Курсова робота

Виготовлення пристрою для перевірки світлодиодів

Загальна частина

1.2. Характеристика і опис існуючої схеми контролю світлодіодів АЛ 307.

Світлодіоди – низьковольтні електролюмінісцентні пристрої, які випромінюють ел.хвилі у видимій або інфрачервоній частині спектру при проходженні через прямого струму “p-n” переходом. Випромінення виникає при інжекції неосновних носіїв через “p-n” перехід. Випромінюючі діоди можна збуджувати постійним, змінним, а також імпульсними струмами. Характеристика направлення світлового випромінення світлодіодів визначається формою лінзи і вимірюється на рівні 0,5 діаграми випромінення.

Світлодіоди типів АЛ307АМ, АЛ307БМ, АЛ307КМ – червоного кольору свічення, виготовлені з епітаксіальних сполук арсенід-галій-алюмінію. Світлодіоди АЛ307ВМ, АЛ307ГМ, АЛ307НМ – зеленого кольору свічення виготовлені з сполук фосфіду галія.

Конструктивне виконання світлодіодів – металічний або пластмасовий корпус з гнучкими виводами і вікном закритим лінзою. Світлодіоди АЛ307 виконані у пластмасовому корпусі КИ2-1, ГОСТ24354-80, рис.1.

Основне призначення світлодіодів – візуальне відображення інформації в апаратурі різного призначення.

Основні параметри світлодіодів повинні відповідати вимогам приведеним в таблиці 1 аАО.336.076ТУ; ГОСТ11630-70.

Таблиця 1

Тип | Колір свічення | Сила світла, ІV, мкд | Постійна пряма напруга, Uпр, В | Режим вимірювання. Постійний прямий струм, Іпр, мА

не менше | не більше

АЛ307АМ | Червоне | 0,15 | 2 | 10

АЛ307БМ | Червоне | 0,9 | 2 | 10

АЛ307ЕМ | Жовте | 1,5 | 2,5 | 10

АЛ307ВМ | Зелене | 0,4 | 2,8 | 20

АЛ307НМ | Зелене | 6 | 2,8 | 20

Згідно вимог аАО.336.076ТУ контроль Uпр повинен проводитися у відповідності з ГОСТ18986.2-73 по схемі рис.2.

Де А1 – джерело живлення типу Б5-49 3.362.024ТУ

А2 – контрольований світлодіод АЛ307 аАО.336.076ТУ

А3 – вольтамперметр типу ЩЗ00 ТУ25-04-2257-77

А4 – магазин опорів типу МСР-63

А5 – вольтамперметр типу ЩЗ00 ТУ25-04-2257-77

Згідно приведеної схеми контроль світлодіодів АЛ307 проводиться слідуючим чином:

1. оператор монтує схему контролю згідно рис.2.

2. вмикає для технологічного прогріву джерело живлення А1, вимірювальні прилади А3, А5 і прогріва.

3. по вимірювальному приладу А5 встановлює магазином опорів А4 постійний прямий струм через світлодіод, згідно вимог таблиці 1. При необхідності змінюючи вихідну напругу джерела живлення А1.

4. Вимірювальним приладом А2 вимірює постійну пряму напругу на світлодіоді.

Рис.2 Схема контролю світлодіодів АЛ307 згідно аАО.336.076ТУ

1.3. Обґрунтування теми проекту.

Вищезгадані операції повторюються при контролі кожного світлодіода, що викликає значні затрати технологічного часу, крім того оператору необхідно кожний раз для підтримування стабільного струму через контрольований світлодіод підрегульовувати їй вихідну напругу джерела живлення. Виникає необхідність в автоматизації процесу контролю світлодіодів з метою:

1. Спрощення процесу монтажу і ремонтажу схеми контролю.

2. Автоматизації встановлення і підтримання стабільного прямого струму через контрольований світлодіод.

3. Автоматизації вимірювання постійної прямої напруги на контрольованому світлодіоді.

