LED 是一顆不顯眼的零件,卻是故障排除的小幫手,特別是在數位電路原型設計時。這篇文章介紹了一種簡單的施工技術,可以節省你寶貴的時間。
這個想法很簡單。它所需要的只是一個方體 LED 和一個 1kΩ 電阻。將電阻焊接到陰極腳上,你就有了一個視覺指示器,可以在幾秒鐘內安裝到試驗電路板上。由於電阻與 LED 集成,我們不再需要使用單獨的試驗電路板連接點。
圖 1 顯示了安裝在微控制器電路中的幾個 LED 燈。請注意,方形 LED 是此應用的首選,因為它們可以在試驗電路板的 0.1英 寸(2.54毫米)間距內彼此相鄰安裝,如圖 1 左下角所示。
圖 2 展示了使用 SSL-LX2573GD LED 和 CFR-25JB-52-1K 電阻建構的組件的快照。電阻安裝在 LED 的陰極腳上。
圖 2:完成 LED 電阻組裝的圖片
技術提示:對於一個新的 LED,陰極可能被認為是兩腳中較短的那個。陰極也可以透過觀察 LED 的結構來辨識。LED 的半導體晶片通常安裝在兩個元件中較大的一個上。 較大的鐵砧(陰極線)在這張圖中很容易被視為上部元件。
圖 3 顯示了建構 LED 的設定。 這當然不是最優雅的設置,但它很快完成。
額外的設計限制
方形 LED 有一個很重要的設計優勢,就是狹修長的輪廓允許許多這樣的 LED 燈安裝在近距離。為了說明這一點,請參考圖 4。這張照片顯示了許多這樣的 LED 組件正在試驗電路板上測試。此設計可容納0.1英吋(2.54毫米)的間距。
電阻的位置很重要。雖然我們確實可以將電阻與陽極或陰極相關聯,但至關重要的是,所有組件都具有相同的極性。由於原型製作和故障排除的速度是主要考慮因素,因此無需考慮安裝 LED 組件的方式非常重要。使用這種設計,您需要記住的是電阻接地。
電阻的值並不重要。然而,1kΩ 值確實為我們完成了一些事情:
-
為 3.3 和 5.0VDC 邏輯提供了相對較小的電流消耗。這允許添加許多 LED 燈,而無需擔心邏輯電路過載。
-
允許 LED 在更高的電壓系統中使用。例如,我們可以使用兩個 LED 來指示 +/- 12VDC 運算電路的電壓軌的存在。
圖 3:夾住 LED,把電阻焊接到陰極腳上
圖 4:方體 LED 外形是一個重要的設計考慮因素,因為它允許許多這樣的 LED 組件緊密地放在試驗電路板上
溫馨提示:市場上有與電阻整合的 LED,此類型亦包含一系列是 5.0VDC 的供您考慮。在下圖中,您可以看到 Lumex LED 的內部電阻。
請注意,這個選項並不普遍,因為內部電阻限制了靈活性。它鎖定了一個特定的電流和亮度。基於設備的可用性,很明顯,大多數電路設計師更喜歡使用外部電阻。儘管如此,在一些專門的應用中,盡量減少BOM(物料清單)內的項目數量是很重要的。
作為反例,具有內部電阻的 LED 不適用於多路復用的應用,其中會增加但脈衝電流很重要。
一些想法
這個簡單的想法很有效。作為一名前教育工作者,我可以告訴你,學生很快就接受了這個想法。 他們第一次接觸這個概念是在數位邏輯課。這些技術跟隨他們進入了微控制器課程,甚至在類比專案中得到了巧妙的應用。
記住,限制是存在的。 這不能取代真正的邏輯探針或邏輯分析儀。 然而,它的目的是證明一個快速易於使用的指示器。