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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Indicador de voltaje de red en el chip LM3914N-1. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Tecnología de medición En el indicador de tensión de red, es conveniente utilizar una regla de LEDs convencionales situados en línea recta o en un arco de círculo, imitando la escala de un puntero metro. Leer las lecturas de dicho indicador es casi tan conveniente como un indicador de carátula. El uso de LEDs de diferentes colores de brillo llama la atención en caso de situaciones de emergencia. Las lecturas de dicho indicador se pueden monitorear en condiciones de poca iluminación y desde una distancia considerable.
El esquema del indicador propuesto se muestra en la fig. 1. Está hecho en el chip LM3914N-1, que es un convertidor de código de voltaje de CC a diez posiciones. Las salidas del microcircuito permiten la conexión directa, sin resistencias limitadoras de corriente, con los cátodos de los LED, cuyos ánodos están conectados al más de la fuente de alimentación. Si es necesario, el microcircuito también puede controlar indicadores LCD o luminiscentes al vacío. Puede funcionar en dos modos: "escala continua" (el número de LED encendidos es proporcional al voltaje de entrada) y "punto flotante" (solo un LED está encendido, cuyo número es proporcional al voltaje de entrada). El dispositivo propuesto utiliza un segundo modo más económico (para ello se deja libre el pin 9 del chip LM3914N-1). El voltaje de CC suministrado a la entrada del microcircuito se forma a partir de la red de CA utilizando un rectificador de media onda de los diodos VD6, VD7. Se reduce al nivel requerido usando un divisor de voltaje resistivo ajustable R3R4. El diodo zener VD150 de alto voltaje (4 V) elimina el exceso de voltaje "estirando" la escala del dispositivo. El diodo zener VD5 limita las sobretensiones de corta duración que siempre son posibles en la red a un valor seguro para la entrada del microcircuito. La capacidad del condensador de filtrado C5 se elige de modo que la amplitud de la ondulación de la tensión rectificada sea suficiente para garantizar que, en valores intermedios de la tensión de red, no se encienda uno, sino dos LED adyacentes, lo que aumenta la precisión de la estimación de voltaje "a ojo". Tenga en cuenta que en el modo de "punto flotante", el LED HL1 no se apaga cuando otros LED están encendidos, sino que solo brilla con un brillo reducido, lo que le permite ver el "comienzo" de la escala. Se apaga completamente solo a un voltaje por debajo del brillo correspondiente con brillo completo. Las resistencias R7-R9 están diseñadas para igualar el brillo del brillo de diferentes tipos de LED. Si esto no es necesario, las resistencias se pueden desechar reemplazándolas con puentes. También puede instalar dichas resistencias en el circuito de otros LED. La tensión de alimentación del microcircuito y los LED se obtuvo mediante un rectificador en los diodos VD1, VD2 con condensadores de extinción C1, C2. Está limitado al valor deseado (12 V) por el diodo zener VD3. La resistencia R1 reduce la corriente de carga de los condensadores C1, C2 cuando el dispositivo está conectado a la red. La resistencia R2 descarga estos condensadores después de desconectarse de la red.
