Indicateur de tension secteur sur la puce LM3914N-1. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Dans l'indicateur de tension secteur, il est pratique d'utiliser une règle de LED conventionnelles situées sur une ligne droite ou sur un arc de cercle, imitant l'échelle d'un compteur à aiguille. La lecture des lectures d'un tel indicateur est presque aussi pratique qu'un indicateur à cadran. L'utilisation de LED de différentes couleurs de lueur attire l'attention en cas de situations d'urgence. Les lectures d'un tel indicateur peuvent être surveillées dans de mauvaises conditions d'éclairage et à une distance considérable.

Le schéma de l'indicateur proposé est illustré à la fig. 1. Il est fabriqué sur la puce LM3914N-1, qui est un convertisseur de tension continue en code à dix positions. Les sorties du microcircuit permettent une connexion directe, sans résistances de limitation de courant, avec les cathodes des LED dont les anodes sont connectées au plus de la source d'alimentation. Si nécessaire, le microcircuit peut également contrôler des indicateurs luminescents sous vide ou LCD.

Riz. 1 (cliquez pour agrandir)

Il peut fonctionner en deux modes : "échelle continue" (le nombre de LED allumées est proportionnel à la tension d'entrée) et "virgule flottante" (une seule LED est allumée, dont le nombre est proportionnel à la tension d'entrée). Le dispositif proposé utilise un deuxième mode plus économique (pour cela, la broche 9 de la puce LM3914N-1 est laissée libre).

La tension continue fournie à l'entrée du microcircuit est formée à partir du réseau alternatif à l'aide d'un redresseur demi-onde à partir des diodes VD6, VD7. Elle est réduite au niveau requis à l'aide d'un diviseur de tension résistif réglable R3R4. La diode Zener VD150 haute tension (4 V) élimine la tension excessive en "étirant" l'échelle de l'appareil. La diode zener VD5 limite les surtensions de courte durée toujours possibles dans le réseau à une valeur sûre pour l'entrée du microcircuit.

La capacité du condensateur de lissage C5 est choisie de telle sorte que l'amplitude des ondulations de tension redressées soit suffisante pour garantir qu'à des valeurs intermédiaires de la tension secteur, non pas une, mais deux LED adjacentes s'allument. Cela augmente la précision de l'estimation de la contrainte « à l'œil nu ».

Veuillez noter qu'en mode « virgule flottante », la LED HL1 ne s'éteint pas lorsque d'autres LED sont allumées, mais brille uniquement avec une luminosité réduite, permettant de voir le « début » de l'échelle. Il ne s'éteint complètement qu'à une tension inférieure à la lueur correspondante à pleine luminosité.

Les résistances R7-R9 sont conçues pour égaliser la luminosité de la lueur de différents types de LED. Si cela n'est pas nécessaire, les résistances peuvent être jetées en les remplaçant par des cavaliers. Vous pouvez également installer de telles résistances dans le circuit d'autres LED.

La tension d'alimentation du microcircuit et des LED a été obtenue à l'aide d'un redresseur sur diodes VD1, VD2 avec des condensateurs d'extinction C1, C2. Elle est limitée à la valeur souhaitée (12 V) par la diode Zener VD3. La résistance R1 réduit le courant de charge des condensateurs C1, C2 lorsque l'appareil est connecté au réseau. La résistance R2 décharge ces condensateurs après avoir été débranchée du secteur.

L'indicateur a été monté sur une carte constituée d'un matériau en feuille isolante de 90x70 mm. Sa photographie est présentée sur la Fig. 2. Les pièces sont placées de telle manière que toutes les connexions puissent être établies à l'aide de leurs fils et de quelques cavaliers du fil de montage. Le montage en surface réduit le risque de panne le long de la surface de la carte de circuit imprimé entre les bords minces des conducteurs présentant une grande différence de potentiel. Dans les appareils industriels, ce problème est résolu non seulement en augmentant les écarts entre les conducteurs, mais également par des entrefers dans le diélectrique de la carte spécialement situés sur le chemin d'éventuelles pannes superficielles.

Fig. 2

Il est conseillé d'utiliser la résistance R1 ou un fil spécial importé dans un boîtier gris mat. Les résistances MLT et similaires ne conviennent pas ici. leur couche conductrice peut griller jusqu'à se briser après plusieurs inclusions de l'appareil dans le réseau.

