Індикатор напруги мережі на мікросхемі LM3914N-1. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Різні електроустрою

 Коментарі до статті

В індикаторі напруги мережі зручно застосувати лінійку зі звичайних світлодіодів, розташованих на прямій лінії або на дузі кола, імітуючи шкалу стрілочного вимірювального приладу. Зчитування показань такого індикатора майже так само зручно, як стрілочний. Застосування світлодіодів різного кольору світіння привертає увагу у разі виникнення нештатних ситуацій. За показаннями такого індикатора можна стежити за поганого освітлення та зі значної відстані.

Схема пропонованого індикатора представлена ​​на рис. 1. Він виконаний на мікросхемі LM3914N-1, що являє собою перетворювач постійної напруги десятипозиційний код. Виходи мікросхеми допускають безпосереднє, без обмежуючих струм резисторів, з'єднання з катодами світлодіодів, аноди яких з'єднані з плюсом джерела живлення. При необхідності мікросхема може керувати і вакуумно-люмінесцентними або РК індикаторами.

Рис. 1 (натисніть , щоб збільшити)

Можлива її робота у двох режимах: "безперервної шкали" (число включених світлодіодів пропорційно до вхідної напруги) і "плаваючої точки" (включено лише один світлодіод, номер якого пропорційний до вхідної напруги). У пропонованому приладі використаний більш економний другий режим (для цього виведення 9 мікросхеми LM3914N-1 залишено вільним).

Постійна напруга, що подається на вхід мікросхеми, формується зі змінного мережного за допомогою однонапівперіодного випрямляча з діодів VD6, VD7. Воно зменшується до необхідного рівня за допомогою регульованого резистивного дільника напруги R3R4. Високовольтний (150 В) стабілітрон VD4 усуває надлишок напруги "розтягуючи" шкалу приладу. Стабілітрон VD5 обмежує до безпечного для входу мікросхеми значення завжди можливі в мережі короткочасні викиди напруги.

Ємність згладжуючого конденсатора С5 обрана такою, що амплітуда пульсацій випрямленої напруги достатня для того, щоб при проміжних значеннях напруги мережі світився не один, а два сусідніх світлодіода. Це збільшує точність оцінки напруги "на око".

Майте на увазі, що в режимі "плаваюча точка" світлодіод HL1 не гасне при включенні інших світлодіодів, а лише світить зі зниженою яскравістю, дозволяючи бачити "початок" шкали. Він гасне повністю лише при напрузі нижче відповідного його світіння з повною яскравістю.

Резистори R7-R9 призначені для вирівнювання яскравості світіння світлодіодів різного типу. Якщо в цьому немає потреби, від резисторів можна відмовитися, замінивши їх перемичками. Можна встановити такі резистори в ланцюги інших світлодіодів.

Напруга живлення мікросхеми і світлодіодів отримано за допомогою випрямляча на діодах VD1, VD2 з конденсаторами С1, С2, що гасять. Воно обмежене до потрібного значення (12) стабілітроном VD3. Резистор R1 зменшує зарядний струм конденсаторів С1 С2 при включенні приладу в мережу. Резистор R2 розряджає конденсатори після відключення від мережі.

Індикатор був змонтований на платі із листового ізоляційного матеріалу 90x70 мм. Її фотографія показана на рис. 2. Деталі розміщені таким чином, що всі з'єднання вдалося виконати за допомогою їх висновків та кількох перемичок із монтажного дроту. Навісний монтаж знижує можливість пробою по поверхні друкованої плати між тонкими краями провідників, що мають велику різницю потенціалів. У промислових приладах цю проблему вирішують не тільки збільшенням проміжків між провідниками, але й спеціально розташованими на шляху можливих поверхневих пробоїв повітряними проміжками в діелектриці плати.

Рис. 2

Резистор R1 бажано використовувати дротяний або спеціальний імпортний у корпусі матово-сірого кольору. Резистори МЛТ та подібні тут непридатні. їх провідний шар може прогоріти до обриву після декількох включень приладу в мережу.

Підстроювальний резистор R4 бажано використовувати багатооборотний, наприклад СП5-22. Підстроювальні резистори СПЗ-38 та інші у відкритому виконанні для цього приладу не підходять через низьку надійність та стабільність. Для підвищення плавності регулювання та її стабільності можна застосувати підстроювальні резистор меншого, ніж зазначено на схемі, номіналу, включивши послідовно з ним підібраний постійний резистор.

Конденсатори C1, C2 - плівкові К73-17, К73-24, К73-39 на постійну напругу не менше 630 В. Імпортні аналоги цих конденсаторів зазвичай менш надійні. Оксидні конденсатори – К50-35 або імпортні. Керамічний конденсатор С4 – для поверхневого монтажу. Його припаюють безпосередньо до висновків живлення мікросхеми DD1.

