتی ولتاژ باتری به 3.1 ولت کاهش می یابد، یک LED روشن می شود. مونتاژ شده بر روی BD4731.

موافقم، ساده تر از این نمی تواند باشد! BD47xx دارای خروجی کلکتور باز است و همچنین جریان خروجی را به 12 میلی آمپر محدود می کند. این به شما امکان می دهد بدون محدودیت مقاومت، یک LED را مستقیماً به آن وصل کنید.

به طور مشابه، می توانید هر ناظر دیگری را برای هر ولتاژ دیگری اعمال کنید.

در اینجا چند گزینه دیگر برای انتخاب وجود دارد:

• در 3.08 ولت: TS809CXD، TCM809TENB713، MCP103T-315E/TT، CAT809TTBI-G؛
• در 2.93 ولت: MCP102T-300E/TT، TPS3809K33DBVRG4، TPS3825-33DBVT، CAT811STBI-T3؛
• سری MN1380 (یا 1381، 1382 - آنها فقط در بدنه خود متفاوت هستند). برای اهداف ما، گزینه با زهکشی باز بهترین گزینه است، همانطور که با عدد اضافی "1" در تعیین ریز مدار - MN13801، MN13811، MN13821 نشان داده شده است. ولتاژ پاسخ با شاخص حرف تعیین می شود: MN13811-L دقیقاً 3.0 ولت است.

می توانید آنالوگ شوروی را نیز بگیرید - KR1171SPkhkh:

بسته به نام دیجیتال، ولتاژ تشخیص متفاوت خواهد بود:

شبکه ولتاژ برای نظارت بر باتری‌های لیتیوم یون چندان مناسب نیست، اما فکر نمی‌کنم ارزش آن را داشته باشد که این ریزمدار را کاملاً کاهش دهیم.

مزایای غیرقابل انکار مدارهای مانیتور ولتاژ مصرف انرژی بسیار کم در هنگام خاموش شدن (واحدها و حتی کسری از میکرو آمپر) و همچنین سادگی بسیار زیاد آن است. اغلب کل مدار مستقیماً روی پایانه های LED قرار می گیرد:

برای اینکه نشانگر تخلیه حتی بیشتر قابل توجه باشد، خروجی آشکارساز ولتاژ را می توان روی یک LED چشمک زن بارگذاری کرد (به عنوان مثال سری L-314). یا خودتان یک "چشمک زن" ساده با استفاده از دو ترانزیستور دوقطبی جمع کنید.

نمونه ای از مدار تمام شده که با استفاده از یک LED چشمک زن از کم شدن باتری خبر می دهد در زیر نشان داده شده است:

مدار دیگری با LED چشمک زن در زیر مورد بحث قرار خواهد گرفت.

گزینه شماره 8

مدار خنکی که اگر ولتاژ باتری لیتیومی به 3.0 ولت کاهش یابد LED چشمک می زند:

این مدار باعث می شود که یک LED فوق روشن با چرخه کاری 2.5٪ چشمک بزند (یعنی مکث طولانی - فلاش کوتاه - مکث مجدد). این به شما امکان می دهد مصرف فعلی را به مقادیر مضحک کاهش دهید - در حالت خاموش مدار 50 nA (نانو!) و در حالت چشمک زن LED - فقط 35 μA مصرف می کند. یه چیز مقرون به صرفه تر پیشنهاد میدین؟ به ندرت.

همانطور که می بینید، عملکرد اکثر مدارهای کنترل تخلیه به مقایسه یک ولتاژ مرجع خاص با یک ولتاژ کنترل شده خلاصه می شود. متعاقباً این تفاوت تقویت می شود و LED را روشن/خاموش می کند.

به طور معمول، یک مرحله ترانزیستور یا یک تقویت کننده عملیاتی متصل در یک مدار مقایسه کننده به عنوان تقویت کننده برای تفاوت بین ولتاژ مرجع و ولتاژ باتری لیتیومی استفاده می شود.

اما راه حل دیگری نیز وجود دارد. عناصر منطقی - اینورترها - می توانند به عنوان تقویت کننده استفاده شوند. بله، این یک استفاده غیر متعارف از منطق است، اما کار می کند. یک نمودار مشابه در نسخه زیر نشان داده شده است.

گزینه شماره 9

نمودار مدار 74HC04.

ولتاژ کار دیود زنر باید کمتر از ولتاژ پاسخ مدار باشد. به عنوان مثال، می توانید دیودهای زنر 2.0 - 2.7 ولت را بگیرید. تنظیم دقیق آستانه پاسخ توسط مقاومت R2 تنظیم می شود.

مدار حدود 2 میلی آمپر از باتری مصرف می کند، بنابراین باید پس از کلید برق نیز روشن شود.

گزینه شماره 10

این حتی یک نشانگر تخلیه نیست، بلکه یک ولت متر LED است! مقیاس خطی 10 LED تصویر واضحی از وضعیت باتری ارائه می دهد. تمام عملکردها تنها بر روی یک تراشه LM3914 پیاده سازی می شوند:

تقسیم کننده R3-R4-R5 ولتاژ آستانه پایین (DIV_LO) و بالا (DIV_HI) را تنظیم می کند. با مقادیر نشان داده شده در نمودار، درخشش LED بالایی با ولتاژ 4.2 ولت مطابقت دارد و هنگامی که ولتاژ به زیر 3 ولت می‌رسد، آخرین LED (پایین‌تر) خاموش می‌شود.

با اتصال پایه نهم ریز مدار به زمین، می توانید آن را به حالت نقطه تغییر دهید. در این حالت فقط یک LED مربوط به ولتاژ تغذیه همیشه روشن است. اگر آن را مانند نمودار رها کنید، یک مقیاس کامل LED روشن می شود که از نظر اقتصادی غیر منطقی است.

به عنوان LED شما باید فقط LED قرمز بگیرید، زیرا آنها کمترین ولتاژ مستقیم را در حین کار دارند. به عنوان مثال، اگر LED های آبی را بگیریم، اگر باتری تا 3 ولت کار کند، به احتمال زیاد آنها اصلا روشن نمی شوند.

تراشه خود حدود 2.5 میلی آمپر مصرف می کند، به علاوه 5 میلی آمپر برای هر LED روشن.

نقطه ضعف مدار عدم امکان تنظیم جداگانه آستانه احتراق هر LED است. شما فقط می توانید مقادیر اولیه و نهایی را تنظیم کنید و تقسیم کننده تعبیه شده در تراشه این فاصله را به 9 قسمت مساوی تقسیم می کند. اما، همانطور که می دانید، در پایان تخلیه، ولتاژ باتری به سرعت شروع به کاهش می کند. تفاوت بین باتری های 10% و 20% می تواند یک دهم ولت باشد، اما اگر باتری های مشابه را مقایسه کنید، فقط 90% و 100% دشارژ شده اند، می توانید تفاوت یک ولت کامل را مشاهده کنید!

نمودار تخلیه باتری لیتیوم یونی که در زیر نشان داده شده است به وضوح این شرایط را نشان می دهد:

بنابراین، استفاده از مقیاس خطی برای نشان دادن میزان تخلیه باتری چندان عملی به نظر نمی رسد. ما به مداری نیاز داریم که به ما امکان می دهد مقادیر دقیق ولتاژی را که در آن یک LED خاص روشن می شود تنظیم کنیم.

کنترل کامل زمان روشن شدن LED ها توسط مدار ارائه شده در زیر داده می شود.

گزینه شماره 11

این مدار یک نشانگر ولتاژ باتری/باتری 4 رقمی است. بر روی چهار آپمپ موجود در تراشه LM339 پیاده سازی شده است.

مدار تا ولتاژ 2 ولت کار می کند و کمتر از یک میلی آمپر مصرف می کند (بدون احتساب LED).

البته برای انعکاس مقدار واقعی ظرفیت باتری مصرف شده و باقیمانده، لازم است هنگام تنظیم مدار، منحنی دشارژ باتری مورد استفاده (با در نظر گرفتن جریان بار) در نظر گرفته شود. این به شما امکان می دهد مقادیر دقیق ولتاژ مربوط به، به عنوان مثال، 5٪ -25٪ - 50٪ - 100٪ از ظرفیت باقیمانده را تنظیم کنید.

گزینه شماره 12

و البته، هنگام استفاده از میکروکنترلرهایی با منبع ولتاژ مرجع داخلی و ورودی ADC، وسیع‌ترین محدوده باز می‌شود. در اینجا عملکرد فقط با تخیل و توانایی برنامه نویسی شما محدود می شود.

به عنوان مثال، ساده ترین مدار را در کنترلر ATMega328 ارائه می دهیم.

اگرچه در اینجا برای کاهش اندازه برد بهتر است ATTiny13 8 پایه را در بسته SOP8 بگیرید. سپس آن را کاملا زرق و برق دار خواهد بود. اما بگذارید این تکلیف شما باشد.

ال ای دی سه رنگ است (از نوار ال ای دی) اما فقط از قرمز و سبز استفاده شده است.

