რა შეიძლება იყოს უფრო სევდიანი, ვიდრე მოულოდნელად ჩამკვდარი ბატარეა კვადკოპტერში ფრენის დროს ან ლითონის დეტექტორის გამორთვა პერსპექტიულ გაწმენდაზე? ახლა, თუ მხოლოდ თქვენ შეგეძლოთ წინასწარ გაიგოთ, რამდენად დატენულია ბატარეა! შემდეგ ჩვენ შეგვიძლია დავაკავშიროთ დამტენი ან დავაყენოთ ბატარეების ახალი ნაკრები სამწუხარო შედეგების მოლოდინში.

და სწორედ აქ იბადება იდეა, რომ გააკეთოთ რაიმე ინდიკატორი, რომელიც წინასწარ მისცემს სიგნალს, რომ ბატარეა მალე ამოიწურება. რადიომოყვარულები მთელ მსოფლიოში მუშაობდნენ ამ ამოცანის შესრულებაზე და დღეს არის მთელი მანქანა და სხვადასხვა მიკროსქემის გადაწყვეტილებების მცირე ურიკა - ერთი ტრანზისტორზე სქემებიდან დაწყებული მიკროკონტროლერების დახვეწილ მოწყობილობებამდე.

ყურადღება! სტატიაში წარმოდგენილი დიაგრამები მიუთითებს მხოლოდ ბატარეაზე დაბალ ძაბვაზე. ღრმა გამონადენის თავიდან ასაცილებლად, ხელით უნდა გამორთოთ დატვირთვა ან გამოიყენოთ.

ვარიანტი #1

დავიწყოთ, ალბათ, მარტივი სქემით ზენერის დიოდისა და ტრანზისტორის გამოყენებით:

მოდით გავარკვიოთ როგორ მუშაობს.

სანამ ძაბვა მაღლა დგას გარკვეულ ზღურბლზე (2.0 ვოლტი), ზენერის დიოდი იშლება, შესაბამისად, ტრანზისტორი დახურულია და მთელი დენი გადის მწვანე LED-ზე. როგორც კი ბატარეაზე ძაბვა დაიწყებს ვარდნას და მიაღწევს 2.0V + 1.2V რიგის მნიშვნელობას (ძაბვის ვარდნა ტრანზისტორი VT1 ბაზის-ემიტერის შეერთებაზე), ტრანზისტორი იწყებს გახსნას და დენი იწყებს გადანაწილებას. ორივე LED-ს შორის.

თუ ავიღებთ ორფეროვან LED-ს, მივიღებთ გლუვ გადასვლას მწვანედან წითელზე, ფერების მთელი შუალედური გამის ჩათვლით.

ტიპიური წინა ძაბვის სხვაობა ორ ფერში LED-ებში არის 0,25 ვოლტი (წითელი ანათებს ქვედა ძაბვაზე). სწორედ ეს განსხვავება განსაზღვრავს მწვანესა და წითელს შორის სრული გადასვლის არეალს.

ამრიგად, მიუხედავად მისი სიმარტივისა, წრე საშუალებას გაძლევთ წინასწარ იცოდეთ, რომ ბატარეამ ამოიწურა. სანამ ბატარეის ძაბვა არის 3.25 ვ ან მეტი, მწვანე LED ანათებს. 3.00-დან 3.25 ვ-მდე შუალედში წითელი იწყებს შერევას მწვანესთან - რაც უფრო ახლოს არის 3.00 ვოლტთან, მით მეტია წითელი. და ბოლოს, 3V-ზე ანათებს მხოლოდ წმინდა წითელი.

მიკროსქემის მინუსი არის ზენერის დიოდების შერჩევის სირთულე საჭირო რეაგირების ბარიერის მისაღებად, ისევე როგორც მუდმივი დენის მოხმარება დაახლოებით 1 mA. არ არის გამორიცხული, დალტონიკი ხალხი ამ იდეას ფერების ცვლით არ დააფასებს.

სხვათა შორის, თუ ამ წრეში სხვა ტიპის ტრანზისტორს დააყენებთ, ის შეიძლება საპირისპიროდ იმუშაოს - მწვანედან წითელზე გადასვლა მოხდება, პირიქით, თუ შეყვანის ძაბვა გაიზრდება. აქ არის შეცვლილი დიაგრამა:

ვარიანტი No2

შემდეგი წრე იყენებს TL431 ჩიპს, რომელიც არის ზუსტი ძაბვის რეგულატორი.

რეაგირების ბარიერი განისაზღვრება ძაბვის გამყოფით R2-R3. დიაგრამაზე მითითებული რეიტინგებით არის 3.2 ვოლტი. როდესაც ბატარეის ძაბვა ეცემა ამ მნიშვნელობამდე, მიკროცირკულა წყვეტს LED-ის გვერდის ავლით და ის ანათებს. ეს იქნება სიგნალი იმისა, რომ ბატარეის სრული გამორთვა ძალიან ახლოს არის (მინიმალური დასაშვები ძაბვა ერთ li-ion ბანკზე არის 3.0 ვ).

თუ მოწყობილობის კვებისათვის გამოიყენება რამდენიმე ლითიუმ-იონური ბატარეის ბატარეა, რომლებიც დაკავშირებულია სერიაში, მაშინ ზემოაღნიშნული წრე უნდა იყოს დაკავშირებული თითოეულ ბანკთან ცალკე. Ამგვარად:

მიკროსქემის კონფიგურაციისთვის, ჩვენ ვაკავშირებთ რეგულირებად კვების წყაროს ბატარეების ნაცვლად და ვირჩევთ რეზისტორს R2 (R4), რათა უზრუნველყოს, რომ LED აანთებს საჭირო მომენტში.

ვარიანტი #3

და აქ არის ლითიუმ-იონური ბატარეის გამონადენის ინდიკატორის მარტივი წრე ორი ტრანზისტორის გამოყენებით:
რეაგირების ბარიერი დაყენებულია რეზისტორებით R2, R3. ძველი საბჭოთა ტრანზისტორები შეიძლება შეიცვალოს BC237, BC238, BC317 (KT3102) და BC556, BC557 (KT3107).

ვარიანტი No4

წრე ორი საველე ეფექტის ტრანზისტორით, რომელიც სიტყვასიტყვით მოიხმარს მიკროდინებს ლოდინის რეჟიმში.

როდესაც წრე დაკავშირებულია დენის წყაროსთან, დადებითი ძაბვა ტრანზისტორი VT1 კარიბჭეში წარმოიქმნება გამყოფის R1-R2 გამოყენებით. თუ ძაბვა უფრო მაღალია, ვიდრე საველე ეფექტის ტრანზისტორის გათიშვის ძაბვა, ის იხსნება და მიჰყავს VT2 კარიბჭეს მიწაზე, რითაც ხურავს მას.

გარკვეულ მომენტში, როდესაც ბატარეა იხსნება, გამყოფიდან ამოღებული ძაბვა არასაკმარისი ხდება VT1-ის განბლოკვისთვის და ის იხურება. შესაბამისად, მიწოდების ძაბვასთან ახლოს ძაბვა ჩნდება მეორე საველე გადამრთველის კარიბჭეში. ის ხსნის და ანათებს LED-ს. LED ნათება გვაძლევს სიგნალს, რომ საჭიროა ბატარეის დატენვა.

ნებისმიერი n-არხის ტრანზისტორი, რომელსაც აქვს დაბალი გამორთვის ძაბვა (რაც უფრო დაბალია, მით უკეთესი). 2N7000-ის შესრულება ამ წრეში არ არის გამოცდილი.

ვარიანტი #5

სამ ტრანზისტორზე:

ვფიქრობ, დიაგრამას ახსნა არ სჭირდება. დიდი კოეფიციენტის წყალობით. ტრანზისტორის სამი ეტაპის გაძლიერება, წრე მუშაობს ძალიან მკაფიოდ - ანთებულ და არანთებულ LED-ს შორის, ვოლტის 1 მეასედი განსხვავება საკმარისია. დენის მოხმარება, როდესაც ჩვენება ჩართულია, არის 3 mA, როდესაც LED გამორთულია - 0.3 mA.

მიკროსქემის მოცულობითი გარეგნობის მიუხედავად, მზა დაფას აქვს საკმაოდ მოკრძალებული ზომები:

VT2 კოლექტორიდან შეგიძლიათ აიღოთ სიგნალი, რომელიც დატვირთვის დაკავშირების საშუალებას იძლევა: 1 - ნებადართული, 0 - გამორთული.

ტრანზისტორები BC848 და BC856 შეიძლება შეიცვალოს BC546 და BC556 შესაბამისად.

ვარიანტი #6

მე მომწონს ეს წრე, რადგან ის არა მხოლოდ ასახავს მითითებას, არამედ წყვეტს დატვირთვას.

სამწუხაროა მხოლოდ ის, რომ წრე თავისთავად არ წყდება ბატარეისგან, აგრძელებს ენერგიის მოხმარებას. და მუდმივად ანთებული LED-ის წყალობით, ის ბევრს ჭამს.

მწვანე LED ამ შემთხვევაში მოქმედებს როგორც საცნობარო ძაბვის წყარო, რომელიც მოიხმარს დენს დაახლოებით 15-20 mA. ასეთი მომაბეზრებელი ელემენტისგან თავის დასაღწევად, საცნობარო ძაბვის წყაროს ნაცვლად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ იგივე TL431, დააკავშიროთ იგი შემდეგი მიკროსქემის მიხედვით*:

*შეაერთეთ TL431 კათოდი LM393-ის მე-2 პინთან.

ვარიანტი No7

ჩართვა ე.წ. ძაბვის მონიტორების გამოყენებით. მათ ასევე უწოდებენ ძაბვის ზედამხედველებს და დეტექტორებს.ეს არის სპეციალიზებული მიკროსქემები, რომლებიც შექმნილია სპეციალურად ძაბვის მონიტორინგისთვის.

მაგალითად, აქ არის წრე, რომელიც ანათებს LED-ს, როდესაც ბატარეის ძაბვა ეცემა 3.1 ვ-მდე. აწყობილია BD4731-ზე.

დამეთანხმებით, ეს არ შეიძლება იყოს უფრო მარტივი! BD47xx აქვს ღია კოლექტორის გამომავალი და ასევე თვითშეზღუდავს გამომავალი დენის 12 mA-მდე. ეს საშუალებას გაძლევთ პირდაპირ დაუკავშიროთ მას LED, რეზისტორების შეზღუდვის გარეშე.

ანალოგიურად, შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი სხვა ზედამხედველი ნებისმიერ სხვა ძაბვაზე.

აქ არის კიდევ რამდენიმე ვარიანტი ასარჩევად:

• 3.08 ვ-ზე: TS809CXD, TCM809TENB713, MCP103T-315E/TT, CAT809TTBI-G;
• 2.93 ვ-ზე: MCP102T-300E/TT, TPS3809K33DBVRG4, TPS3825-33DBVT, CAT811STBI-T3;
• MN1380 სერია (ან 1381, 1382 - ისინი განსხვავდებიან მხოლოდ საცხოვრებლით). ჩვენი მიზნებისთვის, ღია გადინების ვარიანტი საუკეთესოდ შეეფერება, რასაც მოწმობს დამატებითი ნომერი "1" მიკროსქემის აღნიშვნაში - MN13801, MN13811, MN13821. საპასუხო ძაბვა განისაზღვრება ასო ინდექსით: MN13811-L არის ზუსტად 3.0 ვოლტი.

თქვენ ასევე შეგიძლიათ აიღოთ საბჭოთა ანალოგი - KR1171SPkhkh:

ციფრული აღნიშვნის მიხედვით, გამოვლენის ძაბვა განსხვავებული იქნება:

ძაბვის ქსელი არ არის ძალიან შესაფერისი ლითიუმ-იონური ბატარეების მონიტორინგისთვის, მაგრამ არ ვფიქრობ, რომ ღირს ამ მიკროსქემის სრული ფასდაკლება.

ძაბვის მონიტორის სქემების უდაო უპირატესობებია ენერგიის უკიდურესად დაბალი მოხმარება გამორთვისას (ერთეულები და მიკროამპერების ნაწილებიც კი), ისევე როგორც მისი უკიდურესი სიმარტივე. ხშირად მთელი წრე პირდაპირ ჯდება LED ტერმინალებზე:

იმისათვის, რომ გამონადენის ჩვენება კიდევ უფრო შესამჩნევი იყოს, ძაბვის დეტექტორის გამომავალი შეიძლება ჩაიტვირთოს მოციმციმე LED-ზე (მაგალითად, L-314 სერია). ან თავად შეაგროვეთ მარტივი „მოციმციმე“ ორი ბიპოლარული ტრანზისტორის გამოყენებით.

