V současné době LED stále více vstupují do našeho každodenního života, především v osvětlovacích zařízeních. Proto není divu, že stále častěji vyvstávají úkoly diagnostiky stavu LED a LED matric a oprav osvětlovacích zařízení na jejich základě. Jestliže dříve v osvětlovacích zařízeních, včetně síťových svítidel, byly široce používány jednotlivé LED s jmenovitým napětím 3 V, v poslední době se stále více používají LED matice s jmenovitým napětím 4, 6, 9, 12, 18 V [36 ] a další . Například pole LED o velikosti 1 se jmenovitým napětím 2835 nebo 18 V se stále častěji nacházejí v síťově propojených svítidlech LED.
Kontrola stavu takových LED je často obtížná. Faktem je, že většinu jednotlivých LED lze zkontrolovat pomocí digitálního multimetru, který je součástí režimu kontinuity polovodičových zařízení (diod). Výstupní napětí multimetru stačí k tomu, aby LED svítila, byť slabě, a změřila její propustné napětí. Výjimkou mohou být bílé a modré LED diody. Pomocí sondy [2] je ale můžete také zkontrolovat.
Pro kontrolu stavu LED polí se jmenovitým napětím 6 V nebo více může být použití multimetru zbytečné, pokud nedojde ke zkratu nebo nízkému odporu. To vyžaduje napájecí zdroj s odpovídajícím napětím. K řešení těchto problémů pomůže sonda, jejíž popis konstrukce je uveden níže.
Rýže. 1. Obvod sondy
Schéma zařízení je znázorněno na Obr. 1. Obsahuje zvyšovací měnič napětí na tranzistoru VT1, usměrňovač na diodě VD1 a indikátor na LED HL1. Rezistory R2 a R3 omezují proud. Kondenzátor C1 je blokovací kondenzátor, zvyšuje stabilitu měniče. Sonda je napájena jedním galvanickým článkem nebo baterií velikosti AAA nebo AA. Proud odebíraný zařízením je několik desítek miliampér, výkon je zachován při snížení napájecího napětí na 0,7. 0,8V
Pro zvýšení účinnosti sondy je k ní přivedeno napájecí napětí až po instalaci sond sond na kontaktní plošky (nebo svorky) řízené LED matice (LED) a mírném tlaku na centrální sondu. V tomto případě se sepnou kontakty tlačítka SF1 a převodník začne pracovat. Jelikož je proud ovládaným zařízením omezený a malý, záře řízené matrice bude malá, a pokud bude velká, bude možné vidět všechny svítící krystaly a spočítat je. Kromě toho, pokud je na zařízení přivedeno napětí s obrácenou polaritou, a i když dojde k elektrickému průrazu, nepovede to k poruše zařízení.
Převodník je sestaven podle obvodu blokovacího oscilátoru, generační frekvence je asi 1 MHz. Při napájecím napětí 1,5 V je výstupní napětí usměrňovače asi 60 V. To je docela dost pro testování většiny LED a LED polí. V usměrňovači není vyhlazovací kondenzátor, je to způsobeno především dvěma důvody. Za prvé, díky vysoké konverzní frekvenci, jeho funkce plní parazitní kapacita prvků a instalace, a za druhé, pokud je instalován poměrně velký kondenzátor, může akumulovat dostatek energie k poškození ovládaného zařízení. LED HL1 se používá k ovládání proudu protékajícího sondami. Pokud svítí řízená matice, bude svítit i LED HL1. Pokud dojde ke zkratu v matrici, nebude svítit samozřejmě, ale LED HL1 ano.
Pokud však potřebujete nejen zkontrolovat stav matice LED, ale také určit její jmenovité napětí, budete muset použít stejnosměrný voltmetr. K jeho připojení slouží adaptér, který se skládá ze zásuvek XS1, XS2, pinů XP3, XP4 a zástrček XP5, XP6. O tom bude dále řeč.
Rýže. 2. Možnost provedení sondy
Existuje několik možností provedení sondy. Všechny prvky lze nainstalovat na desku s plošnými spoji a umístit do plastové krabičky, ale pohodlnější bude provedení ve formě sondy. Jako pouzdro bylo zvoleno plastové pouzdro od fixu o průměru 15 mm a celkové délce 140 mm (obr. 2). Na základě toho byly vybrány prvky. Rezistory – P1-4 nebo malé dovážené, kondenzátor – K10-17. Převodník využívá tranzistor PN2222A, který se vyznačuje vysokou mezní frekvencí (až 300 MHz), poměrně velkým povoleným kolektorovým proudem (až 600 mA) a nízkým saturačním napětím (0,3 V). Tím je zajištěn spolehlivý provoz převodníku i při poklesu napájecího napětí. Tranzistor PN2222A lze nahradit tranzistorem s podobnými parametry. LED může být libovolně vysoce svítivé barvy, nejlépe v matném pouzdře o průměru 3 mm. Spínač SF1 je samoresetovací (bez přídržné) tlačítko řady PSM1-0-0 (L-KLS7-P8), jehož tlačník je ovládán stisknutím pinu XP1. Ale může přijít další, vždy s dlouhým posunovačem. Pro jiné provedení sondy však lze místo samovratného tlačítka použít spínač.
