Tester LED regulat actual: 4 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:18

Molta gent assumeix que tots els LED es poden alimentar amb una font d'alimentació constant de 3V. De fet, els LED tenen una relació de corrent-voltatge no lineal. El corrent creix exponencialment amb la tensió subministrada. També hi ha la idea errònia que tots els LEDs d’un determinat color tindran una tensió directa específica. El voltatge directe d'un LED no depèn del color i es veu afectat per altres factors, com ara la mida del LED i el seu fabricant. El punt és que l’esperança de vida del vostre LED es pot degradar quan no s’alimenta correctament. Tot i que hi ha calculadores que us indiquen la quantitat de resistència que heu de connectar en sèrie amb el vostre LED, hauríeu d’endevinar la tensió de funcionament i actual. Normalment, els LED no inclouen un full de dades i les especificacions que incloguin poden ser molt incorrectes. Aquest petit circuit us permetrà determinar el voltatge i el corrent exactes a subministrar al vostre LED. El provador de LED no és la meva idea original. El vaig trobar aquí. Estava gairebé provant els meus LEDs com ho feia abans de fer el provador; connectar un LED, un potenciòmetre, una font d’alimentació i un multímetre. No és el mètode més elegant i sovint és molt problemàtic. Un circuit de regulador de corrent no era nou per a mi, però mai se m’ha acudit fer-lo servir com a provador de LED. Tanmateix, considero que el meu tauler és més net amb els blocs de prova / bucles disposats de manera més intuïtiva. I, tot i que no és cap mena de coet per produir el disseny de PCB a partir dels esquemes, us subministraré el disseny per a la vostra comoditat. Si consulteu el lloc web de l’autor original, notareu que tinc alguna cosa més al tester. Va utilitzar un tauler de doble cara, per tant es pot permetre el soldat dels components d’un costat i tenir els grans coixinets plans a l’altre costat. Em vaig quedar sense taulers de doble cara en el moment que vaig fer la meva. Al principi, vaig pensar a tenir només un tros de tauler extra petit amb esquena amb la placa principal i soldar els dos per obtenir un tauler parcial de doble cara. Llavors vaig pensar que potser podia fer un sòcol perquè els grans coixinets de prova es poguessin extraure i es poguessin connectar a una tauleta per a altres usos. Imaginant com quedaria, em vaig adonar que tindria un perfil bastant alt i vaig pensar en una solució per reduir l’alçada. Aleshores em va venir al pensament que probablement podria fer ús de l’espai que hi ha a sota i afegir un imant perquè els LED (tant forats passants com SMD) s’enganxin als coixinets sense que jo els hi sostingui. Vaig provar ràpidament la idea amb un imant i alguns components i em va semblar que funcionava. Només se m’ha acudit escriure un instructable al provador de LED quan vaig veure la sortida del LED. concurs. Ja feia temps que feia servir el provador de LED, de manera que es va documentar després de la seva finalització i pot ser que no tinguin fotos del projecte en curs. Si hi ha alguna cosa que s’ha d’aclarir o explicar, si us plau, no dubti a enviar un comentari. Suposo que el lector tindrà almenys coneixements bàsics d’electrònica i coneixements suficients en soldadura i fabricació de PCB. Aquest projecte té tres subinstruccions perquè sentiu que cada part mereix la seva pròpia guia: - Un altre mètode de prototipatge ràpid de PCB - Adaptador de dispositiu de muntatge superficial magnètic (SMD) - Eina de gir del comandament Trimpot

