Микросхема LM393 имеет в своем корпусе два независимых компаратора напряжения. Компаратор LM393 может работать, как от однополярного источника питания в широком диапазоне напряжений, так и от двухполярного источника. При использовании двухполярного — разница между потенциалами должна составлять от 2 В до 36 В.
Ток потребления компаратора не зависит от напряжения питания. Необходимо обратить внимание, что данный компаратор имеет выход с открытым коллектором.
Ключевая особенность LM393
- Широкий диапазон напряжения питания: 2…36 В или ±1…±18 В
- Очень низкий ток потребления (0,45 мА)
- Низкий входной ток смещения: 20 нА
- Низкий входной ток смещения: ± 3 нА
- Низкое входное напряжение смещения: ± 1 мВ тип
- Низкое выходное напряжение насыщения: 80 мВ
- TTL, DTL, ECL, MOS, CMOS совместимые выходы
- Компаратор LM393 доступен в корпусе: DFN8 2х2, MiniSO8, TSSOP8 и SO8
Технические характеристики LM393
Ниже приведены основные электрические характеристики и абсолютные максимальные значения эксплуатации LM393:
Принципиальная схема LM393
Назначение выводов (распиновка)
Аналог LM393
Для замены можно использовать следующие зарубежные и отечественные аналоги LM393:
зарубежный аналог
- AN1393
- AN6916
- AN6914
- GL393
- IR9393
- NJM2903D
- TA75393AP
- UPC393C
- UA393
отечественный аналог
- 1040СА1
- КР1040СА1
- 1401CA3
Принцип работы LM393
Чтобы понять как же работает данный компаратор, рассмотрим простую схему сумеречного автомата.
Глядя на схему мы видим, что оба входа компаратора подключены к делителям напряжения. Первый делитель напряжения, подключенный к инвертирующему входу (2), состоит из постоянного резистора и фоторезистора.
Как известно сопротивление неосвещенного фоторезистора имеет очень большое сопротивление (более 1МОм), и малое при освещении. Поэтому в ночное время суток, согласно логике работы делителя напряжения, напряжение на входе (2) компаратора будет выше, чем в дневное время суток.
Чтобы включать и выключать свет (в нашем случае светодиод), в зависимости от степени освещенности фоторезистора, нам необходимо установить порог переключения. Для этого служит неинвертирующий вход (3) на который необходимо подать опорное (неизменяемое) напряжение. Это опорное напряжение мы возьмем с переменного резистора R3, который выполняет роль делителя напряжения.
Теперь компаратор будет сравнивать два уровня напряжения (на выводах 2 и 3). Если напряжение на входе 2 будет больше чем на входе 3, то светодиод загорится. Как только напряжение на входе 2 опустится (при освещении фоторезистора) ниже уровня напряжения на входе 3, светодиод погаснет.
Скачать datasheet LM393 в формате pdf(595,7 KiB, скачано: 7 174)
Блок питания 0…30 В / 3AНабор для сборки регулируемого блока питания…
Очень важно контролировать разряд любого аккумулятора, ведь у каждого из них есть некое пороговое напряжение, ниже которого его нельзя разряжать, иначе аккумулятор потеряет значительную часть свой ёмкости, быстрее деградирует и не сможет выдавать заявленный ток, придётся покупать новый, а он не дешевый.
В этой статье я расскажу и покажу как сделать очень простой индикатор напряжение для кислотно-свинцовых аккумуляторов 12V, широко использующихся в автомобилях, а также скутерах, мотоциклах и прочем транспорте. Если вы поймете принцип работы схемы-индикатора и назначение каждой детали, то сможете подстроить её практически для любого вида перезаряжаемых батарей, изменяя номиналы определенных электронных компонентов.
Принципиальная схему с указанными номиналами может давать вам примерную информацию о значении напряжения на выводах батареи тремя светодиодами. Цвет светодиода, в принципе можно выбирать любой понравившейся, но рекомендую использовать именно такие, как у меня, они дают четкое представление о положении батареи благодаря ассоциациям.
Итак, когда горит зеленый, то напряжение АКБ в норме (от 11,6 до 13 Вольт), если же светит белый – это значит U=13 и более, а когда же яркий красный работает, то необходимо срочно отключать нагрузку и ставить аккумулятор на подзарядку током 0,1C, напряжение 11,5 Вольт и ниже, АКБ разрядился более чем на 80 процентов. Напомню, что эти значения примерные и у вас будут немного отличаться из-за разброса характеристик используемыъ компонентов.
Ток потребление такого светодиодного оповещателя небольшой, до 15 mA. Кого это напрягает – не беда, в разрыв ставим тактовую кнопочку и радуемся. С этого момента проверка батареи ведется нажатием кнопки и анализом цвета свечения.
Защищаем плату от воды и крепим на аккумулятор, теперь очень удобно – примитивный вольтметр всегда с источником тока, в любую секунду можно протестировать его.
Печатная плата сделана миниатюрная, всего 2,2 сантиметров. В моем случае используется микросхема lm358 в DIP-8 корпусе. Резисторы желательно брать с точностью 1% (прецизионные), кроме токоогрничительных. СветxXодиоды используются практически любые (3mm, 5mm) с током 20 mA.