დასრულებული მიკროსქემის მაგალითი, რომელიც აცნობებს ბატარეის ნაკლებობას მოციმციმე LED-ის გამოყენებით, ნაჩვენებია ქვემოთ:

მოციმციმე LED-ით კიდევ ერთი წრე განიხილება ქვემოთ.

ვარიანტი No8

მაგარი წრე, რომელიც ციმციმებს LED-ს, თუ ლითიუმის ბატარეაზე ძაბვა დაეცემა 3.0 ვოლტამდე:

ეს წრე იწვევს სუპერ კაშკაშა LED-ის ციმციმს 2,5% სამუშაო ციკლით (ანუ ხანგრძლივი პაუზა - მოკლე განათება - ისევ პაუზა). ეს საშუალებას გაძლევთ შეამციროთ მიმდინარე მოხმარება სასაცილო მნიშვნელობებამდე - გამორთვის მდგომარეობაში წრე მოიხმარს 50 nA (ნანო!), ხოლო LED მოციმციმე რეჟიმში - მხოლოდ 35 μA. რამე უფრო ეკონომიური ხომ არ შეგიძლიათ შემომთავაზოთ? ძლივს.

როგორც ხედავთ, გამონადენის კონტროლის სქემების უმეტესობის ფუნქციონირება ხდება გარკვეული საცნობარო ძაბვის კონტროლირებად ძაბვის შედარებაზე. შემდგომში, ეს განსხვავება ძლიერდება და ირთვება/გამორთავს LED-ს.

როგორც წესი, ტრანზისტორი საფეხური ან ოპერაციული გამაძლიერებელი, რომელიც დაკავშირებულია შედარების წრეში, გამოიყენება როგორც გამაძლიერებელი საცნობარო ძაბვისა და ლითიუმის ბატარეის ძაბვას შორის სხვაობისთვის.

მაგრამ არსებობს სხვა გამოსავალი. ლოგიკური ელემენტები - ინვერტორები - შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც გამაძლიერებელი. დიახ, ეს ლოგიკის არატრადიციული გამოყენებაა, მაგრამ მუშაობს. მსგავსი დიაგრამა ნაჩვენებია შემდეგ ვერსიაში.

ვარიანტი No9

მიკროსქემის დიაგრამა 74HC04-ისთვის.

ზენერის დიოდის ოპერაციული ძაბვა უნდა იყოს დაბალი, ვიდრე მიკროსქემის საპასუხო ძაბვა. მაგალითად, შეგიძლიათ აიღოთ ზენერის დიოდები 2.0 - 2.7 ვოლტი. რეაგირების ზღურბლის წვრილმანი რეგულირება დაყენებულია რეზისტორი R2-ით.

წრე მოიხმარს დაახლოებით 2 mA-ს ბატარეიდან, ამიტომ ის ასევე უნდა ჩართოთ დენის გადართვის შემდეგ.

ვარიანტი No10

ეს არ არის გამონადენის მაჩვენებელი, არამედ მთელი LED ვოლტმეტრი! 10 LED-იანი ხაზოვანი მასშტაბი იძლევა ნათელ სურათს ბატარეის სტატუსის შესახებ. ყველა ფუნქცია დანერგილია მხოლოდ ერთ LM3914 ჩიპზე:

გამყოფი R3-R4-R5 ადგენს ქვედა (DIV_LO) და ზედა (DIV_HI) ზღვრულ ძაბვას. დიაგრამაზე მითითებული მნიშვნელობებით, ზედა LED-ის სიკაშკაშე შეესაბამება ძაბვას 4.2 ვოლტზე, ხოლო როდესაც ძაბვა დაეცემა 3 ვოლტზე ქვემოთ, ბოლო (ქვედა) LED ჩაქრება.

მიკროსქემის მე-9 პინის მიწასთან შეერთებით, შეგიძლიათ გადართოთ ის წერტილოვან რეჟიმში. ამ რეჟიმში, მხოლოდ ერთი LED, რომელიც შეესაბამება მიწოდების ძაბვას, ყოველთვის ანათებს. თუ მას ისე დატოვებთ, როგორც დიაგრამაზე, მაშინ აინთება LED-ების მთელი მასშტაბი, რაც ეკონომიკური თვალსაზრისით ირაციონალურია.

როგორც LED-ები თქვენ უნდა აიღოთ მხოლოდ წითელი LED-ები, იმიტომ მათ აქვთ ყველაზე დაბალი პირდაპირი ძაბვა მუშაობის დროს. თუ, მაგალითად, ავიღებთ ლურჯ LED-ებს, მაშინ თუ ბატარეა 3 ვოლტამდე დადის, ისინი, სავარაუდოდ, საერთოდ არ ანათებენ.

თავად ჩიპი მოიხმარს დაახლოებით 2,5 mA-ს, პლუს 5 mA-ს თითოეული ანთებული LED-ისთვის.

მიკროსქემის მინუსი არის თითოეული LED-ის ანთების ზღურბლის ინდივიდუალურად რეგულირების შეუძლებლობა. თქვენ შეგიძლიათ დააყენოთ მხოლოდ საწყისი და საბოლოო მნიშვნელობები და ჩიპში ჩაშენებული გამყოფი დაყოფს ამ ინტერვალს 9 სეგმენტად. მაგრამ, როგორც მოგეხსენებათ, გამონადენის ბოლოს, ბატარეაზე ძაბვა ძალიან სწრაფად იწყებს ვარდნას. 10% და 20% დაცლილ ბატარეებს შორის სხვაობა შეიძლება იყოს მეათედი ვოლტი, მაგრამ თუ შევადარებთ ერთსა და იმავე ბატარეებს, მხოლოდ 90% და 100% დაცლილი, შეგიძლიათ ნახოთ მთლიანი ვოლტის განსხვავება!

ტიპიური Li-ion ბატარეის გამონადენი გრაფიკი, რომელიც ნაჩვენებია ქვემოთ, ნათლად აჩვენებს ამ გარემოებას:

ამრიგად, ბატარეის დატენვის ხარისხის აღსანიშნავად ხაზოვანი შკალის გამოყენება არც თუ ისე პრაქტიკული ჩანს. ჩვენ გვჭირდება წრე, რომელიც საშუალებას გვაძლევს დავაყენოთ ძაბვის ზუსტი მნიშვნელობები, რომლებზეც კონკრეტული LED ანათებს.

სრული კონტროლი LED-ების ჩართვაზე მოცემულია ქვემოთ წარმოდგენილი სქემით.

ვარიანტი No11

ეს წრე არის 4-ნიშნა ბატარეის/ბატარეის ძაბვის მაჩვენებელი. დანერგილია ოთხ op-amp-ზე, რომელიც შედის LM339 ჩიპში.

წრე ფუნქციონირებს 2 ვოლტამდე ძაბვამდე და მოიხმარს მილიამპერზე ნაკლებს (LED-ის დათვლის გარეშე).

რა თქმა უნდა, გამოყენებული და დარჩენილი ბატარეის სიმძლავრის რეალური მნიშვნელობის ასახვისთვის, მიკროსქემის დაყენებისას აუცილებელია გავითვალისწინოთ გამოყენებული ბატარეის განმუხტვის მრუდი (დატვირთვის დენის გათვალისწინებით). ეს საშუალებას მოგცემთ დააყენოთ ზუსტი ძაბვის მნიშვნელობები, რომლებიც შეესაბამება, მაგალითად, ნარჩენი სიმძლავრის 5%-25%-50%-100%.

ვარიანტი No12

და, რა თქმა უნდა, ყველაზე ფართო სპექტრი იხსნება მიკროკონტროლერების გამოყენებისას ჩაშენებული საცნობარო ძაბვის წყაროთი და ADC შეყვანით. აქ ფუნქციონირება შემოიფარგლება მხოლოდ თქვენი ფანტაზიით და პროგრამირების უნარით.

მაგალითად, ჩვენ მივცემთ უმარტივეს წრეს ATMega328 კონტროლერზე.

თუმცა აქ, დაფის ზომის შესამცირებლად, უკეთესი იქნება აიღოთ 8 ფეხიანი ATTiny13 SOP8 პაკეტში. მაშინ ეს იქნებოდა აბსოლუტურად მშვენიერი. მაგრამ დაე, ეს იყოს თქვენი საშინაო დავალება.

LED არის სამი ფერის (LED ზოლებიდან), მაგრამ გამოიყენება მხოლოდ წითელი და მწვანე.

დასრულებული პროგრამა (ესკიზი) შეგიძლიათ ჩამოტვირთოთ ამ ბმულიდან.

პროგრამა მუშაობს შემდეგნაირად: ყოველ 10 წამში ხდება მიწოდების ძაბვის გამოკითხვა. გაზომვის შედეგების საფუძველზე, MK აკონტროლებს LED-ებს PWM-ის გამოყენებით, რაც საშუალებას გაძლევთ მიიღოთ სინათლის სხვადასხვა ჩრდილები წითელი და მწვანე ფერების შერევით.

ახლად დამუხტული ბატარეა გამოიმუშავებს დაახლოებით 4,1 ვოლტს - მწვანე ინდიკატორი ანათებს. დატენვისას 4.2 ვ ძაბვა იმყოფება ბატარეაზე და მწვანე LED ციმციმდება. როგორც კი ძაბვა დაეცემა 3.5 ვ-ზე დაბლა, წითელი LED დაიწყებს ციმციმს. ეს იქნება სიგნალი იმისა, რომ ბატარეა თითქმის ცარიელია და მისი დატენვის დროა. დანარჩენ ძაბვის დიაპაზონში, ინდიკატორი შეიცვლის ფერს მწვანედან წითლად (დამოკიდებულია ძაბვაზე).

ვარიანტი No13

დასაწყისისთვის, მე გთავაზობთ სტანდარტული დამცავი დაფის გადამუშავების ვარიანტს (მათ ასევე უწოდებენ), გადაქცევას მკვდარი ბატარეის ინდიკატორად.

ეს დაფები (PCB მოდულები) ამოღებულია ძველი მობილური ტელეფონის ბატარეებიდან თითქმის ინდუსტრიული მასშტაბით. თქვენ უბრალოდ აიღებთ ქუჩაში გადაგდებულ მობილური ტელეფონის ბატარეას, გამოყოფთ მას და დაფა თქვენს ხელშია. გადაყარეთ ყველაფერი დანარჩენი ისე, როგორც დანიშნულებისამებრ.

ყურადღება!!! არის დაფები, რომლებიც მოიცავს დაცვას ზედმეტი გამონადენისგან მიუღებლად დაბალ ძაბვაზე (2.5V და ქვემოთ). ამიტომ, ყველა დაფიდან, რაც გაქვთ, უნდა აირჩიოთ მხოლოდ ის ასლები, რომლებიც მუშაობენ სწორი ძაბვით (3.0-3.2V).

ყველაზე ხშირად, PCB დაფა ასე გამოიყურება:

მიკროასამბლეა 8205 არის ორი მილიოჰმი საველე მოწყობილობა, რომელიც აწყობილია ერთ კორპუსში.

წრეში გარკვეული ცვლილებების შეტანით (წითლად ნაჩვენები), მივიღებთ ლითიუმ-იონური ბატარეის გამონადენის შესანიშნავ ინდიკატორს, რომელიც გამორთვისას პრაქტიკულად არ მოიხმარს დენს.

ვინაიდან ტრანზისტორი VT1.2 პასუხისმგებელია დამტენის გამორთვაზე ბატარეის ბანკიდან გადატვირთვისას, ის ზედმეტია ჩვენს წრეში. ამიტომ, ჩვენ მთლიანად გამოვრიცხეთ ეს ტრანზისტორი ექსპლუატაციიდან გადინების წრედის გატეხვით.

რეზისტორი R3 ზღუდავს დენს LED-ის მეშვეობით. მისი წინააღმდეგობა უნდა შეირჩეს ისე, რომ LED-ის სიკაშკაშე უკვე შესამჩნევი იყოს, მაგრამ მოხმარებული დენი ჯერ კიდევ არ არის ძალიან მაღალი.

