Nuværende reguleret LED -tester: 4 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:31

Mange mennesker antager, at alle lysdioder kan drives med en konstant 3V strømkilde. Lysdioder har faktisk et ikke-lineært strøm-spændingsforhold. Strømmen vokser eksponentielt med den leverede spænding. Der er også en misforståelse om, at alle lysdioder i en given farve vil have en bestemt fremspænding. Fremspændingen af en LED afhænger ikke af farven alene og påvirkes af andre faktorer, f.eks. LED'ens størrelse og dens producent. Pointen er, at din LED's forventede levetid kan forringes, når den ikke er korrekt drevet. Mens der er lommeregnere derude, der fortæller dig størrelsen af modstand for at forbinde i serie med din LED, skal du stadig gætte driftsspændingen og nuværende. Lysdioder leveres normalt ikke med et datablad, og de specifikationer, de kommer med, kan meget vel være unøjagtige. Dette lille kredsløb giver dig mulighed for at bestemme den nøjagtige spænding og strøm, der skal leveres til din LED. LED -testeren er ikke min oprindelige idé. Jeg stødte på det her. Jeg testede stort set mine lysdioder, som han gjorde, før han lavede testeren; tilslutning af en LED, et potentiometer, en strømforsyning og et multimeter. Ikke den mest elegante metode og ofte meget besværlig. Et nuværende regulator kredsløb var ikke nyt for mig, men det faldt mig aldrig i øjnene at bruge det som en LED -tester. Jeg anser dog mit bord for at være pænere med testpuderne/løkkerne arrangeret på en mere intuitiv måde. Og selvom det ikke er nogen raketvidenskab at producere PCB -layoutet fra skemaerne, leverer jeg mit layout for din bekvemmelighed. Hvis du tjekker den originale forfatteres websted, vil du bemærke, at jeg har noget ekstra i min tester. Han brugte et dobbeltsidet bræt, derfor har han råd til at lodde komponenterne på den ene side og have de store flade puder på den anden side. Jeg løb tør for dobbeltsidede brædder, da jeg lavede mit. Først tænkte jeg på bare at have et ekstra lille stykke bræt ryg mod ryg med hovedkortet og lodde de to sammen for at få et delvis dobbeltsidet bræt. Så tænkte jeg, at jeg måske kunne lave en stikkontakt, så de store testpuder er aftagelige og kan sættes i et brødbræt til andre formål. Ved at forestille mig, hvordan det ville se ud, indså jeg, at det ville have en ret høj profil og tænkte på en løsning for at reducere højden. Det kom så til mig, at jeg nok kunne gøre brug af rummet nedenunder og tilføje en magnet, så lysdioderne (både gennemgående hul og SMD) vil klæbe til puderne, uden at jeg holder det der. Jeg testede hurtigt idéen med en magnet og nogle komponenter, og det så ud til at virke. Det faldt mig først op at skrive en instruerbar på LED -testeren, da jeg så Get the LED Out! konkurrence. Jeg brugte allerede LED -testeren i et stykke tid, så dette blev dokumenteret efter dets afslutning og kan mangle fotos af det igangværende projekt. Hvis der er noget, der skal ryddes op eller forklares, skal du ikke tøve med at skrive en kommentar. Jeg går ud fra, at læseren i det mindste har grundlæggende elektronikviden og tilstrækkelige færdigheder inden for lodning og PCB-fremstilling. Dette projekt har tre underinstruktioner, fordi jeg føler, at hver del fortjener sin egen vejledning:- En anden hurtig PCB-prototypemetode- Magnetisk Surface Mount Device (SMD) Adapter- Trimpot-drejeknap

