جهاز اختبار LED المنظم الحالي: 4 خطوات (بالصور)

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:42

يفترض الكثير من الناس أنه يمكن تشغيل جميع مصابيح LED بمصدر طاقة ثابت 3 فولت. في الواقع ، تحتوي مصابيح LED على علاقة تيار غير خطي بالجهد. التيار ينمو أضعافا مضاعفة مع الجهد المزود. هناك أيضًا فكرة خاطئة مفادها أن جميع مصابيح LED ذات اللون المحدد سيكون لها جهد أمامي محدد. لا يعتمد الجهد الأمامي لمصباح LED على اللون وحده ويتأثر بعوامل أخرى مثل حجم المصباح والشركة المصنعة له. النقطة المهمة هي أن متوسط العمر المتوقع لمصباح LED الخاص بك قد يتدهور عندما لا يتم تشغيله بشكل صحيح. في حين أن هناك آلات حاسبة تخبرك بمقدار المقاومة للاتصال في سلسلة مع مؤشر LED الخاص بك ، فلا يزال يتعين عليك تخمين جهد التشغيل و تيار. لا تأتي مصابيح LED عادةً مع ورقة بيانات وأي المواصفات التي تأتي معها قد تكون غير دقيقة للغاية. ستتيح لك هذه الدائرة الصغيرة تحديد الجهد والتيار بدقة لتزويد LED الخاص بك. اختبار LED ليس فكرتي الأصلية. جئت عبرها هنا. كنت أختبر مصابيح LED الخاصة بي إلى حد كبير كما فعل قبل أن يقوم بالاختبار ؛ توصيل مصباح LED ، ومقياس جهد ، ومصدر طاقة ، ومقياس متعدد. ليست أكثر الأساليب أناقة وغالبًا ما تكون مزعجة للغاية. لم تكن دائرة المنظم الحالية جديدة بالنسبة لي ، لكنها لم تخطر ببالي مطلقًا لاستخدامها كجهاز اختبار LED. ومع ذلك ، فإنني أعتبر أن لوحتي أكثر إتقانًا مع منصات / حلقات الاختبار مرتبة بطريقة أكثر سهولة. وعلى الرغم من عدم وجود علم صواريخ لإنتاج تخطيط ثنائي الفينيل متعدد الكلور من المخططات ، إلا أنني أقدم تخطيطي لراحتك ، إذا قمت بفحص موقع الويب الخاص بالمؤلف الأصلي ، ستلاحظ أن لدي شيئًا إضافيًا في مختبري. لقد استخدم لوحًا على الوجهين ، وبالتالي يمكنه تحمل تكاليف لحام المكونات على جانب واحد وله منصات مسطحة كبيرة على الجانب الآخر. نفدت الألواح ذات الوجهين في الوقت الذي صنعت فيه الألواح. في البداية ، فكرت في امتلاك قطعة صغيرة إضافية من اللوحة مرة أخرى مع اللوحة الرئيسية ولحام الاثنين معًا للحصول على لوحة جزئية على الوجهين. ثم فكرت أنه ربما يمكنني صنع مقبس بحيث تكون منصات الاختبار الكبيرة قابلة للإزالة ويمكن توصيلها بلوح التجارب لاستخدامات أخرى. تخيلت كيف ستبدو ، أدركت أنه سيكون لها مكانة عالية إلى حد ما وكنت أفكر في حل لتقليل الارتفاع. ثم جاء لي أنه يمكنني على الأرجح الاستفادة من المساحة الموجودة تحتها وإضافة مغناطيس حتى تلتصق مصابيح LED (عبر الفتحة و SMD) بالوسادات دون أن أمسكها هناك. اختبرت الفكرة بسرعة باستخدام مغناطيس وبعض المكونات وبدا أنها تعمل. لم يخطر ببالي سوى كتابة Instructable على جهاز اختبار LED عندما رأيت Get The LED Out! منافسة. كنت أستخدم بالفعل جهاز اختبار LED لبعض الوقت ، لذلك تم توثيق ذلك بعد اكتماله وقد يفتقر إلى صور للمشروع قيد التنفيذ. إذا كان هناك أي شيء يحتاج إلى توضيح أو شرح ، فلا تتردد في إرسال تعليق ، أفترض أن القارئ سيكون لديه على الأقل معرفة أساسية بالإلكترونيات ومهارات كافية في اللحام وتصنيع ثنائي الفينيل متعدد الكلور. أشعر أن كل جزء يستحق دليله الخاص: - طريقة أخرى للنماذج الأولية سريعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور - مهايئ جهاز تثبيت السطح المغناطيسي (SMD) - أداة لف مقبض Trimpot