სხვათა შორის, თქვენ შეგიძლიათ შეინახოთ დაცვის მოდულის ყველა ფუნქცია და გააკეთოთ მითითება ცალკე ტრანზისტორის გამოყენებით, რომელიც აკონტროლებს LED- ს. ანუ, ინდიკატორი აინთება ერთდროულად ბატარეის გამორთვის მომენტში.

2N3906-ის ნაცვლად, ნებისმიერი დაბალი სიმძლავრის pnp ტრანზისტორი, რომელიც ხელთ გაქვთ, იმუშავებს. LED-ის პირდაპირ შედუღება არ იმუშავებს, რადგან... მიკროსქემის გამომავალი დენი, რომელიც აკონტროლებს გადამრთველებს, ძალიან მცირეა და საჭიროებს გაძლიერებას.

გთხოვთ, გაითვალისწინოთ ის ფაქტი, რომ გამონადენის ინდიკატორის სქემები თავად მოიხმარენ ბატარეის ენერგიას! დაუშვებელი გამონადენის თავიდან ასაცილებლად, დააკავშირეთ ინდიკატორის სქემები დენის გადართვის შემდეგ ან გამოიყენეთ დამცავი სქემები, .

როგორც ალბათ ძნელი მისახვედრი არ არის, სქემები შეიძლება გამოყენებულ იქნას პირიქით - როგორც დამუხტვის ინდიკატორი.

ნ.ტარანოვი, პეტერბურგი

სხვადასხვა რადიოელექტრონული მოწყობილობების შემუშავებისას ჩნდება მათ სქემებში დენის არსებობის მონიტორინგის პრობლემა. თაროზე არსებული საზომი მოწყობილობები ხშირად მიუწვდომელია, ძვირი ან რთული გამოსაყენებელია. ასეთ შემთხვევებში გამოიყენება ჩაშენებული საკონტროლო ერთეულები. ალტერნატიული დენის შემთხვევაში პრობლემა შედარებით მარტივად წყდება დენის ტრანსფორმატორების, ინდუქციური მაგნიტომგრძნობიარე ელემენტების და ა.შ. პირდაპირი დენისთვის, როგორც წესი, ეს პრობლემა უფრო რთულია. სტატიაში განხილულია რამდენიმე არსებული მოწყობილობა წრეში პირდაპირი დენის არსებობის მონიტორინგისთვის (შემდგომში ჩვენ მათ ვუწოდებთ პირდაპირი დენის ინდიკატორებს, ან შემოკლებით, როგორც IPT), მათ უპირატესობებსა და ნაკლოვანებებს და გთავაზობთ მიკროსქემის გადაწყვეტილებებს, რომლებიც აუმჯობესებენ ამ მოწყობილობების მახასიათებლებს.

IPT, როგორც წესი, შედის კონტროლირებად წრეში შესვენებაში. ზოგიერთ IPT-ს შეუძლია რეაგირება მოახდინოს კონტროლირებადი მიკროსქემის დენის მატარებელი ელემენტების მიერ შექმნილ მაგნიტურ ველზე, მაგრამ დაბალი კონტროლირებადი დენების დროს ისინი რთულია და არ არის განხილული ამ სტატიაში. IPT შეიძლება ხასიათდებოდეს შემდეგი ძირითადი პარამეტრებით და მახასიათებლებით:
1) deltaU - ძაბვის ვარდნა IPT-ზე კონტროლირებადი დენების მთელ დიაპაზონში. კონტროლირებად წრეზე IPT-ის გავლენის შესამცირებლად და სიმძლავრის დანაკარგების შესამცირებლად, ისინი ცდილობენ მინიმუმამდე დაიყვანონ deltaU;
2) ნომინალური საოპერაციო დენი (იგულისხმება კონტროლირებადი დენის საშუალო მნიშვნელობა);
3) Imin, Imax - კონტროლირებადი დენის ცვლილებების დიაპაზონის საზღვრები, რომლებშიც საიმედოდ არის მითითებული მისი არსებობის ფაქტი;
4) გამომავალი მითითების სიგნალის ბუნება (LED ნათება, TTL დონეები და ა.შ.);
5) დამატებითი კვების წყაროების არსებობა ან არარსებობა IPT-სთვის;
6) IPT გამომავალი სიგნალის გალვანური კავშირის არსებობა ან არარსებობა კონტროლირებად წრესთან.

დენის სენსორული ელემენტის - დენის სენსორი (CT) ტიპის მიხედვით განასხვავებენ;
- IPT სერიული დატვირთვით წრედში;
- IPT ნახევარგამტარული DT-ებით (ჰოლის სენსორები, მაგნიტოდიოდები, მაგნიტორეზისტორები და ა.შ.);
- IPT მაგნიტური კონტაქტი (რედის გადამრთველებზე, მიმდინარე რელეებზე);
- IPT მაგნიტურად გაჯერებული ელემენტებით.

IPT-ის მუშაობის პრინციპი სერიული დატვირთვით წრედში (ნახ. 1)

იგი მდგომარეობს იმაში, რომ დატვირთვის ელემენტი (LE) დაკავშირებულია კონტროლირებად წრეში შესვენებასთან, რომელზედაც იქმნება ძაბვის ვარდნა კონტროლირებად წრეში დენის გადინებისას. იგი იგზავნება სიგნალის გადამყვანში (SC), სადაც ის გარდაიქმნება სიგნალად, რომელიც მიუთითებს წრეში დენის არსებობაზე.

ცხადია, დელტაU მოცემული ტიპის IPT-ისთვის დამოკიდებულია კონტროლირებადი დენის სიდიდეზე და PS-ის მგრძნობელობაზე. რაც უფრო მგრძნობიარეა PS, მით უფრო დაბალია NE წინააღმდეგობის გამოყენება, რაც ნიშნავს, რომ დელტაU უფრო მცირე იქნება.

უმარტივეს შემთხვევაში, NE არის რეზისტორი. ასეთი NE-ის უპირატესობა მისი სიმარტივე და დაბალი ღირებულებაა. ნაკლოვანებები - PS-ის დაბალი მგრძნობელობით, ენერგიის დანაკარგები NE-ზე დიდი იქნება, განსაკუთრებით დიდი დენების კონტროლისას, AU-ს დამოკიდებულება IPT-ში გამავალი დენის სიდიდეზე. ის ავიწროებს კონტროლირებადი დენის ცვლილებების დიაპაზონს (ეს ნაკლი არ არის მნიშვნელოვანი, როდესაც აკონტროლებს დენის ვიწრო მნიშვნელობის ცვლილებას). მაგალითად, განვიხილოთ ამ ტიპის IPT პრაქტიკული სქემა. ნახ. სურათი 2 გვიჩვენებს ინდიკატორის დიაგრამას ბატარეის დატენვის დენის არსებობისთვის. რეზისტორი R1 მოქმედებს როგორც NE, ხოლო ჯაჭვი R2, HL1 მოქმედებს როგორც PS.

ბალასტური რეზისტორ R2-ს აქვს წინააღმდეგობა 100 Ohms, LED HL1-ს აქვს ნომინალური დენი 10 mA (მაგალითად, ტიპი AL307B), ხოლო R1 რეზისტორის წინააღმდეგობა დამოკიდებული იქნება კონტროლირებადი დამუხტვის დენის მნიშვნელობაზე.

10 mA სტაბილიზირებული დატენვის დენით (მაგალითად, 7D-01 ბატარეისთვის), რეზისტორი R1 შეიძლება აღმოიფხვრას. დატენვის დენით 1 ა, რეზისტორის R1 ​​წინააღმდეგობა იქნება დაახლოებით 3.5 Ohms. ძაბვის ვარდნა IT-ზე ორივე შემთხვევაში იქნება 3,5 ვ. დენის დანაკარგი 1 ა იქნება 3,5 ვტ. ცხადია, ეს სქემა მიუღებელია მაღალი დატენვის დენებისაგან. შესაძლებელია რამდენადმე შეამციროთ სიმძლავრის დანაკარგები IPT-ზე, თუ შეამცირებთ ბალასტური რეზისტორის R2 წინააღმდეგობას. მაგრამ არასასურველია ამის გაკეთება, რადგან დატენვის დენების შემთხვევითმა ტალღამ შეიძლება დააზიანოს HL1 LED.

თუ იყენებთ NE-ს ძაბვის ვარდნის არაწრფივი დამოკიდებულებით დენის დენის სიძლიერეზე, შეგიძლიათ მნიშვნელოვნად გააუმჯობესოთ ამ IPT-ის მახასიათებლები. მაგალითად, კარგი შედეგები მიიღება რეზისტორი R1-ის შეცვლით ოთხი დიოდისგან შემდგარი ჯაჭვით, რომლებიც დაკავშირებულია წინა მიმართულებით, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 3.

როგორც დიოდები VD1-VD4, თქვენ შეგიძლიათ გამოიყენოთ ნებისმიერი გამასწორებელი სილიკონის დიოდები დასაშვები მოქმედი დენით მინიმუმ კონტროლირებადი დენის მნიშვნელობით. (ბევრი ტიპის LED-ებისთვის საკმარისია სამი დიოდის სტრიქონი.) რეზისტორი R2-ის წინააღმდეგობა ამ შემთხვევაში შეიძლება შემცირდეს 30 ohms-მდე.

ამ IPT სქემით, კონტროლირებადი დენების დიაპაზონი ფართოვდება და ვრცელდება 10 mA-დან Imax-მდე, სადაც Imax არის დიოდების მაქსიმალური დასაშვები მოქმედი დენი. HL1 LED-ის სიკაშკაშე თითქმის მუდმივია კონტროლირებადი დენების მთელ დიაპაზონში.

IPT-ის მახასიათებლების გაუმჯობესების კიდევ ერთი გზა წრეში სერიული დატვირთვით არის PS-ის გაუმჯობესება. მართლაც, თუ გაზრდით PS-ის მგრძნობელობას და უზრუნველვყოფთ მის შესრულებას deltaU ცვლილებების ფართო სპექტრში, შეგიძლიათ მიიღოთ IPT კარგი მახასიათებლებით. მართალია, ამისათვის მოგიწევთ IPT სქემის გართულება. მაგალითად, განვიხილოთ ავტორის მიერ შემუშავებული IPT წრე, რომელმაც აჩვენა კარგი შედეგები ინდუსტრიაში პროცესის კონტროლის მოწყობილობებში. ამ IPT-ს აქვს შემდეგი ტექნიკური მახასიათებლები: ოპერაციული დენის დიაპაზონი - 0,01 mA...1 A; deltaU
IPT დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 4.

NE ამ წრეში არის რეზისტორი R3. დანარჩენი წრე არის PS. თუ A და B წერტილებს შორის დენი არ არის, ოპერაციული გამაძლიერებლის DA1 გამომავალს ექნება ძაბვა -5 ვ-თან ახლოს და HL1 LED არ ანათებს. როდესაც A და B წერტილებს შორის დენი ჩნდება, R3 რეზისტორზე იქმნება ძაბვა, რომელიც გამოყენებული იქნება საოპერაციო გამაძლიერებლის DA1 დიფერენციალურ შეყვანებს შორის. შედეგად, ოპერაციული გამაძლიერებლის DA1 გამოსავალზე გამოჩნდება დადებითი ძაბვა და აინთება HL1 LED, რაც მიუთითებს დენის არსებობაზე A და B წერტილებს შორის. მაღალი მომატების მქონე ოპერაციული გამაძლიერებლის არჩევისას (მაგალითად, KR1401UD2B ), დენის არსებობის საიმედო მითითება იწყება 5 mA-დან. კონდენსატორი C1 აუცილებელია შესაძლო თვითაგზნების აღმოსაფხვრელად.

უნდა აღინიშნოს, რომ op-amp-ის ზოგიერთ შემთხვევას შეიძლება ჰქონდეს საწყისი მიკერძოებული ძაბვა (ნებისმიერი პოლარობის). ამ შემთხვევაში, LED შეიძლება აანთოს მაშინაც კი, თუ არ არის დენი კონტროლირებად წრეში. ეს ნაკლი აღმოიფხვრება ოპ-გამაძლიერებლის "ნულოვანი კორექტირების" მიკროსქემის შემოღებით, რომელიც დამზადებულია ნებისმიერი სტანდარტული სქემის მიხედვით. ზოგიერთ ტიპის ოპ-ამპერს აქვს სპეციალური ტერმინალები ცვლადი რეზისტორის "ნულოვანი კორექტირების" დასაკავშირებლად.