4. Скорочення кількості вимірювальних приладів.

5. Зменшення витрат електроенергії.

2. Розрахунково-технологічна частина

2.1. Вибір і обґрунтування структурної схеми пристрою для контролю.

Для виконання вищезгаданих завдань автоматизації процесу контролю спроектований пристрій повен задовольняти вимогам аАО.336.076ТУ з одночасним їх виконанням. Проектований пристрій повинен автоматично забезпечувати заданий стабільний струм через контрольований світлодіод і вимірювати постійну пряму напругу на ньому з інформацією придатності або браку останнього.

Схема проектування пристрою матиме вид рис.3.

Рис. Функціональна схема пристрою для контролю світлодіодів АЛ307 спроектована.

2.2. Розробка функціональної схеми пристрою.

Функціонально пристрій представляє собою пристрій, який автоматично забезпечує і підтримує заданий через світлодіод струм з автоматичним вимірюванням напруги на ньому і світловою індикацією по принципу “Придатний” – “Брак”. Спроектований пристрій повинен експлуатуватися при

Температурі зовнішнього середовища, 0С-205;

Відносній вологості повітря, % не більше 80;

Атмосферному тиску, мм.рт.ст. - 75030;

Вмісті в оточуючому середовищі шкідливих речовин, що не перевищують норм, вказаних в таблицях 4, 5 ГОСТ12.1:005-88, функціональна схема приведена на рис.3 і включає в себе 6 функціональних блоків з такими функціями:

А1 – Джерело живлення, містить силовий трансформатор Т1 і параметричні стабілізатори 15В для живлення генератора стабільного струму на стабілітронах VД24, VД25, VД26, VД27, а також, стабілізатора на стабілітронах VД28, VД29, VД21, VД22 15В для живлення вимірювального компаратора і випрямлячі на діодах VД13...VД16, VД17...VД20 для живлення індикації. Додатковий стабілізатор на стабілітроні VД30, що живить джерело опорних напруг.

А2 – генератор стабільного струму виконаний на мікросхемі DАІ з підсилювачем струму на транзисторі VТ2 і забезпечує стабільний струм через контрольований світлодіод.

Вибір робочого струму здійснюється перемикачем SA5 “Режим”.

А3 – Схема блокування. Виконана на реле КІ з індикацією режиму роботи пристрою, не допускає подачі випробувальних сигналів на контрольований світлодіод при відкритому контактному приспосіблені.

А4 – Контактне приспосіблення, служить для встановлення і подачі на контрольований світлодіод випробувальних сигналів.

А5 – Вимірювальний компаратор на мікросхемі DA2 вимірює пряму напругу на контрольованому світлодіоді і порівнює її з опорною, рівною верхній межі допустимої і через силові ключі на транзисторах VT1, VT3 видає сигнал придатності або браку на світло індикаторах VД31 “Брак”, VД32 “Придатний”.

А6 – Комутатор опорних напруг, виконаний на рільниках напруги R2…R16, які комутуються перемикачем SA2 “Границі”.

Конструктивно пристрій виконаний у виді конструкції настільного типу з контактним приспосібленням для встановлення випробуваних світлодіодів. Принципово пристрій працює слідуючим чином: через контрольований світлодіод від генератора стабільного струму пропускається заданий стабільний струм, який викликає на контрольованому світлодіоді спад прямої напруги. Вона вимірюється компаратором.

На передній панелі пристрою розміщені: тумблер вмикання мережі пристрою SІ; запобіжник загальної мережі FUI; світло індикатор ввімкнення мережі HLI; контактне приспосіблення; світлоіндикатори VД31 “Брак”, VД32 “Придатний”, світлоіндикатор HL2 “Вимірювання”, HL3 “Блокування”, які сигналізують про режим роботи пристрою; перемикачі SA5 “Режим”, який задається робочий струм через світлодіод і SA2 “Границі”, яким задаються діапазони вимірюваної прямої напруги; кнопка