Probador de LED regulado actual: 4 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:45

Mucha gente asume que todos los LED se pueden alimentar con una fuente de alimentación constante de 3V. De hecho, los LED tienen una relación corriente-voltaje no lineal. La corriente crece exponencialmente con la tensión suministrada. También existe la idea errónea de que todos los LED de un color determinado tendrán un voltaje directo específico. El voltaje directo de un LED no depende solo del color y se ve afectado por otros factores, como el tamaño del LED y su fabricante. El punto es que la esperanza de vida de su LED puede degradarse cuando no se alimenta correctamente. Si bien existen calculadoras que le indican la cantidad de resistencia para conectar en serie con su LED, aún tendrá que adivinar el voltaje de funcionamiento y Actual. Los LED normalmente no vienen con una hoja de datos y las especificaciones con las que vienen pueden ser inexactas. Este pequeño circuito le permitirá determinar el voltaje y la corriente exactos a suministrar a su LED. El probador de LED no es mi idea original. Lo encontré aquí. Prácticamente estaba probando mis LED como lo hizo él antes de hacer el probador; conectar un LED, un potenciómetro, una fuente de alimentación y un multímetro. No es el método más elegante y, a menudo, muy problemático. Un circuito regulador de corriente no era nuevo para mí, pero nunca se me ocurrió usarlo como un probador de LED. Sin embargo, considero que mi tabla está más ordenada con las almohadillas / bucles de prueba dispuestos de una manera más intuitiva. Y aunque no es ciencia de cohetes producir el diseño de PCB a partir de los esquemas, estoy proporcionando mi diseño para su conveniencia. Si consulta el sitio web del autor original, notará que tengo algo extra en mi probador. Usó una placa de doble cara, por lo que puede permitirse soldar los componentes en un lado y tener las almohadillas planas grandes en el otro lado. Me quedé sin tablas de doble cara en el momento en que hice la mía. Al principio, pensé en simplemente tener una pequeña pieza extra de la placa espalda con espalda con la placa principal y soldar las dos juntas para obtener una placa parcial de doble cara. Luego pensé que tal vez podría hacer un enchufe para que las almohadillas de prueba grandes sean extraíbles y se puedan conectar a una placa de pruebas para otros usos. Al imaginar cómo se vería, me di cuenta de que tendría un perfil bastante alto y estaba pensando en una solución para reducir la altura. Entonces se me ocurrió que probablemente podría hacer uso del espacio debajo y agregar un imán para que los LED (tanto el orificio pasante como el SMD) se adhieran a las almohadillas sin que yo lo sostenga allí. Rápidamente probé la idea con un imán y algunos componentes y pareció funcionar. Solo se me ocurrió escribir un Instructable en el probador de LED cuando vi el mensaje Get The LED Out! concurso. Ya estaba usando el probador de LED durante bastante tiempo, por lo que esto se documentó después de su finalización y es posible que carezcan de fotos del proyecto en progreso. Si hay algo que deba aclararse o explicarse, no dude en publicar un comentario. Supongo que el lector tendrá al menos conocimientos básicos de electrónica y habilidades suficientes en soldadura y fabricación de PCB. Este proyecto tiene tres subinstrucciones porque yo siente que cada parte merece su propia guía: - Otro método rápido de creación de prototipos de PCB - Adaptador de dispositivo de montaje en superficie magnética (SMD) - Herramienta para girar la perilla Trimpot