დეტალები: რეზისტორები R1, R2, R4, R5 - ნებისმიერი ტიპის, სიმძლავრე 0,125 W; რეზისტორი R3 - ნებისმიერი ტიპის, სიმძლავრე >0,5 W; კონდენსატორი C1 - ნებისმიერი ტიპის; ოპერაციული გამაძლიერებელი DA1 - ნებისმიერი, მომატებით >5000, გამომავალი დენით >2,5 mA, რომელიც იძლევა ერთპოლარულ მიწოდების ძაბვას 5 ვ. (ბოლო ორი მოთხოვნა გამოწვეულია "მოხერხებული" მიწოდების ძაბვის IPT-ის გამოყენებით, თუმცა ის შესაძლებელია სხვა მიწოდების ძაბვების გამოყენება.როდესაც ამ შემთხვევაში R5 ბალისტიკური რეზისტორის წინაღობის ხელახალი გამოთვლა დასჭირდება ისე, რომ ოპერაციული გამაძლიერებლის DA1 გამომავალი დენი არ აღემატებოდეს მის მაქსიმალურ დასაშვებ მნიშვნელობას). HL1 LED აირჩიეს ამ გზით საკმარისი სიკაშკაშის მიზეზების გამო 2,5 mA დენის დროს. ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ მინიატურული იმპორტირებული LED-ების უმეტესობა მშვენივრად მუშაობს ამ მოწყობილობაში (პრინციპში, LED-ის ტიპი განისაზღვრება ოპერატიული გამაძლიერებლის DA1 მაქსიმალური გამომავალი დენით).

ეს მოწყობილობა KR1401UD2B მიკროსქემით მოსახერხებელია ოთხარხიანი IPT-ის აშენებისას, მაგალითად, ერთდროულად ოთხი ბატარეის ცალკე დამუხტვის მართვისას. ამ შემთხვევაში, მიკერძოებული წრე R1, R2, ისევე როგორც წერტილი A, საერთოა ოთხივე არხისთვის.

მოწყობილობას ასევე შეუძლია აკონტროლოს დიდი დენები. ამისათვის თქვენ უნდა შეამციროთ რეზისტორის R3 წინააღმდეგობა და ხელახლა გამოთვალოთ მისი ენერგიის გაფანტვა. ექსპერიმენტები ჩატარდა PEV-2 მავთულის ნაჭერის გამოყენებით, როგორც R3. მავთულის დიამეტრით 1 მმ და სიგრძით 10 სმ, საიმედოდ იყო მითითებული დენები 200 mA ... 10 A დიაპაზონში (თუ მავთულის სიგრძე გაიზარდა, დიაპაზონის ქვედა ზღვარი გადადის სუსტ დენებებზე). ამ შემთხვევაში, deltaU არ აღემატებოდა 0,1 ვ.

მცირე ცვლილებებით, მოწყობილობა გარდაიქმნება IPT-ად რეგულირებადი რეაგირების ზღურბლით (ნახ. 5).

ასეთი IPT შეიძლება წარმატებით იქნას გამოყენებული სხვადასხვა მოწყობილობების მიმდინარე დაცვის სისტემებში, როგორც რეგულირებადი ელექტრონული დაუკრავის საფუძველი და ა.შ.

რეზისტორი R4 არეგულირებს IPT რეაგირების ზღურბლს. მოსახერხებელია მრავალმხრივი რეზისტორის გამოყენება, როგორც R4, მაგალითად, ტიპები SP5-2, SPZ-39 და ა.შ.

თუ საჭიროა გალვანური იზოლაციის უზრუნველსაყოფად კონტროლირებად წრედსა და საკონტროლო მოწყობილობებს (CD) შორის, მოსახერხებელია ოპტოკუპლერების გამოყენება. ამისათვის საკმარისია HL1 LED-ის ნაცვლად ოპტოკუპლერის დაკავშირება, მაგალითად, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 6.

ამ IPT-ის გამომავალი სიგნალის ციფრული მართვის მოწყობილობებთან შესატყვისად გამოიყენება Schmitt ტრიგერები. ნახ. სურათი 7 გვიჩვენებს IPT-ის კოორდინაციის სქემას CC-თან TTL ლოგიკის გამოყენებით. აქ +5 V CC არის CC ციფრული სქემების მიწოდების ძაბვა.

IPT-ები ნახევარგამტარული DT-ებით დეტალურად არის აღწერილი ლიტერატურაში. რადიომოყვარულებისთვის საინტერესოა K1116KP1 ტიპის მაგნიტურად კონტროლირებადი მიკროსქემების გამოყენება IPT-ში (ეს მიკროსქემა ფართოდ გამოიყენებოდა საბჭოთა წარმოების ზოგიერთი კომპიუტერის კლავიატურაში). ასეთი IPT-ის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 8.

გრაგნილი L1 მოთავსებულია რბილი მაგნიტური ფოლადისგან დამზადებულ მაგნიტურ ბირთვზე (სასურველია პერმალოი), რომელიც ასრულებს მაგნიტური კონცენტრატორის როლს. მაგნიტური კონცენტრატორის სავარაუდო ხედი და ზომები ნაჩვენებია ნახ. 9.

DA1 ჩიპი მოთავსებულია მაგნიტური კონცენტრატორის უფსკრულით. მისი წარმოებისას ჩვენ უნდა ვეცადოთ შევამციროთ უფსკრული. ექსპერიმენტები ჩატარდა სხვადასხვა მაგნიტური სქემებით, კერძოდ, გამოყენებული იყო ჩვეულებრივი წყლის მილებიდან ამოჭრილი რგოლები, დამუშავებული დინამიური სათავე ბირთვებიდან და აწყობილი სატრანსფორმატორო ფოლადის საყელურებისგან.

ყველაზე იაფი და მარტივი გასაკეთებელი (სამოყვარულო პირობებში) იყო წყლის მილებიდან ამოჭრილი რგოლები 1/2 და 3/4 ინჩის დიამეტრით. რგოლები ამოჭრეს მილებიდან ისე, რომ რგოლის სიგრძე დიამეტრის ტოლი იყო. შემდეგ მიზანშეწონილია ამ რგოლების გაცხელება დაახლოებით 800 °C ტემპერატურაზე და ნელ-ნელა გაცივება ჰაერში (ადუღება). ასეთ რგოლებს პრაქტიკულად არ აქვთ ნარჩენი მაგნიტიზაცია და კარგად მუშაობენ IPT-ში.

ექსპერიმენტულ ნიმუშს ჰქონდა წყლის მილისგან დამზადებული მაგნიტური ბირთვი 3/4 ინჩის დიამეტრით. გრაგნილი დახვეული იყო PEV-2 მავთულით 1 მმ დიამეტრით. 10 ბრუნზე Imin = 8 A, 50 ბრუნზე Imin = 2 A. უნდა აღინიშნოს, რომ ასეთი IPT-ის მგრძნობელობა დამოკიდებულია მიკროსქემის პოზიციაზე მაგნიტური წრედის უფსკრულიში. ეს გარემოება შეიძლება გამოყენებულ იქნას IPT-ის მგრძნობელობის დასარეგულირებლად.

ყველაზე ეფექტური იყო ბეჭდები, რომლებიც დამზადებული იყო დინამიური თავების მაგნიტური სისტემების ბირთვებისგან, მაგრამ მათი დამზადება სამოყვარულო პირობებში რთულია.

რადიომოყვარულებისთვის, ელექტრომაგნიტური IPT-ები ლერწმის გადამრთველებზე და დენის რელეებზე უდავო ინტერესია. IPT ლერწმის გადამრთველებზე საიმედო და იაფია. ასეთი IPT-ების მუშაობის პრინციპი ილუსტრირებულია ნახ. 10, ა.

მეტი ინფორმაცია ლერწმის გადამრთველების შესახებ შეგიძლიათ იხილოთ აქ. IPT-ის ელექტრული წრე დენის სენსორით (CT) ლერწმის გადამრთველზე ნაჩვენებია ნახ. 10, ბ.

ბევრ რადიომოყვარულს ალბათ აქვს ძველი საბჭოთა წარმოების კომპიუტერის კლავიატურა ლერწმის გადამრთველებით. ასეთი ლერწმის გადამრთველები შესანიშნავია IPT-ის განსახორციელებლად. IPT-ის მგრძნობელობა დამოკიდებულია:
- შემობრუნების რაოდენობა გრაგნილში (როგორც მოხვევების რაოდენობა იზრდება, მგრძნობელობაც იზრდება);
- გრაგნილის კონფიგურაცია (ოპტიმალური გრაგნილი არის, რომლის სიგრძე დაახლოებით უდრის ლერწმის გადამრთველი ნათურის სიგრძეს);
- ლერწმის გადამრთველის გარე დიამეტრისა და გრაგნილის შიდა დიამეტრის თანაფარდობა (რაც უფრო ახლოს არის ის 1-თან, მით უფრო მაღალი იქნება IPT-ის მგრძნობელობა).

ავტორმა ჩაატარა ექსპერიმენტები ლერწმის გადამრთველებით KEM-2, MK-16-3, MK10-3. მგრძნობელობის მხრივ საუკეთესო შედეგები აჩვენა KEM-2 რიდის გადამრთველებმა. PEV-2 მავთულის რვა შემობრუნებისას 0,8 მმ დიამეტრის უფსკრულის გარეშე, IPT-ის ოპერაციული დენი არის 2 A, გამოშვების დენი არის 1,5 A. ძაბვის ვარდნა IPT-ზე იყო 0,025 V. ამის მგრძნობელობა. IPT შეიძლება დარეგულირდეს ლერწმის გადამრთველის გადაადგილებით გრძივი ღერძის გრაგნილების გასწვრივ ამ ტიპის სამრეწველო IPT-ებში ლერწმის გადამრთველი გადაადგილდება ხრახნით ან მოთავსებულია არამაგნიტურ ბუჩქში გარე ძაფით, რომელიც ხრახნიანია ხვეულით. მგრძნობელობის რეგულირების ეს მეთოდი ყოველთვის არ არის მოსახერხებელი და სამოყვარულო პირობებში მისი განხორციელება რთულია. გარდა ამისა, ეს მეთოდი რეგულირების საშუალებას იძლევა მხოლოდ IPT-ის მგრძნობელობის შემცირების მიმართულებით.

ავტორმა შეიმუშავა მეთოდი, რომელიც საშუალებას გაძლევთ შეცვალოთ IPT-ის მგრძნობელობა ფართო დიაპაზონში ცვლადი რეზისტორის გამოყენებით. ამ მეთოდით, PEV-2 მავთულის დამატებითი გრაგნილი 0,06-0,1 მმ დიამეტრით და შემობრუნების რაოდენობა 200 შეყვანილია DT დიზაინში, მიზანშეწონილია ეს გრაგნილი პირდაპირ ლერწმის გადამრთველზე გადახვიოთ მთელ სიგრძეზე. მისი ცილინდრი, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 11, ა.

IPT-ის ელექტრული წრე ნაჩვენებია ნახ. 11, ბ.

გრაგნილი L1 არის მთავარი გრაგნილი, გრაგნილი L2 არის დამატებითი. თუ ჩართავთ გრაგნილებს L1 და L2 შესაბამისად, მაშინ R1 რეზისტორის რეგულირებით შესაძლებელია IPT-ის მგრძნობელობის მრავალჯერ გაზრდა IPT ვერსიასთან შედარებით, რომელსაც აქვს DT დამატებითი გრაგნილის გარეშე. თუ ჩართავთ გრაგნილებს L1 და L2 საპირისპირო მიმართულებით, მაშინ რეზისტორის R რეგულირებით შეგიძლიათ რამდენჯერმე შეამციროთ IPT-ის მგრძნობელობა. ამ წრეზე ჩატარდა ექსპერიმენტი მისი ელემენტების პარამეტრებით:
- გრაგნილი L1 - PEV-2 მავთულის 200 ბრუნი დიამეტრით 0,06 მმ; დაჭრა პირდაპირ ლერწმის გადამრთველზე ტიპის KEM-2;
- გრაგნილი L2 - PEV-2 მავთულის 10 ბრუნი დიამეტრით 0,8 მმ, დახვეული L1 გრაგნილზე.

