Универсална светодиодна индикация на напрежение инж Милен Пенев, инж
Светослав Светославов Радио телевизия
електроника 1990/5/стр.33,34
Сега са известни много варианти на светодиодни индикатори, улесняващи
визуалния контрол на различни величини, като температура, осветеност,
налягане и др., които чрез подходящи датчици се преобразуват в
напрежение. Най – широко приложение този вид индикатори намират в
аудиотехниката за визуализиране пиковото ниво на НЧ - сигнала.
Различните схемни решения притежават както предимства, така и
недостатъци. При дискретно изпълнение тези схеми притежават някои
недостатъци, като: много на брой елементи; сравнително сложна настройка
на схемата и подбор на елементите; липса на рязък преход от включено в
изключено състояние на светодиодите и обратно поради сравнително малкото
усилване на транзисторите; неравномерно светене на диодите; сравнително
големи размери на платката; висока цена.
Всичко това при съвременната елементна база прави транзисторния вариант
на тази схема твърде непривлекателен за изпълнение от радиолюбителя и за
промишлено производство.
От друга страна съществуват специализирани ИС за управление на различен
брой светодиоди, като някои от тях имат възможност да работят в лентов
или точков режим (напр. А277D от ГДР). Тези ИС са много удобни за
вграждане в промишлени изделия, но в същото време са недостъпни за
радиолюбителя (1990г).
 |
В предлаганият вариант на светодиодни индикатори на напрежение е
използвана ИС 1СА339 (функционален аналог на известната ИС LM339), която
е разработена в ИМО – Ботевград и се произвежда в ЗИС – Ботевград. Тя
представлява четири независими прецизни компаратора на напрежение в
монолитно изпълнение и 14 – изводен DIL- корпус.
Схемата от фиг. 1 функционира по следния начин: на неинвертиращите
входове на четирите компаратора се подава опорно напрежение през
делителя, реализиран от резисторите R3, R4, R5, R6 и R7. Делителят на
напрежение може да се оразмери според конкретния случай на приложение и
използвания източник на опорно напрежение Uref. Напрежението, чието ниво
ще се индицира чрез четирите светодиода (LD2 – LD5), се подава през
подходящ делител на инвертиращите входове на четирите компаратора.
Когато нивото на входния сигнал започне да нараства и превиши нивото на
опорното напрежение на първия компаратор, неговият изход приема нисък
потенциал и LD2 светва. При по – нататъшно нарастване на входното
напрежение светват последователно LD3, LD4 и т.н. Тъй като изходите на
компараторите са тип отворен колектор (ОC) и типичните товарни токове
Iток = 16 – 20 mA, светодиодите се включват между изхода на компаратора
и захранването (+Ucc), като токът се ограничава с по един резистор
(R9-R12). Възможно е включването на два до три светодиода в паралел,
като се внимава токът през всеки един от тях да не превишава 5 – 7 mA,
за да се избегне претоварване на ИС.
Голямото усилване на всеки един от компараторите (Аv > 50 000) и малкото
напрежение на несиметрия (Uнес < 5 mV) предполагат изключително точна
работа на схемата и рязък преход от включено в изключено състояние и
обратно на светодиодите. Малките входни токове от няколко десетки
наноампера позволяват включването на схемата към високоомни източници на
сигнал.
Когато на входа се подава винаги положителен сигнал спрямо маса или Ucc,
диодът D1 може да отпадне. Схемата може да се захранва както еднополярно,
така и двуполярно. Еднополярното захранване може да варира от 2 до 36 V
спрямо маса, а двуполярното – от 1 до 18 V.
Нa фиг. 1 е представено схемно решение на
индикатор на пиковото ниво на звука на автомобилен радиокасетофон.
Същата схема след съответно преизчисляване на съпротивлението на
резисторите в делителите на напрежение и отпадане на D1 може да се
използва за индикатор на напрежение в електрическата мрежа на автомобила.
 |
На фиг. 2 е дадена платката на индикатора с разположението на елементите
върху нея. Размерът и е 50 х 40 mm.
Схемата от фиг. 1 може да се проектира за управление на повече от четири
светодиода чрез включването на 2,3 или повече ИС 1СА339.
ЛИТЕРАТУРА
1. Linear integrated circuits 3rd edition – 1982 SGS-ATES
Светодиодни индикатори инж Георги
Димитров
Радио телевизия електроника 1996/4/стр.17-21
С разпространението на светодиодите, лампите с нажежаема жичка и
глимлампите бяха изместени почти навсякъде в радиоелектронните апаратури.
