Tester cu LED reglementat curent: 4 pași (cu imagini)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:47

Mulți oameni presupun că toate LED-urile pot fi alimentate cu o sursă de alimentare constantă de 3V. LED-urile au de fapt o relație neliniară curent-tensiune. Curentul crește exponențial odată cu tensiunea furnizată. Există, de asemenea, concepția greșită că toate LED-urile unei anumite culori vor avea o tensiune specifică înainte. Tensiunea directă a unui LED nu depinde doar de culoare și este afectată de alți factori, cum ar fi dimensiunea LED-ului și producătorul acestuia. Ideea este că speranța de viață a LED-ului dvs. se poate degrada atunci când nu este alimentat corespunzător. În timp ce există calculatoare care vă spun cantitatea de rezistență pentru conectarea în serie cu LED-ul dvs., va trebui totuși să ghiciți tensiunea de funcționare și actual. LED-urile nu vin în mod normal cu o foaie de date și orice specificații cu care vin pot fi foarte imprecise. Acest mic circuit vă va permite să determinați exact tensiunea și curentul pe care trebuie să le furnizați LED-ului dvs. Testerul LED nu este ideea mea inițială. L-am întâlnit aici. Îmi testam destul de mult LED-urile așa cum a făcut-o înainte de a face testerul; conectarea unui LED, un potențiometru, o sursă de alimentare și un multimetru. Nu este cea mai elegantă metodă și adesea foarte supărătoare. Un circuit de reglare a curentului nu a fost nou pentru mine, dar nu mi-a venit niciodată prin minte să-l folosesc ca tester LED. Totuși, consider că placa mea este mai îngrijită cu tampoanele de testare / buclele aranjate într-un mod mai intuitiv. Și, deși nu are nicio știință de rachetă pentru a produce aspectul PCB din schemă, vă furnizez aspectul pentru confortul dvs. Dacă vizitați site-ul autorului original, veți observa că am ceva în plus în tester. El a folosit o placă cu două fețe, prin urmare își poate permite să lipească componentele pe o parte și să aibă tampoanele plate mari pe cealaltă parte. Am rămas fără scânduri pe două fețe în momentul în care am făcut-o pe a mea. La început, m-am gândit să am doar o bucată extra mică de tablă spate cu spate cu placa principală și să lipesc cele două împreună pentru a obține o placă parțială față-verso. Apoi m-am gândit că aș putea face o priză, astfel încât tampoanele de testare mari să fie detașabile și să poată fi conectate la o placă pentru alte utilizări. Imaginându-mi cum ar arăta, mi-am dat seama că va avea un profil destul de ridicat și mă gândeam la o soluție pentru a reduce înălțimea. Mi-a venit apoi că probabil aș putea folosi spațiul de dedesubt și adăuga un magnet, astfel încât LED-urile (atât prin gaură, cât și SMD) să se lipească de tampoane fără ca eu să le țin acolo. Am testat rapid ideea cu un magnet și câteva componente și mi s-a părut că funcționează. Mi-a venit în minte să scriu un instructabil pe testerul de LED-uri când am văzut Get The LED Out! concurs. Foloseam deja testerul LED de ceva timp, deci acest lucru a fost documentat după finalizarea acestuia și este posibil să lipsească fotografiile proiectului în desfășurare. Dacă există ceva care trebuie clarificat sau explicat, vă rugăm să nu ezitați să postați un comentariu. Presupun că cititorul va avea cel puțin cunoștințe de bază despre electronică și suficiente abilități în lipire și fabricarea PCB-urilor. Acest proiect are trei subinstrucțiuni, deoarece simțiți că fiecare parte merită propriul său ghid: - O altă metodă rapidă de prototipare PCB - Adaptor pentru dispozitiv de montare magnetică pe suprafață (SMD) - Instrument de strunjire a butonului trimpot

