Penguji LED Diatur Saat Ini: 4 Langkah (dengan Gambar)

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:59

Banyak orang beranggapan bahwa semua LED dapat dialiri daya dengan sumber daya 3V yang konstan. LED sebenarnya memiliki hubungan arus-tegangan non-linier. Arus tumbuh secara eksponensial dengan tegangan yang diberikan. Ada juga kesalahpahaman bahwa semua LED dengan warna tertentu akan memiliki tegangan maju tertentu. Tegangan maju LED tidak tergantung pada warna saja dan dipengaruhi oleh faktor lain seperti ukuran LED dan pabrikannya. Intinya adalah, harapan hidup LED Anda dapat menurun saat tidak diberi daya dengan benar. Meskipun ada kalkulator di luar sana yang memberi tahu Anda jumlah hambatan untuk dihubungkan secara seri dengan LED Anda, Anda masih harus menebak tegangan operasi dan saat ini. LED biasanya tidak dilengkapi dengan lembar data dan spesifikasi apa pun yang menyertainya mungkin tidak akurat. Sirkuit kecil ini akan memungkinkan Anda untuk menentukan tegangan dan arus yang tepat untuk disuplai ke LED Anda. Penguji LED bukanlah ide asli saya. Saya menemukan itu di sini. Saya cukup banyak menguji LED saya seperti yang dia lakukan sebelum dia membuat tester; menghubungkan LED, potensiometer, catu daya, dan multimeter. Bukan metode yang paling elegan dan seringkali sangat merepotkan. Sirkuit pengatur arus bukanlah hal baru bagi saya, tetapi tidak pernah terlintas dalam pikiran saya untuk menggunakannya sebagai penguji LED. Namun, saya menganggap papan saya lebih rapi dengan bantalan tes/loop diatur dengan cara yang lebih intuitif. Dan sementara tidak ada ilmu roket untuk menghasilkan tata letak PCB dari skema, saya menyediakan tata letak saya untuk kenyamanan Anda. Jika Anda memeriksa situs web penulis asli, Anda akan melihat bahwa saya memiliki sesuatu yang ekstra di penguji saya. Dia menggunakan papan dua sisi, sehingga dia mampu menyolder komponen di satu sisi dan memiliki bantalan datar besar di sisi lain. Saya kehabisan papan dua sisi pada saat saya membuat papan saya. Pada awalnya, saya berpikir untuk hanya memiliki sepotong papan ekstra kecil dari belakang ke belakang dengan papan utama dan menyolder keduanya bersama-sama untuk mendapatkan papan dua sisi parsial. Kemudian saya berpikir mungkin saya bisa membuat soket sehingga bantalan uji besar dapat dilepas dan dapat dipasang ke papan tempat memotong roti untuk keperluan lain. Membayangkan bagaimana tampilannya, saya menyadari itu akan memiliki profil yang agak tinggi dan sedang memikirkan solusi untuk mengurangi ketinggian. Kemudian saya sadar bahwa saya mungkin bisa memanfaatkan ruang di bawahnya dan menambahkan magnet sehingga LED (baik melalui lubang dan SMD) akan menempel pada bantalan tanpa saya memegangnya di sana. Saya dengan cepat menguji ide itu dengan magnet dan beberapa komponen dan tampaknya berhasil. Saya baru terpikir untuk menulis Instructable pada penguji LED ketika saya melihat Get The LED Out! kontes. Saya sudah menggunakan penguji LED untuk beberapa waktu, jadi ini didokumentasikan setelah selesai dan mungkin kekurangan foto proyek yang sedang berjalan. Jika ada sesuatu yang perlu diklarifikasi atau dijelaskan, jangan ragu untuk mengirim komentar. Saya berasumsi pembaca akan memiliki setidaknya pengetahuan elektronik dasar dan keterampilan yang memadai dalam menyolder dan fabrikasi PCB. Proyek ini memiliki tiga sub-Instruksi karena saya rasakan bahwa setiap bagian layak mendapatkan panduannya sendiri:- Metode Prototipe PCB Cepat Lainnya- Adaptor Perangkat Pemasangan Permukaan Magnetik (SMD)- Alat Pembalik Knob Trimpot