Глимлампите се задържаха най – дълго за индикация на напрежението от
мрежата, но и тук се появиха сравнително прости светодиодни схеми [1-7].
Те се прилагат, когато в устройството няма понижаващ мрежов
трансформатор, защото ако има, по – просто е светодиодният индикатор да
се захранва оттам.
Естествен е стремежът на индикатора да се възложи и функцията за
индикация на изгорял предпазител. Схемотехнически най – просто, това е
при индикатор с глимлампа [10-14], защото тя има участък с отрицателно
съпротивление и може да работи и в генераторен режим. При изправен
предпазител, тя свети непрекъснато, а при изгорял – минава в режим на
генериране с период около 0,5 s и мига.
Светодиодът няма участък с отрицателно съпротивление, затова „глимламповият”
вариант ще се реализира с повече елементи. В [9] е дадена схема на
индикация само на изгорял предпазител с един светодиод (например червен).
За индикация на напрежението от мрежата може да се използва втори (зелен)
по някоя от схемите в [1-7].
Съществуват двуцветни светодиоди – два светодиода (най – често червен и
зелен) в общ корпус с обща разсейвателна леща. Има и с три извода (общ
катод или общ анод), като всеки светодиод може да се управлява
независимо. Двуизводните са свързани паралелно – противопосочно и се
управляват с промяна на полярността на захранването. С тях могат да се
получат разнообразни цветови ефекти и да се конструират различни ефектни
индикатори. При индикация на изгорял предпазител, той ще свети с един
цвят, а при изправен с друг.
Схемите за индикация на изгорял предпазител могат да работят на два
принципа.
 |
Първият принцип е да се следи (индикира) напрежението върху предпазителя.
Ако то е нула, той е изправен, ако не е – той е изгорял (фиг. 1). Тези
схеми са най – прости [9]. Недостатък е, че индикаторите и товарът
образуват делител и напрежението върху изгорелия предпазител зависи от
стойността на товара, а | Zm|, може да има както много малки, така и
много големи стойности. За премахване на този неприятен ефект трябва да
се предвиди спомагателна верига (елемент) паралелно на товара или да се
използва веригата на индикатора за напрежение. Във втория случай не
трябва да се допуска задействане на индикатора на напрежение от тока на
индикатора за изгорял предпазител.
Вторият принцип е да се следят едновременно напреженията преди и след
предпазителя. Ако и двете ги има, той е изправен, ако го има само преди
предпазителя – той е изгорял (фиг. 2). Този принцип се реализира с
повече елементи, но няма недостатъка на първия.
При конструиране на схеми за индикация на изгорял предпазител възниква
проблем за мястото на мрежовия ключ. Обикновено предпазителят е първият
(най – външният) елемент в електрическата верига, а мрежовият ключ се
свързва след него. Така при повреда в ключа (счупване на лостовата
система, водещо до съединяване на произволни контакти) предпазителят
изгаря, т.е. той има защитни функции и спрямо ключа. На фиг. 1 и 2 той
може да се свърже в показаните точки. Точки Е1, F1 и D2, E2 се отхвърлят,
защото индикацията за напрежение ще свети и при отворен ключ. Точки B1,
C1 и В2, С2, F2 се отхвърлят защото отварянето на мрежовия ключ ще се
индикира като изгорял предпазител. Точка G1 е еквивалентна на A1, a G2 –
нa A2. Точка D1 се отхвърля, тъй като веригите на двата индикатора
трябва да имат поне една обща точка (общ катод или анод). Остават ни
точки А1 и А2 и да се примирим, че ключът ще е преди предпазителя.
 |
На фиг. 3 е показана схема с двуцветния светодиод VQA60 (червен/зелен) с
общ катод. При изправност светят и двете половинки, което дава жълт цвят.
При изгаряне на предпазителя, зелената половинка изгасва и остава
червената. Диодите VD1 и VD2 предпазват светодиода от обратно напрежение
и затварят веригата през отрицателния полупериод. Средният ток през
всеки от тях е колкото през всяка половинка на светодиода, а обратното
напрежение е ниско. Но ако се прекъсне веригата на светодиода (той е
изнесен на лицевия панел и е свързан с проводници), обратното напрежение
се повишава многократно и ако VD1 и VD2 не издържат в обратна посока
напрежението от мрежата ще пробият. Резисторите R2 и R4 гарантират
разреждане на С1 и С2 при различни ситуации.