Pasul 1: Lista componentelor

Componente pentru circuitul principal: 1x baterie de 9V 1x clemă de baterie de 9v 1x conector antet femelă cu 2 pini (pini și carcasă) 3x mufă SIL cu 1 pini 1x antet tată cu 2 pini 1x antet tată cu unghi drept 2 pini 1x Bloc de scurtcircuit 1x condensator 100nF 1x 1N4148 diodă 1x LM317LZ pozitiv reglabil regulator 1x rezistență de 39 ohmi 1x 500 ohmi pătrat orizontal trimpot 1x antet feminin 1x priză IC cu 8 pini (necesară doar dacă faceți adaptorul) 1x placă placată din cupru de 50 mm X 27 mm Materiale pentru adaptorul SMD magnetic (opțional): 1 x magnet 2 x antet masculin cu 4 pini 1 x Placă placată cu cupru de 12 mm X 27 mm Condensatorul și dioda nu sunt cruciale pentru funcționarea acestui circuit. Le-am folosit pentru a face placa mea să arate mai populată. Am redus valoarea rezistorului la 39 ohmi (poate fi mai greu de găsit) în loc de 47 ohmi, astfel încât testerul meu să poată emite maximum 32 mA. Versiunea lui David Cook poate genera până la aproximativ 25mA. Folosesc unele LED-uri de mare putere, iar 25mA nu este suficient încă 32mA pentru durate scurte ar trebui să fie relativ inofensive pentru LED-urile mai slabe. Puteți utiliza un rezistor de 47 ohm dacă sunteți mulțumit de 25 mA max. Puteți determina curentul de ieșire maxim și min împărțind valoarea tensiunii de referință pe LM317LZ (1,25 V pe baza fișei mele tehnice) peste valoarea rezistorului dvs. de sens (trimpot + rezistor pentru a fi corect). Curent de ieșire min (trimpot setat la maxim 500 ohmi): 1,25 V / (500 ohm + 39 ohm) = 0,0023A = 2,3 mA Curent de ieșire maxim (trimpot setat la min de 0 ohmi): 1,25 / (0 ohm + 39 ohm) = 0,0321A = 32,1mA Utilizați ecuațiile de mai sus pentru a face un tester LED cu un interval de ieșire de curent diferit, dacă doriți. Amintiți-vă doar că LM317LZ este limitat la un curent de ieșire maxim de 100 mA. Veți avea nevoie, de asemenea, de echipamente de lipit, de o bandă adezivă pe două fețe (pentru atașarea PCB-ului la baterie) și de instrumente și materiale pentru fabricarea PCB-urilor (depinde de metoda utilizată). Ar trebui să aveți deja toate acestea la dispoziție dacă ați făcut vreodată produse electronice pentru prepararea casei.

Pasul 2: Schema și aspectul circuitului

Uitați-vă la imagini pentru schemă și aspect. Puteți consulta acest Instructable pentru instrucțiuni privind fabricarea PCB-ului. Instructable folosește acest circuit ca exemplu, astfel încât să îl puteți urmări direct. Amintiți-vă pentru a verifica pinout-ul regulatorului dvs. Am inclus și un PDF cu aspectul pe care îl puteți imprima. NU scalați la imprimare dacă doriți să utilizați aspectul ca o mască pentru fotolitografie sau transfer de toner.

Pasul 3: Descriere și detalii

Sertizați pinii conectorului feminin cu firele clemei bateriei de 9V. Puteți folosi în schimb anteturi polarizate dacă doriți să evitați conectarea alimentării într-un mod greșit. Nu am folosit anteturi polarizate pentru că nu aveam la îndemână, iar dioda este acolo pentru protecția de tensiune inversă. Buclele de testare sunt o idee grozavă pe care am conectat-o cu nerușinare din Robot Room. Acestea sunt pur și simplu o buclă de sârmă de cupru între două găuri din apropiere. Rețineți că buclele mele de testare sunt puțin urâte pentru că am uitat să le pre-staniuz înainte de a le lipi pe PCB. Până când mi-am dat seama că am uitat, deja am lipit PCB-ul de baterie și nu am vrut să-l scot, de unde și staniul urât. Amintiți-vă să le pregătiți! Buclele de testare sunt grozave pentru a fi agățate cu agrafe de aligator sau agățate de cârlige / agrafe de testare. Am folosit o placă de cupru pe o singură față, deci nu a existat nicio modalitate de a avea tampoane de testare în partea superioară. Chiar dacă aș folosi o placă de cupru pe două fețe, aș avea nevoie de o modalitate de a conecta stratul inferior la stratul superior. Problema este că nu-mi plac viațele făcute cu lipirea unui fir între cele două straturi, este urât. Soluția mea a fost să folosesc prize SIL. SIL reprezintă Single In-Line pentru cei care nu știu. Acestea sunt similare cu soclurile IC, dar în loc de două rânduri, există doar unul. Soclurile sunt ca anteturile normale, în care puteți rupe sau tăia un rând cu câte pini doriți. Pur și simplu rupeți / tăiați 3 prize cu 1 pin (una pentru fiecare tampon de testare). Apoi rupeți / tăiați suportul din plastic pentru a dezvălui partea conductivă. Rețineți că știftul are patru diametre. Tăiați capătul cel mai îngust. Următorul capăt cel mai îngust va fi introdus în PCB-ul dvs., astfel încât orificiul și plăcuța de cupru vor trebui mărite. Soclurile oferă o groapă frumoasă pentru a introduce vârfurile ascuțite ale sondelor multimetrului. Nu se presupune că se potrivește, dar ajută la evitarea sondelor. De asemenea, puteți introduce fire și poate le conectați la portul ADC al microcontrolerului. Adaptorul magnetic SMD este conectat la tester printr-o priză IC. Va trebui să utilizați soclurile IC pentru versiunea normală, deoarece anteturile de sex masculin nu se vor potrivi în soclurile IC cu unelte automate. Doar împărțiți o priză IC cu 8 pini și lipiți pe PCB. Puteți merge cu un pas mai departe, așa cum am făcut și depune toate micile proeminențe înainte de lipire, astfel încât totul să rămână frumos și plat. Dacă faceți acest lucru, în mod inevitabil veți depune o porțiune mică a părții conductoare care nu face prea mult rău. Știfturile antet de pe adaptor au fost scurtate intenționat, astfel încât să se potrivească complet în priză. Acest lucru face ca antetul să se afle la nivel de priză, fără niciun decalaj între ele, producând un aspect mai frumos și un profil general mai scăzut. Consultați acest manual pentru un ghid despre realizarea adaptorului magnetic SMD.