Pas 1: Llista de components

Components per al circuit principal: 1 bateria de 9 V 1 pinça de bateria de 9 v 1 x connector de capçal femella de 2 pins (pins i carcassa) 3x presa SIL de 1 pin 1 capçalera masculina de 2 pins 1 capçalera masculina d’angle dret de 2 pins 1x Bloqueig de cortocircuit 1x condensador 100nF 1x diode 1N4148 1x LM317LZ positiu ajustable regulador 1 resistència de 39 ohmis 1 x 500 ohm trimpot horitzontal quadrat 1x capçalera femenina 1x presa IC de 8 pins (només cal si feu l’adaptador) 1x placa recoberta de coure de 50mm x 27mm Material per a l’adaptador magnètic SMD (opcional): 1x imant 2x capçal masculí de 4 pins 1x Tauler revestit de coure de 12 mm X 27 mm El condensador i el díode no són crucials per al funcionament d’aquest circuit. Els he utilitzat per fer que la meva placa sembli més poblada. Vaig reduir el valor de la resistència a 39 ohms (pot ser més difícil de trobar) en lloc de 47 ohms, de manera que el meu provador pugui generar un màxim d’uns 32 mA. La versió de David Cook pot generar fins a uns 25 mA. Faig servir alguns LED d’alta potència i els 25mA no són suficients, encara que 32mA per a durades curtes haurien de ser relativament inofensius per als LED més febles. Podeu utilitzar una resistència de 47 ohm si esteu satisfet amb un màxim de 25 mA. Podeu determinar el corrent de sortida màxim i mínim dividint el valor de la tensió de referència al LM317LZ (1,25 V segons el meu full de dades) sobre el valor de la vostra resistència de sentit (trimpot + resistència per ser correcte). Corrent de sortida mínim (trimpot configurat com a màxim de 500 ohms): 1,25 V / (500 ohm + 39 ohm) = 0,0023A = 2,3 mA Corrent de sortida màx. (trimpot ajustat a mínim de 0 ohms): 1,25 / (0 ohm + 39 ohm) = 0,0321A = 32,1mA Utilitzeu les equacions anteriors per fer un provador LED amb un rang de sortida de corrent diferent si ho desitgeu. Recordeu que el LM317LZ està limitat a un corrent de sortida màxim de 100 mA. També necessitareu equips de soldadura, una mica de cinta adhesiva de doble cara (per fixar el PCB a la bateria) i eines i materials de fabricació de PCB (depèn del mètode utilitzat). Ja hauríeu de tenir tot això disponible si alguna vegada havíeu elaborat productes electrònics casolans.

Pas 2: esquema i disseny del circuit

Mireu les imatges de l'esquema i el disseny. Podeu consultar aquest manual per obtenir instruccions sobre la fabricació del PCB. L’Instruible utilitza aquest circuit com a exemple perquè pugueu seguir-lo directament. Recordeu que heu de comprovar el pinout del regulador. També he inclòs un PDF del disseny que podeu imprimir. NO escaleu quan imprimiu si voleu utilitzar el disseny com a màscara per a la fotolitografia o la transferència de tòner.

Pas 3: descripció i detalls

Encreuar els pins del connector femella amb els cables del clip de la bateria de 9V. Podeu utilitzar capçaleres polaritzades si voleu evitar connectar l’alimentació de manera incorrecta. No he utilitzat capçaleres polaritzades perquè no en tenia cap i el díode hi és per protegir el voltatge invers. Es tracta simplement d’un bucle de fil de coure entre dos forats propers. Tingueu en compte que els bucles de prova són una mica lletjos perquè m’he oblidat d’estanyar-los abans de soldar-los al PCB. Quan em vaig adonar que m’oblidava, ja tenia la cinta adhesiva de la PCB a la bateria i no volia eliminar-la, d’aquí la lletja llauna. Recordeu que heu d’estanyar-los prèviament! Els bucles de prova són ideals per fixar-se amb clips de cocodril o enganxar-los amb ganxos / clips de prova. Vaig utilitzar una placa de coure d’una sola cara, de manera que no hi havia manera de tenir coixinets de prova a la part superior. Fins i tot si hagués d’utilitzar una placa de coure de doble cara, necessitaria una manera de connectar la capa inferior amb la capa superior. El problema és que no m’agraden les vies fetes amb soldar un cable entre les dues capes, és lleig. La meva solució era utilitzar endolls SIL. SIL significa Single In-Line per a aquells que no ho sabeu. Són similars als sòcols IC de màquina-eina, però en lloc de dues files, només n’hi ha un, ja que són com a capçaleres normals, ja que podeu trencar o tallar una fila amb tants pins com vulgueu. Només cal trencar / tallar 3 endolls de 1 pin (un per cada coixinet de prova). A continuació, trencar / tallar el suport de plàstic per revelar la part conductora. Tingueu en compte que el passador té quatre diàmetres. Talleu l'extrem més estret. El següent extrem més estret s’inserirà al vostre PCB, de manera que el forat i el coixinet de coure hauran d’ampliar-se. No s’adapta, però ajuda a evitar que les sondes llisquin al voltant. També podeu inserir cables i connectar-lo al port ADC del vostre microcontrolador. L’adaptador magnètic SMD es connecta al provador mitjançant un sòcol IC. Per a això, haureu d’utilitzar els sòcols IC de la versió normal, ja que les capçaleres masculines no s’adaptaran als sòcols IC equipats amb màquina. Només heu de dividir un sòcol IC de 8 pins i soldar-lo al PCB. Podeu fer un pas més com jo i arxivar tots els petits ressalts abans de soldar perquè tot quedi pla i pla. Si ho feu, inevitablement eliminareu una petita porció de la part conductora que no faci molt de mal. Els passadors de capçalera de l’adaptador s’han escurçat intencionadament perquè s’adapti completament al sòcol. Això fa que la capçalera quedi al ras contra el sòcol sense cap intermitència, produint un aspecte més agradable i un perfil general més baix. Consulteu aquest manual per obtenir una guia sobre la fabricació de l’adaptador SMD magnètic.