Схемата работи нормално и ako товарът се премахне или се свърже накъсо.
Червеният и зеленият излъчвател са разположени един до друг. Това е
причина да не се получи чист жълт цвят, а с червен и зелен ореол от
двете страни. Тъй като всяка половина се захранва през единия полупериод,
светлината мига с честота 50 Hz (за разлика от глимлампата, която мига
със 100 Hz). Последният недостатък може да се премахне при
двуполупериодно захранване, но схемата се усложнява.
 |
На фиг. 4 е дадена схема (работеща на принципа на схемата от фиг. 1) със
зелена и червена индикация. При здрав предпазител свети само зелената
половина. При изгаряне на предпазителя, червената получава захранване, а
веригата на зелената получава напрежение, определящо се от стойностите
на Zm и С3. В най – лошия случай (Zm липсва) С3 трябва да има такава
минимално допустима стойност на капацитета, че зелената половина да не
свети.
Допълнителен ефект от него е филтрация на проникващите смущения по
мрежата. На практика дори и при С3 = 1 мкF, изгорял предпазител и
липсващ товар, зеленото свети много слабо и общият цвят е червен.
 |
На фиг. 5 е показана схема, работеща на принципа от фиг. 2. При здрав
предпазител свети само зелената половина, защото токът на червената се
отклонява през отпушения транзистор на оптрона. При изгаряне на
предпазителя, зелената половина и светодиодът на оптрона не светят,
транзисторът се запушва и червената половина свети. Ако транзисторът на
оптрона не е тип Дарлингтон, той се отпушва при напрежение на светодиода,
достатъчно за леко светване на червената половина и зелената светлина
има лек червен ореол. Схемата работи нормално и при липсващ или свързан
накъсо товар.
На фиг. 6 е показана схема с мигаща червена светлина, която по – добре
привлича вниманието. При здрав предпазител свети само зелената половина,
захранвана от C2, R6 и VD5. Tранзисторът VT е отпушен през положителните
полупериоди и не позволява на С1 да се зарежда и захранва червената
половина. Тук може да се използва и веригата с оптрона от фиг. 5, както
и вместо оптрон да се използва транзистор (фиг. 5).
При изгаряне на предпазителя, зелената половина не получава захранване и
VT1 е запушен. С1 започва да се зарежда през положителните полупериоди
от VD1 и R1. Тиристорът Vh първоначално е запушен. Когато Uc1 достигне
стойност, достатъчна за отпушване на ценеровия диод VD3, през
управляващия електрод на тиристора протича ток и той се отпушва. За
тиристора КТ508 са достатъчни около 2 mA. Могат да се използват и
КТ501-505, за които този ток е около 10 mA, или КТ506 (около 1 mA) и др.
С1 започва да се разрежда през отпушения тиристор и ограничаващия
резистор R3, захранвайки червената половина на VD4. Koгато разрядният
ток намалее до тока на изключване на тока на тиристора, той се запушва,
Uc1 отново нараства и така се реализира мигаща светлина. Периодът на
мигане се определя основно от R1, C1, R3 и Uz на VD3. Схемата работи
нормално и при липсващ или свързан накъсо товар.
R4 ограничава пиковия ток на транзистора. VD2 предпазва С1 от зареждане
над пробивното напрежение при евентуално прекъсване на консумацията във
веригата на тиристора и може да липсва. Стойността на съпротивлението на
зарядния резистор R1 е ограничена отдолу. Ако тя е по – малка от
допустимата, постъпващата в С1 енергия ще е по – голяма от разходваната
през тиристора и той няма да се запуши, т.е. червената половина ще свети
непрекъснато. Този факт може да се използва за създаване на схема,
подобна на глимпамповата (фиг. 7).
Безтрансформаторният изправител VD1, VD2, C3 получава енергия от
дозиращите кондензатори С1 и С2. Те са така оразмерени, че заедно
подават в С1 повече енергия, отколкото се разходва през веригата на
тиристора, и VD4 свети непрекъснато, работейки като индикатор за
напрежение.
При изгаряне на предпазителя остава по – малкият дозиращ кондензатор, С3
се зарежда бавно и VD4 мига. Диодът VD2 може да е и с ниско обратно
напрежение. Схемата работи нормално и при липсващ или свързан накъсо
товар.