Trin 1: Liste over komponenter

Komponenter til hovedkredsløbet: 1x 9V batteri1x 9v batteriklemme1x 2-polet hunstikstik (stifter og hus) 3x 1-polet SIL-fatning1x 2-polet hanhoved1x 2-benet retvinklet hanhoved1x Kortslutningsblok1x 100nF kondensator1x 1N4148 diode1x LM317LZ positiv justerbar regulator 1x 39 ohm modstand 1x 500 ohm firkantet vandret trimpot 1x Kvindehoved 1x 8-polet IC-stik (kun nødvendigt, hvis du laver adapteren) 1x 50 mm X 27 mm kobberbeklædte plader Materialer til den magnetiske SMD-adapter (ekstraudstyr): 1x Magnet2x 4-benet hanhoved1x 12 mm x 27 mm kobberbeklædte plade Kondensatoren og dioden er ikke afgørende for driften af dette kredsløb. Jeg brugte dem til at få mit bord til at se mere befolket ud. Jeg reducerede værdien af modstanden til 39 ohm (kan være sværere at finde) i stedet for 47 ohm, så min tester maksimalt kan levere omkring 32mA. David Cooks version kan levere op til ca. 25mA. Jeg bruger nogle højeffekt -LED'er, og 25mA er ikke nok endnu 32mA i korte perioder burde være relativt ufarligt for svagere LED'er. Du kan bruge en 47 ohm modstand, hvis du er tilfreds med maks. 25mA. Du kan bestemme maks og min udgangsstrøm ved at dividere værdien af referencespændingen på LM317LZ (1.25V baseret på mit datablad) over værdien af din sansemodstand (trimpot + modstand for at være korrekt). Min udgangsstrøm (trimpot indstillet til maks. 500 ohm): 1,25V / (500 ohm + 39 ohm) = 0,0023A = 2,3mA Maks. udgangsstrøm (trimpot indstillet til min. 0 ohm): 1,25 / (0 ohm + 39 ohm) = 0,0321A = 32,1mA Brug ligningerne ovenfor til at lave en LED -tester med et andet strømudgangsområde, hvis du ønsker det. Bare husk, at LM317LZ er begrænset til en maksimal udgangsstrøm på 100mA. Du skal også bruge loddeudstyr, noget dobbeltsidet tape (til fastgørelse af printkortet til batteriet) og PCB-fremstillingsværktøjer og materialer (afhænger af den anvendte metode). Du burde allerede have alt dette til rådighed, hvis du nogensinde havde lavet hjemmebrygningselektronik.

Trin 2: Kredsløbsskema og layout

Se på billederne for skematisk og layout. Du kan henvise til denne vejledning for anvisninger om fremstilling af printkortet. Instructable bruger dette kredsløb som et eksempel, så du kan følge det direkte. Husk at kontrollere pinout på din regulator Jeg har også inkluderet en PDF af det layout, du kan udskrive. Må IKKE skaleres ved udskrivning, hvis du vil bruge layoutet som en maske til fotolitografi eller toneroverførsel.

Trin 3: Beskrivelse og detaljer

Krymp hunstikkene med ledningerne på 9V batteriklemmen. Du kan i stedet bruge polariserede overskrifter, hvis du vil undgå at tilslutte strømmen på den forkerte måde. Jeg brugte ikke polariserede overskrifter, fordi jeg ikke havde nogen ved hånden, og dioden er der til beskyttelse mod omvendt spænding. Testsløjferne er en god idé, som jeg skamløst pluggede fra robotrummet. Disse er simpelthen en sløjfe af kobbertråd mellem to nærliggende huller. Bemærk, at mine testsløjfer er lidt grimme, fordi jeg glemte at forforme dem, før jeg lodde dem til printkortet. Da jeg indså, at jeg glemte, havde jeg allerede tape PCB'en til batteriet, og jeg ville ikke fjerne det, derfor den grimme tinning. Husk at pre-tin din! Testsløjferne er gode til at klippe på med krokodilleklemmer eller fastgjort med testkroge/klemmer. Jeg brugte et ensidet kobberbræt, så der var ingen måde at have testpuder på oversiden. Selvom jeg skulle bruge et dobbeltsidet kobberbræt, havde jeg brug for en måde at forbinde det nederste lag med det øverste lag. Problemet er, jeg kan ikke lide vias lavet med lodning af en ledning mellem de to lag, det er grimt. Min løsning var at bruge SIL -stik. SIL står for Single In-Line for jer der ikke ved det. Disse ligner maskinværktøjs IC-stik, men i stedet for to rækker er der kun en. Stikkontakterne er som normale overskrifter, idet du kan bryde eller afskære en række med så mange ben, du vil. Du skal blot bryde/afskære 3 1-bens stik (en til hver testpude). Bryd/afskær derefter plastikholderen for at afsløre ledende del. Bemærk, at stiften har fire diametre. Skær den smalleste ende af. Den næste mest smalle ende vil blive indsat i dit printkort, så dit hul og din kobberpude skal forstørres. Stikkontakterne giver en god pit til at stikke de spidse spidser på dine multimeterprober ind. Det formodes ikke at passe, men hjælper med at forhindre sonderne i at glide rundt. Du kan også indsætte ledninger i og måske tilslutte den til din mikrokontrollers ADC -port. Den magnetiske SMD -adapter er forbundet til testeren via en IC -stik. Du bliver nødt til at bruge den normale version IC-stik til dette, da hanhoveder ikke vil passe ind i maskinværktøjs IC-stik. Bare del en 8-benet IC-fatning og lodning på printkortet. Du kan gå et skridt videre, som jeg gjorde og fjerne alle de små fremspring før lodning, så alt sidder pænt og fladt. Hvis du gør dette, vil du uundgåeligt fjerne en lille del af den ledende del, som ikke gør meget skade. Overskriftsstifterne på adapteren blev forsætligt forkortet, så den passer helt ind i stikkontakten. Dette får headeren til at ligge fladt mod soklen uden mellemrum, hvilket giver et pænere udseende og lavere overordnet profil. Se denne vejledning for at få en vejledning til fremstilling af den magnetiske SMD -adapter.