Pas 4: Com utilitzar el provador

Hi ha dues maneres de provar un LED. En primer lloc, podeu connectar-lo a la capçalera femenina. Basat en la 1a imatge, l’ànode és el forat superior i el càtode és el forat inferior. En segon lloc, podeu utilitzar l’adaptador magnètic SMD. Simplement col·loqueu els terminals LED a l’adaptador i quedarà allà. De la mateixa manera, l’ànode és el coixinet superior i el càtode és el coixinet inferior. L'adaptador SMD magnètic, com el seu nom indica, se suposa que s'utilitzarà per provar els LED SMD. No tinc cap LED SMD a mà, però l'adaptador magnètic SMD funciona com es pot veure quan el vaig provar amb un díode normal. Els coixinets també són ideals per tocar ràpidament els cables del LED per comprovar la polaritat, el color i la brillantor. No us heu de preocupar de curtcircuitar els coixinets, ja que el corrent es limita a un màxim de 32 mA. No es farà cap mal al circuit ni a la bateria. Aquest provador ha estat dissenyat per mesurar la tensió i el corrent. Podeu utilitzar els coixinets de prova o els bucles de prova. El pad / loop de prova central és comú. El pad / bucle de prova superior (consulteu la 1a imatge) serveix per mesurar el voltatge i el bucle / bucle de prova inferior per mesurar el corrent. En mesurar el corrent, haureu d’eliminar el bloc de curtcircuit. Per a propòsits intuïtius, el pont es va col·locar entre els coixinets / bucles de prova del mig i del fons. Suposant que el LED no inclou cap especificació, voldríeu saber quanta intensitat i tensió cal subministrar per obtenir la brillantor que desitgeu. Primer, connecteu el multímetre per mesurar el corrent i traieu el bloc de curtcircuit. Col·loqueu el LED al provador i ajusteu el trimpot (podeu fer aquesta senzilla eina per girar el comandament) fins que estigueu satisfet de la brillantor. Si no esteu segur del corrent màxim que podeu subministrar al vostre LED, normalment és segur assumir un corrent de treball òptim de 20 mA. Anoteu la quantitat de corrent que circula pel LED (suposem que és de 25 mA). A continuació, substituïu el bloc de curtcircuit i mesureu la tensió. Anoteu-lo (suposem que té 1,8V). Imaginem que voleu alimentar aquest LED des d’un subministrament de 5 V. Aleshores hauríeu de deixar caure 3,2 V dels 5 V per arribar als 1,8 V necessaris per alimentar el vostre LED (5 V - 1,8 V = 3,2 V). Com que sabem que el vostre LED consumeix 25mA, podem calcular la resistència necessària per caure 3,2V de l’equació V / I = R.3,2V / 0,025A = 128 Ohms Ara podeu connectar una resistència de 128 ohm en sèrie amb el vostre LED i la vostra potència. amb 5V per obtenir la brillantor exacta que desitgeu. La majoria de les vegades no podreu trobar cap resistència amb el valor exacte de resistència que hàgiu calculat. En aquest cas, és possible que vulgueu obtenir el següent valor de resistència més alt per estar segur.