От приведените примери се вижда, че разнообразието от схеми може да е
много голямо.Като генераторен елемент могат да се използват
още:транзистор в лавинен режим, еднопреходен транзистор, рид-реле,
стартер от луминисцентно осветление, позистор, таймер 555 и др. Така
съставянето на подобни схеми може да стане нещо като спорт.
Значително упростяване на схемата за индикация се получава, ако се
използва мигащ светодиод. Това е комбинация от последователно свързани
светодиод и безкорпусна интегрална схема (мултивибратор), залята в
пластмасата на разсейвателната леща. Мига с честота около 2 Hz и
коефициент на запълване около 25%.
 |
На фиг. 8 е дадена схема за светлинна и звукова сигнализация на изгорял
предпазител. Веригата VD1, VD2, R1 и C1 e същата, както на фиг. 6. При
здрав предпазител, тиристорът е отпушен и С1 не е зареден. При изгаряне
на предпазителя, тиристорът не може да се отпуши и мигащият светодиод DA
получава захранване, осъществявайки светлинна сигнализация. На схемата
той е означен с измислен знак поради липса на стандартен. Мигащото
светене обуславя по – малък среден ток, поради което вместо дозиращ
кондензатор се използва гассящ резистор, както на фиг. 6. Резисторът R3
е токоограничаващ за мигащия светодиод. Падът върху него се използва за
захранване на миниатюрен пиезокерамичен зумер НА. Така звуковият сигнал
се получава в такт със светлинния. Схемата работи нормално и при липсващ
или свързан накъсо товар.
За съжаление все още не се срещат двуцветни светодиоди с мигаща червена
половина. Схемотехнически такъв светодиод лесно
може да се получи, като последователно на червената половина се свърже
мигащ свтодиод. Такава схема е дадена на фиг. 9.
 |
При здрав предпазител свети зелената половина, тиристорът е отпушен, а
С1 – разреден. При изгаряне на предпазителя зелената половина изгасва,
тиристорът се запушва и червената половина светва заедно с мигащия
светодиод. В случая има две мигащи червени светлини. Светлината на
мигащия светодиод може да не се използва, т.е. работи само като ключ.
Ако има друг панел, мигащият светодиод може да се изнесе там (напр.
двуцветният на лицевата плоча, а мигащият – непосредствено до
контролирания предпазител). VD4 може да е с ниско обратно напрежение.
Разглежданите схеми могат да индикират състоянието и на други устройства
(защити, командни вериги и др.). В електрическия бойлер, мястото на
предпазителя може да се заеме от терморегулатора. Когато той е затворен
(бойлерът нагрява), ще свети непрекъснато само червената половинка. При
изключване на терморегулатора ще мига зелената половинка. Мигащият
светодиод трябва да е зелен. Двуцветният се помества на бойлера, а
мигащият – на пулта за управление в коридора. Звукова индикация не е
нужна.
Мястото на предпазителя може да се заеме и от термоограничителя на
бойлера. За целта е подходяща схемата от фиг. 8. Нормално мигащият
светодиод не свети. При изключване на термоограничителя има мигаща
червена светлина и звукова сигнализация.
На фиг. 10 е дадена схема за индикация на изходното напрежение на
стабилизиран токоизправител (в случая +5 V). Ако то е в допустомите
граници (5 V +/- 5%), свети зелената половина, ако е извън тях –
червената.Границите на допустимото изменение се задават от делителя
R1-R3, захранван от интегралния стабилизатор DA1. Може да се използва и
ценеров диод.
RP1 и RP2 са многооборотни тример-потенциометри. R4 и R5 зависят от
захранването Е и осигуряват по 15 mA през двете половини.
R4 = R5 прибл. = (Е-2V)/0,015 Om (1)
При изключване на изправителя изходното му напрежение плавно излиза
извън нормите и автоматично се проверява изправността на индикацията.
За всяко изходно напрежение на изправителя може да се предвиди по един
такъв индикатор. Делителят и захранващият го стабилизатор ще са общи.
Вместо двоен компаратор LM393 по – удобно е да се използва четворен
LM339.
Пиезокерамичният зумер НА дава звукова сигнализация. При експеримента е
използван зумер за 12 V, koнсумиращ 25 мкА, с диаметър 12 mm и височина
10 mm, на 2 кHz. Ако Е >> 12 V, трябва да му се подаде захранване от
другаде. Ако каналите са повече, звуковата сигнализация е обща. За нея
се вземат разрешаващи сигнали от червените половини през диоди,
реализиращи „монтажно ИЛИ”.
