Текущий регулируемый светодиодный тестер: 4 шага (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:55

Многие предполагают, что все светодиоды можно запитать от постоянного источника питания 3 В. На самом деле светодиоды имеют нелинейную зависимость тока от напряжения. Ток растет экспоненциально с увеличением приложенного напряжения. Также существует заблуждение, что все светодиоды одного цвета будут иметь определенное прямое напряжение. Прямое напряжение светодиода не зависит только от цвета и зависит от других факторов, таких как размер светодиода и его производитель. Дело в том, что ожидаемый срок службы вашего светодиода может снизиться, если он не питается должным образом. Хотя существуют калькуляторы, которые сообщают вам величину сопротивления для последовательного подключения к светодиоду, вам все равно придется угадывать рабочее напряжение и Текущий. Светодиоды обычно не поставляются с таблицей данных, и любые технические характеристики, с которыми они поставляются, вполне могут быть неточными. Эта небольшая схема позволит вам определить точное напряжение и ток для питания вашего светодиода. Тестер светодиодов не является моей первоначальной идеей. Я наткнулся на это здесь. Я в значительной степени тестировал свои светодиоды, как он это делал до того, как он сделал тестер; подключить светодиод, потенциометр, блок питания и мультиметр. Не самый элегантный из методов и часто очень хлопотный. Схема регулятора тока была для меня не новинкой, но мне никогда не приходило в голову использовать ее в качестве тестера светодиодов. Однако я считаю, что моя доска более аккуратная, с тестовыми площадками / петлями, расположенными более интуитивно. И хотя создание макета печатной платы по схемам - не ракетная наука, я предоставляю свой макет для вашего удобства. Если вы зайдете на сайт оригинального автора, вы заметите, что у меня есть кое-что дополнительное в моем тестере. Он использовал двухстороннюю плату, поэтому он может позволить себе припаять компоненты с одной стороны и иметь большие плоские контактные площадки с другой стороны. Когда я делал свою, у меня закончились двусторонние доски. Сначала я подумал о том, чтобы просто поставить дополнительный маленький кусок платы вплотную к основной плате и спаять их вместе, чтобы получить частичную двустороннюю плату. Тогда я подумал, может быть, я смогу сделать розетку, чтобы большие тестовые площадки были съемными и их можно было подключить к макетной плате для других целей. Представив, как это будет выглядеть, я понял, что это будет довольно высокий профиль, и подумал о решении, как уменьшить высоту. Затем мне пришло в голову, что я, вероятно, мог бы использовать пространство под ним и добавить магнит, чтобы светодиоды (как сквозные, так и SMD) прилипали к контактным площадкам, и я не держал их там. Я быстро проверил эту идею с помощью магнита и некоторых компонентов, и, похоже, она сработала. Мне пришло в голову написать инструкцию по тестеру светодиодов, когда я увидел Get The LED Out! конкурс. Я уже довольно давно пользуюсь светодиодным тестером, так что это было задокументировано после его завершения, и может не хватать фотографий текущего проекта. Если есть что-то, что необходимо прояснить или объяснить, пожалуйста, не стесняйтесь оставлять комментарии. Я предполагаю, что читатель будет иметь хотя бы базовые знания в области электроники и достаточные навыки в пайке и изготовлении печатных плат. В этом проекте есть три вспомогательных таблицы, потому что я почувствуйте, что каждая деталь заслуживает отдельного руководства: - Еще один метод быстрого прототипирования печатной платы - Адаптер для магнитного поверхностного монтажа (SMD) - Инструмент для поворота ручки Trimpot