الخطوة 1: قائمة المكونات

مكونات الدائرة الرئيسية: بطارية 1x 9 فولت 1x مشبك بطارية 9 فولت 1x موصل رأس أنثوي ثنائي السنون (دبابيس وإسكان) مقبس SIL 3x 1 سنون 1 رأس ذكر 2 دبوس 1x رأس ذكر بزاوية قائمة 2 دبوس 1x كتلة تقصير 1x 100nF مكثف 1x 1N4148 ديود 1x LM317LZ موجب قابل للتعديل منظم 1x 39 أوم المقاوم 1x 500 أوم مربع أفقي تقليم 1x رأس أنثى 1x مقبس IC ذو 8 سنون (مطلوب فقط إذا كنت تصنع المحول) لوح نحاسي 1x 50 مم × 27 مم مواد لمحول SMD المغناطيسي (اختياري): 1x مغناطيس 2x رأس ذكر 4 سنون 1x لوح نحاسي 12 مم × 27 ممالمكثف والصمام الثنائي ليسا حاسمين في تشغيل هذه الدائرة. لقد استخدمتها لجعل لوحي يبدو أكثر اكتظاظًا بالسكان ، لقد خفضت قيمة المقاوم إلى 39 أوم (قد يكون من الصعب العثور عليه) بدلاً من 47 أوم حتى يتمكن جهاز الاختبار الخاص بي من إنتاج 32 مللي أمبير بحد أقصى. يمكن أن تنتج نسخة David Cook ما يصل إلى 25 مللي أمبير. أنا أستخدم بعض مصابيح LED عالية الطاقة و 25 مللي أمبير لا يكفي حتى الآن 32 مللي أمبير لفترات قصيرة يجب أن تكون غير ضارة نسبيًا لمصابيح LED الأضعف. يمكنك استخدام المقاوم 47 أوم إذا كنت سعيدًا بـ 25 مللي أمبير كحد أقصى. يمكنك تحديد الحد الأقصى والحد الأدنى لتيار الإخراج بقسمة قيمة الجهد المرجعي على LM317LZ (1.25 فولت بناءً على ورقة البيانات الخاصة بي) على قيمة المقاوم الخاص بك (تريمبوت + المقاوم ليكون صحيحًا) الحد الأدنى من تيار الخرج (ضبط القصاصة بحد أقصى 500 أوم): 1.25 فولت / (500 أوم + 39 أوم) = 0.0023 أمبير = 2.3 مللي أمبير أقصى تيار خرج (تم ضبط القصاصة على 0 أوم كحد أدنى): 1.25 / (0 أوم + 39 أوم) = 0.0321A = 32.1 مللي أمبير استخدم المعادلات أعلاه لإنشاء جهاز اختبار LED بنطاق إخراج حالي مختلف إذا كنت ترغب في ذلك. فقط تذكر أن LM317LZ يقتصر على تيار خرج بحد أقصى 100 مللي أمبير ، وستحتاج أيضًا إلى معدات لحام ، وبعض الأشرطة اللاصقة على الوجهين (لتوصيل PCB بالبطارية) ، وأدوات ومواد تصنيع PCB (يعتمد على الطريقة المستخدمة). يجب أن يكون كل هذا متاحًا لديك بالفعل إذا كنت قد فعلت أي إلكترونيات منزلية.

الخطوة 2: مخطط الدائرة وتخطيطها

انظر إلى الصور من أجل التخطيط والتخطيط. يمكنك الرجوع إلى هذا Instructable للحصول على إرشادات حول تصنيع PCB. يستخدم Instructable هذه الدائرة كمثال حتى تتمكن من متابعتها مباشرة. تذكر أن تتحقق من pinout الخاص بالمنظم ، لقد قمت أيضًا بتضمين ملف PDF للتخطيط الذي يمكنك طباعته. لا تقم بالقياس عند الطباعة إذا كنت تريد استخدام التخطيط كقناع للطباعة الحجرية الضوئية أو نقل الحبر.