Схемата от фиг. 10 всъщност е прозоръчен дискриминатор. Такива
устройства се произвеждат и в интегрално изпълнение – например ТСА965 на
Siemens (фиг. 11).
 |
Схемата има вътрешен стабилизатор на 3 V (разсейване от 2,8 до 3,2 V),
чието напрежение се усилва два пъти от усилвател. На изход 10 се
получава стабилно напрежение 6 V (разсейване от 5,5 до 6,5 V). С външен
резистор от извод 5 към маса, усилването може да се повиши и така да се
увеличи стойността на стабилното напрежение. От изход 10 може да се
консумира ток 10 mA.
TCA965 има 4 аналогови входа, 2 логически изхода с отворен колектор.
Изход 13 е отпушен, когато Uвх е в прозореца. Изход 3 е отпушен, когато
Uвх е извън прозореца. Задаването на прозореца може да става по два
начина.
Първият е чрез задаване на горната граница U2 на вход 6 и долната U1 на
вход 7 (U2 > U1). Тогава Uвх се подава на вход 8, а вход 9 се дава на
маса.
Вторият начин е чрез задаване на средата на прозореца Uср на вход 8 и
половината от широчината му делтаU/2 на вход 9. Тогава Uвх се подава на
входове 6 и 7 заедно. На фиг. 11 е възприет този начин.
Изходи 2 и 14 се задействат при превишаване на горната и долната граница.
Те имат различна таблица на истинност при двата начина на задаване на
прозореца. На фиг. 11 те са обединени в „монтажно ИЛИ” и дават
разрешение на пиезокерамичния зумер. Ако има още канали, всички изводи N
2 и 14 се свързват към един зумер.
Логическите входове 4 и 12 са забраняващи за логическите изходи. За
забрана те се дават на маса. За да има разрешение, се оставят свободни.
В [16 – стр. 194 и 195] в примерното свързване погрешно е посочено, че
тези входове се свързват към +Е. При такова свързване схемата консумира
ток около 150 mA и опасно грее. В [15 – стр. 172 – 177] изобщо не се
коментират режимите на забранявашите входове.
Транзисторите на логическите изходи издържат ток до 50 mA.
Схемата може да се захранва от 4,75 до 27 V. При използване на
стабилното напрежение, захранването трябва да го превишава с 1,5-2 V.
Резисторите R4 и R5 се изчисляват по (1).
Функционалността на устройството ще се подобри, ако червената половина
на светодиода мига, а звуковата сигнализация е преривиста. Най – лесната
реализация е с последователно свързан мигащ светодиод, както на фиг. 9.
По – евтина реализация с таймер 555 е показана на фиг. 12.
 |
Таймерът 555 допуска максимално захранване 15 V и ако Е > 15 V, за него
трябва да се получи 15 V евнтуално със стабилитрон. Резисторите R4 и R5
се изчисляват по (1).
Освен за индикация на изходното напрежение на токоизправители, схемите
от фиг. 10, 11 и 12 могат да се използват и за индикация на всякакви
други величини, които могат да се превърнат в напрежение чрез датчици.
ЛИТЕРАТУРА
1. Захранване на светодиод от мрежата. – Млад конструктор, 1982, N 5, с.
12.
2. Светодиод – индикатор сетевого напряжения. – Радио, 1982, N 10, с.
61. Препечатка от „Еlektor” (Англия), 1981, N 7-8
3. Oбмен опытом. – Радиолюбитель, 1982, N 8, с. 29.
4. 230 – V – LED. – Funkamateur, 1990, N 10, s. 490.
5. Indikace svitivymi diodami. – Amaterskke radio, 1987, N 1, с. 9.
6. LED = uri in alternative. – Tehnium (Румъния), 1984, N 8, с. 18.
7. Obvod pro kontrolu velicosti svitoveho napeti. – Sdelovaci tehnika (Чехия),
1982, N 2, с. 80. Препечатка на „Radio, Fernsehen, Elektronik”, 1981, N
4, с. 269.
8. Nohejl. L. Aplikovana optoelektronika. … LED na 220 V. – Amaterske
radio pro konstruktery, 1984, N 3, с. 101.
