Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Prosty tester diod LED (Regulowane źródło prądowe)

Owndragon 27 Sep 2022 21:36 4263 21
Testo
  • Witam wszystkich serdecznie,

    chciałbym zaprezentować proste i moim zdaniem dość przydatne urządzenie dla elektronika.

    Jest to bardzo prosty tester diod LED (i nie tylko).

    Urządzenie powstało w celu szybkiego testowania sprawności diod typu LED (przypominam, iż wiele multimetrów
    w teście diody posiada zbyt niskie napięcie żeby zaświecić niektóre diody LED) oraz w celu określenia intensywności
    świecenia diody w zależności od płynącego przez nią prądu.
    Wielokrotnie spotykałem się z diodami które świeciły bardzo intensywnie już przy prądzie pojedynczych miliamperów,
    z kolei niektóre z nich potrzebowały blisko 20mA aby świecenie było zadowalające.

    Urządzenie pozwala też na dość precyzyjne dobranie rezystora dla diody LED w celu osiągnięcia konkretnego prądu diody, w tym celu
    mierzymy spadek napięcia diody LED przy stałym wymuszeniu, a następnie z prawa Ohma oraz napięciowego prawa Kirchhoffa
    obliczamy wartość rezystora.


    Urządzenie jest właściwie źródłem prądowym o czterech nastawach prądu, tj.:
    1mA, 5mA, 10mA oraz 20mA.
    Oczywiście dokładność tych wymuszeń prądu nie jest idealna i zależy m.in od tego jak dokładnie dobierzemy rezystory,
    jednakże dla mnie wystarczające są osiągnięte rezultaty, tj:
    1.127mA, 5.31mA, 9.99mA, 19.86mA.
    Wartość wymuszenia prądu wyraża się następującym wzorem: I=Uref/Re
    gdzie:
    Uref - napięcie odniesienia układu TL431, nominalnie około 2,5V
    Re - wartość rezystancji rezystora dołączonego do emitera tranzystora (dzięki niemu regulujemy nastawy)



    Kluczowymi elementami urządzenia są układ TL431 oraz tranzystor.
    Schemat elektryczny urządzenia prezentuje się następująco:
    Prosty tester diod LED (Regulowane źródło prądowe)


    Jak widzimy, jest to bardzo prosta konstrukcja, którą każdy(nawet początkujący) może bez problemu zbudować.
    Wybór nastawy prądu odbywa poprzez dołączenie, do emitera tranzystora, oporu o konkretnej wartości.

    Za zasilanie konstrukcji odpowiada zwykła bateria 9V, oczywiście można zastosować też inne źródła energii lub
    zdecydować się na zasilacz wtyczkowy.

    Urządzenie załączane jest przyciskiem chwilowym, co ma taką zaletę, iż nie można omyłkowo pozostawić urządzenia
    włączonego (pomijam zablokowanie mechaniczne przycisku) co nie doprowadzi do szybkiego wyczerpania baterii.


    Budowa mechaniczna urządzenia prezentuje się następująco:
    Prosty tester diod LED (Regulowane źródło prądowe)
    Prosty tester diod LED (Regulowane źródło prądowe)


    Widzimy przycisk chwilowy, selektor obrotowy, złącze żeńskie typu goldpin oraz dwa gniazda bananowe 5mm.

    A tak oto wygląda wnętrze naszego urządzenia:
    Prosty tester diod LED (Regulowane źródło prądowe)


    Gniazda bananowe mają dwie funkcje: możliwość dołączenie zewnętrznego woltomierza celem pomiaru napięcia przewodzenia
    diody, natomiast druga funkcja to opcjonalne przyłączenie sond zewnętrznych i pomiar nimi diod.


    Poniżej kilka zdjęć z działania urządzenia.
    Prosty tester diod LED (Regulowane źródło prądowe)
    Prosty tester diod LED (Regulowane źródło prądowe) Prosty tester diod LED (Regulowane źródło prądowe)



    Z góry dziękuję za wszelkie uwagi dotyczące urządzenia i pozdrawiam serdecznie.

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    Owndragon
    Level 17  
    Offline 
    Has specialization in: sprzęt audio
    Owndragon wrote 611 posts with rating 95, helped 32 times. Been with us since 2016 year.
  • Testo
  • #2
    spec220
    Level 28  
    Witam.
    Nie prościej tego było zrobić np. na LM317L w roli źródła prądowego?

    Co się dzieje kiedy miliamperomierzem zewrę wejście pomiarowe? Układ trzyma stabilnie prąd? Bo z tego co pamiętam spadek napięcia dla TL431 pry max wysterowaniu wynosi ok. 1,8V, czyli jeszcze w granicach wysterowania tranzystora. Czy policzone rezystory za przełącznikiem rekompensują ten spadek, tak że prąd niezależnie od obciążenia na danej nastawie popłynie taki sam?
  • Testo
  • #3
    Owndragon
    Level 17  
    Witam, dziękuję za odpowiedź.