الخطوة 3: الوصف والتفاصيل

قم بتجعيد دبابيس الموصل الأنثوي بأسلاك مقطع البطارية 9 فولت. يمكنك استخدام الرؤوس المستقطبة بدلاً من ذلك إذا كنت تريد تجنب توصيل الطاقة بطريقة خاطئة. لم أستخدم الرؤوس المستقطبة لأنه لم يكن لدي أي منها في متناول اليد وكان الصمام الثنائي موجودًا لحماية الجهد العكسي. حلقات الاختبار هي فكرة رائعة قمت بتوصيلها بلا خجل من غرفة الروبوت. هذه مجرد حلقة من الأسلاك النحاسية بين فتحتين قريبتين. لاحظ أن حلقات الاختبار الخاصة بي قبيحة بعض الشيء لأنني نسيت قصها مسبقًا قبل لحامها في PCB. بحلول الوقت الذي أدركت فيه أنني نسيت ، كنت قد قمت بالفعل بربط ثنائي الفينيل متعدد الكلور بالبطارية ولم أرغب في إزالته ، ومن هنا كان الطلاء القبيح. تذكر أن تقوم بتغليفها مسبقًا! حلقات الاختبار رائعة للتثبيت بمشابك التمساح أو مثبتة بخطافات / مشابك اختبار ، لقد استخدمت لوحًا نحاسيًا أحادي الجانب ، لذلك لم يكن هناك طريقة للحصول على منصات اختبار على الجانب العلوي. حتى لو كنت سأستخدم لوحًا نحاسيًا على الوجهين ، سأحتاج إلى طريقة لتوصيل الطبقة السفلية بالطبقة العليا. المشكلة هي أنني لا أحب الفتحات المصنوعة من سلك لحام بين الطبقتين ، إنها قبيحة. كان الحل هو استخدام مآخذ SIL. يرمز SIL إلى Single In-Line لأولئك منكم الذين لا يعرفون. هذه تشبه مآخذ الدائرة المتكاملة المزودة بأدوات آلية ، ولكن بدلاً من صفين ، يوجد واحد فقط. تشبه المقابس الرؤوس العادية حيث يمكنك كسر أو قطع صف به العديد من المسامير كما تريد. ما عليك سوى كسر / قطع 3 مآخذ ذات دبوس واحد (واحد لكل لوحة اختبار). ثم كسر / قطع الحامل البلاستيكي للكشف عن الجزء الموصل. لاحظ أن الدبوس له أربعة أقطار. قطع أضيق نهاية. سيتم إدخال الطرف التالي الأكثر ضيقًا في ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، لذلك سيحتاج الثقب والوسادة النحاسية إلى التوسيع. توفر المقابس حفرة لطيفة لإدخال الأطراف المدببة لمجساتك متعددة المقاسات فيها. لا يُفترض أن يكون مناسبًا ، لكنه يساعد في منع المجسات من الانزلاق. يمكنك أيضًا إدخال الأسلاك وربما توصيلها بمنفذ ADC في وحدة التحكم الدقيقة الخاصة بك. يتم توصيل محول SMD المغناطيسي بالمختبر عبر مقبس IC. سيتعين عليك استخدام الإصدار العادي من مقابس IC لهذا الغرض لأن رؤوس الذكور لن تتناسب مع مآخذ الدائرة المتكاملة المزودة بأدوات آلية. ما عليك سوى فصل مقبس IC ذي 8 سنون ولحام على PCB. يمكنك المضي قدمًا كما فعلت وإخراج جميع النتوءات الصغيرة قبل اللحام حتى يصبح كل شيء جيدًا ومسطحًا. إذا قمت بذلك ، فسوف تقوم حتمًا بإخراج جزء صغير من الجزء الموصّل والذي لا يضر كثيرًا. تم تقصير دبابيس الرأس الموجودة على المحول عن قصد بحيث يتم تثبيتها تمامًا في المقبس. هذا يجعل الرأس مستقرًا على المقبس مع عدم وجود فجوة بينهما ، مما ينتج عنه مظهر أجمل وملف جانبي أقل بشكل عام. تحقق من هذا Instructable للحصول على دليل حول صنع محول SMD المغناطيسي.