Základem transformátoru je průmyslová tlumivka s indukčností 100 μH, která je navinuta na feritovém magnetickém jádře ve tvaru činky o průměru 8 mm a výšce 10 mm (L1). Na induktoru je navinuto 20 závitů (L2) drátu vinutí (s odbočkou ze středu) o průměru 0,16. 0,2 mm. K tomu připájejte pocínovaný drát vinutí ke svorce induktoru, ke kterému je připájen konec jeho vinutí. Není těžké to určit, protože se pohybuje od horní vrstvy vinutí. Přídavné vinutí je navinuto ve stejném směru jako hlavní vinutí. Po navinutí se na škrticí klapce zafixuje lepidlem nebo kouskem lepicí pásky (obr. 3).
Rýže. 3. Průmyslová tlumivka
Rýže. 4. Plastová nádobka z uzávěru pera
Zařízení nepoužívá desku plošných spojů a používá drátové zapojení na svorkách prvků. Pro zajištění spolehlivosti a pevnosti instalace jsou prvky C1, R1, R3, VT1, VD1 umístěny v plastové nádobě, která je vyrobena z uzávěru z plnicího pera (obr. 4). Nádoba by měla volně zapadnout do těla fixy, přičemž by měl zůstat prostor pro průchod tenkých drátů, např. MGTF-0,07. Tranzistor a kondenzátor se připájejí na piny tlačítka, poté se zapáje transformátor a celá konstrukce se umístí do nádoby (obr. 5). Ze strany, kde je umístěn transformátor, je na nádobu přilepen kovový kotouč z pocínovaného plechu nebo mědi, který funguje jako kladný kontakt držáku baterie. V tomto případě by se úhlopříčka těla tlačítka měla rovnat průměru nádoby.
Rýže. 5. Pohled na konstrukci v kontejneru
Jako špendlíky XP1 a XP2 se používají šicí jehly, které je nutné nejprve otupit, aby za prvé nedošlo k bodnému poranění a za druhé, aby nedošlo k poškození ovládaného zařízení ostrým koncem. Pro čep XP1 v tlačníku knoflíku je ze strany oka vyvrtán otvor o hloubce 2 mm a průměru odpovídajícím průměru jehly. Ohebný izolovaný drát (MGTF-3) je připájen k jehle s malým okrajem. Poté zapíchněte jehlu do otvoru v tlačníku knoflíku a pomocí horké páječky opatrně zatavte asi 0,07 mm. Výsledkem je poměrně pevná konstrukce. Je vhodné použít samovratné tlačítko s jemným a malým zdvihem tlačníku.
LED HL1 se spolu s rezistorem R2 umístí do uzávěru fixy, přičemž pro LED je vytvořen otvor příslušného průměru (obr. 6). K dispozici je také boční otvor pro vodič připojený ke kolíku XP2. Tento čep je vyroben z vidlice ShP-4, přičemž v kovové části je vyvrtán otvor, do kterého je připájena šicí jehla.
Obr.6. LED HL1 spolu s rezistorem R2 v uzávěru fixy
Rýže. 7. Konstrukce sondy
Konstrukce sondy je znázorněna na obr. 7, shromážděte jej v následujícím pořadí. Nejprve se do pouzdra 5 fixy vloží nádobka 4 tak, aby kolík XP1 1 vyšel otvorem v pouzdru a tlačítko 3 se opřelo o pouzdro 5. LED 7 je umístěna v zástrčce 10 a je vytvořen otvor pro záporný vodič 11. Izolačním těsněním 9 se do zástrčky 7 vloží pružinový záporný kontakt 8. Vloží se baterie 6 a poté se zasune zástrčka 7. Pružinový kontakt 8 fixuje všechny prvky uvnitř pouzdra. Čep XP1 1 je nutné vycentrovat do otvoru fixy pomocí segmentu 2 z jádra pera. Vzhled zařízení je na Obr. 8.
Obr. 8. Vzhled zařízení
V případě potřeby si můžete vyrobit adaptér pro připojení k voltmetru. K tomu se používají šicí jehly XP3, XP4 a vhodné nátrubky XS1, XS2 (z nějakého konektoru), které se po párech připájejí a pomocí kousků drátu připojí na piny XP5, XP6 (ShP-4). Vstupní odpor voltmetru musí být alespoň 1 MΩ. Protože při měření napětí na matici LED jí protéká malý proud, napětí na ní bude menší než jmenovité (pas). Vzhled adaptéru je znázorněn na Obr. 9.