برنامه تمام شده (طرح) را می توانید از این لینک دانلود کنید.

این برنامه به شرح زیر عمل می کند: هر 10 ثانیه ولتاژ تغذیه را بررسی می کند. بر اساس نتایج اندازه گیری، MK LED ها را با استفاده از PWM کنترل می کند، که به شما امکان می دهد سایه های مختلف نور را با ترکیب رنگ های قرمز و سبز به دست آورید.

یک باتری تازه شارژ شده حدود 4.1 ولت تولید می کند - نشانگر سبز روشن می شود. هنگام شارژ، ولتاژ 4.2 ولت روی باتری وجود دارد و LED سبز رنگ چشمک می زند. به محض کاهش ولتاژ به زیر 3.5 ولت، LED قرمز شروع به چشمک زدن می کند. این سیگنالی خواهد بود که باتری تقریباً خالی است و زمان شارژ آن فرا رسیده است. در بقیه محدوده ولتاژ، رنگ نشانگر از سبز به قرمز تغییر می کند (بسته به ولتاژ).

گزینه شماره 13

خوب، برای شروع، من گزینه کار مجدد برد محافظ استاندارد را پیشنهاد می کنم (که به آنها نیز گفته می شود)، تبدیل آن به نشانگر باتری مرده.

این بردها (ماژول های PCB) از باتری های قدیمی تلفن همراه در مقیاس تقریباً صنعتی استخراج می شوند. شما فقط یک باتری تلفن همراه دور ریخته شده را در خیابان بردارید، آن را تخلیه کنید و برد در دستان شماست. هر چیز دیگری را همانطور که در نظر گرفته اید دور بریزید.

توجه!!! بردهایی وجود دارند که شامل حفاظت از تخلیه بیش از حد در ولتاژ غیرقابل قبول کم (2.5 ولت و پایین تر) می شوند. بنابراین، از بین تمام بردهایی که دارید، باید فقط آن دسته از کپی هایی را انتخاب کنید که با ولتاژ صحیح (3.0-3.2 ولت) کار می کنند.

اغلب، یک برد PCB به این صورت است:

Microassembly 8205 یک دستگاه میدانی دو میلی‌اهمی است که در یک محفظه مونتاژ شده‌اند.

با ایجاد برخی تغییرات در مدار (با رنگ قرمز نشان داده شده است)، یک نشانگر تخلیه باتری لیتیوم یون عالی دریافت خواهیم کرد که در زمان خاموش شدن عملاً جریانی مصرف نمی کند.

از آنجایی که ترانزیستور VT1.2 مسئول جدا کردن شارژر از بانک باتری در هنگام شارژ بیش از حد است، در مدار ما اضافی است. بنابراین با شکستن مدار تخلیه این ترانزیستور را به طور کامل از کار خارج کردیم.

مقاومت R3 جریان عبوری از LED را محدود می کند. مقاومت آن باید به گونه ای انتخاب شود که درخشش LED از قبل قابل توجه باشد، اما جریان مصرف شده هنوز خیلی زیاد نیست.

به هر حال، می توانید تمام عملکردهای ماژول حفاظتی را ذخیره کنید و با استفاده از یک ترانزیستور جداگانه که LED را کنترل می کند، نشانه را ایجاد کنید. یعنی نشانگر همزمان با خاموش شدن باتری در لحظه تخلیه روشن می شود.

به جای 2N3906، هر ترانزیستور pnp کم مصرفی که در دست دارید، این کار را انجام می دهد. لحیم کاری مستقیم LED کار نخواهد کرد، زیرا ... جریان خروجی میکرو مداری که کلیدها را کنترل می کند بسیار کم است و نیاز به تقویت دارد.

لطفاً این واقعیت را در نظر بگیرید که خود مدارهای نشانگر تخلیه انرژی باتری را مصرف می کنند! برای جلوگیری از تخلیه غیرقابل قبول، مدارهای نشانگر را بعد از کلید برق وصل کنید یا از مدارهای حفاظتی استفاده کنید.

همانطور که احتمالاً حدس زدن دشوار نیست ، مدارها را می توان برعکس - به عنوان نشانگر شارژ - استفاده کرد.

N. TARANOV، سن پترزبورگ

هنگام توسعه دستگاه های مختلف رادیویی الکترونیکی، مشکل نظارت بر وجود جریان در مدارهای آنها به وجود می آید. دستگاه های اندازه گیری خارج از قفسه اغلب در دسترس نیستند، گران هستند یا استفاده از آنها دشوار است. در چنین مواردی از واحدهای کنترل داخلی استفاده می شود. برای جریان متناوب، مشکل نسبتاً به راحتی با کمک ترانسفورماتورهای جریان، عناصر مغناطیسی القایی و غیره حل می شود. برای جریان مستقیم، به عنوان یک قاعده، این مشکل پیچیده تر است. در این مقاله برخی از دستگاه های موجود برای نظارت بر وجود جریان مستقیم در مدار (که از این پس آنها را نشانگر جریان مستقیم یا به اختصار IPT می نامیم)، مزایا و معایب آنها را مورد بحث قرار می دهد و راه حل های مداری را پیشنهاد می کند که ویژگی های این دستگاه ها را بهبود می بخشد.

IPT ها معمولاً در یک شکست در مدار کنترل شده قرار می گیرند. برخی از IPTها می توانند به میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط عناصر حامل جریان مدار کنترل شده پاسخ دهند، اما در جریان های کنترل شده کم، پیچیده هستند و در این مقاله مورد بحث قرار نگرفته اند. IPT را می توان با پارامترها و ویژگی های اصلی زیر مشخص کرد:
1) deltaU - افت ولتاژ در سراسر IPT در کل محدوده جریان های کنترل شده. برای به حداقل رساندن تأثیر IPT بر مدار کنترل شده و کاهش تلفات توان، آنها تلاش می کنند تا deltaU را به حداقل برسانند.
2) جریان عملیاتی نامی (به معنی مقدار متوسط ​​جریان کنترل شده)؛
3) Imin، Imax - مرزهای محدوده تغییرات در جریان کنترل شده، که در آن واقعیت حضور آن به طور قابل اعتماد نشان داده شده است.
4) ماهیت سیگنال نشانگر خروجی (درخشش LED، سطوح TTL و غیره)؛
5) وجود یا عدم وجود منابع انرژی اضافی برای IPT.
6) وجود یا عدم وجود اتصال گالوانیکی سیگنال خروجی IPT با مدار کنترل شده.

بر اساس نوع عنصر حسگر جریان - سنسور جریان (CT) آنها متمایز می شوند.
- IPT با بار سری در مدار؛
- IPT با DTهای نیمه هادی (سنسورهای هال، مگنتودیودها، مقاومت مغناطیسی و غیره)؛
- تماس مغناطیسی IPT (روی سوئیچ های نی، روی رله های جریان)؛
- IPT با عناصر اشباع مغناطیسی.

اصل عملکرد IPT با بار سری در مدار (شکل 1)

این شامل این واقعیت است که یک عنصر بار (LE) به شکاف در مدار کنترل شده متصل است، که در آن هنگام جریان در مدار کنترل شده، افت ولتاژ ایجاد می شود. به یک مبدل سیگنال (SC) فرستاده می شود، جایی که به سیگنالی تبدیل می شود که وجود جریان در مدار را نشان می دهد.

بدیهی است که deltaU برای یک نوع معین از IPT به بزرگی جریان کنترل شده و حساسیت PS بستگی دارد. هرچه PS حساس تر باشد، می توان از مقاومت NE کمتری استفاده کرد، به این معنی که deltaU کوچکتر خواهد بود.

در ساده ترین حالت، یک NE یک مقاومت است. مزیت چنین NE سادگی و کم هزینه بودن آن است. معایب - با حساسیت کم PS، تلفات برق در NE زیاد خواهد بود، به ویژه هنگام کنترل جریان های بزرگ، وابستگی AU به بزرگی جریانی که از IPT عبور می کند. دامنه تغییرات در جریان کنترل شده را محدود می کند (این اشکال در هنگام کنترل جریان در محدوده باریکی از تغییرات مقدار آن قابل توجه نیست). به عنوان مثال، یک طرح عملی IPT از این نوع را در نظر بگیرید. در شکل شکل 2 نموداری از نشانگر وجود جریان شارژ باتری را نشان می دهد. مقاومت R1 به عنوان یک NE عمل می کند و زنجیره R2, HL1 به عنوان یک PS عمل می کند.

مقاومت بالاست R2 دارای مقاومت 100 اهم است، LED HL1 دارای جریان نامی 10 میلی آمپر است (به عنوان مثال، نوع AL307B)، و مقاومت مقاومت R1 به مقدار جریان شارژ کنترل شده بستگی دارد.