Шаг 1: Список компонентов

Компоненты для главной цепи: 1 батарея 9 В 1 зажим для батареи 9 В 1 2-контактный гнездовой разъем (контакты и корпус) 3 x 1-контактный разъем SIL 1 x 2-контактный штекерный разъем 1 x 2-контактный прямоугольный штекерный разъем 1x Замыкающий блок 1x 100 нФ конденсатор 1x 1N4148 диод 1x LM317LZ положительный регулируемый 1 резистор 39 Ом 1 квадратный горизонтальный подстроечный резистор 500 Ом 1 гнездовой разъем 1 8-контактное гнездо IC (необходимо только при изготовлении адаптера) 1x 50 мм X 27 мм медная плакированная плата Материалы для магнитного адаптера SMD (опционально): 1x магнит 2x 4-контактный штекер 1x Плата, покрытая медью 12 мм X 27 мм Конденсатор и диод не имеют решающего значения для работы этой схемы. Я использовал их, чтобы моя плата выглядела более загруженной. Я уменьшил сопротивление резистора до 39 Ом (может быть труднее найти) вместо 47 Ом, чтобы мой тестер мог выдавать максимум около 32 мА. Версия Дэвида Кука может выдавать до 25 мА. Я использую некоторые светодиоды высокой мощности, и 25 мА недостаточно, но 32 мА на короткое время должны быть относительно безвредными для более слабых светодиодов. Вы можете использовать резистор 47 Ом, если вас устраивает макс. 25 мА. Вы можете определить максимальный и минимальный выходной ток, разделив значение опорного напряжения на LM317LZ (1,25 В на основе моего технического описания) на значение вашего сенсорного резистора. (подстроечный резистор + резистор должен быть правильным). Минимальный выходной ток (подстроечный резистор установлен на максимальное значение 500 Ом): 1,25 В / (500 Ом + 39 Ом) = 0,0023 А = 2,3 мА Максимальный выходной ток (подстроечный резистор установлен на минимум 0 Ом): 1,25 / (0 Ом + 39 Ом) = 0,0321A = 32,1 мА Используйте приведенные выше уравнения, чтобы создать светодиодный тестер с другим диапазоном выходного тока, если хотите. Просто помните, что максимальный выходной ток LM317LZ ограничен 100 мА. Вам также понадобится паяльное оборудование, двусторонняя клейкая лента (для прикрепления печатной платы к батарее), а также инструменты и материалы для изготовления печатных плат (зависит от используемого метода.). У вас уже должно быть все это в наличии, если вы когда-либо делали домашнюю электронику.

Шаг 2: принципиальная схема и компоновка

Посмотрите на изображения для схемы и макета. Вы можете обратиться к этому Руководству для получения инструкций по изготовлению печатной платы. Instructable использует эту схему в качестве примера, так что вы можете напрямую следовать ей. Не забудьте проверить распиновку вашего регулятора. Я также включил PDF-файл с макетом, который вы можете распечатать. НЕ масштабируйте при печати, если вы хотите использовать макет в качестве маски для фотолитографии или переноса тонера.

Шаг 3: Описание и детали

Обожмите контакты гнездового разъема проводами зажима батареи 9 В. Вместо этого вы можете использовать поляризованные заголовки, если хотите избежать неправильного подключения питания. Я не использовал поляризованные разъемы, потому что у меня их не было под рукой, а диод нужен для защиты от обратного напряжения. Тестовые шлейфы - отличная идея, которую я беззастенчиво подключил из комнаты роботов. Это просто петля из медной проволоки между двумя соседними отверстиями. Обратите внимание, что мои тестовые шлейфы немного уродливы, потому что я забыл предварительно залудить их перед тем, как припаять к печатной плате. К тому времени, когда я понял, что забыл, я уже приклеил печатную плату к батарее, и я не хотел ее снимать, отсюда и уродливое лужение. Не забудьте предварительно залудить вашу! Тестовые петли отлично подходят для закрепления зажимами из крокодиловой кожи или крепления тестовыми крючками / зажимами. Я использовал одностороннюю медную плату, поэтому на верхней стороне не было тестовых площадок. Даже если бы я использовал двухстороннюю медную плату, мне понадобился бы способ соединения нижнего слоя с верхним слоем. Проблема в том, что мне не нравятся переходные отверстия, сделанные припаиванием провода между двумя слоями, это некрасиво. Мое решение заключалось в использовании сокетов SIL. SIL расшифровывается как Single In-Line для тех из вас, кто не знает. Они похожи на разъемы для микросхем, изготовленные на станке, но вместо двух рядов здесь только один. Сокеты похожи на обычные заголовки, в которых вы можете разбить или отрезать ряд с любым количеством контактов. Просто сломайте / отрежьте 3 одноштырьковых гнезда (по одному на каждую тестовую площадку). Затем сломайте / отрежьте пластиковый держатель, чтобы открыть проводящую часть. Обратите внимание, что штифт имеет четыре диаметра. Отрежьте самый узкий конец. Следующий самый узкий конец будет вставлен в вашу печатную плату, поэтому ваше отверстие и медную площадку нужно будет увеличить. Разъемы обеспечивают хорошую ямку, в которую можно воткнуть заостренные наконечники ваших щупов мультиметра. Предполагается, что это не подходит, но помогает предотвратить скольжение зондов. Вы также можете вставить провода и, возможно, подключить его к порту ADC вашего микроконтроллера. Магнитный адаптер SMD подключается к тестеру через гнездо IC. Для этого вам придется использовать обычные версии разъемов IC, так как штекерные разъемы не подходят для машинных разъемов IC. Просто разделите 8-контактный разъем для микросхемы и припаяйте к печатной плате. Вы можете сделать еще один шаг, как я, и отпилить все маленькие выступы перед пайкой, чтобы все было красиво и ровно. Если вы сделаете это, вы неизбежно удалите крошечную часть проводящей части, которая не причинит большого вреда. Контакты переходника были намеренно укорочены, чтобы он полностью вошел в розетку. Это заставляет насадку прилегать к розетке без зазора между ними, что улучшает внешний вид и снижает общий профиль. Ознакомьтесь с этой инструкцией, чтобы узнать, как изготовить магнитный SMD-адаптер.