Trin 4: Sådan bruges testeren

Der er to måder at teste en LED på. Først kan du tilslutte det til det kvindelige header. Baseret på det første billede er anode det øverste hul, og katoden er det nederste hul. For det andet kan du bruge den magnetiske SMD -adapter. Placer bare LED -terminalerne på adapteren, så sidder den fast der. På samme måde er anode den øverste pude og katoden er den nederste pude. Den magnetiske SMD -adapter, som navnet antyder, skal bruges til test af SMD -lysdioder. Jeg har ingen SMD -lysdioder ved hånden, men den magnetiske SMD -adapter fungerer som det kan ses, da jeg testede den med en almindelig diode. Puderne er også gode til hurtigt at røre ledningerne på din LED på for at kontrollere polaritet, farve og lysstyrke. Du behøver ikke bekymre dig om at kortslutte puderne, da strømmen vil være begrænset til maksimalt 32mA. Ingen skade vil ske på kredsløbet eller batteriet. Denne tester er designet til at måle spændingen og strømmen. Du kan enten bruge testpuderne eller testsløjferne. Den midterste testpude/loop er almindelig. Den øverste testpude/sløjfe (se 1. billede) er til måling af spænding, og den nederste testpude/sløjfe er til måling af strøm. Når du måler strøm, skal du fjerne kortslutningsblokken. For intuitive formål blev jumperen placeret mellem de midterste og nederste testpuder/sløjfer. Forudsat at din LED ikke indeholder nogen specifikationer, vil du gerne vide, hvor meget strøm og spænding der skal leveres til den for at få den lysstyrke, du ønsker. Tilslut først multimeteret for at måle strømmen og fjern kortslutningsblokken. Placer din LED på testeren og juster trimpotten (du kan lave dette enkle værktøj til at dreje knappen), indtil du er tilfreds med lysstyrken. Hvis du er usikker på den maksimale strøm, du kan levere til din LED, er det normalt sikkert at antage en optimal arbejdsstrøm på 20mA. Registrer, hvor meget strøm der strømmer gennem LED'en (lad os antage dens 25mA). Udskift derefter kortslutningsblokken og mål spændingen. Optag det (lad os antage dets 1.8V). Lad os nu sige, at du vil drive denne ledning fra en 5V forsyning. Du skulle derefter falde 3,2V fra 5V for at nå den 1,8V, der er nødvendig for at forsyne din LED (5V - 1,8V = 3,2V). Da vi ved, at din LED bruger 25mA, kan vi derfor beregne den modstand, der er nødvendig for at tabe 3.2V fra ligningen V / I = R.3.2V / 0.025A = 128 Ohms Du kan nu tilslutte en 128 ohm modstand i serie med din LED og strøm det med 5V for at få den nøjagtige lysstyrke, du ønsker. Det meste af tiden vil du ikke kunne finde en modstand med den nøjagtige værdi af modstand, som du har beregnet. I så fald vil du måske få den næsthøjeste modstandsværdi bare for at være sikker.