LED-Anzeige für sinkende Zapfwellen-Versorgungsspannung. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Schutz der Geräte vor Notbetrieb des Netzes, unterbrechungsfreie Stromversorgungen

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LED-Anzeigen zur Reduzierung der Versorgungsspannung RTO werden seit langem im Alltag und in der Produktion eingesetzt. Sie werden in ihren Designs von Profis und Funkamateuren verwendet. Dabei kommen unterschiedlichste Schaltungs- und Funkkomponenten zum Einsatz. Der Zweck dieses Artikels besteht darin, den Lesern zu zeigen, dass die Welt des Schaltungsdesigns grenzenlos ist.

Mit dem Aufkommen und der weiten Verbreitung von LEDs sind sie zu einem integralen Bestandteil der meisten Designs geworden. Ihre Preise fielen ständig. Für Funkamateure sind sie nicht mehr Mangelware. Ihr Einsatz sorgte nicht nur für eine Verbesserung der Betriebseigenschaften der Geräte, beispielsweise durch die rechtzeitige Erkennung von Abweichungen oder Ausfällen der Versorgungsspannung, sondern auch für eine Verbesserung des Gerätedesigns.

Derzeit sind LEDs in verschiedenen Farben erhältlich. LED-Baugruppen (Matrizen) entstehen, wenn 2, 3 oder sogar vier LEDs unterschiedlicher Emissionsfarbe in einem Gehäuse untergebracht werden. Das Angebot an LEDs mit eingebauten Impulsgebern wird erweitert.

Fast alle LEDs müssen über Vorschaltwiderstände (Löschwiderstände) geschaltet werden. In den allermeisten Fällen handelt es sich dabei um Widerstände. Der Strom durch die LED bestimmt deren Helligkeit. Mithilfe eines Tastenschwellenelements können Sie das LED-Leuchten intermittierend steuern – ein/aus. Nachfolgend finden Sie ein Diagramm der einfachsten LED-Anzeige mit einer Mikroschaltung vom Typ TL(LM)431 (inländisches Analogon - 142EN19) und eine Beschreibung ihrer Funktionsweise. Wie Sie wissen, handelt es sich bei dieser Mikroschaltung um eine einstellbare, präzise integrierte Zenerdiode (paralleler Spannungsstabilisator) - Abb. 1.

Fig. 1

Wenn die Spannung an seiner Steuerelektrode (R) weniger als 2,5 V beträgt, ist der Ausgangstransistor dieser Mikroschaltung gesperrt. Wenn die Steuerspannung den angegebenen Wert erreicht, geht der Ausgangstransistor der Mikroschaltung in einen gesättigten Zustand. Die maximal zulässige Spannung zwischen den Anschlüssen Kathode (C) und Anode (A) dieser Mikroschaltung beträgt 36 V. Der zulässige Strom durch die Mikroschaltung beträgt -1 ... 100 mA. Der Stromverbrauch des Mikroschaltkreis-Steuerkreises bzw. der Strom durch die Steuerelektrode (R) ist vernachlässigbar – weniger als 0,1 mA.

Die Einbeziehung der LED HL1 in Reihe mit einem Ballastwiderstand (Widerstand R4) in den Stromkreis der kathodenintegrierten Zenerdiode DA1 (Abb. 2) ist aus der Praxis der Verwendung einer Mikroschaltung vom Typ LM431 bekannt.

Die HL1-LED ist grün gewählt. Er emittiert Licht, wenn die Spannung an der Steuerelektrode DA1 auf 2,5 V erhöht wird. Dies wird durch Einstellen des Trimmwiderstands R1 auf die gewünschte Versorgungsspannung U des Schaltkreises erreicht.

Da durch den DA1-Chip auch dann ein kleiner Strom fließt, wenn sich sein Ausgangstransistor im gesperrten Zustand befindet und die HL1-LED in diesem Modus nicht leuchten sollte, wird die LED durch den Widerstand R3 überbrückt. Die Widerstände R5, R6 dienen als Vorschaltgerät für die LED HL2. Wenn die Versorgungsspannung der Schaltung unter das erwartete Minimum fällt, wird der DA1-Chip gesperrt. Die Sperrspannung dafür schaltet auch die Diode VD1 ein, die HL1-LED erlischt und die HL2-LED leuchtet. Zur besseren Verdeutlichung dieses kritischen Zustands für die Stromversorgung U (Batterie) empfiehlt sich der Einsatz einer „blinkenden“ roten LED als HL2-LED. Es blinkt mit einer Frequenz von ca. 0,8...1 Hz.

Wenn die Versorgungsspannung U normal ist, hört das Leuchten (Blinken) der LED HL2 auf – der offene Ausgangstransistor der DA1-Mikroschaltung sperrt diese LED über die Diode VD1. Der Widerstand R7 eliminiert die Beleuchtung der LED HL2 im oben beschriebenen Modus vollständig. Abhängig von der Art der in der Schaltung verwendeten LEDs müssen Sie möglicherweise die Werte der Widerstände R3, R7 auswählen. Ihre Werte nehmen ab, bis die LEDs erlöschen. Die Werte von R4 und R6 werden ermittelt, wenn die Schaltung auf maximale Helligkeit der LEDs eingestellt wird. Der Kondensator C1 dient als Sperrstromversorgung für den Stromkreis. Seine Kapazität ist nicht kritisch.

Der Aufbau der Leiterplatte ist in Abb. dargestellt. 3, und die Position der Funkkomponenten auf der Platine ist in Abb. dargestellt. 4.

Foto 1 - ein Foto des Aussehens des Layouts.

Abschließend möchte ich darauf aufmerksam machen, dass es im praktischen Einsatz der oben beschriebenen LED-Schaltung der RTO-Versorgungsspannungsabfallanzeige ratsam ist, die äußersten Anschlüsse des Trimmwiderstands R1 durch Begrenzung in die Schaltung einzubeziehen Widerstände. Dies ermöglicht eine genauere Einstellung der LED-Schaltspannung und erleichtert den Aufbau der Schaltung.

Literatur

1. M.Yu.Petrov, A.A.Bakhmetiev. Spannungsstabilisatoren // DODEKA. -M. -2001

Autor: E. L. Jakowlew, Uzhgorod, Ukraine

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