მიღებულ იქნა შემდეგი Imin მნიშვნელობები:
- როდესაც გრაგნილები ჩართულია შეთანხმებით -0,1...2 A;
- გრაგნილების საწინააღმდეგოდ ჩართვისას -2...5 ა.

დენის რელეებზე IPT-ს აქვს შემდეგი თვისებები: DT ელექტრომაგნიტური რელე დაბალი წინააღმდეგობის გრაგნილით. სამწუხაროდ, მიმდინარე რელეები ძალიან დეფიციტია. დენის რელე შეიძლება დამზადდეს ჩვეულებრივი ძაბვის რელედან მისი გრაგნილის დაბალი წინააღმდეგობის რელეს შეცვლით. ავტორმა გამოიყენა RES-10 ტიპის რელესგან დამზადებული DT. სარელეო გრაგნილი საგულდაგულოდ იჭრება სკალპელით და მის ადგილას ახალი გრაგნილი იჭრება PEV-2 მავთულით 0,3 მმ დიამეტრით ჩარჩოს შევსებამდე. ამ DT-ის მგრძნობელობა რეგულირდება შემობრუნების რაოდენობის არჩევით და ბრტყელი არმატურის ზამბარის სიხისტის შეცვლით. ზამბარის სიმტკიცე შეიძლება შეიცვალოს მისი მოღუნვით ან სიგანეზე გახეხვით. ექსპერიმენტულ DT ნიმუშს ჰქონდა Imin = 200 mA, deltaU = 0.5 V (დენის 200 mA).

თუ საჭიროა დენის რელეების გამოთვლა, შეგიძლიათ მიმართოთ.

ამ ტიპის IPT-ის ელექტრული წრე ნაჩვენებია ნახ. 12.

განსაკუთრებით საინტერესოა მაგნიტურად გაჯერებული ელემენტების IPT-ები. ისინი იყენებენ ფერომაგნიტური ბირთვების თვისებებს გარე მაგნიტური ველის ზემოქმედების დროს გამტარიანობის შესაცვლელად. უმარტივეს შემთხვევაში, ამ ტიპის IPT არის AC ტრანსფორმატორი დამატებითი გრაგნილით, როგორც ნაჩვენებია ნახ. 13.

აქ ალტერნატიული ძაბვა გარდაიქმნება გრაგნილი L2 გრაგნილიდან L3. გრაგნილი L3 ძაბვის გამოვლენა ხდება VD1 დიოდით და დამუხტავს C1 კონდენსატორს. შემდეგ ის იკვებება ზღურბლის ელემენტთან. ლიკვიდაცია L1-ში დენის არარსებობის შემთხვევაში, C1 კონდენსატორზე შექმნილი ძაბვა საკმარისია ზღურბლის ელემენტის გასააქტიურებლად. როდესაც პირდაპირი დენი გადის გრაგნილ L1-ზე, მაგნიტური წრე გაჯერებულია. ეს იწვევს ალტერნატიული ძაბვის გადაცემის კოეფიციენტის შემცირებას გრაგნილი L2 გრაგნილიდან L3-მდე და ძაბვის შემცირება კონდენსატორზე C1. როდესაც ის მიაღწევს გარკვეულ მნიშვნელობას, ბარიერის ელემენტი იცვლება. Choke L4 გამორიცხავს საზომი მიკროსქემის ალტერნატიული ძაბვის შეღწევას კონტროლირებადში, ასევე გამორიცხავს საზომი წრედის შუნტირებას კონტროლირებადი წრედის გამტარობით.

ამ მოწყობილობის მგრძნობელობა შეიძლება დარეგულირდეს:
- გრაგნილების შემობრუნების რაოდენობის შერჩევა L1, L2, L3;
- ტრანსფორმატორის მაგნიტური წრის ტიპის არჩევა;
- ბარიერი ელემენტის რეაგირების ზღვრის კორექტირება.

მოწყობილობის უპირატესობაა განხორციელების სიმარტივე, მექანიკური კონტაქტების ნაკლებობა.

მისი მნიშვნელოვანი ნაკლი არის IPT-დან ალტერნატიული ძაბვის შეღწევა კონტროლირებად წრეში (თუმცა, უმეტეს აპლიკაციებში, კონტროლირებად სქემებს აქვთ დამბლოკავი კონდენსატორები, რაც ამცირებს ამ ეფექტს). ალტერნატიული ძაბვის შეღწევა კონტროლირებად წრეში მცირდება გრაგნილების L2 და L3 შემობრუნების რაოდენობის თანაფარდობის გაზრდით L1 გრაგნილის შემობრუნების რაოდენობასთან და ინდუქტორი L4 ინდუქციურობის ზრდით.

ამ ტიპის IPT-ის ექსპერიმენტული ნიმუში აწყობილი იყო სტანდარტული ზომის K10x8x4 რგოლის მაგნიტურ ბირთვზე, რომელიც დამზადებულია ფერიტის ხარისხის 2000NM. გრაგნილ L1-ს ჰქონდა PEV-2 მავთულის 10 ბრუნი დიამეტრით 0,4 მმ, გრაგნილებს L2 და L3 თითოეულს ჰქონდა PEV-2 მავთულის 30 ბრუნი 0,1 მმ დიამეტრით. Choke L4 იყო დახვეული იმავე რგოლზე და ჰქონდა 30 ბრუნი PEV-2 მავთულის დიამეტრით 0,4 მმ. დიოდი VD1 - KD521 A. კონდენსატორი C1 - KM6 ტევადობით 0,1 μF. ზღურბლის ელემენტად გამოიყენებოდა K561LN1 მიკროსქემის ერთი ინვერტორი. მართკუთხა ძაბვა ("მეანდრი") სიხშირით 10 kHz და ამპლიტუდა 5 V იყო გამოყენებული გრაგნილი L2. ეს IPT საიმედოდ მიუთითებს დენის არსებობაზე კონტროლირებად წრეში 10 ... 1000 mA დიაპაზონში. ცხადია, კონტროლირებადი დენების დიაპაზონის გასაფართოებლად ზედა ლიმიტის გაზრდისკენ, აუცილებელია L1 და L2 გრაგნილების მავთულის დიამეტრის გაზრდა და ასევე უფრო დიდი სტანდარტული ზომის მაგნიტური ბირთვის შერჩევა.

ამ ტიპის IPT წრეს, რომელიც ნაჩვენებია ნახ., აქვს მნიშვნელოვნად უკეთესი პარამეტრები. 14.

აქ ტრანსფორმატორის მაგნიტური ბირთვი შედგება ორი ფერიტის რგოლისგან, გრაგნილები L1 და L3 იჭრება ორივე რგოლზე, ხოლო გრაგნილები L1 და L4 იჭრება სხვადასხვა რგოლზე ისე, რომ მათში გამოწვეული ძაბვები ურთიერთკომპენსირებული იყოს. მაგნიტური წრის დიზაინი ილუსტრირებულია ნახ. 15.

სიცხადისთვის, ბირთვები ერთმანეთისგან დაშორებულია; რეალურ დიზაინში ისინი დაჭერილია ერთმანეთზე.

ამ ტიპის IPT-ში თითქმის მთლიანად არ ხდება ალტერნატიული ძაბვის შეღწევა საზომი წრედან კონტროლირებად წრეში და პრაქტიკულად არ ხდება საზომი წრედის შუნტირება კონტროლირებადი წრედის გამტარობით. დამზადდა IPT-ის ექსპერიმენტული ნიმუში, რომლის დიაგრამა ნაჩვენებია ნახ. 16.

მაღალი სამუშაო ციკლის პულსის გენერატორი აწყობილია D1.1-D1.3 ინვერტორებზე (ასეთი იმპულსების გამოყენება მნიშვნელოვნად ამცირებს IPT-ის ენერგიის მოხმარებას). აგზნების არარსებობის შემთხვევაში, 10...100 kOhm წინააღმდეგობის მქონე რეზისტორი უნდა იყოს ჩართული მიკროსქემის 2, 3 დამაკავშირებელ სადენში რეზისტორებით R1, R2 და C1 კონდენსატორით.

ელემენტები C2, SZ, VD2, VD3 ქმნიან გამსწორებელს ძაბვის გაორმაგებით. ინვერტორი D1.4 LED HL1-თან ერთად უზრუნველყოფს ტრანსფორმატორის გამომავალზე იმპულსების არსებობის ბარიერის მითითებას (დახვევა L3).

ამ IPT-ში გამოყენებულია VT ბრენდის ფერიტის რგოლები (გამოიყენება კომპიუტერის მეხსიერების უჯრედებში) ზომები 8x4x2 მმ. გრაგნილებს L2 და L3 თითოეულს აქვს PEL-2 მავთულის 20 ბრუნი დიამეტრით 0,1 მმ, გრაგნილებს L1 და L4 თითოეულს აქვს PEL-2 მავთულის 20 ბრუნი 0,3 მმ დიამეტრით.

ეს ნიმუში დამაჯერებლად მიუთითებდა დენის არსებობაზე კონტროლირებად წრეში 40 mA...1 ა დიაპაზონში. ძაბვის ვარდნა IPT-ზე 1 A კონტროლირებად წრეში მიმდინარე დენზე არ აღემატებოდა 0,1 ვ-ს. რეზისტორი R4 შეიძლება გამოყენებულ იქნას რეაგირების ზღურბლის დასარეგულირებლად, რაც შესაძლებელს ხდის ამ IPT-ის გამოყენებას, როგორც სქემების ელემენტს მოწყობილობების გადატვირთვისგან დასაცავად.

ლიტერატურა
1. Yakovlev N. უკონტაქტო ელექტრო საზომი ხელსაწყოები ელექტრონული მოწყობილობების დიაგნოსტიკისთვის. - ლ.: ენერგოატომიზდატი, ლენინგრადის ფილიალი, 1990 წ.

2. K1116 სერიის მიკროსქემები. - რადიო, 1990, No6, გვ. 84; No7, გვ. 73, 74; No8, გვ. 89.

3. რადიოელექტრონული მოწყობილობების გადამრთველი მოწყობილობები. რედ. G. Ya. Rybina. - მ.: რადიო და კომუნიკაცია, 1985 წ.

4. Stupel F. ელექტრომაგნიტური რელეების გაანგარიშება და დიზაინი. - M.: Gosenergoizdat, 1950._

რადიო No4 2005 წ.

[ელფოსტა დაცულია]

LED მიწოდების ძაბვის გამოთვლა აუცილებელი ნაბიჯია ნებისმიერი ელექტრული განათების პროექტისთვის და საბედნიეროდ ამის გაკეთება ადვილია. ასეთი გაზომვები აუცილებელია LED- ის სიმძლავრის გამოსათვლელად, რადგან თქვენ უნდა იცოდეთ მისი დენი და ძაბვა. LED სიმძლავრე გამოითვლება დენის ძაბვაზე გამრავლებით. თუმცა, ძალიან ფრთხილად უნდა იყოთ ელექტრულ სქემებთან მუშაობისას, თუნდაც მცირე რაოდენობით გაზომვისას. ამ სტატიაში ჩვენ უფრო დეტალურად განვიხილავთ კითხვას, თუ როგორ უნდა გავარკვიოთ ძაბვა LED ელემენტების სათანადო მუშაობის უზრუნველსაყოფად.

LED-ები მოდის სხვადასხვა ფერებში; ისინი გამოდიან ორ და სამ ფერში, ციმციმებენ და იცვლებიან ფერებში. იმისათვის, რომ მომხმარებელს დაპროგრამდეს ნათურის მუშაობის თანმიმდევრობა, გამოიყენება სხვადასხვა გადაწყვეტილებები, რომლებიც პირდაპირ დამოკიდებულია LED მიწოდების ძაბვაზე. LED-ის გასანათებლად საჭიროა მინიმალური ძაბვა (ბარიერი) და სიკაშკაშე იქნება დენის პროპორციული. ძაბვა LED-ზე ოდნავ იზრდება დენით, რადგან არსებობს შიდა წინააღმდეგობა. როდესაც დენი ძალიან მაღალია, დიოდი თბება და იწვის. ამიტომ, დენი შემოიფარგლება უსაფრთხო მნიშვნელობით.

რეზისტორი მოთავსებულია სერიაში, რადგან დიოდური მასივი მოითხოვს გაცილებით მაღალ ძაბვას. თუ U შებრუნებულია, დენი არ მიედინება, მაგრამ მაღალი U (მაგ. 20 ვ) ჩნდება შიდა ნაპერწკალი (ავარია), რომელიც ანადგურებს დიოდს.