با جریان شارژ تثبیت شده 10 میلی آمپر (به عنوان مثال، برای باتری 7D-01)، مقاومت R1 را می توان حذف کرد. با جریان شارژ 1 A، مقاومت مقاومت R1 تقریباً 3.5 اهم خواهد بود. افت ولتاژ در IT در هر دو حالت 3.5 V خواهد بود. تلفات برق در جریان 1 A 3.5 W خواهد بود. بدیهی است که این طرح در جریان های شارژ بالا غیر قابل قبول است. اگر مقاومت مقاومت بالاست R2 را کاهش دهید، ممکن است تا حدودی تلفات برق در IPT کاهش یابد. اما انجام این کار نامطلوب است، زیرا افزایش ناگهانی جریان های شارژ ممکن است به LED HL1 آسیب برساند.

اگر از یک NE با وابستگی غیرخطی افت ولتاژ به قدرت جریان جاری استفاده کنید، می توانید ویژگی های این IPT را به طور قابل توجهی بهبود بخشید. به عنوان مثال، همانطور که در شکل نشان داده شده است، با جایگزین کردن مقاومت R1 با زنجیره ای از چهار دیود که در جهت جلو متصل شده اند، نتایج خوبی به دست می آید. 3.

به عنوان دیودهای VD1-VD4، می توانید از هر دیود سیلیکونی یکسو کننده با جریان عملیاتی مجاز حداقل مقدار جریان کنترل شده استفاده کنید. (برای بسیاری از انواع LED ها، یک رشته از سه دیود کافی است.) مقاومت مقاومت R2 در این حالت می تواند به مقدار 30 اهم کاهش یابد.

با این طرح IPT، دامنه جریان های کنترل شده گسترش می یابد و از 10 میلی آمپر به Imax گسترش می یابد، که در آن Imax حداکثر جریان مجاز عملکرد دیودها است. روشنایی LED HL1 تقریباً در کل محدوده جریان های کنترل شده ثابت است.

راه دیگر برای بهبود ویژگی های یک IPT با بار سری در مدار، بهبود PS است. در واقع، اگر حساسیت PS را افزایش دهید و از عملکرد آن در طیف گسترده ای از تغییرات deltaU اطمینان حاصل کنید، می توانید یک IPT با ویژگی های خوب به دست آورید. درست است، برای این شما باید طرح IPT را پیچیده کنید. به عنوان مثال، مدار IPT توسعه یافته توسط نویسنده را در نظر بگیرید که نتایج خوبی در دستگاه های کنترل فرآیند در صنعت نشان داده است. این IPT دارای مشخصات فنی زیر است: محدوده جریان عملیاتی - 0.01 میلی آمپر ... 1 A. deltaU
نمودار IPT در شکل نشان داده شده است. 4.

NE در این مدار مقاومت R3 است. بقیه مدار PS است. اگر جریانی بین نقاط A و B وجود نداشته باشد، خروجی تقویت کننده عملیاتی DA1 ولتاژی نزدیک به -5 ولت خواهد داشت و LED HL1 روشن نمی شود. هنگامی که یک جریان بین نقاط A و B ظاهر می شود، ولتاژی در مقاومت R3 ایجاد می شود که بین ورودی های دیفرانسیل تقویت کننده عملیاتی DA1 اعمال می شود. در نتیجه، یک ولتاژ مثبت در خروجی تقویت کننده عملیاتی DA1 ظاهر می شود و LED HL1 روشن می شود، که نشان دهنده وجود جریان بین نقاط A و B است. هنگام انتخاب یک تقویت کننده عملیاتی با بهره بالا (به عنوان مثال، KR1401UD2B ، نشانه قابل اعتماد وجود جریان از 5 میلی آمپر شروع می شود. خازن C1 برای از بین بردن خود تحریکی احتمالی ضروری است.

لازم به ذکر است که برخی از نمونه های op-amp ممکن است دارای ولتاژ بایاس اولیه (با هر قطبیت) باشند. در این حالت، حتی اگر جریانی در مدار کنترل شده وجود نداشته باشد، LED می تواند روشن شود. این اشکال با معرفی مدار "تصحیح صفر" آپ امپ که مطابق با هر مدار استاندارد ساخته شده است، برطرف می شود. برخی از انواع آپ امپ دارای ترمینال های خاصی برای اتصال مقاومت متغیر "تصحیح صفر" هستند.

جزئیات: مقاومت های R1، R2، R4، R5 - هر نوع، قدرت 0.125 وات؛ مقاومت R3 - هر نوع، توان > 0.5 وات؛ خازن C1 - هر نوع؛ تقویت کننده عملیاتی DA1 - هر، با بهره> 5000، با جریان خروجی > 2.5 میلی آمپر، اجازه می دهد ولتاژ تغذیه تک قطبی 5 ولت باشد. امکان استفاده از ولتاژهای تغذیه دیگر وجود دارد.در این حالت، مقاومت مقاومت بالستیک R5 باید مجدداً محاسبه شود تا جریان خروجی تقویت کننده عملیاتی DA1 از حداکثر مقدار مجاز خود تجاوز نکند. LED HL1 به دلایل روشنایی کافی در جریان 2.5 میلی آمپر از طریق آن انتخاب شد. آزمایشات نشان داده است که اکثر LED های وارداتی مینیاتوری در این دستگاه کاملاً کار می کنند (در اصل، نوع LED توسط حداکثر جریان خروجی تقویت کننده عملیاتی DA1 تعیین می شود).

این دستگاه با ریز مدار KR1401UD2B هنگام ساخت یک IPT چهار کاناله، به عنوان مثال، هنگام کنترل شارژ جداگانه چهار باتری به طور همزمان، راحت است. در این مورد، مدار بایاس R1، R2 و همچنین نقطه A در هر چهار کانال مشترک است.

این دستگاه همچنین می تواند جریان های بزرگ را کنترل کند. برای انجام این کار، باید مقاومت مقاومت R3 را کاهش دهید و اتلاف توان آن را دوباره محاسبه کنید. آزمایش ها با استفاده از یک قطعه سیم PEV-2 به عنوان R3 انجام شد. با قطر سیم 1 میلی متر و طول 10 سانتی متر، جریان در محدوده 200 میلی آمپر ... 10 A به طور قابل اعتماد نشان داده شد (اگر طول سیم افزایش یابد، حد پایین محدوده به جریان های ضعیف تر منتقل می شود). در این مورد، deltaU از 0.1 ولت تجاوز نکرد.

با تغییرات جزئی، دستگاه به یک IPT با آستانه پاسخ قابل تنظیم تبدیل می شود (شکل 5).

چنین IPT را می توان با موفقیت در سیستم های حفاظت فعلی برای دستگاه های مختلف، به عنوان پایه ای برای فیوز الکترونیکی قابل تنظیم و غیره استفاده کرد.

مقاومت R4 آستانه پاسخ IPT را تنظیم می کند. استفاده از مقاومت چند چرخشی به عنوان R4، به عنوان مثال، انواع SP5-2، SPZ-39 و غیره راحت است.

اگر لازم است از جداسازی گالوانیکی بین مدار کنترل شده و دستگاه های کنترل (CD) اطمینان حاصل شود، استفاده از کوپلرهای نوری راحت است. برای انجام این کار کافی است به جای LED HL1 یک اپتوکوپلر متصل کنید، به عنوان مثال، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 6.

برای تطبیق سیگنال خروجی این IPT با دستگاه های کنترل دیجیتال، از تریگرهای اشمیت استفاده می شود. در شکل شکل 7 طرحی برای هماهنگی IPT با CC با استفاده از منطق TTL نشان می دهد. در اینجا +5 V CC ولتاژ تغذیه مدارهای دیجیتال CC است.

IPTها با DTهای نیمه هادی به تفصیل در ادبیات شرح داده شده اند. مورد علاقه آماتورهای رادیویی استفاده از ریزمدارهای کنترل شده مغناطیسی از نوع K1116KP1 در IPT است (این ریز مدار به طور گسترده در صفحه کلید برخی از رایانه های ساخت شوروی استفاده می شد). نمودار چنین IPT در شکل نشان داده شده است. 8.

سیم پیچ L1 روی یک هسته مغناطیسی ساخته شده از فولاد مغناطیسی نرم (ترجیحاً پرمالوی) قرار می گیرد که نقش یک متمرکز کننده مغناطیسی را ایفا می کند. نمای تقریبی و ابعاد یک متمرکز کننده مغناطیسی در شکل نشان داده شده است. 9.

تراشه DA1 در شکاف متمرکز کننده مغناطیسی قرار می گیرد. هنگام تولید آن، باید تلاش کنیم تا شکاف را کاهش دهیم. آزمایش‌ها با مدارهای مغناطیسی مختلف انجام شد، به‌ویژه حلقه‌هایی که از لوله‌های آب معمولی بریده شدند، از هسته‌های سر پویا ماشین‌کاری شده و از واشرهای فولادی ترانسفورماتور مونتاژ شدند.