Діоди 1N4007 можна замінити на 1N4006 КД243Ж, КД247Д, КД257Д. Стабілітрон R2K - на R2M або будь-який інший малопотужний з напругою стабілізації 140...155 В. Такі стабілітрони широко використовуються в сучасних кінескопних телевізорах, і їхнє придбання зазвичай не викликає проблем. Стабілітрон 1N4738A можна замінити на КС 182Ц, КС 182Ц1, 2С175Ц, 2С175К1, КС175Ц. Підійде і транзистор серій КТ315 КТ3102 - виведення його емітера підключають до плюсового виведення конденсатора С5, виведення бази - до мінусового, а висновок колектора залишають вільним. Стабілітрон Д815Д замінять два з'єднані послідовно стабілітрони 1N5341, аналог мікросхеми LM3914N-1 - LM3914V, виконаний у корпусі для поверхневого монтажу. Підійдуть і мікросхеми LM3915, LM3916. Світлодіоди вказаних на схемі типів при необхідності можна замінити будь-якими іншими, відповідними за кольором та яскравістю свічення, а також розмірами корпусу. їх не варто мати занадто тісно, ​​це ускладнить інтерпретацію показань індикатора.

Регулювання та перевірку індикатора зручно проводити за допомогою регульованого автотрансформатора (ЛАТР). Встановивши напругу рівно 220, підстроєним резистором R4 домагаються, щоб включений на повну яскравість був тільки світлодіод HL5 (як уже було сказано, світлодіод HL1 при цьому світить "вполнакала"). Невелике відхилення напруги від номіналу має призводити до включення з невеликою яскравістю сусідніх світлодіодів HL4 або HL6. Далі, змінюючи напругу, що подається на індикатор, відзначають його значення, відповідні серединам зон світіння з максимальною яскравістю кожного з світлодіодів. саме ці значення слід написати у світлодіодів готового приладу, ті, що вказані на схемі – орієнтовні.

Слід враховувати, що дешеві цифрові мультиметри серій 830-838 вимірюють змінну напругу, значення якої лежить близько 220 з абсолютною похибкою, що доходить до ±10 В. Тому в якості зразкового вольтметра при градуюванні індикатора бажано користуватися більш точним приладом. Розширити або звузити інтервал значень напруги, які показує індикатор, можна добіркою стабілітрона VD4 відповідно з меншою або більшою напругою стабілізації.

Якщо з'єднати висновки 9 і 3 мікросхеми LM3914N-1, індикатор працюватиме в режимі "безперервна шкала", в якому одночасно включаються всі світлодіоди від HL1 до відповідної напруги, що вимірювається. Оскільки струм, що споживається приладом, у цьому випадку значно зросте, необхідно подвоїти ємність конденсаторів С1 і С2, а стабілітрон VD3 забезпечити тепловідведенням площею близько 50 см. Номінал резистора R5 слід збільшити до 18 кОм і повторити градуювання світлодіодної шкали.

При роботі з індикатором слід пам'ятати, що його елементи знаходяться під напругою мережі, і дотримуватись необхідної обережності та заходів безпеки.

Автор: Бутов А.

Дивіться інші статті розділу Різні електроустрою.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Мініатюрна камера MiniCa 18.07.2023 На ринок вийшла напрочуд компактна камера MiniCa, яка важить всього 17 грамів і має розміри 40х47х36 мм, що робить її претендентом на звання найменшої та найлегшої камери у світі. Незважаючи на свої мініатюрні розміри, вона має вражаючі можливості, що не поступаються багатьом камерам набагато більшого розміру. MiniCa оснащена 0.96-дюймовим кольоровим дисплеєм, який виконує роль видошукача та дозволяє переглядати зняті фотографії та відео. Вона здатна записувати відео з роздільною здатністю 1920х1080 пікселів і робити фотографії з роздільною здатністю 3760х2128 пікселів. Живлення камери здійснюється від акумулятора ємністю 180 мА/год, що забезпечує до 60 хвилин безперервної зйомки. У комплекті з камерою постачається пристрій для читання карт пам'яті microSD, який дозволяє легко переносити фотографії та відео на персональний комп'ютер. На даний момент MiniCa ще не доступна у роздрібному продажу. Придбати цю камеру можна за допомогою краудфандингової компанії GREEN FUNDING. Незважаючи на те, що до закінчення збору коштів залишилося 25 днів, команда розробників уже перевершила заплановану суму фінансування.

Інші цікаві новини:

▪ Віртуалізація мережевих функцій на 64-бітній однокристальній ARM-системі

▪ Голодного мікроб не зачепить

▪ Лід на астероїді

▪ 88-дюймовий дисплей OLED 8K від LG

▪ Роботи доять корів

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Гірлянди. Добірка статей

▪ стаття Гумомоторна авіамодель. Поради моделісту

▪ стаття Якою мовою найдовші слова? Детальна відповідь

▪ стаття Робота на підбірково-швейних машинах. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Емалювання міді. Прості рецепти та поради

▪ стаття Хімічний сторож. Хімічний досвід

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024