전압 레벨 편차 LED 표시기. 계획, 설명

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전압편차 LED 표시등

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이 기사는 제어 매개변수의 값이 어느 방향에서 얼마나 벗어났는지를 보여주는 표시기의 디자인에 대해 설명합니다. 장치는 액추에이터를 켜는 신호 출력을 제공합니다. 표시기는 신호 레벨 미터로 작동하도록 쉽게 재구성할 수 있습니다.

LED 표시기는 플러스 또는 마이너스 방향으로 설정 값에서 DC 신호의 편차를 모니터링하도록 설계되었습니다. 0,1개의 LED에 조립된 장치의 설명된 버전은 각 방향에서 "3"에서 세 단계의 편차를 보여줍니다. 기록된 편차의 최대값은 +6V입니다. 입력 전압은 XNUMXV를 초과해서는 안 됩니다. 그렇지 않으면 입력 감쇠기가 필요합니다. 표시기의 입력 임피던스는 약 XNUMXkOhm입니다.

표시기는 지정된 토양 수분[1]을 자동으로 유지하기 위한 시스템의 필수 부분이며 최적 값과의 편차를 모니터링하는 역할을 합니다.

장치의 스코어보드는 수평 또는 수직으로 배치된 XNUMX개의 LED 라인입니다. 설정 값에서 신호 편차가 없으면 라인에 있는 XNUMX개의 오른쪽(또는 위쪽) LED가 켜지지 않고 나머지 XNUMX개는 켜집니다. 신호 편차가 양수이면 켜진 LED의 수가 비례하여 증가하고 음수이면 감소합니다.

표시기는 안정화 된 바이폴라 전압 2x12V로 전원이 공급됩니다. 소비 전류 - 40mA 이하.

표시 체계는 그림에 나와 있습니다. 1. 제어된 입력 신호가 입력 A에 적용됩니다. 예시적인 전압이 입력 B에 적용됩니다. 매우 안정적이어야 합니다. 제어 전압의 공칭 값과 동일하게 설정됩니다.

전압편차 LED 표시등

연산 증폭기 DA1은 병렬 네거티브 OS 구성표에 따라 연결됩니다. 이러한 연산 증폭기의 포함은 출력에 공통 모드 전압이 있기 때문에 거의 사용되지 않지만 표시기에는 상당히 허용됩니다. 공통 모드 전압은 장치가 조정될 때 보상됩니다.

연산 증폭기의 출력에서 트랜지스터 VT1, VT2의 바이폴라 이미 터 팔로워가 켜지고 출력 신호는 임계 장치 (슈미트 트리거)를 통해 토양 수분 유지 시스템의 관개 밸브 작동을 제어합니다. . 장치를 표시기로만 사용하는 경우 이미터 팔로워를 생략할 수 있습니다.

저항 R5를 통해 증폭된 전류 신호는 안정기 역할을 하는 다이오드 VD1-VD5 회로에 공급됩니다. 각 다이오드의 전압 강하는 표시 단계의 "높이"를 결정하는 약 0,6V입니다. 다이오드 회로의 전압 분포는 저항 R7 및 R8의 저항 값 비율과 연산 증폭기의 출력 신호 레벨에 따라 다릅니다.

초기 상태에서 다이오드 VD3 및 VD4의 접합점에는 공통 와이어에 대한 전압이 3이어야 합니다. 트랜지스터 VT5-VT3의 베이스는 양의 전압을 받고 있으므로 트랜지스터 VT5-VT10, 따라서 VT12-VT1가 열려 있습니다. LED HL3-HL12은 개방 트랜지스터 VTXNUMX에 의해 션트되므로 전원이 차단됩니다.

트랜지스터 VT7, VT8의베이스에는 음의 전압이 적용되고 VT6에는 13의 전압이 적용되어 닫힙니다. 트랜지스터 VT15-VT12도 닫힙니다. 작동 전류는 트랜지스터 VT4 및 LED HL6-HLXNUMX을 통해 흐르며 LED가 켜져 있습니다.

입력 A의 전압이 증가하면 연산 증폭기의 출력 전압이 감소하고 제로 전압 지점이 다이오드 VD1-VD5 회로를 따라 왼쪽으로 이동합니다. 트랜지스터 쌍 VT5 및 VT12, VT4 및 VT11, VT3 및 VT10이 순차적으로 닫히고 LED HL3, HL2 및 HL1의 션트가 각각 중지됩니다. 따라서 LED가 하나씩 켜집니다.

입력 A의 전압이 감소하면 제로 전위 점이 다이오드 회로를 따라 오른쪽으로 이동하고 트랜지스터 쌍 VT6 및 VT13, VT7 및 VT14, VT8 및 VT15가 열립니다. LED HL4, HL5 및 HL6이 하나씩 꺼집니다.

표시기의 LED는 직렬로 연결되어 있습니다. 이를 통과하는 전류는 VT10 트랜지스터의 전류 안정기에 의해 일정하고 9mA와 동일하게 유지됩니다. 이것은 전원 공급 장치의 부하를 줄이고 일정하게 만듭니다. 단일 트랜지스터의 증폭으로는 충분하지 않기 때문에 각 LED를 구동하려면 한 쌍의 트랜지스터를 사용해야 합니다.