Rýže. 9. Vzhled adaptéru
1. COB LED Matrix. – URL: https://lampy-svetodiodnie.ru/svetodiody/svetodiodnye-matritsy-cob/ (03.03.21).
2. Nechaev I. Sonda pro testování LED diod. a nejen to. – Rozhlas, 2019, č. 10, str. 62, 63.
Autor: I. Něčajev, Moskva
Doporučeno pro tento článek.
Názory čtenářů
- Sergey / 06.03.2023 – 16:41
Která z diod v obvodu je zapojena nesprávně? Pokud to necháte jako ve schématu, pak digitální voltmetr ukáže záporné napětí a šipka ukazuje fico, navíc LED HL1 bude vždy v průrazu s přiloženým zpětným napětím.
K výše uvedenému materiálu můžete zanechat svůj komentář, názor nebo dotaz:
Kontrola nebo hledání vadných LED různými způsoby k jejich použití je téma, které je každým dnem stále aktuálnější a důležitější v praxi radioamatéra.
No jo, v obchodech už žádné úsporné žárovky nejsou, taky je potřeba hledat žárovku, vše co svítí už buď přešlo na LED nebo se brzy úplně přepne. Proto je zkontrolujeme a případně opravíme.
Existuje mnoho testovacích obvodů pro testování LED, od upřímně nebezpečných, bez oddělení od sítě:
Tester LED, obvod
Takové schéma bude jistě fungovat, ale při dotyku sond této sondy rukama se tento test může ukázat jako poslední. Proto pro vaši bezpečnost důrazně nedoporučuji toto schéma opakovat.
Schéma, které je uvedeno níže, je již mnohým známo a mnozí jej již zopakovali a toto není moje schéma. Ale toto je opravdu spolehlivé, dalo by se říci „nezabité“ schéma.
Doplňky:
- široký rozsah provozního napětí (od 4,5V do 18V, i když některé vzorky pracují i od 4V)
- poměrně velké výstupní napětí (v mé verzi až 80V), což usnadňuje kontrolu nejen jednotlivých LED, ale i celých řádků
- nízký proud, který je za prvé bezpečný pro zdraví inspektora a za druhé usnadňuje práci s libovolnými LED diodami
- jednoduchost obvodu a nízké náklady na rádiové komponenty
Předem se omlouvám za špatné umístění vjezdu/výjezdu, no, takhle jsem to kdysi kreslil, je to tak.
Obvod, jak vidíte, je opravdu velmi jednoduchý, 555. časovač pracuje v širokém rozsahu napájecích napětí – od 4,5 do 18 V, ale to je pouze podle dokumentů, ale ve skutečnosti některé vzorky (ale ne všechny!) Zůstat provozuschopný i od 4V, takže jsem obvod nakreslil z 5V. Existuje také nuance s horní hranicí napájecích napětí, podle dokumentů může časovač pracovat až do 18V, některé zdroje tvrdí až 16,5V, ale nejrychlejší mikroobvod, který budete mít, je stejný jako můj s Alikem a všechno nemusí být tak přesné, takže diagram ukazuje 12V.
Pár slov o schématu:
Hlavní prvky schématu,
A dohromady z toho dostaneme posilovací modul:
- signál generovaný časovačem otevírá a zavírá tranzistor s efektem pole
- otevřením tranzistoru se zkratuje napájecí vedení a energie se akumuluje v indukčnosti L1
- sepnutím tranzistor uvolní energii uloženou v induktoru, která se usměrní pomocí diody D1 a nabije kondenzátor C3
- a tak dále v kruhu, ve výsledku je výstupní napětí mnohem vyšší než výstupní.
Jako voltmetr můžete dát levný voltmetr od Alika do 100V.
Výstupní proud tohoto obvodu je 0,004A, což je pro člověka zcela bezpečné, proto i přes výstupní napětí 70-80V můžete sondy držet rukama, zároveň tento proud stačí k zapálení jakékoliv LED a napětí 70V pro zapálení většiny řad LED.
Proudové omezení je určeno hodnotou rezistoru R5 a při hodnotě 10 kOhm je proud, jak jsem uvedl výše, 0,004A, pokud potřebujete zvýšit výstupní proud, snížíme odpor rezistoru R5. Výkon 1/4 wattu pro tento rezistor je také dostačující na to, aby se při sepnutých výstupních sondách ani nezahřál, proto je obvod považován za nezabitý.
V době testování LED nebo LED řetězců tester ukazuje zapalovací napětí, ale nejedná se o provozní napětí. Tuto skutečnost však lze využít pro kontrolu a stanovení provozního napětí zenerových diod. Tito. v době připojení zenerovy diody k tomuto obvodu. dostaneme parametrický stabilizátor. a voltmetr ukazuje stabilizační napětí zenerovy diody.
Video sestavení a testy takového zařízení:
