Kostenlose technische Bibliothek ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Netzspannungsanzeige auf dem LM3914N-1-Chip. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Diverse Elektrogeräte In der Netzspannungsanzeige ist es zweckmäßig, ein Lineal aus herkömmlichen LEDs zu verwenden, die sich auf einer geraden Linie oder auf einem Kreisbogen befinden und die Skala eines Zeigermessgeräts imitieren. Das Ablesen der Messwerte einer solchen Anzeige ist fast so bequem wie eine Messuhr. Der Einsatz von LEDs unterschiedlicher Leuchtfarben sorgt in Notsituationen für Aufmerksamkeit. Die Messwerte eines solchen Indikators können bei schlechten Lichtverhältnissen und aus beträchtlicher Entfernung überwacht werden. Das Diagramm des vorgeschlagenen Indikators ist in Abb. dargestellt. 1. Es basiert auf dem LM3914N-1-Chip, einem Gleichspannungswandler in einen Zehn-Positionen-Code. Die Ausgänge der Mikroschaltung ermöglichen den direkten Anschluss ohne strombegrenzende Widerstände an die Kathoden von LEDs, deren Anoden mit dem Pluspol der Stromquelle verbunden sind. Bei Bedarf kann die Mikroschaltung auch Vakuum-Leuchtstoff- oder LCD-Anzeigen steuern.
Es kann in zwei Modi arbeiten: "kontinuierliche Skala" (die Anzahl der eingeschalteten LEDs ist proportional zur Eingangsspannung) und "Gleitkomma" (nur eine LED leuchtet, deren Anzahl proportional zur Eingangsspannung ist). Das vorgeschlagene Gerät verwendet einen sparsameren zweiten Modus (dafür wird Pin 9 des LM3914N-1-Chips frei gelassen). Die dem Eingang der Mikroschaltung zugeführte konstante Spannung wird mit einem Halbwellengleichrichter aus den Dioden VD6, VD7 aus dem Wechselstromnetz gebildet. Sie wird mit einem einstellbaren Widerstandsspannungsteiler R3R4 auf das erforderliche Niveau reduziert. Die Hochspannungs- (150 V) VD4-Zenerdiode eliminiert Überspannungen, indem sie die Skala des Geräts „dehnt“. Die VD5-Zenerdiode begrenzt kurzzeitige Spannungsspitzen, die im Netzwerk immer möglich sind, auf einen sicheren Wert für den Eingang der Mikroschaltung. Die Kapazität des Glättungskondensators C5 ist so gewählt, dass die Amplitude der gleichgerichteten Spannungspulsationen ausreicht, damit bei Zwischenwerten der Netzspannung nicht eine, sondern zwei benachbarte LEDs leuchten. Dies erhöht die Genauigkeit der Spannungsbeurteilung durch das Auge. Bitte beachten Sie, dass im „Floating Point“-Modus die HL1-LED beim Einschalten anderer LEDs nicht erlischt, sondern nur mit reduzierter Helligkeit leuchtet, sodass Sie den „Anfang“ der Skala erkennen können. Erst bei einer Spannung unterhalb der Spannung, die seinem Leuchten bei voller Helligkeit entspricht, erlischt es vollständig. Die Widerstände R7-R9 sind so ausgelegt, dass sie die Helligkeit des Leuchtens verschiedener LED-Typen ausgleichen. Wenn dies nicht erforderlich ist, können Widerstände verworfen werden, indem sie durch Brücken ersetzt werden. Sie können solche Widerstände auch in den Stromkreis anderer LEDs einbauen. Die Versorgungsspannung für die Mikroschaltung und die LEDs wird über einen Gleichrichter mit Dioden VD1, VD2 und Löschkondensatoren C1, C2 gewonnen. Sie wird durch die Zenerdiode VD12 auf den erforderlichen Wert (3 V) begrenzt. Der Widerstand R1 reduziert den Ladestrom der Kondensatoren C1, C2, wenn das Gerät an das Netzwerk angeschlossen ist. Der Widerstand R2 entlädt diese Kondensatoren nach der Trennung vom Netz. Der Indikator wurde auf einer Platte aus Isoliermaterial 90x70 mm montiert. Ihr Foto ist in Abb. zu sehen. 2. Die Teile werden so platziert, dass alle Verbindungen mit ihren Leitungen und mehreren Brücken vom Montagedraht hergestellt werden können. Die hängende Montage verringert die Wahrscheinlichkeit eines Durchschlags entlang der Oberfläche der Leiterplatte zwischen den dünnen Kanten von Leitern, die einen großen Potenzialunterschied aufweisen. Bei Industriegeräten wird dieses Problem nicht nur durch die Vergrößerung der Abstände zwischen den Leitern gelöst, sondern auch durch speziell angeordnete Luftspalte im Dielektrikum der Platine im Weg möglicher Oberflächendurchschläge.