როგორც ყველა დიოდის შემთხვევაში, დენი გადის ანოდში და გამოდის კათოდიდან. მრგვალ დიოდებზე კათოდს აქვს უფრო მოკლე ტყვია და სხეულს აქვს კათოდური გვერდითი ფირფიტა.

ძაბვის დამოკიდებულება ნათურის ტიპზე

მაღალი სიკაშკაშის LED-ების ამაღლებასთან ერთად, რომლებიც შექმნილია კომერციული და შიდა განათების აპლიკაციების ჩანაცვლების ნათურების უზრუნველსაყოფად, ენერგეტიკული გადაწყვეტილებების თანაბარი, თუ არა უფრო დიდი გამრავლებაა. ათობით მწარმოებლის ასობით მოდელთან ერთად, ძნელი ხდება LED შეყვანის/გამომავალი ძაბვისა და გამომავალი დენის/ძაბვის რეიტინგების ყველა პერმუტაციის გაგება, რომ აღარაფერი ვთქვათ მექანიკურ ზომებზე და ბევრ სხვა მახასიათებლებზე დაბნელების, დისტანციური მართვის და მიკროსქემის დაცვისთვის.

ბაზარზე არსებობს სხვადასხვა LED-ების დიდი რაოდენობა. მათი განსხვავებები განისაზღვრება LED- ების წარმოების მრავალი ფაქტორით. ნახევარგამტარული მაკიაჟი არის ფაქტორი, მაგრამ წარმოების ტექნოლოგია და ინკაფსულაცია ასევე თამაშობს მთავარ როლს LED მუშაობის განსაზღვრაში. პირველი LED-ები იყო მრგვალი, მოდელების სახით C (დიამეტრი 5 მმ) და F (დიამეტრი 3 მმ). შემდეგ შევიდა მართკუთხა დიოდები და ბლოკები, რომლებიც აერთიანებს რამდენიმე LED-ს (ქსელს).

ნახევარსფერული ფორმა ოდნავ წააგავს გამადიდებელ შუშას, რომელიც განსაზღვრავს სინათლის სხივის ფორმას. გამოსხივების ელემენტის ფერი აუმჯობესებს დიფუზიას და კონტრასტს. LED-ების ყველაზე გავრცელებული აღნიშვნები და ფორმები:

• პასუხი: წითელი დიამეტრი 3 მმ CI დამჭერში.
• B: წითელი 5 მმ დიამეტრი გამოიყენება წინა პანელზე.
• C: იასამნისფერი 5 მმ.
• D: ორი ფერის ყვითელი და მწვანე.
• E: მართკუთხა.
• F: ყვითელი 3 მმ.
• G: თეთრი მაღალი სიკაშკაშე 5 მმ.
• H: წითელი 3 მმ.
• K-Anode: კათოდი, რომელიც განსაზღვრულია ფლანგში ბრტყელი ზედაპირით.
• F: 4/100 მმ ანოდის დამაკავშირებელი მავთული.
• C: ამრეკლი ჭიქა.
• L: მოხრილი ფორმა, მოქმედებს როგორც გამადიდებელი შუშა.

მოწყობილობის სპეციფიკაცია

სხვადასხვა LED პარამეტრების და მიწოდების ძაბვის შეჯამება შეგიძლიათ იხილოთ გამყიდველის სპეციფიკაციებში. კონკრეტული აპლიკაციებისთვის LED-ების შერჩევისას მნიშვნელოვანია მათი განსხვავებების გაგება. არსებობს მრავალი განსხვავებული LED სპეციფიკაცია, რომელთაგან თითოეული გავლენას მოახდენს თქვენს მიერ არჩეულ კონკრეტულ ტიპზე. LED სპეციფიკაციების საფუძველია ფერი, U და მიმდინარე. LED-ები, როგორც წესი, უზრუნველყოფენ ერთ ფერს.

LED-ის მიერ გამოსხივებული ფერი განისაზღვრება მისი მაქსიმალური ტალღის სიგრძით (lpk), რაც არის ტალღის სიგრძე, რომელსაც აქვს მაქსიმალური სინათლის გამომუშავება. როგორც წესი, პროცესის ვარიაციები იწვევს ტალღის სიგრძის პიკის ცვლილებას ±10 ნმ-მდე. LED სპეციფიკაციაში ფერების არჩევისას, უნდა გვახსოვდეს, რომ ადამიანის თვალი ყველაზე მგრძნობიარეა ჩრდილების ან ფერის ვარიაციების მიმართ სპექტრის ყვითელი/ნარინჯისფერი რეგიონის გარშემო - 560-დან 600 ნმ-მდე. ამან შეიძლება გავლენა მოახდინოს LED ფერის ან პოზიციის არჩევანზე, რაც პირდაპირ კავშირშია ელექტრულ პარამეტრებთან.

მუშაობისას, LED-ებს აქვთ წინასწარ დაყენებული U ვარდნა, რაც დამოკიდებულია გამოყენებული მასალაზე. ნათურაში LED-ების მიწოდების ძაბვა ასევე დამოკიდებულია მიმდინარე დონეზე. LED-ები არის დენის ამოძრავებული მოწყობილობები და განათების დონე არის დენის ფუნქცია, მისი გაზრდა ზრდის სინათლის გამომუშავებას. აუცილებელია იმის უზრუნველყოფა, რომ მოწყობილობა იმუშაოს ისე, რომ მაქსიმალური დენი არ აღემატებოდეს დასაშვებ ზღვარს, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს სითბოს გადაჭარბებული გაფრქვევა თავად ჩიპში, შეამციროს მანათობელი ნაკადი და შეამციროს მომსახურების ვადა. LED-ების უმეტესობას სჭირდება გარე დენის შემზღუდველი რეზისტორი.

ზოგიერთი LED შეიძლება შეიცავდეს სერიის რეზისტორს, ასე რომ, ეს მიუთითებს იმაზე, თუ რა ძაბვის მიწოდება სჭირდება LED- ებს. LED-ები არ უშვებენ დიდ საპირისპირო U-ს. ის არასოდეს უნდა აღემატებოდეს მის მითითებულ მაქსიმალურ მნიშვნელობას, რომელიც ჩვეულებრივ საკმაოდ მცირეა. თუ LED-ზე საპირისპირო U-ის გაჩენის შესაძლებლობა არსებობს, მაშინ უმჯობესია წრეში დაცვა შეიყვანოთ დაზიანების თავიდან ასაცილებლად. ეს ჩვეულებრივ შეიძლება იყოს მარტივი დიოდური სქემები, რომლებიც უზრუნველყოფენ ადექვატურ დაცვას ნებისმიერი LED-ისთვის. ამის გასაგებად არ არის აუცილებელი იყო პროფესიონალი.

განათების LED-ები იკვებება დენით და მათი მანათობელი ნაკადი პროპორციულია მათში გამავალი დენისა. დენი დაკავშირებულია ნათურაში LED-ების მიწოდების ძაბვასთან. სერიაში დაკავშირებულ მრავალ დიოდს აქვს თანაბარი დენი მათში. თუ ისინი დაკავშირებულია პარალელურად, თითოეული LED იღებს ერთსა და იმავე U-ს, მაგრამ მათში სხვადასხვა დენი მიედინება I-V მახასიათებელზე დისპერსიული ეფექტის გამო. შედეგად, თითოეული დიოდი ასხივებს განსხვავებულ მანათობელ ნაკადს.

ამიტომ, ელემენტების შერჩევისას, თქვენ უნდა იცოდეთ რა მიწოდების ძაბვა აქვთ LED- ებს. თითოეულს სჭირდება დაახლოებით 3 ვოლტი მის ტერმინალებზე მუშაობისთვის. მაგალითად, 5 დიოდიან სერიას ტერმინალებზე სჭირდება დაახლოებით 15 ვოლტი. საკმარისი U-ზე რეგულირებადი დენის მიწოდებისთვის, LEC იყენებს ელექტრონულ მოდულს, რომელსაც ეწოდება დრაივერი.

არსებობს ორი გამოსავალი:

1. გარე დრაივერი დამონტაჟებულია სანათის გარეთ, უსაფრთხო დამატებითი დაბალი ძაბვის ელექტრომომარაგებით.
2. შიდა, ჩაშენებული ფანარი, ანუ ქვეგანყოფილება ელექტრონული მოდულით, რომელიც არეგულირებს დენს.

ეს დრაივერი შეიძლება იკვებებოდეს 230 ვ-დან (I ან კლასი II) ან უსაფრთხოების უკიდურესად დაბალი U (კლასი III), როგორიცაა 24 ვ. LEC რეკომენდაციას უწევს მეორე ელექტრომომარაგების გადაწყვეტას, რადგან ის გთავაზობთ 5 ძირითად უპირატესობას.

LED ძაბვის შერჩევის უპირატესობები

ნათურაში LED-ების მიწოდების ძაბვის სწორად გაანგარიშებას აქვს 5 ძირითადი უპირატესობა:

1. უსაფრთხო ულტრა დაბალი U შესაძლებელია LED-ების რაოდენობის მიუხედავად. LED-ები უნდა დამონტაჟდეს სერიულად, რათა უზრუნველყოს დენის იგივე დონე თითოეულში ერთი და იგივე წყაროდან. შედეგად, რაც უფრო მეტია LED-ები, მით უფრო მაღალია ძაბვა LED ტერმინალებზე. თუ ეს არის მოწყობილობა გარე დრაივერით, მაშინ ულტრამგრძნობიარე უსაფრთხოების ძაბვა მნიშვნელოვნად მაღალი უნდა იყოს.
2. დრაივერის ინტეგრირება განათების შიგნით იძლევა უსაფრთხოების დამატებითი დაბალი ძაბვის (SELV) სისტემის სრულ ინსტალაციას, განათების რაოდენობის მიუხედავად.
3. უფრო საიმედო ინსტალაცია სტანდარტულ გაყვანილობაში LED ნათურებისთვის, რომლებიც დაკავშირებულია პარალელურად. დრაივერები უზრუნველყოფენ დამატებით დაცვას, განსაკუთრებით ტემპერატურის აწევისგან, რაც უზრუნველყოფს ხანგრძლივ სიცოცხლეს, ხოლო ინარჩუნებს LED მიწოდების ძაბვას სხვადასხვა ტიპისა და დენებისთვის. უფრო უსაფრთხო გაშვება.
4. დრაივერში LED ენერგიის ჩართვა თავიდან აიცილებს მინდორში არასათანადო მოპყრობას და აუმჯობესებს მათ უნარს გაუძლოს ცხელ ჩართვას. თუ მომხმარებელი აკავშირებს მხოლოდ LED ნათურას გარე დრაივერს, რომელიც უკვე ჩართულია, ამან შეიძლება გამოიწვიოს LED-ების ძაბვა დაკავშირებისას და, შესაბამისად, გაანადგუროს ისინი.
5. მარტივი მოვლა. ნებისმიერი ტექნიკური პრობლემა უფრო ადვილად ჩანს ძაბვის წყაროს მქონე LED ნათურებში.

როდესაც U ვარდნა წინააღმდეგობის მასშტაბით მნიშვნელოვანია, თქვენ უნდა აირჩიოთ სწორი რეზისტორი, რომელსაც შეუძლია საჭირო სიმძლავრის გაფანტვა. მიმდინარე მოხმარება 20 mA შეიძლება დაბალი ჩანდეს, მაგრამ გამოთვლილი სიმძლავრე სხვაგვარად ამბობს. ასე რომ, მაგალითად, 30 ვ ძაბვის ვარდნისთვის, რეზისტორმა უნდა გაანადგუროს 1400 ohms. დენის გაფრქვევის გაანგარიშება P = (Ures x Ures) / R,

• P არის რეზისტორის მიერ გაფანტული სიმძლავრის მნიშვნელობა, რომელიც ზღუდავს დენს LED-ში, W;
• U არის ძაბვა რეზისტორზე (ვოლტებში);
• R - რეზისტორის მნიშვნელობა, Ohm.

P = (28 x 28) / 1400 = 0,56 W.