Pasul 4: Cum se folosește Testerul

Există două moduri de a testa un LED. Mai întâi, îl puteți conecta la antetul feminin. Pe baza primei imagini, anodul este gaura superioară, iar catodul este gaura inferioară. În al doilea rând, puteți utiliza adaptorul magnetic SMD. Așezați doar terminalele LED pe adaptor și acesta va rămâne acolo. În mod similar, anodul este suportul superior și catodul este suportul inferior. Adaptorul magnetic SMD, așa cum sugerează și numele, ar trebui folosit pentru testarea LED-urilor SMD. Nu am LED-uri SMD la îndemână, dar adaptorul magnetic SMD funcționează așa cum se poate vedea când l-am testat cu o diodă obișnuită. Tampoanele sunt de asemenea excelente pentru a atinge rapid cablurile LED-ului dvs. pentru a verifica polaritatea, culoarea și luminozitatea. Nu trebuie să vă faceți griji cu privire la scurtcircuitarea tampoanelor, deoarece curentul va fi limitat la maximum 32mA. Nu se va face rău nici circuitului, nici bateriei. Acest tester a fost conceput pentru confortul măsurării tensiunii și curentului. Puteți folosi fie tampoanele de testare, fie buclele de testare. Tamponul / bucla de test din mijloc este comun. Tamponul / bucla de test superioară (consultați prima imagine) este pentru măsurarea tensiunii, iar tasta / bucla de test de jos este pentru măsurarea curentului. Când măsurați curentul, va trebui să eliminați blocul de scurtcircuitare. În scopuri intuitive, jumperul a fost plasat între tampoanele / buclele de testare din mijloc și jos. Presupunând că LED-ul dvs. nu vine cu nicio specificație, ați dori să știți cât de mult curent și tensiune trebuie să-l furnizați pentru a obține luminozitatea dorită. Mai întâi, conectați-vă multimetrul pentru a măsura curentul și scoateți blocul de scurtcircuitare. Așezați LED-ul pe tester și reglați trimpotul (puteți face acest instrument simplu pentru a roti butonul) până când sunteți mulțumit de luminozitate. Dacă nu sunteți sigur de curentul maxim pe care îl puteți furniza LED-ului dvs., este de obicei sigur să vă asumați un curent de lucru optim de 20mA. Înregistrați cât de mult curent curge prin LED (să presupunem că 25mA). Apoi, înlocuiți blocul de scurtcircuitare și măsurați tensiunea. Înregistrați-l (să presupunem că are 1,8V). Acum să presupunem că doriți să alimentați acest led de la o sursă de 5V. Apoi, ar trebui să renunțați la 3,2V de la 5V pentru a ajunge la 1,8V necesar pentru alimentarea LED-ului dvs. (5V - 1,8V = 3,2V). Deoarece știm că LED-ul dvs. consumă 25mA, putem calcula rezistența necesară pentru a scădea 3,2V din ecuația V / I = R.3.2V / 0.025A = 128 Ohmi Acum puteți conecta un rezistor de 128 ohmi în serie cu LED-ul și puterea dvs. cu 5V pentru a obține luminozitatea exactă dorită. De cele mai multe ori nu veți putea găsi un rezistor cu valoarea exactă a rezistenței pe care ați calculat-o. În acest caz, poate doriți să obțineți următoarea cea mai mare valoare de rezistență doar pentru a fi în siguranță.