|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы 230 Глава 10 . If для случая шестиразрядного индикатора с /f = 10 мА, может быть вычислен по формуле 1р = 1р, ср/коэффициент заполнения = = 10 мА/0,167 = 60 мА, (10.14) где 1р, ср == 1р (пост, ток). средний прямой ток /р, ср через любой СД-сегмент при возбуждении импульсом максимальной длительности (рис. 12.57) определяется как 5. ср = (коэффициент заполнения) (/р), (10.14) В разд. 10.1 указывалось, что возбуждение светодиода импульсами тока приводит к испусканию света с большей эффективностью, чем при возбуждении эквивалентным постоянным током. В системах мультиплексного возбуждения светодиодов используется указанное повышение световой эффективности, однако при этом импульсный ток не должен превышать максимального значения, указанного в справочных данных.-В справочных данных СД-индикаторов может быть дано одно абсолютное значение постоянного прямого тока возбуждения. Однако для импульсного режима максимальное значение должно определяться по кривой зависимости от длительности импульса или коэффициента заполнения. Аналогичным образом сила света для режима импульсного возбуждения находится по кривой зависимости относительной (по отношению к силе света на постоянном токе) силы света от длительности импульса или скважности. Использование соответствующих кривых иллюстрируется нижеследующим примером проектирования индикатора MAN4510 с зеленым цветом свечения. Пример 10.6. Проектирование четырехразрядного мультиплексного индикатора. Четырехразрядная индикаторная система должна быть построена на базе индикатора MAN4540. Частота мультиплексирования (регенерации)] 200 Гц. Из кривой на рис. 10.59 определяем максимальный ток 1р на сегмент, а из кривой на рис. 10.60 - среднее значение импульсной силы света, создаваемой током /р (в предположении, что использована максимальная длительность 1р, см. рис. 10.57). 1 Решение. Решая уравнение (12.13) для коэффициента заполнения, получим Коэффициент заполнения = (1/iV) X ЮО = 100/4 = 25 %i. Из рис. 10.59 найдем, что для коэффициента заполнения 25 % максимальный допустимый ток /р приблизительно равен 80 мА. Подставив это значение в уравнение (10.14), получим эквивалентный средний ток F. ср ~ (коэффициент заполнения) (/р) = (0,25) • (80 мА) = 20 мА. Из рис. 10.53 видно, что стационарный ток h = 20 мА создает силу света приблизительно в 525 мкд. Поскольку при импульсных условиях возбуждения световая эффективность выше, чем при стационарных, найдем с помощью рис. 10.60 значение относительной силы света. Из рис. 10.60 видно, что для 25 %-ного коэффициента заполнения она в 1,35 раза больше, чем сила света в 525 мккд. Таким образом, средняя импульсная сила света равна 709 мккд. Пример 10.7. Проектирование десятиразрядного мультиплексного индикатора. Десятиразрядная индикаторная система на базе индикаторов 800 S00 80 50 /. г 3 5 810 Z03D5D 100 Коэффициент заполнения. У» Рис. 10.59. Зависимость максимального импульсного тока сегмента от коэффициента заполнения для СД серии MAN4500. Частота 200 имп./с.  40 Вв Kosffumnm mnoj!Ht;m,°/t Рис. 10.60. Зависимость относительной силы света (по отношению к силе света при коэффициенте заполнения, равном 100 %) от коэффициента заполнения для СД серии MAN4500 (кривая получена при If ср.= 10 мА). MAN4510 с частотой мультиплексирования 200 Гц должна создавать силу све-" та не меньше 500 мккд. Определить требуемое значение тока 1р. Решение. Будем использовать кривые на рис. 10.53, 10.59 и 10.60. Исходя из десяти разрядов получим Коэффициент заполнения = (1 V) X ЮО = 10 %. (10.13) Из рис. 10.59 максимальное значение тока 1р равно 160 мА. Для 10 Явного коэффициента заполнения относительная сила света равна 1,8 (рис. 10.60), а средняя сила света равна 1,8 X (сила света при постоянном токе), т.