1 W LED მიწოდების ძაბვა არ გაუძლებს გადახურებას დიდი ხნის განმავლობაში და 2 W LED ასევე ძალიან სწრაფად იშლება. ამ შემთხვევაში, თქვენ უნდა დააკავშიროთ ორი 2700 ohm / 0.5 W რეზისტორები პარალელურად (ან ორი 690 Ohm / 0.5 W ზედიზედ) სითბოს გაფრქვევის თანაბრად გადანაწილებისთვის.

თერმული კონტროლი

თქვენი სისტემისთვის ოპტიმალური სიმძლავრის პოვნა დაგეხმარებათ გაიგოთ მეტი სითბოს კონტროლის შესახებ, რომელიც დაგჭირდებათ საიმედო LED მუშაობის უზრუნველსაყოფად, რადგან LED-ები გამოიმუშავებენ სითბოს, რომელიც შეიძლება ძალიან საზიანო იყოს მოწყობილობისთვის. ძალიან დიდი სიცხე გამოიწვევს LED-ების გამომუშავებას ნაკლებ შუქს და ასევე შეამცირებს მუშაობის დროს. 1 ვატიანი სიმძლავრის მქონე LED-სთვის რეკომენდებულია მოძებნოთ გამათბობელი, რომელიც ზომავს 3 კვადრატულ ინჩს თითოეული ვტ LED-ისთვის.

დღესდღეობით, LED ინდუსტრია საკმაოდ სწრაფი ტემპით იზრდება და მნიშვნელოვანია ვიცოდეთ განსხვავება LED-ებში. ეს არის საერთო კითხვა, რადგან პროდუქტები შეიძლება იყოს ძალიან იაფიდან ძვირამდე. ფრთხილად უნდა იყოთ იაფი LED-ების ყიდვისას, რადგან ისინი შეიძლება მშვენივრად მუშაობდნენ, მაგრამ, როგორც წესი, ისინი დიდხანს არ ძლებენ და ცუდი პარამეტრების გამო სწრაფად იწვებიან. LED-ების დამზადებისას, მწარმოებელი მიუთითებს მახასიათებლებზე საშუალო მნიშვნელობებით მონაცემთა ფურცლებში. ამ მიზეზით, მყიდველებმა ყოველთვის არ იციან LED- ების ზუსტი მახასიათებლები მანათობელი ნაკადის, ფერის და წინა ძაბვის თვალსაზრისით.

წინა ძაბვის განსაზღვრა

LED მიწოდების ძაბვის დადგენამდე დააყენეთ შესაბამისი მულტიმეტრის პარამეტრები: მიმდინარე და U. ტესტირებამდე დააყენეთ წინააღმდეგობა უმაღლეს მნიშვნელობაზე, რათა თავიდან აიცილოთ LED-ის დაწვა. ეს შეიძლება გაკეთდეს მარტივად: დაამაგრეთ მულტიმეტრის კაბელები, დაარეგულირეთ წინააღმდეგობა, სანამ დენი არ მიაღწევს 20 mA-ს და ჩაწერეთ ძაბვა და დენი. LED-ების წინა ძაბვის გასაზომად დაგჭირდებათ:

1. LED-ები ტესტირებისთვის.
2. წყარო U LED მუდმივი ძაბვის LED ინდიკატორის პარამეტრებით.
3. მულტიმეტრი.
4. ალიგატორის დამჭერები LED-ის შესანარჩუნებლად სატესტო მილებზე LED მიწოდების ძაბვის დასადგენად ნათურებში.
5. მავთულები.
6. ცვლადი რეზისტორი 500 ან 1000 Ohm.

პირველადი ლურჯი LED დენი იყო 3.356 ვ 19.5 mA-ზე. თუ გამოიყენება 3.6 ვ, გამოსაყენებელი რეზისტორის მნიშვნელობა გამოითვლება როგორც R = (3.6V-3.356V)/0.0195A) = 12.5 ohms. მაღალი სიმძლავრის LED-ების გასაზომად, მიჰყევით იგივე პროცედურას და დააყენეთ დენი მულტიმეტრზე მნიშვნელობის სწრაფად დაჭერით.

მაღალი სიმძლავრის smd LED-ების მიწოდების ძაბვის გაზომვა წინა დენით >350 mA შეიძლება იყოს ცოტა რთული, რადგან როდესაც ისინი სწრაფად თბება U მკვეთრად ეცემა. ეს ნიშნავს, რომ დენი უფრო მაღალი იქნება მოცემულ U-სთვის. თუ მომხმარებელი ვერ შეძლებს, მას მოუწევს LED-ის გაცივება ოთახის ტემპერატურამდე ხელახლა გაზომვამდე. შეგიძლიათ გამოიყენოთ 500 ohms ან 1 koms. უხეში და წვრილად რეგულირების უზრუნველსაყოფად ან უფრო მაღალი და ქვედა დიაპაზონის ცვლადი რეზისტორების სერიულად დასაკავშირებლად.

ძაბვის ალტერნატიული განმარტება

LED ენერგიის მოხმარების გამოსათვლელად პირველი ნაბიჯი არის LED ძაბვის განსაზღვრა. თუ ხელთ არ გაქვთ მულტიმეტრი, შეგიძლიათ შეისწავლოთ მწარმოებლის მონაცემები და იპოვოთ LED ბლოკის მონაცემთა ფურცელი U. ალტერნატიულად, U შეიძლება შეფასდეს LED-ების ფერის საფუძველზე, მაგალითად, თეთრი LED მიწოდების ძაბვა 3.5 ვ.

LED ძაბვის გაზომვის შემდეგ, დენი განისაზღვრება. მისი გაზომვა შესაძლებელია პირდაპირ მულტიმეტრის გამოყენებით. მწარმოებლის მონაცემები იძლევა მიახლოებით მიმდინარე შეფასებას. ამის შემდეგ, თქვენ შეგიძლიათ ძალიან სწრაფად და მარტივად გამოთვალოთ LED-ების ენერგიის მოხმარება. LED-ის ენერგიის მოხმარების გამოსათვლელად, უბრალოდ გაამრავლეთ LED-ის U (ვოლტებში) LED-ის დენზე (ამპერებში).

შედეგი, რომელიც იზომება ვატებში, არის LED-ების მიერ გამოყენებული სიმძლავრე. მაგალითად, თუ LED-ს აქვს U 3.6 და დენი 20 მილიამპერიანი, ის გამოიყენებს 72 მილივატს სიმძლავრეს. პროექტის ზომიდან და მოცულობიდან გამომდინარე, ძაბვისა და დენის მაჩვენებლები შეიძლება გაიზომოს ბაზის დენზე ან ვატზე უფრო მცირე ან უფრო დიდი ერთეულებით. შეიძლება საჭირო გახდეს ერთეულის კონვერტაცია. ამ გამოთვლების შესრულებისას გახსოვდეთ, რომ 1000 მილივატი უდრის ერთ ვატს, ხოლო 1000 მილიამპერი უდრის ერთ ამპერს.

LED-ის შესამოწმებლად და გასარკვევად მუშაობს თუ არა და რა ფერი აირჩიოს, გამოიყენეთ მულტიმეტრი. მას უნდა ჰქონდეს დიოდის ტესტის ფუნქცია, რომელიც მითითებულია დიოდის სიმბოლოთი. შემდეგ, შესამოწმებლად, მულტიმეტრის ტესტის სადენები მიმაგრებულია LED ფეხებზე:

1. შეაერთეთ შავი კაბელი კათოდზე (-) და წითელი კაბელი ანოდზე (+), თუ მომხმარებელი შეცდომას უშვებს, LED არ ანათებს.
2. მცირე დენი მიეწოდება სენსორებს და თუ ხედავთ, რომ LED ოდნავ ანათებს, მაშინ ის მუშაობს.
3. მულტიმეტრის შემოწმებისას, თქვენ უნდა გაითვალისწინოთ LED- ის ფერი. მაგალითად, ყვითელი (ქარვისფერი) LED ტესტი - LED ბარიერის ძაბვა არის 1636 mV ან 1.636 V. თუ თეთრი LED ან ლურჯი LED ტესტირება მოხდა, ზღურბლის ძაბვა უფრო მაღალია ვიდრე 2.5 V ან 3 V.

დიოდის შესამოწმებლად, ეკრანი უნდა იყოს 400-დან 800 მვ-მდე ერთი მიმართულებით და არა საპირისპირო მიმართულებით. ჩვეულებრივ LED-ებს აქვთ Us ბარიერი, რომელიც აღწერილია ქვემოთ მოცემულ ცხრილში, მაგრამ იმავე ფერისთვის შეიძლება მნიშვნელოვანი განსხვავებები იყოს. მაქსიმალური დენი არის 50 mA, მაგრამ რეკომენდებულია არ აღემატებოდეს 20 mA. 1-2 mA-ზე დიოდები უკვე კარგად ანათებენ. LED ბარიერი U

თუ ბატარეა სრულად დატენულია, მაშინ 3.8 ვ-ზე დენი არის მხოლოდ 0.7 mA. ბოლო წლებში LED-ებმა მნიშვნელოვანი პროგრესი მიაღწიეს. არსებობს ასობით მოდელი, დიამეტრით 3 მმ და 5 მმ. არსებობს უფრო მძლავრი დიოდები 10 მმ დიამეტრით ან სპეციალურ პაკეტებში, ასევე დიოდები 1 მმ სიგრძის ბეჭდურ მიკროსქემის დაფაზე დასამონტაჟებლად.

LED-ები ზოგადად განიხილება მუდმივი დენის მოწყობილობებად, რომლებიც მუშაობენ რამდენიმე ვოლტ DC-ზე. დაბალი სიმძლავრის აპლიკაციებში, მცირე რაოდენობის LED-ებით, ეს არის სრულიად მისაღები მიდგომა, როგორიცაა მობილური ტელეფონები, სადაც ელექტროენერგია მიეწოდება DC ბატარეიდან, მაგრამ სხვა აპლიკაციები, როგორიცაა ხაზოვანი ზოლის განათების სისტემა, რომელიც ვრცელდება შენობის გარშემო 100 მ, ვერ ფუნქციონირებს ეს დიზაინი.

DC დისკი განიცდის დანაკარგებს შორ მანძილზე, რაც მოითხოვს თავიდანვე უფრო მაღალი U დისკების გამოყენებას, ასევე დამატებით რეგულატორების გამოყენებას, რომლებიც ხარჯავს ენერგიას. AC აადვილებს ტრანსფორმატორების გამოყენებას U-მდე 240 V ან 120 V AC-მდე გადასასვლელად ელექტროგადამცემ ხაზებში გამოყენებული კილოვოლტებისგან, რაც ბევრად უფრო პრობლემურია DC-სთვის. ნებისმიერი ქსელის ძაბვის (მაგ. 120V AC) მუშაობისთვის საჭიროა ელექტრონიკა ელექტრომომარაგებასა და თავად მოწყობილობებს შორის, რათა უზრუნველყოს მუდმივი U (მაგ. 12V DC). მნიშვნელოვანია მრავალი LED-ის კონტროლის უნარი.

Lynk Labs-მა შეიმუშავა ტექნოლოგია, რომლის საშუალებითაც LED-ები იკვებება ალტერნატიული ძაბვით. ახალი მიდგომა არის AC LED-ების შემუშავება, რომლებსაც შეუძლიათ იმუშაონ პირდაპირ AC დენის წყაროდან. ბევრ თავისუფალ LED მოწყობილობას აქვს ტრანსფორმატორი კედლის ბუდესა და მოწყობილობას შორის, რათა უზრუნველყოს საჭირო მუდმივი U.

არაერთმა კომპანიამ შეიმუშავა LED ნათურები, რომლებიც ხრახნიან პირდაპირ სტანდარტულ სოკეტებში, მაგრამ ისინი უცვლელად შეიცავს ასევე მინიატურულ სქემებს, რომლებიც გარდაქმნიან AC-ად DC-ზე, სანამ გადადიან LED-ებზე.

სტანდარტულ წითელ ან ნარინჯისფერ LED-ს აქვს U ბარიერი 1,6-დან 2,1 ვ-მდე, ყვითელი ან მწვანე LED-ებისთვის ძაბვა არის 2,0-დან 2,4 ვ-მდე, ხოლო ლურჯი, ვარდისფერი ან თეთრი ძაბვა არის დაახლოებით 3,0-დან 3,6 ვ-მდე. ცხრილი ქვემოთ მოცემულია რამდენიმე ტიპიური ძაბვა. ფრჩხილებში მოცემული მნიშვნელობები შეესაბამება E24 სერიის უახლოეს ნორმალიზებულ მნიშვნელობებს.

