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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. / Dispositivos eléctricos varios 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 diagrama del indicador propuesto se muestra en la Fig. 1. Está fabricado con el chip LM3914N-1, que es un convertidor de voltaje CC a un código de diez posiciones. Las salidas del microcircuito permiten la conexión directa, sin resistencias limitadoras de corriente, a los cátodos de los LED, cuyos ánodos están conectados al positivo de la fuente de alimentación. Si es necesario, el microcircuito también puede controlar indicadores LCD o fluorescentes de 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 capacitancia del condensador de filtrado C5 se elige de modo que la amplitud de las pulsaciones de tensión rectificada sea suficiente para que en valores intermedios de la tensión de red se enciendan no uno, sino dos LED adyacentes. Esto aumenta la precisión de la evaluación visual del voltaje. Tenga en cuenta que en el modo "punto flotante", el LED HL1 no se apaga cuando se encienden otros LED, sino que solo brilla con brillo reducido, lo que le permite ver el "comienzo" de la escala. Se apaga por completo sólo con un voltaje inferior al correspondiente a su brillo a pleno brillo. 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 para el microcircuito y los LED se obtiene mediante un rectificador que utiliza diodos VD1, VD2 con condensadores de extinción C1, C2. Está limitado al valor requerido (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 un tablero de material aislante en láminas de 90x70 mm. Su fotografía se muestra en la Fig. 2. Las piezas están colocadas de tal manera que todas las conexiones se puedan realizar utilizando sus cables y varios puentes del cable de montaje. El montaje suspendido reduce la probabilidad de rotura a lo largo de la superficie de la placa de circuito impreso entre los bordes delgados de los conductores que tienen una gran diferencia de potencial. En los dispositivos industriales, este problema se resuelve no solo aumentando los espacios entre los conductores, sino también mediante espacios de aire especialmente ubicados en el dieléctrico de la placa en el camino de posibles roturas de la superficie.
Es recomendable utilizar la resistencia R1 bobinada o importada especial en una carcasa gris mate. Las resistencias MLT y similares no son adecuadas en este caso. su capa conductora puede quemarse hasta el punto de romperse después de unas pocas veces de enchufar el dispositivo a la red. Es recomendable utilizar una resistencia de sintonización multivuelta R4, por ejemplo SP5-22. Las resistencias recortadoras SPZ-38 y otras de diseño abierto no son adecuadas para este dispositivo debido a su baja confiabilidad y estabilidad. Para aumentar la suavidad del ajuste y su estabilidad, puede utilizar una resistencia de sintonización de un valor inferior al indicado en el diagrama conectando en serie una resistencia constante seleccionada 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 menos confiables. Condensadores de óxido: 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 por 1N4006 KD243ZH, KD247D, KD257D. Diodo Zener R2K: en R2M o cualquier otro de baja potencia con un voltaje de estabilización de 140...155 V. Estos diodos Zener se utilizan ampliamente en los televisores CRT modernos y su adquisición no suele causar problemas. El diodo Zener 1N4738A se puede sustituir por KS 182Ts, KS 182Ts1, 2S175Ts, 2S175K1, KS175Ts. También es adecuado un transistor de la serie KT315 KT3102: su terminal emisor está conectado al terminal positivo del condensador C5, el terminal base está conectado al terminal negativo y el terminal colector queda libre. El diodo zener D815D reemplazará dos diodos zener 1N5341 conectados en serie, un análogo del microcircuito LM3914N-1 - LM3914V, fabricado en un paquete de montaje en superficie. También son adecuados los microcircuitos LM3915, LM3916. Si es necesario, los LED de los tipos indicados en el diagrama se pueden sustituir por otros que sean adecuados en color y luminosidad, así como en el tamaño de la carcasa. no deben colocarse demasiado cerca, ya que esto dificultará la interpretación de las lecturas del indicador. Es conveniente ajustar y verificar el indicador mediante un autotransformador ajustable (LATR). Al establecer el voltaje exactamente en 220 V, ajustar la resistencia R4 garantiza que solo el LED HL5 se encienda con su brillo máximo (como ya se mencionó, el LED HL1 brilla "con su intensidad máxima"). Una pequeña desviación de tensión respecto al valor nominal debería provocar que los LED HL4 o HL6 adyacentes se enciendan con un brillo reducido. A continuación, cambiando el voltaje suministrado al indicador, observe sus valores correspondientes a la mitad de las zonas de brillo con el brillo máximo de cada LED. Estos son los valores que se deben escribir para los LED del dispositivo terminado, los indicados en el diagrama son aproximados. Hay que tener en cuenta que los multímetros digitales económicos de la serie 830-838 miden la tensión alterna, cuyo valor es de unos 220 V con un error absoluto de hasta ±10 V. Por tanto, es recomendable utilizar un dispositivo 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 un diodo zener VD4 con un voltaje de estabilización mayor o menor, respectivamente. 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 de HL1 se encienden simultáneamente al voltaje correspondiente que se está midiendo. 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 proporcionar al diodo zener VD3 un disipador de calor con un área de aproximadamente 50 cm. La resistencia R5 debe aumentarse a 18 kOhm y se debe repetir la calibración de la escala del 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: Butov A.
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