ارزان‌ترین و آسان‌ترین ساخت (در شرایط آماتور) حلقه‌های بریده شده از لوله‌های آب با قطر 1/2 و 3/4 اینچ بود. حلقه ها را از لوله ها برش می دادند به طوری که طول حلقه به اندازه قطر بود. سپس توصیه می شود این حلقه ها را تا دمای حدود 800 درجه سانتی گراد گرم کنید و به آرامی در هوا سرد کنید (آنها را بازپخت کنید). چنین حلقه هایی عملاً هیچ مغناطیسی باقی مانده ندارند و در IPT به خوبی کار می کنند.

نمونه آزمایشی دارای یک هسته مغناطیسی ساخته شده از یک لوله آب با قطر 3/4 اینچ بود. سیم پیچ با سیم PEV-2 با قطر 1 میلی متر پیچیده شد. در 10 دور Imin = 8 A، در 50 دور Imin = 2 A. لازم به ذکر است که حساسیت چنین IPT به موقعیت ریز مدار در شکاف مدار مغناطیسی بستگی دارد. از این شرایط می توان برای تنظیم حساسیت IPT استفاده کرد.

موثرترین حلقه‌ها حلقه‌های ساخته شده از هسته‌های سیستم‌های مغناطیسی سرهای دینامیکی بودند، اما ساخت آنها در شرایط آماتور دشوار است.

برای آماتورهای رادیویی، IPT های الکترومغناطیسی روی سوئیچ های نی و رله های جریان بدون شک مورد توجه هستند. IPT روی سوئیچ های نی قابل اعتماد و ارزان هستند. اصل عملکرد چنین IPTهایی در شکل 1 نشان داده شده است. 10، الف.

اطلاعات بیشتر در مورد سوئیچ های نی را می توانید در اینجا بیابید. مدار الکتریکی IPT با سنسور جریان (CT) روی سوئیچ نی در شکل نشان داده شده است. 10، ب.

بسیاری از آماتورهای رادیویی احتمالاً یک صفحه کلید کامپیوتر قدیمی ساخت شوروی با سوئیچ های نی دارند. چنین سوئیچ های نی برای اجرای IPT عالی هستند. حساسیت IPT به موارد زیر بستگی دارد:
- تعداد چرخش در سیم پیچ (با افزایش تعداد چرخش، حساسیت نیز افزایش می یابد).
- پیکربندی سیم پیچ (سیم پیچ بهینه طول آن تقریباً برابر با طول لامپ سوئیچ نی است).
- نسبت قطر بیرونی سوئیچ نی و قطر داخلی سیم پیچ (هرچه به 1 نزدیکتر باشد، حساسیت IPT بیشتر خواهد بود).

نویسنده آزمایش هایی را با سوئیچ های نی KEM-2، MK-16-3، MK10-3 انجام داد. بهترین نتایج از نظر حساسیت توسط سوئیچ های نی KEM-2 نشان داده شد. هنگام پیچیدن هشت دور سیم PEV-2 با قطر 0.8 میلی متر بدون شکاف، جریان عملیاتی IPT 2 A، جریان آزاد 1.5 A است. افت ولتاژ در سراسر IPT 0.025 V بود. حساسیت این IPT را می توان با حرکت دادن سوئیچ نی در امتداد سیم پیچ های محور طولی تنظیم کرد در IPTهای صنعتی از این نوع، سوئیچ نی را با پیچ جابجا می کنند و یا با رزوه خارجی در بوشینگ غیر مغناطیسی قرار می دهند که با سیم پیچی به صورت سیم پیچی پیچ می شود. این روش تنظیم حساسیت همیشه راحت نیست و در شرایط آماتور اجرای آن دشوار است. علاوه بر این، این روش فقط در جهت کاهش حساسیت IPT امکان تنظیم را می دهد.

نویسنده روشی را توسعه داده است که به شما امکان می دهد با استفاده از یک مقاومت متغیر، حساسیت IPT را در محدوده وسیعی تغییر دهید. با این روش یک سیم پیچ اضافی از سیم PEV-2 با قطر 0.06-0.1 میلی متر و تعدادی دور 200 به طرح DT وارد می شود که توصیه می شود این سیم پیچ را مستقیماً در تمام طول روی کلید نی بپیچید. سیلندر آن، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 11، الف.

مدار الکتریکی IPT در شکل نشان داده شده است. 11، ب.

سیم پیچ L1 سیم پیچ اصلی است، سیم پیچ L2 اضافی است. اگر سیم پیچ های L1 و L2 را بر این اساس روشن کنید، با تنظیم مقاومت R1 می توان حساسیت IPT را در مقایسه با نسخه IPT که دارای DT بدون سیم پیچ اضافی است، چندین برابر افزایش داد. اگر سیم پیچ های L1 و L2 را در جهت مخالف روشن کنید، با تنظیم مقاومت R می توانید حساسیت IPT را چندین بار کاهش دهید. آزمایشی با این مدار با پارامترهای عناصر آن انجام شد:
- سیم پیچ L1 - 200 دور سیم PEV-2 با قطر 0.06 میلی متر؛ به طور مستقیم بر روی یک سوئیچ نی نوع KEM-2 زخم می شود.
- سیم پیچ L2 - 10 دور سیم PEV-2 با قطر 0.8 میلی متر، روی سیم پیچ L1 پیچیده شده است.

مقادیر Imin زیر به دست آمد:
- هنگامی که سیم پیچ ها به طور توافقی روشن می شوند -0.1...2 A;
- وقتی سیم پیچ ها برعکس -2...5 A روشن می شوند.

IPT روی رله های جریان دارای کیفیت های زیر است: رله الکترومغناطیسی DT با سیم پیچی با مقاومت کم. متاسفانه رله های جریان بسیار کم هستند. یک رله جریان را می توان از یک رله ولتاژ معمولی با جایگزینی سیم پیچ آن با یک رله با مقاومت کم ساخت. نویسنده از DT ساخته شده از یک رله از نوع RES-10 استفاده کرده است. سیم پیچ رله به دقت با چاقوی جراحی بریده می شود و در جای آن یک سیم پیچ جدید با سیم PEV-2 به قطر 0.3 میلی متر پیچیده می شود تا قاب پر شود. حساسیت این DT با انتخاب تعداد دور و تغییر سفتی فنر آرمیچر تخت تنظیم می شود. سفتی فنر را می توان با خم کردن یا آسیاب کردن آن در عرض تغییر داد. نمونه آزمایشی DT دارای Imin = 200 میلی آمپر، deltaU = 0.5 ولت (در جریان 200 میلی آمپر) بود.

در صورت نیاز به محاسبه رله های جریان می توانید به.

مدار الکتریکی این نوع IPT در شکل نشان داده شده است. 12.

IPT با عناصر اشباع‌پذیر مغناطیسی از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. آنها از خاصیت هسته های فرومغناطیسی برای تغییر نفوذپذیری هنگام قرار گرفتن در معرض میدان مغناطیسی خارجی استفاده می کنند. در ساده ترین حالت، یک IPT از این نوع یک ترانسفورماتور AC با سیم پیچ اضافی است، همانطور که در شکل نشان داده شده است. 13.

در اینجا ولتاژ متناوب از سیم پیچ L2 به سیم پیچ L3 تبدیل می شود. ولتاژ سیم پیچ L3 توسط دیود VD1 تشخیص داده می شود و خازن C1 را شارژ می کند. سپس به عنصر آستانه تغذیه می شود. در صورت عدم وجود جریان در سیم پیچ L1، ولتاژ ایجاد شده در خازن C1 برای راه اندازی عنصر آستانه کافی است. هنگامی که جریان مستقیم از سیم پیچ L1 عبور می کند، مدار مغناطیسی اشباع می شود. این منجر به کاهش ضریب انتقال ولتاژ متناوب از سیم پیچ L2 به سیم پیچ L3 و کاهش ولتاژ در خازن C1 می شود. زمانی که به مقدار معینی رسید، عنصر آستانه تغییر می کند. Choke L4 نفوذ ولتاژ متناوب مدار اندازه گیری را به مدار کنترل شده از بین می برد و همچنین شنت مدار اندازه گیری را توسط رسانایی مدار کنترل شده از بین می برد.

حساسیت این دستگاه قابل تنظیم است:
- انتخاب تعداد چرخش سیم پیچ L1، L2، L3؛
- انتخاب نوع مدار مغناطیسی ترانسفورماتور.
- تنظیم آستانه پاسخ عنصر آستانه.

از مزایای دستگاه می توان به سهولت اجرا، عدم وجود تماس های مکانیکی اشاره کرد.

اشکال قابل توجه آن نفوذ ولتاژ متناوب از IPT به مدار کنترل شده است (البته در اکثر کاربردها، مدارهای کنترل شده دارای خازن های مسدود کننده هستند که این اثر را کاهش می دهد). نفوذ ولتاژ متناوب به مدار کنترل شده با افزایش نسبت تعداد دور سیم پیچ های L2 و L3 به تعداد دور سیم پیچ L1 و با افزایش اندوکتانس سلف L4 کاهش می یابد.