LED-ების მიწოდების ძაბვის სპეციფიკაციები ნაჩვენებია ქვემოთ მოცემულ ცხრილში.

აღნიშვნები:

• STD - სტანდარტული LED;
• HL - მაღალი სიკაშკაშის LED ინდიკატორი;
• FC - დაბალი მოხმარება.

ეს მონაცემები საკმარისია იმისათვის, რომ მომხმარებელმა დამოუკიდებლად განსაზღვროს განათების პროექტისთვის საჭირო მოწყობილობის პარამეტრები.

ციფრული ამპერმეტრი LED-ებზე არის ინფორმაციის ჩვენების მოსახერხებელი გზა, რომელშიც მნიშვნელოვანია არა მხოლოდ გაზომილი მნიშვნელობის მოდული (რაც, სხვათა შორის, ბევრად უფრო მოსახერხებელია, რათა დადგინდეს არა ციფერბლატის ინდიკატორის გადახრით, არამედ ზომით. ზოლიანი დიაგრამის ან მინი დისპლეის გამოყენებით), არამედ სიხშირე, რომელიც ცვლის ამ პარამეტრს.

მიკროსქემის აღწერა

LED-ები არ არის ძალიან ძლიერი, მაგრამ მათი გამოყენება დაბალი დენის ელექტრულ სქემებში მისაღები და მიზანშეწონილია. მაგალითად, შეგვიძლია განვიხილოთ ციფრული ამპერმეტრის მიღების სქემა მანქანის ბატარეის დენის სიძლიერის დასადგენად, ნომინალური მნიშვნელობის დიაპაზონით 40...60 mA.

ამპერმეტრის გარეგნობის ვარიანტი LED-ებზე სვეტში

გამოყენებული LED-ების რაოდენობა განსაზღვრავს ზღვრულ მიმდინარე მნიშვნელობას, რომლის დროსაც ჩაირთვება ერთ-ერთი LED. ოპერაციულ გამაძლიერებლად შეგიძლიათ გამოიყენოთ LM3915 ან მიკროკონტროლერი შესაბამისი პარამეტრებით. შეყვანა მიეწოდება ძაბვას ნებისმიერი დაბალი წინააღმდეგობის რეზისტორის საშუალებით.

მოსახერხებელია გაზომვის შედეგების ჩვენება სვეტოვანი დიაგრამის სახით, სადაც პრაქტიკულად გამოყენებული დენის მთელი დიაპაზონი დაიყოფა რამდენიმე სეგმენტად 5...10 mA. LED-ის უპირატესობა ის არის, რომ წრედს შეუძლია გამოიყენოს სხვადასხვა ფერის ელემენტები - წითელი, მწვანე, ლურჯი და ა.შ.

ციფრული ამპერმეტრის მუშაობისთვის დაგჭირდებათ შემდეგი კომპონენტები:

1. მიკროკონტროლერი ტიპის PIC16F686 16-ბიტიანი ADC-ით.
2. კონფიგურირებადი მხტუნავები საბოლოო სიგნალის გამოსასვლელად. გარდა ამისა, DIP კონცენტრატორები შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც ელექტრონული შუნტი ან სიგნალის შორტები ჩვეულებრივ ელექტრონულ სქემებში.
3. მუდმივი დენის წყარო, რომელიც განკუთვნილია 5-დან 15 ვ-მდე ოპერაციული ძაბვისთვის (თუ არსებობს სტაბილური ძაბვა, რომელსაც აკონტროლებს ვოლტმეტრი, ასევე შესაფერისია 6 ვ).
4. საკონტაქტო დაფა, სადაც შეგიძლიათ განათავსოთ 20-მდე SMD LED-ები.

ამპერმეტრის ელექტრული წრე LED წყაროებზე

ამპერმეტრის განთავსებისა და მონტაჟის თანმიმდევრობა

შეყვანის დენის სიგნალი (არაუმეტეს 1 ა) მიეწოდება სტაბილიზირებული კვების წყაროდან შუნტის რეზისტორის საშუალებით, რომლის დასაშვები ძაბვა არ უნდა აღემატებოდეს 40...50 ვ. შემდეგ, საოპერაციო გამაძლიერებლის გავლით, სიგნალი იგზავნება. LED-ებზე. ვინაიდან დენის მნიშვნელობა იცვლება სიგნალის გავლისას, შესაბამისად შეიცვლება სვეტის სიმაღლე. დატვირთვის დენის კონტროლით, შეგიძლიათ დაარეგულიროთ დიაგრამის სიმაღლე, მიიღოთ შედეგები სხვადასხვა ხარისხის სიზუსტით.

დაფის დამონტაჟება SMD კომპონენტებით, მომხმარებლის მოთხოვნით, შეიძლება განთავსდეს ჰორიზონტალურად ან ვერტიკალურად. კალიბრაციის დაწყებამდე სანახავი ფანჯარა დაფარული უნდა იყოს მუქი შუშით (შესაფერისია ფილტრი სიმრავლით 6...10 x ჩვეულებრივი შედუღების ჩაფხუტით).

ციფრული ამპერმეტრის კალიბრაცია შედგება მინიმალური მიმდინარე დატვირთვის მნიშვნელობის არჩევისგან, რომლითაც LED აანთებს. პარამეტრი ცვალებადობს ექსპერიმენტულად, რისთვისაც მიკროსქემში არის გათვალისწინებული მცირე (100 mOhm-მდე) წინააღმდეგობის მქონე რეზისტორი. ასეთი ამმეტრის წაკითხვისას შეცდომა ჩვეულებრივ არ აღემატება რამდენიმე პროცენტს.

იცოდით, რომ ძველი ვოლტმეტრის ამპერმეტრად გადაქცევა შეგიძლიათ? როგორ გავაკეთოთ ეს - ნახეთ ვიდეო:

როგორ დავაყენოთ რეგულირების რეზისტორი

ამისათვის, მიმდინარე სიძლიერე, რომელიც გადის კონკრეტულ LED-ზე, თანმიმდევრულად არის დაყენებული. ჩვეულებრივი ტესტერი შეიძლება გამოყენებულ იქნას როგორც საკონტროლო მოწყობილობა. მიკროკონტროლის წინ წრეში შედის ვოლტმეტრი, მის შემდეგ კი ამპერმეტრი. შემთხვევითი ტალღების გავლენის აღმოსაფხვრელად, ასევე დაკავშირებულია დამამშვიდებელი კონდენსატორი.

მოწყობილობის დამზადების პრაქტიკული უპირატესობა (უნდა იყოს არანაკლებ ოთხი LED) არის მიკროსქემის სტაბილურობა მნიშვნელოვანი ცვლილებებით თავდაპირველად მითითებულ დენის დიაპაზონში. ჩვეულებრივი დიოდებისგან განსხვავებით, რომლებიც მოკლედ შერთვის შემთხვევაში მარცხდება, LED-ები უბრალოდ არ ანათებენ.

LED დიოდები, ისევე როგორც მანქანის ბატარეის მიმდინარე მრიცხველები, არა მხოლოდ დაზოგავს დამუხტს და ინარჩუნებს ბატარეებს, არამედ საშუალებას გაძლევთ წაიკითხოთ წაკითხვები უფრო მოსახერხებელი გზით.

ციფრული ვოლტმეტრი შეიძლება აშენდეს ანალოგიურად. 12 ვ ელემენტები შესაფერისია, როგორც სინათლის წყარო ამ აპლიკაციისთვის, და დამატებითი შუნტის არსებობა ვოლტმეტრის წრეში საშუალებას მისცემს უფრო ეფექტურად გამოიყენოს ზოლის დიაგრამის მთელი სიმაღლე.

შესაძლოა საჭირო გახდეს დენის არსებობის მონიტორინგი წრეში ორ მდგომარეობაში: არსებული ან არა. მაგალითი: თქვენ იტენით ბატარეას ჩაშენებული დამტენის კონტროლერით, რომელიც დაკავშირებულია დენის წყაროსთან, მაგრამ როგორ აკონტროლოთ პროცესი? თქვენ შეგიძლიათ, რა თქმა უნდა, ჩართოთ ამპერმეტრი წრეში, თქვენ ამბობთ, და მართალი იქნებით. მაგრამ ამას ყოველთვის არ გააკეთებ. უფრო ადვილია ერთხელ ჩართოთ დატენვის ნაკადის ინდიკატორი ელექტრომომარაგებაში, რომელიც აჩვენებს, მიედინება თუ არა დენი ბატარეაში.
Სხვა მაგალითი. დავუშვათ, მანქანაში არის რაღაც ინკანდესენტური ნათურა, რომელსაც ვერ ხედავთ და არ იცით, ჩართულია თუ დაიწვა. თქვენ ასევე შეგიძლიათ ჩართოთ დენის მაჩვენებელი ამ ნათურის წრეში და აკონტროლოთ ნაკადი. თუ ნათურა დაიწვა, მაშინვე გამოჩნდება.
ან არის რაიმე სახის სენსორი ძაფით. ტაპა გაზის ან ჟანგბადის სენსორი. და აუცილებლად უნდა იცოდეთ, რომ ძაფი არ გატეხილია და ყველაფერი გამართულად მუშაობს. სწორედ აქ მოდის ინდიკატორი სამაშველოში, რომლის დიაგრამასაც ქვემოთ მივცემ.
შეიძლება ბევრი აპლიკაცია იყოს, რა თქმა უნდა, მთავარი იდეა იგივეა - დენის არსებობის მონიტორინგი.

მიმდინარე ინდიკატორის წრე

სქემა ძალიან მარტივია. ვარსკვლავის რეზისტორი შეირჩევა კონტროლირებადი დენის მიხედვით; ის შეიძლება იყოს 0,4-დან 10 ომამდე. ლითიუმ-იონური ბატარეის დასატენად გამოვიყენე 4.7 ohms. დენი გადის ამ რეზისტორში (თუ ის მიედინება), ოჰმის კანონის მიხედვით, მასზე ძაბვა იხსნება, რაც ხსნის ტრანზისტორის. შედეგად, LED ანათებს, რაც მიუთითებს დატენვის პროცესში. როგორც კი ბატარეა დაიტენება, შიდა კონტროლერი გამორთავს ბატარეას და დენი გაქრება წრედში. ტრანზისტორი დაიხურება და LED გამოვა, რაც მიუთითებს, რომ დატენვა დასრულებულია.
დიოდი VD1 ზღუდავს ძაბვას 0,6 ვ-მდე. შეგიძლიათ აიღოთ ნებისმიერი, 1 ა დენისთვის. ისევ ყველაფერი დამოკიდებულია თქვენს დატვირთვაზე. მაგრამ თქვენ არ შეგიძლიათ გამოიყენოთ Schottky დიოდი, რადგან მისი ვარდნა ძალიან მცირეა - ტრანზისტორი შეიძლება უბრალოდ არ გაიხსნას 0.4 ვ-დან. თქვენ შეგიძლიათ დატენოთ მანქანის ბატარეებიც კი ასეთი სქემით, მთავარია აირჩიოთ დიოდი უფრო მაღალი დენით. ვიდრე სასურველი დატენვის დენი.

ამ მაგალითში, LED ირთვება დენის გადინებისას, მაგრამ რა მოხდება, თუ მისი ჩვენება გჭირდებათ, როდესაც დენი არ არის? ამ შემთხვევისთვის არსებობს წრე საპირისპირო ლოგიკით.

ყველაფერი იგივეა, ერთი და იგივე ბრენდის ერთ ტრანზისტორზე მხოლოდ ინვერსიული გადამრთველია დამატებული. სხვათა შორის, ნებისმიერი იგივე სტრუქტურის ტრანზისტორი. შესაფერისია შიდა ანალოგები - KT315, KT3102.
LED-ით რეზისტორის პარალელურად, შეგიძლიათ ჩართოთ ზუმერი და როდესაც, ვთქვათ, ნათურის მონიტორინგის დროს, დენი არ არის, ხმოვანი სიგნალი გაისმის. რაც ძალიან მოსახერხებელი იქნება და თქვენ არ მოგიწევთ LED-ის ჩვენება მართვის პანელზე.
ზოგადად, შეიძლება ბევრი იდეა იყოს, თუ სად გამოვიყენოთ ეს მაჩვენებელი.