الخطوة 4: كيفية استخدام الفاحص

هناك طريقتان لاختبار LED. أولاً ، يمكنك توصيله بالرأس الأنثوي. استنادًا إلى الصورة الأولى ، يمثل القطب الموجب الفتحة العلوية والكاثود هو الفتحة السفلية. ثانيًا ، يمكنك استخدام محول SMD المغناطيسي. فقط ضع أطراف LED على المحول وستبقى هناك. وبالمثل ، فإن الأنود هو الوسادة العلوية والكاثود هو الوسادة السفلية. من المفترض أن يتم استخدام محول SMD المغناطيسي ، كما يوحي الاسم ، لاختبار SMD LEDs. ليس لدي أي مصابيح SMD LED في متناول اليد ولكن محول SMD المغناطيسي يعمل كما يمكن رؤيته عندما اختبرته باستخدام الصمام الثنائي العادي. تعتبر الوسادات أيضًا رائعة للمس بسرعة خيوط LED الخاصة بك للتحقق من القطبية واللون والسطوع. لا داعي للقلق بشأن تقصير الفوط لأن التيار سيكون محدودًا بحد أقصى 32 مللي أمبير. لن يتم إلحاق أي ضرر بالدائرة أو البطارية ، وقد تم تصميم هذا الفاحص لسهولة قياس الجهد والتيار. يمكنك إما استخدام منصات الاختبار أو حلقات الاختبار. لوحة / حلقة الاختبار الوسطى شائعة. لوحة / حلقة الاختبار العلوية (راجع الصورة الأولى) مخصصة لقياس الجهد ولوحة الاختبار / الحلقة السفلية لقياس التيار. عند قياس التيار ، سيكون عليك إزالة كتلة التقصير. لأغراض بديهية ، تم وضع العبور بين منصات / حلقات الاختبار الوسطى والسفلية. بافتراض أن مؤشر LED الخاص بك لا يأتي بأي مواصفات ، فأنت تريد معرفة مقدار التيار والجهد لتزويده بالسطوع الذي تريده. أولاً ، قم بتوصيل جهاز القياس المتعدد لقياس التيار وإزالة كتلة التقصير. ضع مؤشر LED الخاص بك على جهاز الاختبار واضبط أداة القطع (يمكنك جعل هذه الأداة البسيطة لتدوير المقبض) حتى تشعر بالرضا عن السطوع. إذا لم تكن متأكدًا من الحد الأقصى للتيار الذي يمكنك توفيره لمصباح LED الخاص بك ، فمن الآمن عادةً افتراض تيار عمل مثالي يبلغ 20 مللي أمبير. سجل مقدار التيار المتدفق عبر LED (لنفترض أن 25 مللي أمبير). بعد ذلك ، استبدل كتلة التقصير وقياس الجهد. قم بتسجيله لأسفل (لنفترض أن 1.8 فولت). لنفترض الآن أنك تريد تشغيل هذا المصباح من مصدر طاقة بجهد 5 فولت. سيتعين عليك بعد ذلك إسقاط 3.2 فولت من 5 فولت للوصول إلى 1.8 فولت اللازم لتشغيل مؤشر LED الخاص بك (5 فولت - 1.8 فولت = 3.2 فولت). نظرًا لأننا نعلم أن مؤشر LED الخاص بك يستهلك 25 مللي أمبير ، فيمكننا بالتالي حساب المقاومة اللازمة لإسقاط 3.2 فولت من المعادلة V / I = R.3.2V / 0.025A = 128 أوم ، يمكنك الآن توصيل مقاوم بقوة 128 أوم في سلسلة بمصباح LED والطاقة مع 5V للحصول على السطوع الذي تريده بالضبط. في معظم الأوقات ، لن تتمكن من العثور على المقاوم بنفس قيمة المقاومة التي حسبتها. في هذه الحالة ، قد ترغب في الحصول على أعلى قيمة مقاومة تالية حتى تكون آمنًا.