Langkah 1: Daftar Komponen

Komponen untuk sirkuit utama: 1x baterai 9V1x klip baterai 9v1x konektor 2-pin female header (pin & housing)3x 1-pin SIL socket1x 2-pin male header1x 2-pin sudut kanan header male1x Shorting block1x 100nF kapasitor1x 1N4148 diode1x LM317LZ positif disesuaikan regulator1x 39 ohm resistor1x 500 ohm persegi trimpot horizontal1x Female header1x 8-pin IC socket (hanya diperlukan jika Anda membuat adaptor)1x 50mm X 27mm copper clad boardBahan untuk adaptor SMD magnetik (opsional)::1x Magnet2x 4-pin header male1x 12mm X 27mm papan berlapis tembaga Kapasitor dan dioda tidak penting untuk pengoperasian sirkuit ini. Saya menggunakannya untuk membuat papan saya terlihat lebih padat. Saya mengurangi nilai resistor menjadi 39 ohm (bisa lebih sulit ditemukan) daripada 47 ohm sehingga penguji saya dapat menghasilkan maksimum sekitar 32mA. Versi David Cook dapat menghasilkan hingga sekitar 25mA. Saya menggunakan beberapa LED daya tinggi dan 25mA belum cukup 32mA untuk jangka waktu pendek seharusnya relatif tidak berbahaya untuk LED yang lebih lemah. Anda dapat menggunakan resistor 47 ohm jika Anda senang dengan 25mA maks. Anda dapat menentukan arus keluaran maks dan min dengan membagi nilai tegangan referensi pada LM317LZ (1,25V berdasarkan lembar data saya) di atas nilai resistor indra Anda (trimpot + resistor harus benar). Arus keluaran min (trimpot diatur ke maks 500 ohm): 1.25V / (500 ohm + 39 ohm) = 0,0023A = 2,3mAM Arus keluaran maks (trimpot diatur ke min 0 ohm): 1,25 / (0 ohm + 39 ohm) = 0,0321A = 32.1mGunakan persamaan di atas untuk membuat penguji LED dengan rentang keluaran arus yang berbeda jika diinginkan. Ingatlah bahwa LM317LZ terbatas pada arus keluaran maksimum 100mA. Anda juga memerlukan peralatan solder, beberapa pita perekat dua sisi (untuk menempelkan PCB ke baterai), dan alat dan bahan fabrikasi PCB (tergantung pada metode yang digunakan). Anda seharusnya sudah memiliki semua ini jika Anda pernah melakukan elektronik buatan rumah.

Langkah 2: Skema dan Tata Letak Sirkuit

Lihatlah gambar untuk skema dan tata letak. Anda dapat merujuk ke Instruksi ini untuk petunjuk tentang pembuatan PCB. Instructable menggunakan rangkaian ini sebagai contoh sehingga Anda dapat langsung mengikutinya. Ingatlah untuk memeriksa pinout regulator Anda Saya juga menyertakan PDF tata letak yang dapat Anda cetak. JANGAN skala saat mencetak jika Anda ingin menggunakan tata letak sebagai topeng untuk fotolitografi atau transfer toner.

Langkah 3: Deskripsi dan Detail

Jepit pin konektor perempuan dengan kabel klip baterai 9V. Anda dapat menggunakan header terpolarisasi sebagai gantinya jika Anda ingin menghindari menghubungkan daya dengan cara yang salah. Saya tidak menggunakan header terpolarisasi karena saya tidak memilikinya dan dioda ada untuk perlindungan tegangan balik. Loop uji adalah ide bagus yang tanpa malu-malu saya pasang dari Ruang Robot. Ini hanyalah lingkaran kawat tembaga di antara dua lubang di dekatnya. Perhatikan bahwa loop pengujian saya agak jelek karena saya lupa untuk melakukan pra-tin sebelum menyoldernya ke PCB. Pada saat saya menyadari bahwa saya lupa, saya sudah menempelkan PCB ke baterai dan saya tidak ingin melepasnya, karenanya timahnya jelek. Ingatlah untuk melakukan pra-tin milik Anda! Loop uji sangat bagus untuk dijepit dengan klip buaya atau disambungkan dengan kait/klip uji. Saya menggunakan papan tembaga satu sisi, jadi tidak ada cara untuk memasang bantalan uji di sisi atas. Bahkan jika saya menggunakan papan tembaga dua sisi, saya membutuhkan cara untuk menghubungkan lapisan bawah ke lapisan atas. Masalahnya, saya tidak suka vias yang dibuat dengan menyolder kawat di antara dua lapisan, itu jelek. Solusi saya adalah menggunakan soket SIL. SIL adalah singkatan dari Single In-Line bagi anda yang belum tahu. Ini mirip dengan soket IC yang dibuat dengan mesin, tetapi alih-alih dua baris, hanya ada satu. Soket ini seperti header biasa di mana Anda dapat mematahkan atau memotong baris dengan pin sebanyak yang Anda inginkan. Cukup putuskan/potong 3 soket 1-pin (satu untuk setiap bantalan uji). Kemudian pecahkan/potong dudukan plastik untuk membuka bagian konduktif. Perhatikan bahwa pin memiliki empat diameter. Potong ujung tersempit. Ujung paling sempit berikutnya akan dimasukkan ke PCB Anda, jadi lubang dan bantalan tembaga Anda perlu diperbesar. Soket menyediakan lubang yang bagus untuk menyodok ujung runcing probe multimeter Anda. Seharusnya tidak pas, tetapi membantu menjaga agar probe tidak bergeser. Anda juga dapat memasukkan kabel dan mungkin menghubungkannya ke port ADC mikrokontroler Anda. Adaptor SMD magnetik terhubung ke penguji melalui soket IC. Anda harus menggunakan soket IC versi normal untuk ini karena header laki-laki tidak akan masuk ke soket IC perkakas mesin. Cukup pisahkan soket IC 8-pin dan solder ke PCB. Anda dapat melangkah lebih jauh seperti yang saya lakukan dan menyimpan semua tonjolan kecil sebelum menyolder sehingga semuanya duduk dengan baik dan rata. Jika Anda melakukan ini, Anda pasti akan membuang sebagian kecil dari bagian konduktif yang tidak banyak merugikan. Pin header pada adaptor sengaja dipersingkat sehingga benar-benar pas dengan soket. Hal ini membuat tajuk rata dengan soket tanpa celah di antaranya, menghasilkan tampilan yang lebih bagus dan profil keseluruhan yang lebih rendah. Periksa Instruksi ini untuk panduan membuat adaptor SMD magnetik.

