LED インジケーター。スキーム、説明

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LEDインジケーター

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LED インジケータの設計はやや複雑です。もちろん専用の制御チップを使えば極限まで簡略化できるのですが、ここでちょっとしたトラブルが潜んでいます。これらの超小型回路のほとんどは 10 mA 以下の出力電流しか発生せず、車内の LED の明るさは十分でない場合があります。さらに、5つのLEDの出力を備えたマイクロ回路が最も一般的であり、これは「最小プログラム」にすぎません。したがって、私たちの条件では、ディスクリートエレメントに基づく回路が望ましく、それほど労力をかけずに拡張できます。

LED の最も単純なインジケータ (図 4) にはアクティブな要素が含まれていないため、電力は必要ありません。接続 - 「混合モノ」方式または絶縁コンデンサを使用したラジオへの接続、アンプへの「混合モノ」または直接。

LEDインジケーター
図。 4

スキームは非常にシンプルで、調整は必要ありません。唯一の手順は、抵抗 R7 の選択です。この図は、ヘッドユニットの内蔵アンプを操作するための定格を示しています。電力が 40 ～ 50 W のアンプを使用する場合、この抵抗器の抵抗は 270 ～ 470 オームである必要があります。ダイオード VD1 ... VD7 - 0,7 ... 1 V の直流電圧降下と少なくとも 300 mA の許容電流を持つ任意のシリコン。

任意の LED ですが、動作電流が 10 ～ 15 mA の同じタイプと色のグローです。 LED はアンプの出力段によって「給電」されるため、この回路では LED の数と動作電流を増やすことはできません。したがって、「明るい」LED を選択するか、直接光から保護されるインジケーターの場所を見つける必要があります。最も単純な設計のもう XNUMX つの欠点は、ダイナミックレンジが小さいことです。

性能を向上させるには、制御回路を備えたインジケータが必要です。 LEDの選択の自由度が高いことに加えて、線形から対数まで、または簡単な方法で5つのセクションのみを「ストレッチ」するなど、あらゆるタイプのスケールを形成できます。対数スケールのインジケーターの図を図 XNUMX に示します。 XNUMX. 点線はオプション項目です。

米。 5（クリックで拡大）

この回路の LED は、トランジスタ VT1 ... VT5 のキーによって制御されます。スイッチングしきい値は、ダイオード VD3...VD9 によって設定されます。それらの番号を選択することで、ダイナミックレンジとスケールタイプを変更できます。インジケータの全体的な感度は、入力抵抗によって決まります。この図は、30 つの回路オプション (シングルダイオードと「ダブル」ダイオード) の近似応答しきい値を示しています。基本バージョンでは、測定範囲は 4 オームの負荷で最大 18 W、単一のダイオードで最大 XNUMX W です。

LED HL1 は常に点灯し、スケールの開始を示します。HL6 は過負荷インジケーターです。コンデンサ C4 は LED の消灯を 0,3 ～ 0,5 秒遅らせるため、短期間の過負荷でも気づくことができます。蓄積コンデンサ C3 が反転時間を決定します。ちなみに、それは光るLEDの数によって異なります。最大値からの「列」はすぐに下がり始め、その後「遅く」なります。デバイスの入力のコンデンサ C1、C2 は、ラジオの内蔵アンプを使用する場合にのみ必要です。「通常の」アンプを使用する場合、それらは除外されます。入力信号の数は、抵抗とダイオードのチェーンを追加することで増やすことができます。表示セルの数は単純な「クローン作成」によって増やすことができますが、主な制限は、「しきい値」ダイオードが 10 個以下である必要があり、隣接するトランジスタのベース間に少なくとも XNUMX つのダイオードが存在する必要があることです。

LEDは、単一のLEDからLEDアレイ、高輝度パネルまで、要件に応じてさまざまな方法で使用できます。したがって、この図は、さまざまな動作電流に対する電流制限抵抗の値を示しています。残りの詳細について特別な要件はありません。トランジスタは、少なくとも 150 mW のコレクタ消費電力と 50 倍のコレクタ電流マージンを持つほぼすべての npn 構造で使用できます。これらのトランジスタのベースの電流伝達係数は、少なくとも100、より良い - XNUMX以上でなければなりません。

このスキームはいくらか単純化でき、副作用として、目的に非常に役立つ新しいプロパティが表示されます (図 6)。

LEDインジケーター
図。 6

トランジスタセルが並列に接続されていた前の回路とは異なり、ここでは「列」直列接続が使用されます。しきい値要素はトランジスタ自体であり、「ボトムアップ」で順番に開きます。ただし、この場合、応答しきい値は電源電圧に依存します。この図は、インジケーターが 11 V (長方形の左の境界線) および 15 V (右の境界線) の供給電圧で動作するためのおおよそのしきい値を示しています。電源電圧の増加に伴い、最大電力表示の限界が最もシフトすることがわかります。電力がバッテリー電圧に依存するアンプを使用する場合 (およびそれらの多くはあります)、このような「自動キャリブレーション」が役立ちます。

ただし、これの代償は、トランジスタへの負荷の増加です。すべての LED の電流は回路内の下部トランジスタを流れるため、10 mA を超える電流のインジケータを使用する場合、トランジスタにも適切な電力が必要になります。細胞を「クローン化」することで、さらにスケールの凹凸が増します。したがって、6 ～ 7 個のセルが限界です。残りの要素の目的とそれらの要件は、前のスキームと同じです。

このスキームを少し近代化すると、他のプロパティが得られます（図7）。このスキームでは、以前に検討したものとは異なり、発光する「定規」はありません。一度に XNUMX つの LED のみが点灯し、スケール上の矢印の動きをシミュレートします。したがって、エネルギー消費は最小限に抑えられ、この回路では低電力トランジスタを使用できます。それ以外の場合、スキームは以前に検討したものと変わりません。

LEDインジケーター

しきい値ダイオード VD1 ... VD6 は、アイドル状態の LED を確実にオフにするように設計されているため、余分なセグメントの照明が弱い場合は、順方向電圧の高いダイオードを使用するか、9 つのダイオードを直列に接続する必要があります。「クローン」セルは、スキームに従って上部セグメントのグローの明るさを低下させます。これを排除するには、抵抗R8の代わりに、電流発生器を導入する必要があります。そして、私たちは同意しました-複雑にしないでください。したがって、この場合、XNUMX セルが最大です。

著者：A.シハトフ。出版物: bluesmobile.com/shikhman

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