Nuvarande reglerad LED -testare: 4 steg (med bilder)

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:47

Många antar att alla lysdioder kan drivas med en konstant 3V strömkälla. Lysdioder har faktiskt ett olinjärt ström-spänningsförhållande. Strömmen växer exponentiellt med den medföljande spänningen. Det finns också en missuppfattning att alla lysdioder i en viss färg kommer att ha en specifik framspänning. Framspänningen på en lysdiod beror inte enbart på färgen och påverkas av andra faktorer som storleken på lysdioden och dess tillverkare. Poängen är att livslängden för din LED kan försämras när den inte fungerar ordentligt. Medan det finns räknare där ute som berättar hur mycket motstånd som ska anslutas i serie med din LED, måste du fortfarande gissa driftsspänningen och nuvarande. Lysdioder levereras normalt inte med ett datablad och vilka specifikationer de kommer med kan mycket väl vara felaktiga. Denna lilla krets gör att du kan bestämma den exakta spänningen och strömmen som ska levereras till din LED. LED -testaren är inte min ursprungliga idé. Jag stötte på det här. Jag testade i stort sett mina lysdioder som han gjorde innan han gjorde testaren; ansluta en LED, en potentiometer, en strömförsörjning och en multimeter. Inte den mest eleganta av metoder och ofta mycket besvärande. En strömregulatorkrets var inte ny för mig men det kom aldrig upp i mitt sinne att använda den som en LED -testare. Jag anser dock att min bräda är snyggare med testkuddarna/öglorna arrangerade på ett mer intuitivt sätt. Och även om det inte är någon raketvetenskap att producera PCB -layouten från scheman, levererar jag min layout för din bekvämlighet. Om du kollar in den ursprungliga författarens webbplats kommer du att märka att jag har något extra i min testare. Han använde en dubbelsidig bräda, därför har han råd att lödda komponenterna på ena sidan och ha de stora platta dynorna på andra sidan. Jag fick slut på dubbelsidiga brädor när jag gjorde min. Först tänkte jag på att bara ha en extra liten skiva rygg mot rygg med huvudbrädan och lödda ihop de två för att få en delvis dubbelsidig bräda. Då tänkte jag att jag kanske skulle kunna göra ett uttag så att de stora testkuddarna är avtagbara och kan anslutas till en brödbräda för andra ändamål. Föreställde mig hur det skulle se ut, insåg jag att det skulle ha en ganska hög profil och tänkte på en lösning för att minska höjden. Det kom då till mig att jag förmodligen skulle kunna utnyttja utrymmet nedanför och lägga till en magnet så att lysdioderna (både genomgående hål och SMD) kommer att hålla fast vid dynorna utan att jag håller det där. Jag testade snabbt idén med en magnet och några komponenter och det verkade fungera. Det kom mig bara att skriva en instruerbar på LED -testaren när jag såg Get The LED Out! tävling. Jag använde redan LED -testaren ganska länge så detta dokumenterades efter att det var klart och kan sakna foton av det pågående projektet. Om det är något som behöver klargöras eller förklaras, tveka inte att skriva en kommentar. Jag antar att läsaren kommer att ha åtminstone grundläggande elektronikkunskaper och tillräckliga färdigheter i lödning och PCB-tillverkning. Detta projekt har tre underinstruktioner eftersom jag känner att varje del förtjänar sin egen guide:- En annan snabb PCB-prototypmetod- Magnetisk ytmonteringsenhet (SMD) -adapter- Trimpotknopps vridverktyg