Paso 1: lista de componentes

Componentes para el circuito principal: 1 batería de 9 V, 1 clip de batería de 9 V, 1 conector de cabezal hembra de 2 pines (pines y carcasa), 3 conectores hembra de 1 pines, 1 conector macho de 2 pines, 1 conector macho de ángulo recto de 2 pines, 1 bloque de cortocircuito, 1 condensador de 100 nF, 1 diodo 1N4148, 1 diodo LM317LZ, ajustable positivo regulador 1x resistencia de 39 ohmios 1x potenciómetro horizontal cuadrado de 500 ohmios 1x cabezal hembra 1x enchufe IC de 8 pines (necesario solo si está haciendo el adaptador) 1x placa revestida de cobre de 50 mm x 27 mm Materiales para el adaptador SMD magnético (opcional): 1x imán 2x cabezal macho de 4 pines 1x Placa revestida de cobre de 12 mm x 27 mm El condensador y el diodo no son cruciales para el funcionamiento de este circuito. Los usé para hacer que mi placa pareciera más poblada Reduje el valor de la resistencia a 39 ohmios (puede ser más difícil de encontrar) en lugar de 47 ohmios para que mi probador pueda generar un máximo de aproximadamente 32 mA. La versión de David Cook puede producir hasta aproximadamente 25 mA. Utilizo algunos LED de alta potencia y 25 mA no es suficiente, pero 32 mA para períodos cortos debería ser relativamente inofensivo para los LED más débiles. Puede usar una resistencia de 47 ohmios si está satisfecho con un máximo de 25 mA. Puede determinar la corriente de salida máxima y mínima dividiendo el valor del voltaje de referencia en el LM317LZ (1.25 V según mi hoja de datos) sobre el valor de su resistencia de detección (potenciómetro + resistencia correcta). Corriente de salida mínima (potenciómetro ajustado a un máximo de 500 ohmios): 1,25 V / (500 ohmios + 39 ohmios) = 0,0023 A = 2,3 mA Corriente de salida máxima (potenciómetro de ajuste ajustado a un mínimo de 0 ohmios): 1.25 / (0 ohmios + 39 ohmios) = 0.0321A = 32.1mA Use las ecuaciones anteriores para hacer un probador de LED con un rango de salida de corriente diferente si lo desea. Solo recuerde que el LM317LZ está limitado a una corriente de salida máxima de 100 mA. También necesitará equipo de soldadura, cinta adhesiva de doble cara (para unir la PCB a la batería) y herramientas y materiales de fabricación de PCB (depende del método utilizado).). Ya debería tener todo esto disponible si alguna vez ha hecho alguna electrónica casera.

Paso 2: Esquema y diseño del circuito

Mire las imágenes para ver el esquema y el diseño. Puede consultar este Instructable para obtener instrucciones sobre la fabricación de la PCB. El Instructable usa este circuito como ejemplo para que pueda seguirlo directamente. Recuerde verificar el pinout de su regulador. También he incluido un PDF del diseño que puede imprimir. NO escale al imprimir si desea utilizar el diseño como una máscara para fotolitografía o transferencia de tóner.

Paso 3: descripción y detalles

Engarce las clavijas del conector hembra con los cables del clip de la batería de 9V. En su lugar, puede usar encabezados polarizados si desea evitar conectar la alimentación de manera incorrecta. No utilicé encabezados polarizados porque no tenía ninguno a mano y el diodo está ahí para protección de voltaje inverso. Los lazos de prueba son una gran idea que conecté descaradamente desde la sala de robots. Estos son simplemente un bucle de alambre de cobre entre dos orificios cercanos. Tenga en cuenta que mis bucles de prueba son un poco feos porque olvidé preestañarlos antes de soldarlos a la PCB. Para cuando me di cuenta de que lo había olvidado, ya había pegado el PCB a la batería y no quería quitarlo, de ahí el feo estañado. ¡Recuerde pre-estañar el suyo! Los lazos de prueba son excelentes para sujetarlos con pinzas de cocodrilo o engancharlos con ganchos / pinzas de prueba. Utilicé una placa de cobre de una sola cara, por lo que no había forma de tener almohadillas de prueba en la parte superior. Incluso si tuviera que usar una placa de cobre de doble cara, necesitaría una forma de conectar la capa inferior a la capa superior. El problema es que no me gustan las vías hechas soldando un cable entre las dos capas, es feo. Mi solución fue usar sockets SIL. SIL significa Single In-Line para aquellos de ustedes que no lo saben. Estos son similares a los enchufes IC hechos a máquina, pero en lugar de dos filas, solo hay uno. Los enchufes son como encabezados normales en que puede romper o cortar una fila con tantos pines como desee. Simplemente rompa / corte 3 enchufes de 1 clavija (uno para cada almohadilla de prueba). Luego rompa / corte el soporte de plástico para revelar la parte conductora. Tenga en cuenta que el pasador tiene cuatro diámetros. Corta el extremo más estrecho. El siguiente extremo más estrecho se insertará en su PCB, por lo que su orificio y la almohadilla de cobre deberán agrandarse. Los enchufes proporcionan un buen hoyo para meter las puntas puntiagudas de las sondas del multímetro. Se supone que no encaja, pero ayuda a evitar que las sondas se deslicen. También puede insertar cables y tal vez conectarlo al puerto ADC de su microcontrolador. El adaptador SMD magnético se conecta al probador a través de una toma IC. Tendrá que usar los enchufes IC de la versión normal para esto, ya que los conectores macho no encajarán en los enchufes IC hechos a máquina. Simplemente divida un zócalo IC de 8 pines y suelde al PCB. Puede ir un paso más allá como lo hice yo y limar todas las pequeñas protuberancias antes de soldar para que todo quede bien y plano. Si hace esto, inevitablemente estará limando una pequeña porción de la parte conductora que no hace mucho daño. Los pines del cabezal del adaptador se acortaron intencionalmente para que encajen completamente en el zócalo. Esto hace que el cabezal quede al ras contra el zócalo sin espacios entre ellos, lo que produce una apariencia más agradable y un perfil general más bajo. Consulte este Instructable para obtener una guía sobre cómo hacer el adaptador SMD magnético.