یک نمونه آزمایشی از این نوع IPT بر روی یک هسته مغناطیسی حلقه با اندازه استاندارد K10x8x4 ساخته شده از فریت گرید 2000NM مونتاژ شد. سیم پیچ L1 دارای 10 دور سیم PEV-2 با قطر 0.4 میلی متر بود، سیم پیچ های L2 و L3 هر کدام دارای 30 پیچ سیم PEV-2 با قطر 0.1 میلی متر بودند. Choke L4 بر روی همان حلقه پیچیده شده بود و دارای 30 دور سیم PEV-2 با قطر 0.4 میلی متر بود. دیود VD1 - KD521 A. خازن C1 - KM6 با ظرفیت 0.1 μF. یک اینورتر از ریزمدار K561LN1 به عنوان عنصر آستانه استفاده شد. یک ولتاژ مستطیل شکل ("پیچان") با فرکانس 10 کیلوهرتز و دامنه 5 ولت به سیم پیچ L2 اعمال شد. بدیهی است که برای گسترش دامنه جریان های کنترل شده به سمت افزایش حد بالایی، باید قطر سیم سیم پیچ های L1 و L2 را افزایش داد و همچنین یک هسته مغناطیسی با اندازه استاندارد بزرگتر انتخاب کرد.

مدار IPT از این نوع، که در شکل نشان داده شده است، پارامترهای قابل توجهی بهتری دارد. 14.

در اینجا، هسته مغناطیسی ترانسفورماتور از دو حلقه فریت تشکیل شده است، سیم‌پیچ‌های L1 و L3 بر روی هر دو حلقه پیچیده می‌شوند و سیم‌پیچ‌های L1 و L4 بر روی حلقه‌های مختلف پیچیده می‌شوند تا ولتاژهای القا شده در آنها متقابلاً جبران شود. طراحی مدار مغناطیسی در شکل 1 نشان داده شده است. 15.

برای وضوح، هسته ها از هم فاصله دارند؛ در طراحی واقعی آنها روی یکدیگر فشرده می شوند.

در این نوع IPT تقریباً به طور کامل ولتاژ متناوب از مدار اندازه گیری به مدار کنترل شده نفوذ نمی کند و عملاً مدار اندازه گیری توسط رسانایی مدار کنترل شده قطع نمی شود. یک نمونه آزمایشی از IPT ساخته شد که نمودار آن در شکل 1 نشان داده شده است. 16.

یک ژنراتور پالس با چرخه کاری بالا بر روی اینورترهای D1.1-D1.3 مونتاژ می شود (استفاده از چنین پالس ها به طور قابل توجهی مصرف برق IPT را کاهش می دهد). در صورت عدم تحریک، یک مقاومت با مقاومت 10 ... 100 کیلو اهم باید در پایه های اتصال سیم 2، 3 ریز مدار با مقاومت های R1، R2 و خازن C1 گنجانده شود.

عناصر C2، SZ، VD2، VD3 با دو برابر شدن ولتاژ، یکسو کننده را تشکیل می دهند. اینورتر D1.4 همراه با LED HL1 نشان دهنده آستانه حضور پالس ها در خروجی ترانسفورماتور (سیم پیچ L3) است.

در این IPT از حلقه های فریت برند VT (مورد استفاده در سلول های حافظه کامپیوتر) به ابعاد 8x4x2 میلی متر استفاده شد. سیم پیچ های L2 و L3 هر کدام دارای 20 دور سیم PEL-2 با قطر 0.1 میلی متر، سیم پیچ های L1 و L4 هر کدام دارای 20 پیچ سیم PEL-2 با قطر 0.3 میلی متر هستند.

این نمونه با اطمینان وجود جریان در مدار کنترل شده را در محدوده 40 میلی آمپر ... 1 A نشان داد. افت ولتاژ در سراسر IPT در یک جریان در مدار کنترل شده 1 A از 0.1 ولت تجاوز نکرد. از مقاومت R4 می توان برای تنظیم آستانه پاسخ استفاده کرد که استفاده از این IPT را به عنوان عنصری از مدارها برای محافظت از دستگاه ها در برابر اضافه بار ممکن می کند.

ادبیات
1. Yakovlev N. ابزارهای اندازه گیری الکتریکی غیر تماسی برای تشخیص تجهیزات الکترونیکی. - L.: Energoatomizdat، شعبه لنینگراد، 1990.

2. ریز مدارهای سری K1116. - رادیو، 1369، شماره 6، ص. 84; شماره 7، ص. 73، 74; شماره 8، ص. 89.

3. دستگاه های سوئیچینگ تجهیزات رادیویی الکترونیکی. اد. جی. یا. ریبینا. - م.: رادیو و ارتباطات، 1364.

4. Stupel F. محاسبه و طراحی رله های الکترومغناطیسی. - M.: Gosenergoizdat، 1950._

رادیو شماره 4 2005.

[ایمیل محافظت شده]

محاسبه ولتاژ منبع تغذیه LED یک مرحله ضروری برای هر پروژه روشنایی الکتریکی است و خوشبختانه انجام آن آسان است. چنین اندازه گیری هایی برای محاسبه توان یک LED ضروری است، زیرا باید جریان و ولتاژ آن را بدانید. قدرت LED با ضرب جریان در ولتاژ محاسبه می شود. با این حال، هنگام کار با مدارهای الکتریکی، حتی هنگام اندازه گیری مقادیر کم، باید بسیار مراقب باشید. در این مقاله نگاهی دقیق تر به این سوال خواهیم داشت که چگونه می توان ولتاژ را برای اطمینان از عملکرد صحیح عناصر LED پیدا کرد.

ال ای دی ها رنگ های مختلفی دارند؛ دو و سه رنگ، چشمک زن و تغییر رنگ. برای اینکه کاربر بتواند توالی عملکرد لامپ را برنامه ریزی کند، راه حل های مختلفی استفاده می شود که مستقیماً به ولتاژ منبع تغذیه LED بستگی دارد. برای روشن کردن یک LED، حداقل ولتاژ (آستانه) مورد نیاز است و روشنایی متناسب با جریان خواهد بود. ولتاژ یک LED با جریان کمی افزایش می یابد زیرا مقاومت داخلی وجود دارد. وقتی جریان خیلی زیاد باشد، دیود گرم می شود و می سوزد. بنابراین، جریان به یک مقدار مطمئن محدود می شود.

مقاومت به صورت سری قرار می گیرد زیرا آرایه دیود به ولتاژ بسیار بالاتری نیاز دارد. اگر U معکوس شود، هیچ جریانی جریان نمی یابد، اما برای U بالا (مثلا 20 ولت) یک جرقه داخلی (خرابی) رخ می دهد که دیود را از بین می برد.

مانند همه دیودها، جریان از آند عبور می کند و از کاتد خارج می شود. در دیودهای گرد، کاتد دارای سرب کوتاهتر و بدنه دارای صفحه جانبی کاتدی است.

وابستگی ولتاژ به نوع لامپ

با ظهور LED های با روشنایی بالا که برای ارائه لامپ های جایگزین برای کاربردهای روشنایی تجاری و داخلی طراحی شده اند، راه حل های برق به همان اندازه، اگر نگوییم بیشتر، گسترش یافته است. با صدها مدل از ده‌ها سازنده، درک همه جایگشت‌های ولتاژ ورودی/خروجی LED و رتبه‌بندی جریان/قدرت خروجی، بدون ذکر ابعاد مکانیکی و بسیاری از ویژگی‌های دیگر برای کاهش نور، کنترل از راه دور و حفاظت از مدار، دشوار می‌شود.

تعداد زیادی LED مختلف در بازار وجود دارد. تفاوت آنها توسط عوامل بسیاری در تولید LED تعیین می شود. آرایش نیمه هادی یک عامل است، اما فناوری ساخت و کپسوله سازی نیز نقش مهمی در تعیین عملکرد LED دارد. اولین ال ای دی ها گرد بودند و به شکل مدل های C (قطر 5 میلی متر) و F (قطر 3 میلی متر) بودند. سپس دیودها و بلوک های مستطیلی با ترکیب چندین LED (شبکه) وارد عمل شدند.

شکل نیمکره کمی شبیه ذره بین است که شکل پرتو نور را تعیین می کند. رنگ عنصر ساطع کننده، انتشار و کنتراست را بهبود می بخشد. رایج ترین نام ها و اشکال LED:

• A: قطر قرمز 3 میلی متر در نگهدارنده CI.
• B: قطر 5 میلی متر قرمز در پانل جلویی استفاده می شود.
• C: بنفش 5 میلی متر.
• د: دو رنگ زرد و سبز.
• E: مستطیل شکل
• F: زرد 3 میلی متر.
• G: سفید روشنایی بالا 5 میلی متر.
• H: قرمز 3 میلی متر.
• K-Anode: کاتدی که توسط یک سطح صاف در فلنج مشخص می شود.
• F: سیم اتصال آند 4/100 میلی متر.
• ج: فنجان انعکاسی.
• L: شکل منحنی، مانند یک ذره بین.

