低成本少器件的電壓指示器設(shè)計(jì),可實(shí)現(xiàn)不同顏色間轉(zhuǎn)換
發(fā)布時(shí)間:2015-06-04 責(zé)任編輯:sherry
【導(dǎo)讀】本設(shè)計(jì)實(shí)例介紹了兩個(gè)版本的指示燈電路,當(dāng)電池放電時(shí)它能從綠色改變到紅色。雖然有許多電路可以完成這類任務(wù),但一般的電路都太過復(fù)雜, 而且成本高。本設(shè)計(jì)實(shí)例所述的方法使用了數(shù)量絕對(duì)最少的低成本器件:1個(gè)雙色LED和4個(gè)其他元件。
圖1顯示的是最簡(jiǎn)單的版本。當(dāng)B+ 端是9 V 時(shí), 僅綠色LED 會(huì)被點(diǎn)亮,因?yàn)镼1基極電壓是1.58V,發(fā)射極電壓是二極管電壓VD(典型值為1.8V),這使得Q1處于關(guān)斷狀態(tài)。隨著電池電壓的下降,D2兩端的電壓幾乎保持不變,但基極電壓會(huì)逐漸下降到Q1開始導(dǎo)通的值。此時(shí)電流將分流進(jìn)D1—紅色LED,并且接收到的電流會(huì)越來越大,直到所有電流流向紅色LED。
圖1:基本的電壓/電池監(jiān)視電路。
對(duì)于典型的雙色LED來說,正向電壓差為0.25V,這也是從綠色到紅色的轉(zhuǎn)換電壓。導(dǎo)致顏色完全改變的B+端電壓變化等于0.25V乘以R1和R2的分壓值:
0.25V×[1+(R1/R2)]
這個(gè)轉(zhuǎn)換的中心電壓是VD-VBE,約為1.2V(VD隨溫度的大多數(shù)變化也要減去)??紤]各種因素,B+端電壓從7.1V變到5.8V時(shí)將導(dǎo)致LED從綠色變到紅色。
不同的LED 組合具有不同的壓差,而這個(gè)壓差有可能不足以實(shí)現(xiàn)完整的顏色轉(zhuǎn)換,但通過給D2串聯(lián)一個(gè)二極管,這個(gè)設(shè)計(jì)仍然可以使用。
圖2用一個(gè)齊納二極管代替了R1,創(chuàng)建了一個(gè)轉(zhuǎn)換窄得多的電路。這個(gè)電路不再有分壓效應(yīng)。B+端0.25V的變化就會(huì)改變LED顏色。轉(zhuǎn)換點(diǎn)是1.2V+VZ(對(duì)于圖中所示器件約為7.2V)。
圖2:基于齊納管的電路。
這個(gè)電路的缺點(diǎn)是受限于標(biāo)準(zhǔn)的齊納管電壓。實(shí)際的低壓齊納管可能具有很軟的拐點(diǎn), 因此情況更加復(fù)雜,很難預(yù)測(cè)這個(gè)電路在小電流時(shí)VZ會(huì)是多少。避免這個(gè)問題的變通方法是給齊納管串聯(lián)一個(gè)電阻,從而允許對(duì)電壓進(jìn)行一定程度的調(diào)整,代價(jià)是轉(zhuǎn)換電壓會(huì)高一些。
圖中所示的電阻值會(huì)產(chǎn)生1mA的漏電流。對(duì)于高亮度LED來說,室內(nèi)使用是足夠了。但如果使用的是9V電池,那么即使是這個(gè)小電流也很顯著,因此需要考慮在額外電流與不需要時(shí)單元電路仍然工作的風(fēng)險(xiǎn)之間進(jìn)行折衷(如果是為了體會(huì)這種電壓監(jiān)視器的用途而忘了關(guān)斷電路,通常只需要更換一次電池)。
這種方法也能在過高電壓下完成綠色到紅色的轉(zhuǎn)換,只需將Q1換成NPN(并且交換發(fā)射極和集電極)。用NPN和PNP都可以創(chuàng)建一個(gè)窗口比較器。
考慮到圖1電路相對(duì)寬范圍的轉(zhuǎn)換,它最適合9V電池采用,但圖2所示電路經(jīng)過適當(dāng)改造可以適合其他電壓。
特別推薦
- 兆易創(chuàng)新GD32F30x STL軟件測(cè)試庫獲得德國(guó)萊茵TüV IEC 61508功能安全認(rèn)證
- 芯科科技第三代無線開發(fā)平臺(tái)引領(lǐng)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展
- MSO 4B 示波器為工程師帶來更多臺(tái)式功率分析工具
- 艾為電子推出新一代高線性度GNSS低噪聲放大器——AW15745DNR
- 瑞薩發(fā)布四通道主站IC和傳感器信號(hào)調(diào)節(jié)器, 以推動(dòng)不斷增長(zhǎng)的IO-Link市場(chǎng)
- e絡(luò)盟現(xiàn)貨供應(yīng) Abracon 新推出的 AOTA 系列微型鑄型電感器
- 加賀富儀艾電子推出支持Wi-Fi 6和藍(lán)牙的無線局域網(wǎng)/藍(lán)牙組合模塊
技術(shù)文章更多>>
- 數(shù)字驅(qū)動(dòng)工業(yè),智能賦能制造 AMTS & AHTE SOUTH CHINA 2024同期會(huì)議全公開!
- 團(tuán)體觀展招募!104CEF開啟組團(tuán)觀眾通道,解鎖更多禮遇
- 觸摸式OLED顯示屏有望重新定義汽車用戶界面
- 用Python自動(dòng)化雙脈沖測(cè)試
- 揭秘電動(dòng)汽車中直流鏈路電容器的奧秘(上)
技術(shù)白皮書下載更多>>
- 車規(guī)與基于V2X的車輛協(xié)同主動(dòng)避撞技術(shù)展望
- 數(shù)字隔離助力新能源汽車安全隔離的新挑戰(zhàn)
- 汽車模塊拋負(fù)載的解決方案
- 車用連接器的安全創(chuàng)新應(yīng)用
- Melexis Actuators Business Unit
- Position / Current Sensors - Triaxis Hall
熱門搜索
電阻觸控屏
電阻器
電阻作用
調(diào)速開關(guān)
調(diào)諧器
鼎智
動(dòng)力電池
動(dòng)力控制
獨(dú)石電容
端子機(jī)
斷路器
斷路器型號(hào)
多層PCB
多諧振蕩器
扼流線圈
耳機(jī)
二極管
二極管符號(hào)
發(fā)光二極管
防靜電產(chǎn)品
防雷
防水連接器
仿真工具
放大器
分立器件
分頻器
風(fēng)力渦輪機(jī)
風(fēng)能
風(fēng)扇
風(fēng)速風(fēng)向儀