9. Челебаев, М. Индикаторы на светодиодах. – Радио, 1983, N2, s. 52.
Препечатка от “Radio, Fernsehen, Elektronik”, 1984, N 8, с. 477.
10. Indikace preruseni sitove pojstky. – Sdelovaci technika, 1989, N 8,
с. 292. Препечатка от „Funkschau”, 1968, N 13, s. 59.
11. Две функции на глимлампата в радиоапаратурите. – Радио, телевизия,
електроника, 1971, N 8, с. 256.
12. Крылов, В. Сигнализатор перегорания предохранителя. – Радио, 1972, N
1, с. 62.
13. Indicator preruseni pojstky. – Amaterske radio pro konstruktery,
1979, N 2, с. 43. Препечатка от „Elektor”, 1975, N 7-8.
14. Цеков, Ц. Индикатор за изгорял предпазител. – Радио, телевизия,
електроника, 1977, N 9, с. 20.
15. Siemens Lineare Schaltungen. Datenbuch 1981/82
16. Siemens ICs fur Industrielle Anwendungen. Datenbuch 1987/88.
17. Sichla, F. Der TCA 965 zeigt, was in ihm steckt? – Funkamateur,
1990, N 9, с. 449, 450, 1990, N 10, с. 501, 502, В27, В28.
Мултиблиц – ефект инж. Крум Лисичков
Радио телевизия електроника 1988/11/стр. 29,30
От устройствата, създаващи светлинни ефекти, използвани в дискотеките и
от вокално – инструменталните състави, особрн интерес представляват
устройствата за стробоскопичен ефект (блиц- ефект).
Блиц – ефектът създава впечатление за накъсаност и разслояване на
движенията на танцуващите и изпълнителите. Поради инертността на
зрителния апарат на човека „разслояването” трябва да се извършва с
безинерционна лампа с достатъчно ниска честота – до около 10 – 12 Hz.
Човешкото око различава смяната на светлината с честота до около 15 Hz.
За целта най – често се използват ксеонови импулсни лампи за
фотосветкавици. Описаното устройство е известно като мултископ или
мултиблиц-ефект и представлява стробоскоп-ефект с три последователно
светещи светлини.
По – долу е представена принципната схема на такова устройство. То
представлява триканален тиристорен последователен комутатор за
управление на светенето на три импулсни лампи.
 |
На фиг. 1 е показана блоковата схема на устройството. Тактовият
генератор ТГ изработва импулси за управлението на брояча Б и дешифратора
Д. Получените последователно импулси на изходите се подават на блока за
светодиодна индикация и управление на тиристорите СИУТ, комутиращи
енергийните запалителни устройства (ЕЗУ) на всяка от лампите.
Тактовият генератор (фиг. 2) е реализиран с интегралната схема D1 и
транзистора VT4. Посредством потенциометъра RP1 тактовата честота се
регулира в широки граници. Чрез подбор на съпротивлението на резистора
R4 се ограничава максималната честота с оглед да не се претоварват
импулсните лампи. Броячът Б е реализиран с D1.3, D2.1, D2.2 и
кондензатора С5, а дешифраторът Д – с логическия елемент D1.4. Така
получените последователни импулси управляват светодиодната индикация и
чрез кондензаторите С1 – С3 се изработват импулси за отпушване на
транзисторите VT1 – VT3 и управлението на тиристорите VS1 – VS3.
 |
На фиг. 3 е показана схемата на енергийно запалително устройство.
Изработват се три еднакви устройства за всяка лампа, оформени като
осветителни тела, като свръзването с блока за управление се осъществява
чрез четирижилен кабел тип ШКПЛ 4 х 1,5 кв mm с дължина до около 10 m.
Изправеното чрез диода VD1 напрежение + 220 V посредством резистора R1
зарежда енергийния кондензатор С6 (осигуряващ енергия за импулсната
лампа) до около +310 V. Запалителният електрод на импулсната лампа е
свързан с повишаващата намотка на импулсния трансформатор Т1. Когато на
първичната намотка на трансформатора се подаде импулс, във вторичната
намотка се индуктира високо напрежение. Това предизвиква йонизация на
газа в лампата и искров разряд за сметка на енергията на кондензатора
С6, съпроводено със силна светлина. Първичният импулс се осигурява от
кондензатора С7, зареден през резистора R3. При отпушване на тиристорите
VS1 – VS3, кондензаторът С7 бързо се разрежда през първичната намотка на
импулсния транзформатор и осигурява запалването на лампата. Импулсният
трансформатор е навит върху тркстолитова макаричка и има следните данни:
W1 = 25 нав./0,5 mm, а W2 = 3000 нав./0,1 mm проводник с лакова изолация,
като двете намотки старателно се изолират помежду си, а макаричката се
секционира за избягване на междувитков пробив. Готовият импулсен
трансформатор се импрегнира с епоксидна смола.