Langkah 4: Cara Menggunakan Penguji

Ada dua cara untuk menguji LED. Pertama, Anda dapat mencolokkannya ke header wanita. Berdasarkan gambar 1, anoda adalah lubang atas dan katoda adalah lubang bawah. Kedua, Anda dapat menggunakan adaptor SMD magnetik. Cukup tempatkan terminal LED pada adaptor dan itu akan menempel di sana. Demikian pula, anoda adalah bantalan atas dan katoda adalah bantalan bawah. Adaptor SMD magnetik, seperti namanya, seharusnya digunakan untuk menguji LED SMD. Saya tidak memiliki LED SMD tetapi adaptor SMD magnetik berfungsi seperti yang dapat dilihat ketika saya mengujinya dengan dioda biasa. Bantalan juga bagus untuk dengan cepat menyentuh ujung LED Anda untuk memeriksa polaritas, warna, dan kecerahan. Anda tidak perlu khawatir tentang korslet pada bantalan karena arus akan dibatasi hingga maksimum 32mA. Tidak akan membahayakan sirkuit atau baterai. Penguji ini dirancang untuk kenyamanan mengukur tegangan dan arus. Anda dapat menggunakan bantalan uji atau loop uji. Pad/loop uji tengah adalah umum. Test pad/loop atas (lihat gambar 1) adalah untuk mengukur tegangan dan test pad/loop bawah untuk mengukur arus. Saat mengukur arus, Anda harus melepas blok korslet. Untuk tujuan intuitif, jumper ditempatkan di antara bantalan/loop uji tengah dan bawah. Dengan asumsi LED Anda tidak datang dengan spesifikasi apa pun, Anda ingin mengetahui berapa banyak arus dan tegangan yang harus disuplai untuk mendapatkan kecerahan yang Anda inginkan. Pertama, sambungkan multimeter Anda untuk mengukur arus dan lepaskan blok korslet. Tempatkan LED Anda pada tester dan sesuaikan trimpot (Anda dapat membuat alat sederhana ini untuk memutar kenop) sampai Anda puas dengan kecerahannya. Jika Anda tidak yakin dengan arus maksimum yang dapat Anda suplai ke LED Anda, biasanya aman untuk mengasumsikan arus kerja optimal 20mA. Catat berapa banyak arus yang mengalir melalui LED (misalkan 25mA). Selanjutnya, ganti blok korslet dan ukur tegangannya. Rekam (mari kita asumsikan 1.8V-nya). Sekarang katakanlah Anda ingin menyalakan led ini dari suplai 5V. Anda kemudian harus menjatuhkan 3.2V dari 5V untuk mencapai 1.8V yang dibutuhkan untuk menyalakan LED Anda (5V - 1.8V = 3.2V). Karena kami tahu LED Anda mengkonsumsi 25mA, maka kami dapat menghitung resistansi yang diperlukan untuk menjatuhkan 3.2V dari persamaan V / I = R.3.2V / 0.025A = 128 OhmAnda sekarang dapat menghubungkan resistor 128 ohm secara seri dengan LED dan daya Anda dengan 5V untuk mendapatkan kecerahan yang Anda inginkan. Sebagian besar waktu Anda tidak akan dapat menemukan resistor dengan nilai resistansi yang tepat yang Anda hitung. Dalam hal ini, Anda mungkin ingin mendapatkan nilai resistansi tertinggi berikutnya agar aman. Selamat menguji!