    Zastanawiałem się nad użyciem LM317 w roli źródła prądowego, jednak trochę było mi go szkoda, a że mam dość sporo układów TL431 (a tranzystorów NPN małej mocy każdy elektronik ma multum) to postanowiłem zastosować takie rozwiązanie.


    Co do Twojego pytania, to wykazane dokładności pomiaru prądu robiłem właśnie zwierając pola testowe miliamperomierzem.
    Potem w szereg z diodą LED również tym przyrządem i wyniki takie same.

    Pozdrawiam
  • #4
    spec220
    Level 28  
    Owndragon wrote:
    Co do Twojego pytania, to wykazane dokładności pomiaru prądu robiłem właśnie zwierając pola testowe miliamperomierzem.
    Potem w szereg z diodą LED również tym przyrządem i wyniki takie same.

    Nawet na tym najniższym odczepie 122R ?
    Wysterowywujesz tranzystor rezystorem 1K, a dioda TL431 nie ogranicza poniżej 0,6V, tylko ok. 1,8V, a przy rezystorze R1 = 1K tranzystor dostanie już dobre wysterowanie w granicach 1mA dla nowej baterii 9V. (być może się mylę)
  • #8
    Mlody_Zdolny
    Level 23  
    spec220 wrote:
    Bo z tego co pamiętam spadek napięcia dla TL431 pry max wysterowaniu wynosi ok. 1,8V, czyli jeszcze w granicach wysterowania tranzystora.

    Bez obaw, na rezystorze pomiarowym odkłada się 2,5 V, czyli na bazie jest 2,5 + 0,7 = 3,2 V. Poniżej tego napięcia tranzystor w tym układzie przestaje przewodzić.
  • #9
    spec220
    Level 28  
    W sumie ok. bo dochodzi jeszcze spadek 2,5V na rezystorze źródłowym + spadek napięcia na złączu tranzystora co daje ponad 3V

    Dodano po 1 [minuty]:

    Mlody_Zdolny wrote:
    Bez obaw, na rezystorze pomiarowym odkłada się 2,5 V

    Późno jest jakoś przeoczyłem
  • #10
    gemiel
    Level 25  
    Jeśli nie potrzebujemy regulowanego źródła prądu, a jedynie kilka stałych wyjść - wystarczy zastosować gotowe elementy, które są do tego przeznaczone np.:
    AL5809-20S1-7 ogranicza do 20mA, AL5809-30P1-7 do 30mA itd. Potrzebuję 150mA to kupuję AL5809-150P1-7.
    Cała gama tych elementów jest dostępna za drobne pieniądze. Ja kupuję w TME, ale pewnie są dostępne też w innych firmach.
    Obudowa 2 pin, wystarczy włączyć szeregowo z odbiornikiem np. LED. Bez liczenia, kombinowania schematu, cały tester LED można zlutować w kilka minut na płytce uniwersalnej.
  • #11
    Mlody_Zdolny
    Level 23  
    Jak ktoś chce element ograniczający prąd może po prostu zastosować pojedynczy jFET + rezystor albo układ 2xNPN/PNP plus 2 rezystory z elektronicznego złomu.
  • #13
    krzbor
    Level 24  
    Uważam, że układ jest ciekawy i przydatny, szczególnie jeśli ktoś często dobiera diody LED. Jeśli dioda D2 ma zabezpieczać przed odwrotną polaryzacją, to lepiej ją wsadzić przed kondensatorem 10uF.
  • #14
    Piottr242
    Level 23  
    gemiel wrote:
    Jeśli nie potrzebujemy regulowanego źródła prądu, a jedynie kilka stałych wyjść - wystarczy zastosować gotowe elementy, które są do tego przeznaczone np.:
    AL5809-20S1-7 ogranicza do 20mA, AL5809-30P1-7 do 30mA itd. Potrzebuję 150mA to kupuję AL5809-150P1-7.
    Cała gama tych elementów jest dostępna za drobne pieniądze.

    Sprawdziłem i ta cała gama kończy się na prądzie 15 mA. na 10 i 5mA nie produkują.
  • #15
    rb401
    Level 38  
    Twój tester w praktyce może okazać się bardzo przydatny. Stabilizacja prądu LED aż za dobra. Za to duży plus.
    Ale osobiście mam zastrzeżenia do samej ergonomii tego testera.
    Jeśli przykładowo mam LED luzem i chciałbym ją sprawdzić i dobrać optymalny prąd, to wtykam przewody i używając dwóch rąk z końcówkami dotykam je do LED. Trzecią ręką naciskam przycisk zasilania lub pokręcam przełącznik. Ok, rozumiem.
    Ale nie każdy ma trzy ręce ;).
    Konkretnie, brakuje mi bardzo na tym Twoim testerku jakiegokolwiek gniazdka do wtykania LED, pomimo że jest sporo miejsca.
    Jak choćby coś jak w tym chińskim testerze:
    Prosty tester diod LED (Regulowane źródło prądowe)
    Który ma gniazdka, choć znów parametrami zadawanego prądu jest przy Twoim, dziadostwem. Bo w zasadzie to tylko skrzynka z opornikami dobranymi na oko gdzie prąd płynący przez LED w zasadzie tylko z grubsza koreluje z wartościami opisanymi na obudowie.
  • #16
    spec220
    Level 28  
    rb401 wrote:
    Który ma gniazdka, choć znów parametrami zadawanego prądu jest przy Twoim, dziadostwem. Bo w zasadzie to tylko skrzynka z opornikami dobranymi na oko gdzie prąd płynący przez LED w zasadzie tylko z grubsza koreluje z wartościami opisanymi na obudowie.