Steg 1: Lista över komponenter

Komponenter för huvudkretsen: 1x 9V batteri1x 9v batteriklämma1x 2-polig honkontaktkontakt (stift och hölje) 3x 1-stifts SIL-uttag1x 2-stifts hanrubrik1x 2-stifts rätvinklig hanrubrik1x Kortslutningsblock1x 100nF kondensator1x 1N4148 diod1x LM317LZ positiv justerbar regulator1x 39 ohm motstånd 1x 500 ohm kvadratisk horisontell trimpot1x Kvinnlig header1x 8-polig IC-uttag (behövs endast om du gör adaptern) 1x 50mm X 27mm kopparklädda material Material för den magnetiska SMD-adaptern (tillval): 1x Magnet2x 4-polig hanrubrik1x 12 mm X 27 mm kopparklädda kartong Kondensator och diod är inte avgörande för driften av denna krets. Jag använde dem för att få min bräda att se mer befolkad ut. Jag minskade värdet på motståndet till 39 ohm (kan vara svårare att hitta) istället för 47 ohm så att min testare kan mata ut högst cirka 32mA. David Cooks version kan mata upp till cirka 25mA. Jag använder några lysdioder med hög effekt och 25mA räcker inte ännu 32mA för kortare tid bör vara relativt ofarligt för svagare lysdioder. Du kan använda ett 47 ohm motstånd om du är nöjd med max 25mA. Du kan bestämma max och min utström genom att dela värdet på referensspänningen på LM317LZ (1.25V baserat på min datablad) över värdet på ditt avkänningsmotstånd (trimpot + motstånd för att vara korrekt). Min utström (trimpot inställd på max 500 ohm): 1,25V / (500 ohm + 39 ohm) = 0,0023A = 2,3mA Max utström (trimpot inställd på min på 0 ohm): 1,25 / (0 ohm + 39 ohm) = 0,0321A = 32,1mA Använd ekvationerna ovan för att göra en LED -testare med ett annat strömutgångsområde om du vill. Kom bara ihåg att LM317LZ är begränsad till en maximal utström på 100mA. Du kommer också att behöva lödutrustning, lite dubbelsidig tejp (för att fästa kretskortet på batteriet) och kretskortstillverkningsverktyg och material (beror på vilken metod som används). Du borde redan ha allt detta tillgängligt om du någonsin hade gjort någon bryggselektronik.

Steg 2: Kretsschema och layout

Titta på bilderna för schemat och layouten. Du kan hänvisa till denna instruktionsbok för anvisningar om tillverkning av kretskortet. Instructable använder den här kretsen som ett exempel så att du direkt kan följa den. Kom ihåg att kontrollera din regulators pinout. Jag har också inkluderat en PDF av layouten som du kan skriva ut. SKala INTE vid utskrift om du vill använda layouten som en mask för fotolitografi eller toneröverföring.

Steg 3: Beskrivning och detaljer

Pressa honkontaktstiften med ledningarna på 9V batteriklämman. Du kan använda polariserade rubriker istället om du vill undvika att ansluta strömmen på fel sätt. Jag använde inte polariserade rubriker eftersom jag inte hade några till hands och dioden finns där för omvänd spänningsskydd. Testslingorna är en bra idé som jag skamlöst kopplade från robotrummet. Dessa är helt enkelt en slinga av koppartråd mellan två närliggande hål. Observera att mina testslingor är lite fula för att jag glömde att förbitna dem innan jag lödde dem till kretskortet. När jag insåg att jag glömde, hade jag redan tejpt fast kretskortet på batteriet och jag ville inte ta bort det, därav den fula tinningen. Kom ihåg att förforma din! Testöglorna är perfekta för att klippa på med krokodilklämmor eller krokade med testkrokar/klämmor. Jag använde en enkelsidig kopparkort, så det fanns inget sätt att ha testkuddar på ovansidan. Även om jag skulle använda en dubbelsidig kopparkartong, skulle jag behöva ett sätt att ansluta det nedre lagret till det översta lagret. Problemet är, jag gillar inte vias gjorda med lödning av en tråd mellan de två lagren, det är fult. Min lösning var att använda SIL -uttag. SIL står för Single In-Line för er som inte vet. Dessa liknar maskinverktygade IC-uttag, men istället för två rader finns det bara en. Uttagen är som vanliga rubriker genom att du kan bryta eller klippa av en rad med så många stift som du vill. Bryt bara/klipp av 3 1-poliga uttag (en för varje testplatta). Bryt/skär sedan av plasthållaren för att avslöja ledande del. Observera att stiftet har fyra diametrar. Klipp bort den smalaste änden. Den näst smalaste änden kommer att sättas in i ditt kretskort, så ditt hål och kopparkudde måste förstoras. Uttagen ger en fin grop för att peta in de spetsiga spetsarna på dina multimeterprober. Det är inte tänkt att passa, men hjälper till att hålla sonderna från att glida runt. Du kan också sätta in kablar i och kanske ansluta den till din mikrokontroller ADC -port. Den magnetiska SMD -adaptern är ansluten till testaren via ett IC -uttag. Du måste använda den vanliga versionen IC-uttag för detta eftersom manliga rubriker inte passar in i maskinverktygade IC-uttag. Dela bara ett 8-poligt IC-uttag och löd på kretskortet. Du kan gå ett steg längre som jag gjorde och fila bort alla små utsprång innan lödning så att allt sitter fint och plant. Om du gör detta kommer du oundvikligen att ta bort en liten del av den ledande delen som inte gör så mycket skada. Huvudstiften på adaptern förkortades avsiktligt så att den helt passar in i uttaget. Detta gör att sidhuvudet ligger jämnt mot uttaget utan mellanrum, vilket ger ett snyggare utseende och lägre övergripande profil.