El indicador se montó sobre una placa de material laminar aislante de 90x70 mm, cuya fotografía se muestra en la fig. 2. Las piezas se colocan de tal manera que todas las conexiones se pueden realizar utilizando sus cables y varios puentes del cable de montaje. El montaje en superficie reduce la probabilidad de ruptura a lo largo de la superficie de la placa de circuito impreso entre los bordes delgados de los conductores con un gran potencial. diferencia En los dispositivos industriales, este problema se resuelve no solo aumentando los espacios entre los conductores, sino también los espacios de aire especialmente ubicados en el camino de posibles rupturas superficiales en el dieléctrico del tablero. La resistencia R1 es deseable para usar un cable o especial importado en una caja gris mate. Las resistencias MLT y similares no son adecuadas aquí, su capa conductora puede quemarse hasta romperse después de unos pocos enchufes en la red. Es deseable utilizar una resistencia de sintonización R4 de varias vueltas, por ejemplo, SP5-22. Las resistencias de corte SPZ-38 y otras en versión abierta no son adecuadas para este dispositivo debido a su baja confiabilidad y estabilidad. Para mejorar la suavidad del ajuste y su estabilidad, puede usar una resistencia de corte más pequeña que la indicada en el diagrama de clasificación conectando una resistencia constante seleccionada en serie con ella. Condensadores C1, C2: película K73-17, K73-24, K73-39 para un voltaje constante de al menos 630 V. Los análogos importados de estos condensadores suelen ser condensadores de óxido menos confiables: K50-35 o importados. Condensador cerámico C4 - para montaje en superficie. Está soldado directamente a los pines de alimentación del chip DD1. Los diodos 1N4007 se pueden reemplazar con 1 N4006, KD243Zh, KD247D, KD257D. Diodo zener R2K: en R2M o cualquier otro de baja potencia con un voltaje de estabilización de 140 ... 155 V. Dichos diodos zener se usan ampliamente en los televisores con cinescopio modernos, y su adquisición generalmente no causa problemas. El diodo zener 1N4738A se puede reemplazar con KS182Ts, KS182Ts1, 2S175Ts, 2S175K1, KS175Ts. El transistor de la serie KT315 también es adecuado. KT3102: la salida de su emisor está conectada al terminal positivo del condensador C5, el terminal base está conectado al terminal negativo y el terminal colector se deja libre. El diodo zener D815D reemplazará a dos diodos zener 1 N5341 conectados en serie. Un análogo del chip LM3914N-1 es el LM3914V, fabricado en un paquete de montaje en superficie. Los chips LM3915, LM3916 también son adecuados. Los LED de los tipos indicados en el diagrama, si es necesario, pueden ser reemplazados por cualquier otro que sea adecuado en términos de color y brillo del brillo, así como el tamaño de la caja. No deben colocarse demasiado cerca, esto dificultará la interpretación de las lecturas del indicador. Es conveniente ajustar y comprobar el indicador mediante un autotransformador regulable (LATR). Al configurar el voltaje a exactamente 220 V, la resistencia R4 ajustada garantiza que solo el LED HL5 se encienda con todo su brillo (como ya se mencionó, el LED HL1 brilla "a medias"). Una ligera desviación del voltaje del nominal debería conducir a la inclusión de los LED vecinos HL4 o HL6 con un brillo pequeño. Además, al cambiar el voltaje suministrado al indicador, se notan sus valores correspondientes a la mitad de las zonas de brillo con el brillo máximo de cada uno de los LED. Son estos valores los que deben escribirse en los LED del dispositivo terminado, los indicados en el diagrama son indicativos. Hay que tener en cuenta que los multímetros digitales baratos de la serie 830-838 miden tensión alterna, cuyo valor es de unos 220 V con un error absoluto de hasta ± 10 V. Por tanto, es recomendable utilizar un instrumento más preciso como voltímetro de referencia al calibrar el indicador. Puede ampliar o reducir el rango de valores de voltaje que muestra el indicador seleccionando el diodo zener VD4, respectivamente, con un voltaje de estabilización más bajo o más alto. Si conecta los pines 9 y 3 del microcircuito LM3914N-1, el indicador funcionará en el modo de "escala continua", en el que todos los LED desde HL1 hasta el voltaje medido correspondiente se encienden simultáneamente. Dado que la corriente consumida por el dispositivo en este caso aumentará significativamente, es necesario duplicar la capacitancia de los condensadores C1 y C2 y alimentar el diodo zener VD3 con un disipador de calor con un área de aproximadamente 50 cm2. Se debe aumentar el valor de la resistencia R5 a 18 kOhm y se debe repetir la graduación de la escala de LED. Al trabajar con el indicador, debe recordar que sus elementos están bajo tensión de red y tomar las medidas de cuidado y seguridad necesarias. Autor: A. Butov, pág. Kurba, región de Yaroslavl; Publicación: radioradar.net
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