مشخصات دستگاه

خلاصه ای از پارامترهای مختلف LED و ولتاژ تغذیه را می توان در مشخصات فروشنده یافت. هنگام انتخاب LED ها برای کاربردهای خاص، مهم است که تفاوت آنها را درک کنید. مشخصات LED های مختلفی وجود دارد که هر کدام بر نوع خاصی که انتخاب می کنید تأثیر می گذارد. اساس مشخصات LED رنگ، U و جریان است. LED ها تمایل به ارائه یک رنگ دارند.

رنگ ساطع شده توسط LED بر حسب حداکثر طول موج آن (lpk) تعریف می شود، که طول موجی است که حداکثر نور خروجی را دارد. به طور معمول تغییرات فرآیند باعث ایجاد تغییرات اوج طول موج تا ± 10 نانومتر می شود. هنگام انتخاب رنگ ها در مشخصات LED، لازم به یادآوری است که چشم انسان به سایه ها یا تغییرات رنگ در اطراف ناحیه زرد/نارنجی طیف - از 560 تا 600 نانومتر - حساس است. این ممکن است بر انتخاب رنگ یا موقعیت LED تأثیر بگذارد که مستقیماً با پارامترهای الکتریکی مرتبط است.

هنگام کار، LED ها دارای یک قطره U از پیش تعیین شده هستند که بستگی به ماده استفاده شده دارد. ولتاژ تغذیه LED های لامپ نیز به سطح جریان بستگی دارد. ال ای دی ها دستگاه های جریان محور هستند و سطح نور تابعی از جریان است که افزایش آن باعث افزایش خروجی نور می شود. لازم است اطمینان حاصل شود که دستگاه به گونه ای کار می کند که حداکثر جریان از حد مجاز تجاوز نکند، که می تواند منجر به اتلاف حرارت بیش از حد در خود تراشه، کاهش شار نور و کاهش عمر مفید شود. اکثر LED ها به یک مقاومت محدود کننده جریان خارجی نیاز دارند.

برخی از LED ها ممکن است دارای یک مقاومت سری باشند، بنابراین این نشان می دهد که LED ها به چه ولتاژی نیاز دارند. LED ها اجازه U معکوس بزرگ را نمی دهند. هرگز نباید از حداکثر مقدار اعلام شده خود که معمولاً بسیار کوچک است تجاوز کند. اگر احتمال رخ دادن U معکوس روی LED وجود دارد، بهتر است برای جلوگیری از آسیب، محافظ را در مدار تعبیه کنید. این مدارها معمولاً می توانند مدارهای دیود ساده ای باشند که حفاظت کافی را برای هر LED فراهم می کنند. برای درک این موضوع لازم نیست حرفه ای باشید.

ال ای دی های روشنایی دارای انرژی جریان هستند و شار نوری آنها متناسب با جریانی است که از آنها می گذرد. جریان مربوط به ولتاژ تغذیه LED های موجود در لامپ است. دیودهای متعددی که به صورت سری به هم متصل شده اند دارای جریان برابری هستند که از آنها عبور می کند. اگر آنها به صورت موازی متصل شوند، هر LED همان U را دریافت می کند، اما به دلیل اثر پراکندگی روی مشخصه I-V، جریان متفاوتی از آنها عبور می کند. در نتیجه، هر دیود شار نوری متفاوتی از خود ساطع می کند.

بنابراین، هنگام انتخاب عناصر، باید بدانید که LED ها دارای چه ولتاژ تغذیه هستند. هر کدام تقریباً به 3 ولت در پایانه های خود برای کار کردن نیاز دارند. به عنوان مثال، سری 5 دیودی تقریباً به 15 ولت در پایانه ها نیاز دارد. برای تامین جریان تنظیم شده در U کافی، LEC از یک ماژول الکترونیکی به نام درایور استفاده می کند.

دو راه حل وجود دارد:

1. درایور خارجی در خارج از لامپ نصب شده است، با منبع تغذیه ایمن با ولتاژ فوق العاده پایین.
2. داخلی، تعبیه شده در چراغ قوه، یعنی یک زیر واحد با یک ماژول الکترونیکی که جریان را تنظیم می کند.

این درایور می تواند از 230 ولت (کلاس I یا کلاس II) یا U بسیار کم ایمنی (کلاس III) مانند 24 ولت تغذیه شود. LEC راه حل دوم منبع تغذیه را توصیه می کند زیرا 5 مزیت اصلی را ارائه می دهد.

مزایای انتخاب ولتاژ LED

محاسبه صحیح ولتاژ تغذیه LED ها در یک لامپ دارای 5 مزیت کلیدی است:

1. بدون در نظر گرفتن تعداد LED ها، U بسیار کم ایمن امکان پذیر است. LED ها باید به صورت سری نصب شوند تا اطمینان حاصل شود که جریان یکسانی به هر یک از یک منبع می رسد. در نتیجه، هرچه تعداد ال ای دی ها بیشتر باشد، ولتاژ ترمینال های LED بیشتر می شود. اگر دستگاهی با درایور خارجی باشد، ولتاژ ایمنی فوق حساس باید به میزان قابل توجهی بالاتر باشد.
2. یکپارچه سازی درایور در داخل چراغ ها امکان نصب کامل سیستم ولتاژ فوق العاده کم ایمنی (SELV) را بدون توجه به تعداد چراغ ها فراهم می کند.
3. نصب مطمئن تر در سیم کشی استاندارد برای لامپ های LED متصل به موازات. درایورها محافظت بیشتری را به خصوص در برابر افزایش دما ارائه می دهند که طول عمر بیشتری را تضمین می کند و در عین حال ولتاژ تغذیه LED را برای انواع و جریان های مختلف حفظ می کند. راه اندازی ایمن تر
4. ادغام برق LED در راننده از برخورد نادرست در میدان جلوگیری می کند و توانایی آنها را برای مقاومت در برابر اتصال داغ بهبود می بخشد. اگر کاربر فقط یک چراغ LED را به یک درایور خارجی که قبلاً روشن است وصل کند، ممکن است باعث شود LED ها هنگام اتصال بیش از حد ولتاژ کنند و در نتیجه آنها را از بین ببرند.
5. نگهداری آسان هر گونه مشکل فنی در لامپ های LED با منبع ولتاژ به راحتی قابل مشاهده است.

وقتی افت U در یک مقاومت مهم است، باید مقاومت مناسبی را انتخاب کنید که بتواند توان مورد نیاز را از بین ببرد. مصرف جریان 20 میلی آمپر ممکن است کم به نظر برسد، اما توان محاسبه شده چیز دیگری می گوید. بنابراین، برای مثال، برای افت ولتاژ 30 ولت، مقاومت باید 1400 اهم را از بین ببرد. محاسبه اتلاف توان P = (Ures x Ures) / R،

• P مقدار توان تلف شده توسط مقاومت است که جریان را در LED محدود می کند، W.
• U ولتاژ مقاومت (بر حسب ولت) است.
• R - مقدار مقاومت، اهم.

P = (28 x 28) / 1400 = 0.56 وات.

ولتاژ منبع تغذیه LED 1 W برای مدت طولانی در برابر گرمای بیش از حد مقاومت نمی کند و LED 2 W نیز خیلی سریع از کار می افتد. برای این مورد، باید دو مقاومت 2700 اهم / 0.5 وات را به صورت موازی (یا دو مقاومت 690 اهم / 0.5 وات پشت سر هم) وصل کنید تا اتلاف گرما به طور مساوی توزیع شود.

کنترل حرارتی

یافتن وات بهینه برای سیستم به شما کمک می کند تا در مورد کنترل حرارتی که برای اطمینان از عملکرد LED قابل اعتماد به آن نیاز دارید، اطلاعات بیشتری کسب کنید، زیرا LED ها گرما تولید می کنند که می تواند برای دستگاه بسیار مضر باشد. گرمای بیش از حد باعث می شود که LED ها نور کمتری تولید کنند و همچنین زمان کار را کاهش می دهد. برای یک LED با توان 1 وات، توصیه می شود به دنبال یک هیت سینک با اندازه 3 اینچ مربع برای هر وات LED باشید.

امروزه صنعت LED با سرعت بسیار بالایی در حال رشد است و دانستن تفاوت در LED ها بسیار مهم است. این یک سوال رایج است زیرا محصولات می توانند از بسیار ارزان تا گران قیمت باشند. هنگام خرید LED های ارزان قیمت باید مراقب باشید، زیرا ممکن است عالی عمل کنند، اما، به عنوان یک قاعده، به دلیل پارامترهای ضعیف، عمر طولانی ندارند و به سرعت می سوزند. هنگام تولید LED ها، سازنده مشخصات با مقادیر متوسط ​​را در برگه های داده نشان می دهد. به همین دلیل، خریداران همیشه مشخصات دقیق LED ها را از نظر شار نور، رنگ و ولتاژ پیشروی نمی دانند.