Paso 4: cómo utilizar el comprobador

Hay dos formas de probar un LED. Primero, puede conectarlo al encabezado hembra. Según la primera imagen, el ánodo es el orificio superior y el cátodo es el orificio inferior. En segundo lugar, puede utilizar el adaptador SMD magnético. Simplemente coloque los terminales LED en el adaptador y se pegará allí. De manera similar, el ánodo es la almohadilla superior y el cátodo es la almohadilla inferior. Se supone que el adaptador SMD magnético, como sugiere el nombre, se usa para probar LED SMD. No tengo ningún LED SMD a mano, pero el adaptador SMD magnético funciona como se puede ver cuando lo probé con un diodo normal. Las almohadillas también son excelentes para tocar rápidamente los cables de su LED para verificar la polaridad, el color y el brillo. No tiene que preocuparse por cortocircuitar las almohadillas, ya que la corriente se limitará a un máximo de 32 mA. No se dañará el circuito ni la batería. Este probador fue diseñado para la conveniencia de medir el voltaje y la corriente. Puede utilizar las almohadillas de prueba o los bucles de prueba. La almohadilla / bucle de prueba del medio es común. La almohadilla / bucle de prueba superior (consulte la primera imagen) es para medir el voltaje y la almohadilla / bucle de prueba inferior es para medir la corriente. Al medir la corriente, tendrá que quitar el bloque de cortocircuito. Para propósitos intuitivos, el puente se colocó entre las almohadillas / bucles de prueba central e inferior. Suponiendo que su LED no viene con ninguna especificación, querrá saber cuánta corriente y voltaje debe suministrar para obtener el brillo que desea. Primero, conecte su multímetro para medir la corriente y retire el bloque de cortocircuito. Coloque su LED en el probador y ajuste el potenciómetro (puede hacer esta sencilla herramienta para girar la perilla) hasta que esté satisfecho con el brillo. Si no está seguro de la corriente máxima que puede suministrar a su LED, generalmente es seguro asumir una corriente de trabajo óptima de 20 mA. Registre cuánta corriente fluye a través del LED (supongamos que es de 25 mA). A continuación, reemplace el bloque de cortocircuito y mida el voltaje. Regístrelo (supongamos que es 1.8V). Ahora digamos que desea alimentar este led con una fuente de 5V. Luego, tendría que bajar 3.2V de los 5V para alcanzar los 1.8V necesarios para encender su LED (5V - 1.8V = 3.2V). Como sabemos que su LED consume 25mA, podemos calcular la resistencia necesaria para bajar 3.2V de la ecuación V / I = R.3.2V / 0.025A = 128 Ohms Ahora puede conectar una resistencia de 128 ohmios en serie con su LED y poder con 5 V para obtener el brillo exacto que desea. La mayoría de las veces no podrá encontrar una resistencia con el valor exacto de resistencia que calculó. En ese caso, es posible que desee obtener el siguiente valor de resistencia más alto solo para estar seguro.