"Radio" 저널에 유사한 LED 신호 레벨 미터가 게시되었습니다[2-5]. 그들의 회로 솔루션 중 일부는 설명된 장치에 사용됩니다. 그것은 차동 입력, 더 높고 조정 가능한 이득, LED를 전원에 직렬로 연결하여 적용 가능성을 확장한다는 점에서 다릅니다.

LED를 제외한 표시기의 모든 부분은 호일 유리 섬유로 만든 1mm 두께의 단면 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 보드 도면은 그림에 나와 있습니다. 2. 그라인더를 켠 커터로 자에 따라 보드를 자릅니다. 보드 도면의 검은 선은 호일이 잘린 부분입니다. 물론 보드는 전통적인 방식인 에칭으로도 만들 수 있습니다.

전압편차 LED 표시등

보드의 다이오드와 대부분의 저항은 "수직"으로 설치됩니다. LED는 전면 패널에 장착되고 와이어링 하니스를 통해 보드에 연결됩니다.

표시기에 사용되는 트랜지스터는 저전력 실리콘일 수 있습니다. 예를 들어 KT315B(VT3-VT8) 대신 구형 MP113(계수 h21E> 45)의 트랜지스터가 적합하고 KT502V(VT10-VT15) - MP116(h21E> 20) 대신에 적합합니다. 그러나 이렇게 하려면 회로 기판의 크기를 약간 늘려야 합니다. 트랜지스터 VT1, VT2, VT9는 최소 30V의 컬렉터 전압을 허용해야 합니다.

다이오드 VD1-VD5 - 모든 저전력 실리콘. K140UD5 연산 증폭기의 사용은 중요하지 않습니다. 이 표시기는 2x15V의 공급 전압용으로 설계된 다른 연산 증폭기와도 작동할 수 있습니다. 이에 따라 LED 수와 제어 트랜지스터 쌍을 변경할 수 있습니다.

표시기 설정은 LED 상태의 초기 설정으로 시작됩니다. 이를 위해 입력 A와 B가 상호 연결되고 예시적인 전압이 입력에 적용됩니다. 일반적으로 추가 안정기와 저항 분배기를 사용하여 공급 전압에서 형성됩니다 (다이어그램에는 표시되지 않음). 경험적으로 다이오드 VD1-VD5 회로에서 구성표에 따라 저항 R5의 출력을 연결하는 최적의 지점을 찾습니다. 최적의 지점을 선택하는 기준 - LED HL4-HL6이 켜져 있고 HL1-HL3이 꺼져 있습니다.

그런 다음 입력 A가 꺼지고 안정적인 전압이 적용되며 기준 값에서 +1 ... 2V 범위 내에서 조정할 수 있습니다. 또 다른 유사한 분배기가 이 전압의 소스 역할을 할 수 있지만 암 중 하나에 가변 저항이 있습니다. 입력 A에 기준 전압과 정확히 동일한 전압이 설정되고 저항 R8이 선택되어 다음 LED를 켜려면 이 전압을 감소시켜야 하는 만큼 증가시켜야 합니다. 반대로 하나 더 끄려면. "XNUMX" 표시의 신뢰성은 이 작업의 철저성에 달려 있습니다.

표시기에 필요한 감도는 연산 증폭기의 네거티브 피드백 회로에서 저항 R3을 선택하여 설정합니다.

신호 레벨 측정 모드에서 표시기를 사용해야 하는 경우 입력 A와 B는 조정을 위해 공통 와이어에 연결되고 저항 R5는 VD1-VD5 다이오드 회로의 해당 지점에 연결되어 최소 수를 제공합니다. LED가 켜집니다. 그런 다음 HL8 LED가 글로우 시작 경계에 있도록 저항 R6이 선택됩니다. 그런 다음 입력 B는 공통 와이어에 연결된 상태로 두고 측정된 양의 전압이 입력 A에 적용됩니다. 반대 극성의 입력 신호를 사용하면 입력이 반전됩니다. 표시기의 감도는 저항 R3을 선택하여 변경됩니다. 입력 신호 레벨이 3V에 도달하면 연산 증폭기와 이미 터 팔로워 없이도 할 수 있습니다. 이 경우 내부 저항이 2kΩ 이하인 신호 소스는 저항 R1를 통해 다이오드 VD5-VD5 회로에 연결됩니다.

문학

Egorov Yu., Galitsky V. 온실에서 관개를 위한 전자 제어 시스템. - 라디오, 1997, No. 11, p. 48, 49.
Dimov V. LED 신호 레벨 미터. - 라디오, 1987, No. 10, p. 59, 60.
Nechaev I. LED 신호 레벨 미터. - 라디오, 1988, 12번, p. 52.
Potigin I. LED 설정 표시등. - 라디오, 1987, 12번, p. 39.
Yanko B., Potapova L. AF 증폭기의 출력 전력 표시기 결합. - 라디오, 1987, No. 8, p. 32, 33.

저자: Yu.Egorov, 모스크바

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