LM3914N-1 芯片上的电源电压指示器。方案、说明

LM3914N-1 芯片上的电源电压指示器。无线电电子电气工程百科全书

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在市电电压指示器中，可以方便地使用位于直线或圆弧上的传统LED的标尺，模仿百分表的刻度。读取这种指示器的读数几乎与百分表一样方便。在紧急情况下，使用不同发光颜色的 LED 引起了人们的注意。这种指示器的读数可以在光线不足的情况下和相当远的距离进行监测。

米。 1（点击放大）

建议指标的方案如图 1 所示。 3914、在LM1N-XNUMX芯片上制作，为直流电压到十位码转换器。微电路的输出允许直接与 LED 的阴极连接，无需限流电阻，LED 的阳极连接到电源的正极。如有必要，该微电路还可以控制真空发光或 LCD 指示器。

它可以工作在两种模式：“连续刻度”（点亮的LED数量与输入电压成正比）和“浮点”（仅点亮一个LED，其数量与输入电压成正比）。建议的设备使用更经济的第二种模式（为此，LM9N-3914 芯片的引脚 1 空闲）。

提供给微电路输入的直流电压由交流网络使用二极管 VD6、VD7 的半波整流器形成。使用可调电阻分压器 R3R4 将其降低到所需水平。高压 (150 V) VD4 齐纳二极管通过“拉伸”设备的规模来消除过电压。 VD5 齐纳二极管将网络中始终可能出现的短期电压浪涌限制在对微电路输入安全的值。

选择平滑电容器 C5 的电容，使得整流电压纹波的幅度足以确保在电源电压的中间值时，不是一个，而是两个相邻的 LED 点亮。这增加了准确度电压估计“通过眼睛”。

请注意，在“浮点”模式下，当其他 LED 亮起时，HL1 LED 不会熄灭，而只会以降低的亮度发光，让您看到刻度的“开始”。它只有在低于相应辉光的电压下才能完全熄灭，并具有全亮度。

电阻器 R7-R9 旨在均衡不同类型 LED 的发光亮度。如果这不是必需的，可以通过用跳线替换电阻器来丢弃它们。您也可以在其他 LED 的电路中安装此类电阻器。

微电路和 LED 的电源电压是使用二极管 VD1、VD2 上的整流器和淬火电容器 C1、C2 获得的。 VD12 齐纳二极管将其限制在所需值 (3 V)。电阻R1在设备接入网络时降低电容C1、C2的充电电流，电阻R2在断开网络后对这些电容放电。

LM3914N-1 芯片上的电源电压指示器

指示器安装在一块由 90x70 毫米绝缘片材制成的板上。其照片如图 2 所示。 XNUMX. 零件的放置方式使得所有连接都可以使用它们的引线和安装线上的几个跳线进行区别在工业设备中，这个问题不仅通过增加导体之间的间隙来解决，而且还通过专门位于电路板电介质中可能的表面击穿路径中的气隙来解决。

电阻R1最好使用进口线材或特殊哑光灰色外壳。电阻MLT等不适合在这里，它们的导电层在插入网络几下后就会烧毁。

最好使用多匝调谐电阻R4，例如SP5-22。由于可靠性和稳定性较低，开放版本的微调电阻 SPZ-38 和其他电阻不适合该设备。为提高调整的平滑度和稳定性，可以通过串联选定的恒定电阻来使用小于额定值图所示的微调电阻。

电容器 C1、C2 - 薄膜 K73-17、K73-24、K73-39 用于至少 630 V 的恒定电压这些电容器的进口类似物通常是可靠性较差的氧化物电容器 - K50-35 或进口。陶瓷电容器 C4 - 用于表面贴装。它直接焊接到 DD1 芯片的电源引脚上。

二极管 1N4007 可替换为 1 个 N4006、KD243Zh、KD247D、KD257D。 R2K 齐纳二极管 - 在 R2M 或任何其他具有 140 ... 155 V 稳定电压的低功率二极管上。这种齐纳二极管广泛用于现代显像管电视，它们的获取通常不会造成问题。稳压二极管1N4738A可以换成KS182Ts、KS182Ts1、2S175Ts、2S175K1、KS175Ts。 KT315 系列的晶体管也适用。 KT3102——其发射极的输出接电容C5的正极，基极接负极，集电极空着。 D815D 齐纳二极管将取代两个串联的 1 个 N5341 齐纳二极管。

LM3914N-1 芯片的类似物是 LM3914V，采用表面贴装封装。芯片 LM3915、LM3916 也适用。如有必要，图中所示类型的 LED 可以替换为任何其他适合发光颜色和亮度以及外壳尺寸的 LED。它们不应放置得太近，这将难以解释指标读数。

使用可调自耦变压器（LATR）可以方便地调整和检查指示器。通过将电压精确设置为 220 V，调整后的电阻器 R4 确保只有 HL5 LED 以全亮度打开（如前所述，HL1 LED “半心半意”地发光）。电压与标称值的轻微偏差应导致包含具有小亮度的相邻 LED HL4 或 HL6。此外，通过改变提供给指示器的电压，它的值对应于每个 LED 的最大亮度的发光区域的中间。应该在成品设备的 LED 上写入这些值，图中所示的值是指示性的。

需要注意的是，830-838系列的廉价数字万用表测量交流电压，其值约为220 V，绝对误差可达±10 V。因此，建议使用更精确的仪器作为校准指示器时的参考电压表。您可以通过选择VD4稳压二极管分别扩大或缩小指示灯显示的电压值范围，具有较低或较高的稳压电压。如果连接LM9N-3微电路的3914脚和1脚，仪表将工作在“连续刻度”模式下，从HL1到对应测量电压的所有LED同时点亮。由于这种情况下器件消耗的电流会显着增加，因此需要将电容 C1 和 C2 的电容加倍，并为稳压二极管 VD3 提供面积约为 50 cm2 的散热片。电阻器 R5 的值应增加到 18 kOhm，并且应重复 LED 刻度的刻度。

使用指示器时，您必须记住其元件处于电源电压下，并采取必要的小心和安全措施。

作者：A. Butov，p. XNUMX。库尔巴，雅罗斯拉夫尔地区；出版物：radioradar.net

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