Блокът за захранване е показан на фиг. 4. Захранването на интегралните
схеми и светодиодната индикация е стабилизирано +% 5V чрез интегралния
стабилизатор DD3 тип МА7805, а захранването на управляващите транзистори
е нестабилизирано + 9 V. Захранването на ЕЗУ е с изправено през диода
VD1 напрежение +220 V.
За непосредствен визуален контрол на работата на устройството на лицевия
панел е изведена светодиодна индикация с HL1 – HL3. Прекъсвачът S1 е
основен, а S2 изключва осветителните тела чрез прекъсване на
напрежението за управление на тиристорите. Светодиодът HL4 показва, че
устройството е включено, а HL5 – че импулсните лампи се комутират.
Трансформаторът Т2 е навит върху ядро Ш 18 х 20 с W1 = 3000 нав./0,12
mm, a W2 = 140 нав./0,41 mm ПЕТ-1. Защитата от късо съединение е
предвидена индувидуално за всеки блок ЕЗУ и е обща за захранването чрез
стопяемите предпазители FU1 – FU5.
При правилен монтаж и изправни елементи устройството се реализира без
затруднения. Подходящо е за създаването на светлинни ефекти в дискотеки,
атракционни заведения, за рекламни цели и украса. При необходимост пред
лампите може да се поставят цветни филтри.
При настройката и ремонта е необходимо да се спазват правилата по охрана
на труда и техника на безопасността. Тъй като устройството не е
галванически отделено от мрежата, всички метални нетоководещи части на
блоковете с ЕЗУ с осветителни тела и устройството трябва задължително да
се занулят.
Бележки на редакцията:
1. Елементите от схемата на фиг. 3 могат да се монтират в тялото на
ксеоновата лампа (ИФК 120).
2. Капацитетът на С6 на фиг. 3 определя мощността на импулса и не трябва
да се увеличава над указаната стойност.
3. Съпротивлението на R3, (фиг. 3) може да се увеличи до 100 кОm, ако
тиристорът не се запушва или остава полуотпушен.
Икономичен светодиод Красимир
Клисарски
Радио телевизия електроника 2001/6 стр.24
При някои периодични процеси с по – голяма продължителност, включеният
като индикаторен елемент светодиод излишно консумира енергия. Това е
нежелателно във вериги с автономно зхранване, а при стационарните
апаратури се натоварва захранващият токоизточник.
Ако след включване на верига с ключ, реле или активен елемент,
светодиодът светва за няколко секунди с максимална яркост, а след това
тя намалее до някаква минимална стойност, ще се получи достатъчно ясна
визуална информация при икономия на енергия.
 |
Схемно решение на икономичен светодиод за автономно захранване 9
V е показано на фиг. 1. Схемата лесно може да бъде преоразмерена
за друго работно напрежение. През първите 3-4 s след включване,
светодиодът VD2 свети с яркост, близка до максималната, и
консумира ток от порядъка на 40 mA. През следвашите 1 – 2 s
яркостта на светене плавно намалява и след това остава постоянна
при икономична консумация 4 – 5 s. Времето, през което
индикаторният елемент свети интензивно, е достатъчно дълго, за
да се възприеме сигнализацията. От друга страна, консумацията на
този елемент в остатъка от времето след преходния процес е
десетократно по – малка. |
Схемата работи по следния начин:
При подаване на захранващото напрежение, кондензаторът С1 е разреден и
представлява късо съединение между т. А и захранващата шина + 9 V.
Транзисторът VT1 е свързан като емитерен повторител. Поради насищането
му светодиодът VD2 светва, като яркостта му се определя от
съпротивлението на резистора R2.
След включването на захранването С1 започва да се зарежда през резистора
R1 по експоненциален закон. След изтичане на задръжката, определена от
времеконстантата R1, C1, VT1 плавно се запушва, вследствие на което
силата на светене на VD2 започва да намалява. След пълното запушване на
транзистора, светодиодът продължава да свети с малка яркост, защото
последователно на него и R2 е включен токоограничаващият резистор Ro.