Es empfiehlt sich, den Widerstand R1 als Drahtwiderstand oder speziell importierten Widerstand in einem mattgrauen Gehäuse zu verwenden. MLT-Widerstände und dergleichen sind hier nicht geeignet. Ihre leitende Schicht kann bereits nach wenigen Anschlussvorgängen des Geräts an das Netzwerk bis zum Bruch durchbrennen. Es empfiehlt sich, einen Multiturn-Abstimmwiderstand R4 zu verwenden, zum Beispiel SP5-22. Trimmerwiderstände SPZ-38 und andere in offener Bauform sind aufgrund geringer Zuverlässigkeit und Stabilität für dieses Gerät nicht geeignet. Um die Gleichmäßigkeit der Einstellung und ihre Stabilität zu erhöhen, können Sie einen Abstimmwiderstand mit einem niedrigeren Wert als im Diagramm angegeben verwenden, indem Sie einen ausgewählten Konstantwiderstand in Reihe schalten. Kondensatoren C1, C2 - Film K73-17, K73-24, K73-39 für eine konstante Spannung von mindestens 630 V. Importierte Analoga dieser Kondensatoren sind normalerweise weniger zuverlässig. Oxidkondensatoren - K50-35 oder importiert. Keramikkondensator C4 - zur Oberflächenmontage. Es wird direkt an die Power-Pins des DD1-Chips gelötet. Die Dioden 1N4007 können durch 1N4006 KD243ZH, KD247D, KD257D ersetzt werden. Zenerdiode R2K – auf R2M oder einer anderen stromsparenden Diode mit einer Stabilisierungsspannung von 140...155 V. Solche Zenerdioden werden häufig in modernen CRT-Fernsehern verwendet und ihre Anschaffung bereitet normalerweise keine Probleme. Die Zenerdiode 1N4738A kann durch KS 182Ts, KS 182Ts1, 2S175Ts, 2S175K1, KS175Ts ersetzt werden. Geeignet ist auch ein Transistor der Serie KT315 KT3102 – sein Emitteranschluss ist mit dem Pluspol des Kondensators C5 verbunden, der Basisanschluss ist mit dem Minuspol verbunden und der Kollektoranschluss bleibt frei. Die Zenerdiode D815D ersetzt zwei in Reihe geschaltete Zenerdioden 1N5341, ein Analogon der Mikroschaltung LM3914N-1 – LM3914V, hergestellt in einem oberflächenmontierten Gehäuse. Geeignet sind auch die Mikroschaltungen LM3915, LM3916. Bei Bedarf können die LEDs der in der Abbildung angegebenen Typen durch beliebige andere ersetzt werden, die in Farbe und Helligkeit sowie der Gehäusegröße geeignet sind. Sie sollten nicht zu nahe beieinander platziert werden, da dies die Interpretation der Indikatorwerte erschwert. Es ist bequem, die Anzeige mit einem einstellbaren Spartransformator (LATR) einzustellen und zu überprüfen. Durch die Einstellung der Spannung auf genau 220 V sorgt der Einstellwiderstand R4 dafür, dass nur die HL5-LED mit voller Helligkeit eingeschaltet wird (wie bereits erwähnt, leuchtet die HL1-LED „mit voller Intensität“). Eine kleine Spannungsabweichung vom Nennwert sollte dazu führen, dass die benachbarten HL4- oder HL6-LEDs mit geringer Helligkeit leuchten. Als nächstes notieren Sie durch Ändern der der Anzeige zugeführten Spannung deren Werte, die der Mitte der Leuchtzonen mit maximaler Helligkeit jeder LED entsprechen. Dies sind die Werte, die für die LEDs des fertigen Geräts angegeben werden sollten; die im Diagramm angegebenen Werte sind Näherungswerte. Es ist zu berücksichtigen, dass günstige Digitalmultimeter der Serie 830-838 Wechselspannungen messen, deren Wert bei etwa 220 V liegt, mit einem absoluten Fehler von bis zu ±10 V. Daher ist es ratsam, ein genaueres Gerät zu verwenden als Referenzvoltmeter bei der Kalibrierung des Indikators. Sie können den Bereich der vom Indikator angezeigten Spannungswerte erweitern oder einschränken, indem Sie eine VD4-Zenerdiode mit einer niedrigeren bzw. höheren Stabilisierungsspannung auswählen. Wenn Sie die Pins 9 und 3 der Mikroschaltung LM3914N-1 verbinden, arbeitet die Anzeige im Modus „kontinuierliche Skala“, in dem alle LEDs von HL1 gleichzeitig mit der entsprechenden gemessenen Spannung eingeschaltet werden. Da der vom Gerät verbrauchte Strom in diesem Fall erheblich ansteigt, ist es notwendig, die Kapazität der Kondensatoren C1 und C2 zu verdoppeln und die Zenerdiode VD3 mit einem Kühlkörper mit einer Fläche von etwa 50 cm zu versehen. Der Wert von Der Widerstand R5 sollte auf 18 kOhm erhöht und die Kalibrierung der LED-Skala wiederholt werden. Beachten Sie bei der Arbeit mit dem Anzeigegerät, dass dessen Elemente unter Netzspannung stehen, und treffen Sie die erforderlichen Vorsichts- und Sicherheitsmaßnahmen. Autor: Butow A. Siehe andere Artikel Abschnitt Diverse Elektrogeräte. Lesen und Schreiben nützlich Kommentare zu diesem Artikel. Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik: Maschine zum Ausdünnen von Blumen im Garten
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