Шаг 4: Как использовать тестер

Есть два способа проверить светодиод. Во-первых, вы можете подключить его к женскому заголовку. На первом изображении анод - это верхнее отверстие, а катод - нижнее отверстие. Во-вторых, можно использовать магнитный SMD-адаптер. Просто поместите светодиодные клеммы на адаптер, и он там приклеится. Точно так же анод - это верхняя площадка, а катод - нижняя площадка. Магнитный адаптер SMD, как следует из названия, предполагается использовать для тестирования светодиодов SMD. У меня под рукой нет SMD-светодиодов, но магнитный SMD-адаптер работает, что можно увидеть, когда я тестировал его с обычным диодом. Контактные площадки также отлично подходят для быстрого прикосновения к выводам светодиода, чтобы проверить полярность, цвет и яркость. Вам не нужно беспокоиться о закорачивании контактных площадок, поскольку ток будет ограничен максимумом 32 мА. Никакого вреда ни цепи, ни батарее не будет. Этот тестер был разработан для удобства измерения напряжения и тока. Вы можете использовать либо тестовые площадки, либо тестовые петли. Средняя тестовая площадка / петля обычная. Верхняя тестовая площадка / петля (см. 1-й рисунок) предназначена для измерения напряжения, а нижняя тестовая площадка / петля - для измерения тока. При измерении тока придется снимать перемычку. Для наглядности перемычка была помещена между средней и нижней тестовыми площадками / шлейфами. Предполагая, что ваш светодиод не имеет каких-либо спецификаций, вы захотите узнать, какой ток и напряжение нужно подавать, чтобы получить желаемую яркость. Сначала подключите мультиметр для измерения силы тока и снимите перемычку. Поместите свой светодиод на тестер и отрегулируйте подстроечный резистор (вы можете сделать этот простой инструмент, чтобы повернуть ручку), пока не будете удовлетворены яркостью. Если вы не уверены в максимальном токе, который вы можете подавать на светодиод, обычно можно с уверенностью предположить, что оптимальный рабочий ток составляет 20 мА. Запишите, сколько тока проходит через светодиод (допустим, 25 мА). Далее замените перемычку и измерьте напряжение. Запишите его (предположим, что это 1,8 В). Теперь предположим, что вы хотите запитать этот светодиод от источника питания 5 В. Затем вам нужно будет сбросить 3,2 В с 5 В, чтобы достичь 1,8 В, необходимых для питания вашего светодиода (5 В - 1,8 В = 3,2 В). Поскольку мы знаем, что ваш светодиод потребляет 25 мА, мы можем рассчитать сопротивление, необходимое для падения 3,2 В, из уравнения: V / I = R 3,2 В / 0,025 А = 128 Ом. Теперь вы можете подключить резистор на 128 Ом последовательно с светодиодом и источником питания. это с 5V, чтобы получить точную яркость, которую вы хотите. В большинстве случаев вы не сможете найти резистор с точным значением сопротивления, которое вы рассчитали. В этом случае вы можете захотеть получить следующее по величине значение сопротивления на всякий случай. Удачного тестирования!