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。

拟议指标的图表如图 1 所示。 3914. 它是在LM1N-XNUMX芯片上制作的，该芯片是一个直流电压转换器到十位代码。微电路的输出允许直接连接到LED的阴极，而无需限流电阻，LED的阳极连接到电源的正极。如果需要，微电路还可以控制真空荧光灯或液晶显示器。

米。 1（点击放大）

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，使得整流电压脉动的幅度足够大，使得在电源电压的中间值时，不是一个而是两个相邻的 LED 点亮。这提高了肉眼评估电压的准确性。

请注意，在“浮点”模式下，当其他 LED 打开时，HL1 LED 不会熄灭，而只是以降低的亮度发光，让您看到刻度的“开始”。只有当电压低于其全亮度发光时，它才会完全熄灭。

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 的电源电压通过使用二极管 VD1、VD2 和猝灭电容器 C1、C2 的整流器获得。通过齐纳二极管 VD12 将其限制为所需值 (3 V)。当设备连接到网络时，电阻器 R1 减少电容器 C1、C2 的充电电流。与网络断开后，电阻器 R2 对这些电容器进行放电。

该指示器安装在一块由 90x70 mm 绝缘板材制成的板上。她的照片如图所示。 2. 部件的放置方式使得所有连接都可以使用其引线和安装线上的一些跳线进行。表面安装降低了具有大电位差的导体薄边缘之间沿印刷电路板表面击穿的可能性。在工业设备中，这个问题不仅可以通过增加导体之间的间隙来解决，还可以通过专门位于可能的表面击穿路径上的板电介质中的气隙来解决。

LM3914N-1 芯片上的电源电压指示器
图。 2

电阻R1最好使用铁丝或特殊进口的磨砂灰色外壳。 MLT 电阻器等不适合这里。在网络中多次包含器件后，它们的导电层可能会烧毁。

建议使用多匝调谐电阻R4，例如SP5-22。 SPZ-38 等开放式设计的微调电阻可靠性和稳定性较低，不适合该器件。为了增加调节的平滑性和稳定性，可以通过串联选定的恒定电阻来使用比图中所示值更低的调谐电阻。

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不太可靠。氧化物电容——K50-35或进口。陶瓷电容器 C4 - 用于表面安装。它直接焊接到DD1芯片的电源引脚上。

二极管1N4007可以用1N4006 KD243ZH、KD247D、KD257D替代。 R2K 齐纳二极管 - 在 R2M 或任何其他稳定电压为 140 ... 155 V 的低功耗二极管上。这种齐纳二极管广泛用于现代显像管电视中，购买它们通常不会引起问题。齐纳二极管 1N4738A 可用 KS 182Ts、KS 182Ts1、2S175Ts、2S175K1、KS175Ts 替换。 KT315 KT3102系列的晶体管也适用——其发射极的输出连接到电容器C5的正极端子，基极端子连接到负极端子，集电极端子悬空。 D815D 齐纳二极管将取代两个串联的 1N5341 齐纳二极管，这是 LM3914N-1 微电路 - LM3914V 的模拟，采用表面贴装封装。 LM3915、LM3916 微电路也适用。如有必要，图中所示类型的 LED 可以替换为在发光颜色和亮度以及外壳尺寸方面合适的任何其他 LED。它们不应放置得太近，这将导致难以解读指标读数。

使用可调自耦变压器（LATR）可以方便地调节和检查指示器。通过将电压精确设置为 220 V，调节电阻器 R4 可确保只有 HL5 LED 以全亮度打开（如前所述，HL1 LED 以“全强度”发光）。电压与标称值的微小偏差会导致相邻的 HL4 或 HL6 LED 以低亮度点亮。接下来，通过更改提供给指示器的电压，记下与每个 LED 最大亮度的发光区域中间相对应的值。这些是应为成品设备的 LED 写入的值；图中所示的值是近似值。

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，绝对误差高达±10 V。因此，建议使用更准确的设备校准指示器时作为参考电压表。您可以通过分别选择具有较低或较高稳定电压的VD4齐纳二极管来扩大或缩小指示器显示的电压值范围。

如果连接 LM9N-3 微电路的引脚 3914 和 1，指示器将在“连续刻度”模式下工作，其中 HL1 的所有 LED 同时打开到相应的被测电压。由于这种情况下器件消耗的电流会明显增加，因此需要将电容器C1和C2的电容加倍，并为稳压二极管VD3提供面积约为50 cm的散热片。电阻器 R5 应增加至 18 kOhm，并应重复 LED 刻度校准。

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：布托夫 A.

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