Steg 4: Så här använder du testaren

Det finns två sätt att testa en LED. Först kan du ansluta den till den kvinnliga rubriken. Baserat på den första bilden är anoden det övre hålet och katoden är det nedre hålet. För det andra kan du använda den magnetiska SMD -adaptern. Placera bara LED -terminalerna på adaptern så fastnar det där. På samma sätt är anoden den översta dynan och katoden är den nedre dynan. Den magnetiska SMD -adaptern, som namnet antyder, ska användas för att testa SMD -lysdioder. Jag har inga SMD -lysdioder till hands men den magnetiska SMD -adaptern fungerar som man kan se när jag testade den med en vanlig diod. Kuddarna är också bra för att snabbt röra ledningarna på din LED för att kontrollera polaritet, färg och ljusstyrka. Du behöver inte oroa dig för att korta kuddarna eftersom strömmen kommer att begränsas till maximalt 32mA. Ingen skada kommer att skada kretsen eller batteriet. Denna testare är konstruerad för att underlätta mätning av spänning och ström. Du kan antingen använda testkuddarna eller testslingorna. Den mellersta testplattan/slingan är vanlig. Den övre testplattan/slingan (se första bilden) är för mätning av spänning och den nedre testplattan/slingan är för att mäta ström. När du mäter ström måste du ta bort kortslutningsblocket. För intuitiva ändamål placerades bygeln mellan de mellersta och nedre testkuddarna/öglorna. Om du antar att din LED inte har några specifikationer, vill du veta hur mycket ström och spänning som ska levereras för att få den ljusstyrka du vill ha. Anslut först din multimeter för att mäta strömmen och ta bort kortslutningsblocket. Placera din LED på testaren och justera trimpoten (du kan göra det här enkla verktyget för att vrida på ratten) tills du är nöjd med ljusstyrkan. Om du är osäker på den maximala ström som du kan leverera till din LED är det vanligtvis säkert att anta en optimal arbetsström på 20mA. Anteckna hur mycket ström som flödar genom lysdioden (låt oss anta dess 25mA). Byt därefter kortslutningsblocket och mät spänningen. Spela in den (låt oss anta dess 1,8V). Låt oss nu säga att du vill driva denna ledning från en 5V -strömförsörjning. Du måste då tappa 3,2V från 5V för att nå 1,8V som behövs för att driva din LED (5V - 1,8V = 3,2V). Eftersom vi vet att din LED förbrukar 25mA kan vi därför beräkna motståndet som behövs för att släppa 3.2V från ekvationen V / I = R.3.2V / 0.025A = 128 Ohms Du kan nu ansluta ett 128 ohm motstånd i serie med din LED och effekt den med 5V för att få den exakta ljusstyrka du vill ha. För det mesta kommer du inte att kunna hitta ett motstånd med det exakta värdet av motstånd som du beräknade. I så fall kanske du vill få det näst högsta motståndsvärdet bara för att vara säker.