تعیین ولتاژ فوروارد

قبل از اطلاع از ولتاژ منبع تغذیه LED، تنظیمات مولتی متر مناسب را تنظیم کنید: جریان و U. قبل از آزمایش، مقاومت را روی بالاترین مقدار تنظیم کنید تا از سوختن LED جلوگیری کنید. این کار را می توان به سادگی انجام داد: سیم های مولتی متر را ببندید، مقاومت را تنظیم کنید تا جریان به 20 میلی آمپر برسد و ولتاژ و جریان را ثبت کنید. برای اندازه گیری ولتاژ پیشروی LED ها به موارد زیر نیاز دارید:

1. ال ای دی برای تست
2. منبع U LED با پارامترهای بالاتر از نشانگر LED ولتاژ ثابت.
3. مولتی متر.
4. گیره تمساح برای نگه داشتن LED بر روی لیدهای آزمایشی برای تعیین ولتاژ تغذیه LED در وسایل.
5. سیم ها.
6. مقاومت متغیر 500 یا 1000 اهم.

جریان LED آبی اولیه 3.356 ولت در 19.5 میلی آمپر بود. اگر از 3.6 ولت استفاده شود، مقدار مقاومت مورد استفاده به صورت R = (3.6V-3.356V)/0.0195A) = 12.5 اهم محاسبه می شود. برای اندازه گیری ال ای دی های پر قدرت، همین روش را دنبال کنید و با نگه داشتن سریع مقدار روی مولتی متر، جریان را تنظیم کنید.

اندازه گیری ولتاژ منبع تغذیه LED های smd با قدرت بالا با جریان رو به جلو > 350 میلی آمپر می تواند کمی مشکل باشد زیرا وقتی سریع گرم می شوند U به شدت کاهش می یابد. این بدان معناست که جریان برای یک U مشخص بیشتر خواهد بود. اگر کاربر از کار بیفتد، قبل از اندازه‌گیری مجدد، باید LED را تا دمای اتاق خنک کند. می توانید از 500 اهم یا 1 کوم استفاده کنید. برای ارائه تنظیم درشت و دقیق یا اتصال یک مقاومت متغیر با دامنه بالاتر و پایین تر به صورت سری.

تعریف جایگزین ولتاژ

اولین قدم برای محاسبه مصرف برق LED، تعیین ولتاژ LED است. اگر مولتی متر در دسترس ندارید، می توانید داده های سازنده را مطالعه کرده و برگه داده U بلوک LED را پیدا کنید. از طرف دیگر، U را می توان بر اساس رنگ LED ها تخمین زد، به عنوان مثال، ولتاژ تغذیه LED سفید 3.5 ولت.

پس از اندازه گیری ولتاژ LED، جریان تعیین می شود. می توان آن را به طور مستقیم با استفاده از مولتی متر اندازه گیری کرد. داده های سازنده یک برآورد فعلی تقریبی را ارائه می دهد. پس از این کار می توانید خیلی سریع و راحت میزان مصرف برق ال ای دی ها را محاسبه کنید. برای محاسبه توان مصرفی یک LED، کافی است U LED (به ولت) را در جریان LED (بر حسب آمپر) ضرب کنید.

نتیجه، که بر حسب وات اندازه گیری می شود، قدرتی است که LED ها استفاده می کنند. به عنوان مثال، اگر یک LED دارای U 3.6 و جریان 20 میلی آمپر باشد، 72 میلی وات برق مصرف می کند. بسته به اندازه و محدوده پروژه، قرائت های ولتاژ و جریان ممکن است در واحدهای کوچکتر یا بزرگتر از جریان پایه یا وات اندازه گیری شود. ممکن است نیاز به تبدیل واحد باشد. هنگام انجام این محاسبات به یاد داشته باشید که 1000 میلی وات برابر با یک وات و 1000 میلی آمپر برابر با یک آمپر است.

برای تست ال ای دی و فهمیدن اینکه آیا کار می کند و چه رنگی را انتخاب کنید، از مولتی متر استفاده کنید. باید عملکرد تست دیود داشته باشد که با نماد دیود نشان داده می شود. سپس برای آزمایش، سیم های تست مولتی متر به پایه های LED متصل می شوند:

1. سیم مشکی روی کاتد (-) و سیم قرمز روی آند (+) را وصل کنید، اگر کاربر اشتباه کند، LED روشن نمی شود.
2. جریان کمی به سنسورها وارد می شود و اگر دیدید که LED کمی می درخشد، کار می کند.
3. هنگام بررسی مولتی متر، باید رنگ LED را در نظر بگیرید. به عنوان مثال، آزمایش LED زرد (کهربایی) - ولتاژ آستانه LED 1636 میلی ولت یا 1.636 ولت است. اگر LED سفید یا آبی آزمایش شود، ولتاژ آستانه بالاتر از 2.5 ولت یا 3 ولت است.

برای تست دیود، نمایشگر باید بین 400 تا 800 میلی ولت در یک جهت باشد نه در جهت مخالف. ال ای دی های معمولی دارای آستانه Us هستند که در جدول زیر توضیح داده شده است، اما برای همان رنگ ممکن است تفاوت های قابل توجهی وجود داشته باشد. حداکثر جریان 50 میلی آمپر است، اما توصیه می شود از 20 میلی آمپر تجاوز نکنید. در 1-2 میلی آمپر دیودها از قبل به خوبی می درخشند. آستانه LED U

اگر باتری به طور کامل شارژ شود، در 3.8 ولت جریان تنها 0.7 میلی آمپر است. ال ای دی ها در سال های اخیر پیشرفت چشمگیری داشته اند. صدها مدل با قطر 3 میلی متر و 5 میلی متر وجود دارد. دیودهای قدرتمندتر با قطر 10 میلی متر یا در بسته بندی های ویژه و همچنین دیودهایی برای نصب بر روی برد مدار چاپی تا طول 1 میلی متر وجود دارد.

LED ها عموماً دستگاه هایی با جریان ثابت در نظر گرفته می شوند که با چند ولت DC کار می کنند. در برنامه های کم مصرف با تعداد کمی LED، این یک رویکرد کاملا قابل قبول است، مانند تلفن های همراه که در آن برق از باتری DC تامین می شود، اما سایر برنامه ها، مانند یک سیستم روشنایی نوار خطی که 100 متر در اطراف ساختمان گسترش می یابد، نمی توانند با این طراحی عمل کنید

درایو DC از تلفات مسافت طولانی رنج می برد، که نیاز به استفاده از درایوهای U بالاتر از همان ابتدا و همچنین تنظیم کننده های اضافی دارد که باعث هدر رفتن انرژی می شود. AC استفاده از ترانسفورماتورها را برای کاهش ولتاژ U تا 240 ولت یا 120 ولت AC از کیلوولت های مورد استفاده در خطوط برق آسان تر می کند، که برای DC بسیار مشکل ساز است. اجرای هر ولتاژ شبکه (مثلاً 120 ولت متناوب) به وسایل الکترونیکی بین منبع تغذیه و خود دستگاه ها نیاز دارد تا یک U ثابت (مثلاً 12 ولت DC) ارائه دهد. توانایی کنترل چندین LED مهم است.

Lynk Labs فناوری توسعه داده است که به LED ها اجازه می دهد از ولتاژ متناوب تغذیه شوند. یک رویکرد جدید، توسعه LED های AC است که می توانند مستقیماً از منبع برق AC کار کنند. بسیاری از وسایل ال ای دی ایستاده به سادگی دارای یک ترانسفورماتور بین پریز دیوار و لامپ هستند تا U ثابت مورد نیاز را تامین کنند.

تعدادی از شرکت‌ها لامپ‌های ال‌ای‌دی ساخته‌اند که مستقیماً به سوکت‌های استاندارد پیچ ​​می‌شوند، اما همیشه حاوی مدارهای مینیاتوری هستند که قبل از رفتن به LED، AC را به DC تبدیل می‌کنند.

یک LED قرمز یا نارنجی استاندارد دارای آستانه U 1.6 تا 2.1 ولت است، برای LED های زرد یا سبز ولتاژ 2.0 تا 2.4 ولت و برای آبی، صورتی یا سفید ولتاژ تقریباً 3.0 تا 3.6 V است. جدول در زیر برخی از ولتاژهای معمولی را نشان می دهد. مقادیر داخل پرانتز با نزدیکترین مقادیر نرمال شده در سری E24 مطابقت دارد.

مشخصات ولتاژ تغذیه LED ها در جدول زیر نشان داده شده است.

نام گذاری ها:

• STD - LED استاندارد؛
• HL - نشانگر LED با روشنایی بالا؛
• FC - کم مصرف.

این داده ها برای کاربر کافی است تا به طور مستقل پارامترهای دستگاه لازم را برای یک پروژه روشنایی تعیین کند.

آمپرمتر دیجیتال روی LED ها روشی مناسب برای نمایش اطلاعات است که در آن نه تنها ماژول مقدار اندازه گیری شده اهمیت دارد (که به هر حال، تعیین آن نه با انحراف نشانگر شماره گیری بلکه با اندازه آن بسیار راحت تر است. از نمودار میله ای، یا استفاده از یک نمایشگر کوچک)، بلکه فرکانس نیز این پارامتر را تغییر می دهد.