е. 500 мккд. Из данного выражения получим эквивалентную силу света на постоянном токе, равную 278 мккд. Из рис. 10.53 видно, что ток h, пост, ток, необходимый для испускания 278 мккд, равен 10 мА. Таким образом, ток 1р рассчитывается как 1р = 1р ,р/коэффициеит заполнения = 0,010 А/0,1 = 100 мА. (10.14) Пример 10.8. Расчет токоограничивающего резистора. На рис. 10.61 показана схема включения транзисторов возбуждения сегмента и разряда для одного разряда индикаторной системы, описанной в примере 10.7, где 1р =: = 100 мА. Определим величину сопротивления токоограничивающего резистора при заданном напряжении питания светодиода. Предположим, что из справочных данных транзистора Qs гарантированное значение напряжения Vce. нас равно 0,2 В (при /с = 100 мА), а для транзистора Qd напряжение Vce, нас равно 0,8 В (при /с = 1 А). Импульс стробирования разряда 1 Усд + Qp Транзистор формирователя разряда (для всех 7 сегментов)  Сегменте* Сегмент Сегмент h* trf Сегмент а \- , 1 Ь f Т К сегментам а СД-иидикатороВ Данные для J* Qs Транзистор дрих разрядов сегмента >-гГ Vs фсмироВателя а \ k сегмента Рис, 10.61. Часть мультиплексной схемы управления 10-разрядной индикаторной системой для разряда 1. Qd - транзистор формирователя разряда (для всех 7 сегментов); Qs - транзистор формирователя сегмента. /р, Fd - напряжение насыщения транзистора разрядного формирователя при коллекторном токе, равном /р X (число светящихся сегментов). Из вышеприведенного уравнения видно, что наихудшие условия для Vo возникают для цифры 8, когда все сегменты светятся (коллекторный ток равен 7/р). Из рис. 10.55 видно, что Vf = 3,2 В при h - 100 мА. Подставляя эти величины в предыдущую формулу, получим /?сд = (1СД - 3.2 В-0,2 В-0,8 В)/0,1 А = (1/(,д-4,2 В)/0,1 А. (10.16) Из этого уравнения видно, что при выборе напряжения питания светодиода сд = 5 В падение напряжения на сд будет составлять всего 0,8 В и иа Vf, Vs, Vd приходится 4,2 В (или 84% падения напряжения). В таких условиях изменение Vf, Vs, Vd (при изменении коллекторного тока через Qd от, 2/р для цифры 1 до 7/р для цифры 8) будет вызывать заметное изменение кажущейся яркости, воспринимаемой наблюдателем для различных символов, отображаемых на индикаторе. Помимо этого небольшие изменения напряжения питания 1(-.д будут вызывать большие изменения тока. Таким образом, в данном случае напряжение питания сд должно быть установлено выше 5 В. Во многих типах оборудования удобно брать для этих целей нестабилизированное постоянное напряжение (после выпрямителя), имеющееся на входе 5В-источника электропитания логических схем. Обычно это напряжение порядка 6,5 В, и изменение его амплитуды не заметно при наблюдении индикатора. Взяв в нашем примере Усд-равное 6,5 В, получим падение напряжения иа /?СД равное 2,3 В; остающееся для Ур, Vs., Ус напряжение равно 4,2 В (64 %). Решив уравнение для ?сд. получим /?ед=(6,5 В-4,2 В)/0,1 А =-2.3 В/0,1 А = 23 Ом. Решение. Значение сопротивления токоограничивающего резистора рассчитывается по формуле ?сд = (сд -Vp~Vs- Va)/Ip. (10.16) где /р -импульсный прямой ток сегмента, Vf - прямое напряжение СД для 1р, Vs - напряжение насыщения транзистора сегментного формирователя при 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 [ 75 ] 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 |