Il est conseillé d'utiliser une résistance ajustable R4 multitours, telle que SP5-22. Les résistances ajustables SPZ-38 et autres en version ouverte ne conviennent pas à cet appareil en raison de leur faible fiabilité et stabilité. Pour améliorer la fluidité du réglage et sa stabilité, vous pouvez utiliser une résistance d'ajustement d'une valeur inférieure à celle indiquée dans le schéma en connectant une résistance constante sélectionnée en série avec celle-ci.

Condensateurs C1, C2 - film K73-17, K73-24, K73-39 pour une tension constante d'au moins 630 V. Les analogues importés de ces condensateurs sont généralement moins fiables. Condensateurs à oxyde - K50-35 ou importés. Condensateur céramique C4 - pour montage en surface. Il est soudé directement sur les broches d'alimentation de la puce DD1.

Les diodes 1N4007 peuvent être remplacées par 1N4006 KD243Zh, KD247D, KD257D. Diode Zener R2K - sur R2M ou tout autre diode de faible puissance avec une tension de stabilisation de 140 ... 155 V. De telles diodes Zener sont largement utilisées dans les téléviseurs kinéscopes modernes et leur acquisition ne pose généralement pas de problèmes. La diode Zener 1N4738A peut être remplacée par KS 182Ts, KS 182Ts1, 2S175Ts, 2S175K1, KS175Ts. Le transistor de la série KT315 KT3102 convient également - la sortie de son émetteur est connectée à la borne positive du condensateur C5, la borne de base est connectée à la borne négative et la borne collecteur est laissée libre. La diode Zener D815D remplacera deux diodes Zener 1N5341 connectées en série, un analogue du microcircuit LM3914N-1 - LM3914V, réalisé dans un boîtier monté en surface. Les puces LM3915, LM3916 conviennent également. Les LED des types indiqués dans le schéma, si nécessaire, peuvent être remplacées par d'autres adaptées en termes de couleur et de luminosité de la lueur, ainsi que de taille du boîtier. ils ne doivent pas être placés trop près, cela rendra difficile l'interprétation des lectures de l'indicateur.

Il est pratique de régler et de vérifier l'indicateur à l'aide d'un autotransformateur réglable (LATR). En réglant la tension à exactement 220 V, la résistance ajustée R4 garantit que seule la LED HL5 est allumée à pleine luminosité (comme déjà mentionné, la LED HL1 brille « sans enthousiasme »). Un léger écart de tension par rapport à la tension nominale devrait conduire à l'inclusion des LED voisines HL4 ou HL6 avec une faible luminosité. De plus, en modifiant la tension fournie à l'indicateur, ses valeurs correspondant au milieu des zones lumineuses avec la luminosité maximale de chacune des LED sont notées. ce sont ces valeurs qui doivent être inscrites au niveau des LED de l'appareil fini, celles indiquées sur le schéma sont indicatives.

Il convient de garder à l'esprit que les multimètres numériques bon marché de la série 830-838 mesurent une tension alternative dont la valeur est d'environ 220 V avec une erreur absolue allant jusqu'à ± 10 V. Par conséquent, il est conseillé d'utiliser un appareil plus précis. comme voltmètre de référence lors de l’étalonnage de l’indicateur. Vous pouvez élargir ou réduire la plage de valeurs de tension affichée par l'indicateur en sélectionnant respectivement la diode Zener VD4 avec une tension de stabilisation inférieure ou supérieure.

Si vous connectez les broches 9 et 3 du microcircuit LM3914N-1, l'indicateur fonctionnera en mode "échelle continue", dans lequel toutes les LED de HL1 à la tension mesurée correspondante s'allumeront simultanément. Étant donné que le courant consommé par l'appareil dans ce cas augmentera considérablement, il est nécessaire de doubler la capacité des condensateurs C1 et C2, et d'alimenter la diode Zener VD3 avec un dissipateur thermique d'une superficie d'environ 50 cm.

Lorsque vous travaillez avec l'indicateur, vous devez vous rappeler que ses éléments sont sous tension secteur et prendre les mesures de précaution et de sécurité nécessaires.

Auteur : Butov A.

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