    No ale jak masz taką obudowę, to do środka można wrzucić własną elektronikę. >> Dużo roboty z tym nie ma.
  • #17
    krzbor
    Level 24  
    rb401 wrote:
    Konkretnie, brakuje mi bardzo na tym Twoim testerku jakiegokolwiek gniazdka do wtykania LED, pomimo że jest sporo miejsca.

    Czy mówisz o tym?
    Prosty tester diod LED (Regulowane źródło prądowe)
  • #18
    rb401
    Level 38  
    krzbor wrote:
    Czy mówisz o tym?


    O właśnie. Jakoś przeoczyłem to na zdjęciach i błędnie zasugerowałem się tym że tylko gniazdka na bananki są jedynym wyjściem.
    Tak że zwracam honor autorowi wątku. Jeśli jest to gniazdo to nie mam już żadnych zastrzeżeń.


    spec220 wrote:
    No ale jak masz taką obudowę, to do środka można wrzucić własną elektronikę. >> Dużo roboty z tym nie ma.


    Myślałem o tym nawet ale mi szybko przeszło. By "ucywilizować" ten chiński tester potrzeba by dwudziestu indywidualnie skalibrowanych źródeł prądowych. Tak że skończyło się na kilku prostych poprawkach by dało się go sensownie używać.
    Tu "elektronika" tego testera po korekcie:
    Prosty tester diod LED (Regulowane źródło prądowe)


    Ale i tak ten tester jest przydatny do szybkiego sprawdzenia LED. Też daje możliwość porównania jasności, barwy diod pracujących z takim samym opornikiem szeregowym co czasami jest cenne.
    A na koniec, kosztował mnie 7zł z darmową przesyłką z Chin.
  • #19
    spec220
    Level 28  
    rb401 wrote:
    Myślałem o tym nawet ale mi szybko przeszło. By "ucywilizować" ten chiński tester potrzeba by dwudziestu indywidualnie skalibrowanych źródeł prądowych.

    Niby dlaczego?
    Autor tematu ma jedno wyjście i przełącznik, Ty nie masz przełącznika, ale za to 20 wyjść. Wystarczy jedno źródło prądowe :)
    Dla chcącego nic trudnego.
  • #20
    rb401
    Level 38  
    spec220 wrote:
    Ty nie masz przełącznika, ale za to 20 wyjść. Wystarczy jedno źródło prądowe
    Dla chcącego nic trudnego.


    Nie za bardzo nadążam za Tobą.
    Ten chiński tester ma akurat cenną cechę że można zaświecić naraz kilka różnych LED zasilanych z takiego samego lub różnego prądu napisanego na obudowie a w rzeczywistości, z takimi samym lub różnymi opornikami szeregowymi. Ale LEDy w tych sytuacjach pozostają zupełnie od siebie niezależne. Dlatego według mnie potrzebne by było jednak wiele osobnych stabilizatorów prądu, by zachować tą funkcjonalność ale już przy rzeczywiście stabilizowanym prądzie.
    Napisz może coś bliżej, jak Ty to widzisz na jednym źródle prądowym.
  • #21
    spec220
    Level 28  
    rb401 wrote:
    Nie za bardzo nadążam za Tobą.
    Ten chiński tester ma akurat cenną cechę że można zaświecić naraz kilka różnych LED zasilanych z takiego samego lub różnego prądu napisanego na obudowie a w rzeczywistości, z takimi samym lub różnymi opornikami szeregowymi. Ale LEDy w tych sytuacjach pozostają zupełnie od siebie niezależne. Dlatego według mnie potrzebne by było jednak wiele osobnych stabilizatorów prądu, by zachować tą funkcjonalność ale już przy rzeczywiście stabilizowanym prądzie.

    Zrozumiałem, że mowa o jednej diodzie. Nie sądziłem, że w czasie takiego testu LED robisz z tego testera "choinkę świąteczną"... Zwracam honor. :)
  • #22
    jarekgol
    Level 30  
    Ewentualnie zasilić źródło z 12V i dawać 2 ledy szeregowo do porównania. Odnośnie ledów to przeglądając tme w samych teoretycznych parametrach już widać duże różnicę.
    @Owndragon jeśli nie pływa Ci to od temperatury tranzystora to fajny pomysł. Ja pamiętam że źródła na 2 tranzystorach mocno pływały, takiego na "zenerze" jeszcze nie budowałem :)
    @gemiel Nie wiedziałem że takie są, dzięki za info. Na stronie tme przykładowy ma podane 60V 20mA czyli 1,2W, czy rzeczywiście da się na tym długotrwale taką moc wydzielić?