شرح مدار

ال ای دی ها قدرت چندانی ندارند اما استفاده از آنها در مدارهای الکتریکی با جریان کم قابل قبول و توصیه می باشد. به عنوان مثال، می توان مداری را برای به دست آوردن آمپرمتر دیجیتال برای تعیین قدرت جریان در باتری خودرو با محدوده مقدار اسمی 40...60 میلی آمپر در نظر گرفت.

نوع ظاهر آمپرمتر در LED ها در یک ستون

تعداد ال ای دی های استفاده شده تعیین کننده آستانه آستانه ای است که در آن یکی از LED ها روشن می شود. می توانید از LM3915 یا یک میکروکنترلر با پارامترهای مناسب به عنوان تقویت کننده عملیاتی استفاده کنید. ورودی از طریق هر مقاومت کم مقاومتی با ولتاژ تامین می شود.

نمایش نتایج اندازه گیری در قالب یک نمودار میله ای راحت است که در آن کل محدوده جریان عملاً مورد استفاده به چندین بخش 5 ... 10 میلی آمپر تقسیم می شود. مزیت LED این است که مدار می تواند از عناصر رنگ های مختلف - قرمز، سبز، آبی و غیره استفاده کند.

برای کار با آمپرمتر دیجیتال به اجزای زیر نیاز دارید:

1. میکروکنترلر نوع PIC16F686 با ADC 16 بیتی.
2. جامپرهای قابل تنظیم برای خروجی سیگنال نهایی. از سوی دیگر، DIP سوئیچ ها را می توان به عنوان شنت الکترونیکی یا اتصال کوتاه سیگنال در مدارهای الکترونیکی معمولی استفاده کرد.
3. منبع تغذیه DC که برای ولتاژ کاری 5 تا 15 ولت طراحی شده است (در صورت وجود ولتاژ پایدار که توسط ولت متر نظارت می شود، 6 ولت نیز مناسب است).
4. صفحه تماس که می توانید تا 20 ال ای دی SMD را در آن قرار دهید.

مدار الکتریکی آمپرمتر روی منابع LED

ترتیب قرارگیری و نصب آمپرمتر

سیگنال جریان ورودی (حداکثر 1 A) از یک منبع تغذیه تثبیت شده از طریق یک مقاومت شنت تامین می شود، ولتاژ مجاز در عرض آن نباید از 40 ... 50 ولت تجاوز کند. سپس، با عبور از یک تقویت کننده عملیاتی، سیگنال ارسال می شود. به LED ها از آنجایی که مقدار جریان در هنگام عبور سیگنال تغییر می کند، ارتفاع ستون نیز بر این اساس تغییر می کند. با کنترل جریان بار، می توانید ارتفاع نمودار را تنظیم کنید و نتایج را با درجات مختلف دقت به دست آورید.

نصب برد با قطعات SMD، بنا به درخواست کاربر، می تواند به صورت افقی یا عمودی قرار گیرد. قبل از شروع کالیبراسیون، پنجره دید باید با شیشه تیره پوشانده شود (فیلتری با تعدد 6 ... 10 x کلاه جوش معمولی مناسب است).

کالیبراسیون آمپرمتر دیجیتال شامل انتخاب حداقل مقدار بار جریان است که در آن LED روشن می شود. تنظیم به صورت تجربی متفاوت است، که برای آن یک مقاومت با مقاومت کوچک (تا 100 میلی اهم) در مدار ارائه شده است. خطا در قرائت چنین آمپرمتر معمولاً از چند درصد تجاوز نمی کند.

آیا می دانستید که می توانید یک ولت متر قدیمی را به آمپرمتر تبدیل کنید؟ چگونه این کار را انجام دهیم - ویدیو را تماشا کنید:

نحوه تنظیم مقاومت تنظیم

برای انجام این کار، قدرت جریانی که از یک LED خاص عبور می کند به ترتیب تنظیم می شود. یک تستر معمولی می تواند به عنوان یک دستگاه کنترل استفاده شود. قبل از میکروکنترلر یک ولت متر و بعد از آن یک آمپرمتر در مدار قرار داده شده است. برای از بین بردن تأثیر امواج تصادفی، یک خازن صاف کننده نیز متصل می شود.

یک مزیت عملی ساختن خود دستگاه (نباید کمتر از چهار LED وجود داشته باشد) پایداری مدار با تغییرات قابل توجه در محدوده جریان اولیه مشخص شده است. برخلاف دیودهای معمولی که در صورت اتصال کوتاه از کار می افتند، LED ها به سادگی روشن نمی شوند.

دیودهای LED، مانند مترهای جریان در باتری ماشین، نه تنها باعث صرفه جویی در شارژ و حفظ باتری می شوند، بلکه به شما امکان می دهند خوانش ها را به روشی راحت تر بخوانید.

یک ولت متر دیجیتال را می توان به روشی مشابه ساخت. عناصر 12 ولتی به عنوان منابع نور برای این کاربرد مناسب هستند و وجود یک شنت اضافی در مدار ولت متر امکان استفاده کارآمدتر از کل ارتفاع نمودار میله ای را فراهم می کند.

ممکن است نیاز به نظارت بر وجود جریان در یک مدار در دو حالت وجود داشته باشد یا وجود نداشته باشد. مثال: شما در حال شارژ یک باتری با یک کنترلر شارژ داخلی، متصل به منبع تغذیه هستید، اما چگونه می توان این فرآیند را کنترل کرد؟ شما می گویید البته می توانید یک آمپرمتر در مدار قرار دهید و حق با شماست. اما شما این کار را همیشه انجام نخواهید داد. ساختن یک نشانگر جریان شارژ در منبع تغذیه آسان تر است، که نشان می دهد جریان به باتری می گذرد یا خیر.
مثالی دیگر. فرض کنید نوعی لامپ رشته ای در خودرو وجود دارد که شما آن را نمی بینید و نمی دانید روشن است یا سوخته است. همچنین می توانید یک نشانگر جریان در مدار به این لامپ اضافه کنید و جریان را کنترل کنید. اگر لامپ بسوزد، بلافاصله قابل مشاهده خواهد بود.
یا نوعی سنسور با رشته وجود دارد. سنسور گاز تاپا یا اکسیژن. و باید مطمئن باشید که فیلامنت شکسته نشده است و همه چیز به درستی کار می کند. اینجاست که اندیکاتور به کمک می آید که نمودار آن را در زیر ارائه خواهم داد.
برنامه های کاربردی زیادی می تواند وجود داشته باشد، البته ایده اصلی یکسان است - نظارت بر وجود جریان.

مدار نشانگر جریان

طرح بسیار ساده است. مقاومت ستاره بسته به جریان کنترل شده انتخاب می شود؛ می تواند از 0.4 تا 10 اهم باشد. برای شارژ باتری لیتیوم یونی از 4.7 اهم استفاده کردم. جریان از طریق این مقاومت می گذرد (اگر جریان داشته باشد)، طبق قانون اهم، ولتاژی در آن آزاد می شود که ترانزیستور را باز می کند. در نتیجه، LED روشن می شود، که نشان می دهد شارژ در حال انجام است. به محض شارژ شدن باتری، کنترل کننده داخلی باتری را خاموش می کند و جریان در مدار ناپدید می شود. ترانزیستور بسته می شود و LED خاموش می شود و بدین ترتیب نشان می دهد که شارژ کامل شده است.
دیود VD1 ولتاژ را به 0.6 ولت محدود می کند. شما می توانید هر کدام را برای جریان 1 آمپر مصرف کنید. باز هم، همه چیز به بار شما بستگی دارد. اما شما نمی توانید از دیود شاتکی استفاده کنید، زیرا افت آن خیلی کم است - ترانزیستور به سادگی ممکن است با ولتاژ 0.4 ولت باز نشود. حتی می توانید باتری های خودرو را از طریق چنین مداری شارژ کنید، نکته اصلی انتخاب دیود با جریان بالاتر است. نسبت به جریان شارژ مورد نظر

در این مثال، LED در حالی که جریان جریان دارد روشن می شود، اما اگر نیاز به نشان دادن آن در زمانی که جریانی وجود ندارد، چطور؟ برای این مورد، مداری با منطق معکوس وجود دارد.

همه چیز یکسان است، فقط یک سوئیچ معکوس بر روی یک ترانزیستور از همان مارک اضافه شده است. به هر حال، یک ترانزیستور از هر ساختار مشابه. آنالوگ های داخلی مناسب هستند - KT315، KT3102.
به موازات مقاومت با LED، می توانید یک زنگ را روشن کنید، و زمانی که، مثلاً، یک لامپ، هنگام نظارت، جریان نداشته باشد، یک سیگنال صوتی به صدا در می آید. که بسیار راحت خواهد بود و نیازی به نمایش LED در کنترل پنل ندارید.
به طور کلی، ایده های زیادی برای استفاده از این شاخص وجود دارد.