С така подбраните елементи, преходният процес до режим „икономично”
светене е 5-6 s.
Времето на закъснение може да се корегира грубо с подбор на кондензатора
С1. При увеличаване на неговия капацитет, времезадръжката нараства.
Кондензаторът трябва да е качествен и да има малка утечка.
Времезакъснението може да се корегира и с резистора R2. При увеличаване
на съпротивлението му, то нараства. VD1 осигурява разреждане на
кондензатора след изключване. VT1 може да бъде всякакъв силициев
маломощен транзистор със статичен коефициент на усилване по ток, по –
голям от 250.
Яркостта на светене в икономичен режим се настройва с подбор на
резистора Ro. За указания светодиод, консумацията не бива да се намалява
под 4 mA, защото видимостта при попадане на пряка слънчева светлина
върху него е недостатъчна. За предпочитане е употребата на светодиод с
по – голяма светосила – например VQA23C. Добри резултати се получават и
с VQA13C.
Друго схемно решение на икономичен светодиод е показано на фиг. 2. Тази
схема осигурява времезадръжка от порядъка на 1 s при захранващо
напрежение 6 V. Светодиодът VD1 е свързан като товар в колекторната
верига на VT1. Taзи схема има по – лоша повтаряемост, защото може да се
наложи подбор на R1 и R2. Резисторът R1, от една страна, трябва да има
голямо съпротивление, за да може С1 безпроблемно да се зарежда, а от
друга, да има сравнително малко съпротивление, за да може бързо да го
разрежда и да осигурява нормален повторен времезадаващ цикъл. Ако VT1
има голямо усилване, съпротивлението на R2 може да се увеличи, а оттук и
времезадръжката на схемата. Основно предимство на тази схема е, че С1
има сравнително малък капацитет.
Друг вариант на 6 V икономичен светодиод е показан на фиг. 3. Схемата
има много добри икономически показатели. Светодиодът е включен в
колекторната верига на VT1. И тази схема по същество представлява
кондензаторно реле за време. Задръжката може да се настройва плавно с
помощта на тример – потенциометъра RP2 и е от 3 до 6 s. С резистора R4
се задава максималният ток през светодиода при напълно отпушен
транзистор. С подбор на Ro се настройва икономичният ток през VD1 при
запушен транзистор. С тази схема безпроблемно може да се получи
закъснение от порядъка на няколко десетки секунди.
Описаните схемни решения могат да намерят широко приложение в мобилни и
стационарни апаратури.
ЛИТЕРАТУРА
1. Клисарски, К. Икономично реле. – Радио, телевизия, електроника, 1992,
N 10, с. 10.
2. Фирмен каталог на RFT (бивша ГДР), Aktive elektronische Bauelemente,
част 2, 1986, с. 439.
Светлинна стрелка По материали на “Elektor”, бр. 7,8, 1987 г.
Радио телевизия електроника 1988/8/стр. 36
 |
Стрелката, чиято схема е дадена на фигурата, е изградена от мигащи
светодиоди с правоъгълна форма. Светодиодите се подреждат във форма на
стрелка. Тяхното управление се осъществява само от една ИС – 4049, която
съдържа 6 инвертора. На изхода на всеки инвертор е включена RC – верига.
Всеки следващ инвертор, респективно светодиод, се задейства, след като
се зареди съответният кондензатор от RC – веригата. По този начин
светодиодите светват последователно. Интегралната схема 4049 позволява
директно управление на светодиодите.
Цялото устройство консумира само 50 mA ток, може да се захранва от
батерия с напрежение 9 V и да работи 24 часа без прекъсване.
Светлинната стрелка може да намери различни приложения за маркировка (напр.
за ориентиране на участници в научни конференции, към съответните
заседателни зали или за обръщане на специално внимание към някакъв обект).
Светодиоден нивоиндикатор Млад конструктор 1980/8/стр.14
 |
 |
Кодер за единични светодиоди По материали на
сп. "Funkschau", бт.13, 1981 г. Радио телевизия
електроника 1982/2/стр.26
 |
Двуцветни линейни индикатори със светодиоди
инж. Кирил Мечков Радио телевизия
електроника 1984/1/стр. 22,23
 |
 |
Материалите подготви за сайта:
Иван Парашкевов
e-mail: ivanparst@dir.bg