Проверка производиться с помощью лабораторного блока питания на линейном стабилизаторе LM317, как видно из фото срабатывание четкое, могут светиться два светодиода, правильным будет последний. Для более точной настройки я крайне рекомендую использовать подстрочные резисторы, как на плате номер два, с помощью них вы очень точно отрегулируете те напряжение, при которых будут загораться светодиоды.
Разберем работу схемы светодиодного индикатора уровня напряжения АКБ. Самой главной деталью является конечно же микросхема LM393 или LM358 (аналог КР1401СА3 / КФ1401СА3), в середине её есть два компаратора (треугольники).
Как видно из рисунка ниже всего восемь ножек, восьмая и четвертая питание, а остальные – это входы и выходы компараторов. Возьмем сначала один для объяснение его работы, три вывода, два входа (прямой (неинвертирующий) “+” и инвертирующий “–“) и один выход. На неинвертирующий (+) подается опорное напряжение (то, с котором будет сравнено напряжение, подаваемое на инвертирующий (-) вход).
Если U на прямом больше, чем на инвертирующем входе, то на выходе имеем минус питания, а если же наоборот (на инвертирующем большее значение напряжения, чем на прямом) на выходе плюс питания.
Стабилитрон включается в цепь наоборот (то есть анод к минусу, а катод к плюсу), у него есть так называемый рабочий ток, при котором он и будет хорошо стабилизировать, посмотрите на график ниже и всё поймете.
Этот ток разный для разных по мощности и напряжении стабилитронов, в документации стабилитрона указывается минимальный (Iz) и максимальный ток (Izrm) стабилизации. Выбирайте нужный в этих промежутках, нам хватит и минимального – это значение тока достигается благодаря резистору.
А вот и простенькие расчеты: полное U=10 Вольт, стабилитрон у нас на 5,6 Вольт, значится 10-5,6=4,4 Вольт. По документации (даташиту) min Iст=5 mA. Считаем R=4,4 V / 0,005 A = 880 Ом. Значение сопротивления резистора немного могут отклоняться, как у меня, ничего страшного, главное чтобы ток был не менее Iz.
Тройной делитель напряжение состоящий из резисторов 100 кОм, 10 кОм и 82 кОм. На каждом из этих пассивных компонентов “осаживается” определенной напряжение. Оно у нас подается на инвертирующий входа.
В зависимости от степени разряженности/заряженности АКБ на них падает разное напряжение. Схема, построенная таким образом, что стабилитрон ZD1 5V6 подает на прямые входа собственно 5,6 Вольт (опорное U, то с чем будет сравнено напряжение на непрямых входах). И если, например, аккумулятор разряжен сильно, то на непрямой вход первого компаратора подается меньшее напряжение, чем на прямой, а на вход второго большее.
Таким образом первый дает минус на выходе, а второй плюс – светит только красный. Зеленый светиться тогда, когда компаратор I выдает плюс, а II минус. Белый, когда оба дают на выходе плюс, из-за этого могут светиться сразу два последних светоизлучающих диода.
Чуть ниже смотрите фото готового индикатора напряжения.
И ещё хочу отметить один момент,если у вас автомобиль Опель, и вы хотите что-либо с ним сделать, например тюнинг или просто подремонтировать, то есть отличная компания, которая как раз этим и занимается.
Автор; Егор
Похожие статьи:
- Цена: 1.79$ + 2.16$ + 3.58$ (брал с купоном 4 штуки)
Приветствую муськовчан, данный обзор посвящён реле с датчиками влажности, освещенности и температуры. После небольшого ремонта в туалете, встал вопрос, как сделать дёшево и сердито включение вентилятора при определённой влажности и температуре. Поехали… Предыстория Так как на данный момент я не работаю, особо тратиться не хотелось, а ремонт в квартире делать надо, квартире уже около 50 лет, полы скрипят, обои и штукатурка отваливаются и т.д.) Всё началось с того, что в туалете приклеенные плитки моим дедом уже давно пришли в плачевное состояние, к тому же раньше и плиток нормальных не было, да и делали на клей «Бустилат», потихоньку всё потрескалось и повыпирало, а обои поклеенные моей бабкой начали свисать над головой. Клеить новые обои бесполезно, так как ванна находится через двойную шиферную стенку, влажность идёт приличная. Клеить плитку мне показалось муторным занятием, хотя возможно по цене вышло бы немного дешевле… кто знает… Решено было обделать туалет пластиковыми панелями ПВХ. Если кому будет интересно, то сделаю обзор и на туалет) Правда всё это можно посмотреть и в ютубе, мастеров там полно. Было страшно, но как говорится глаза боятся, а руки делают. Ремонт в туалете подходил к концу и последним моментом встал вопрос как же сделать так, чтобы вентилятор мог включаться по времени, либо от температуры и влажности. Посмотрел цены в интернете, на реле времени, и загрустил… Цена была примерно от 900 деревянных рублей (~14$), а то и более, да и реле работают не так как мне хотелось бы, в основном это были реле времени, которое включается через N времени. Такое мне не годится… Собирать (паять) самому, руки не из того места немного))) Попросил друга, он сказал, что ерунда, такое самому собрать можно, но если покупать детали в оффлайн магазине, да даже если по одной штуке из Китая заказывать, цена может быть даже выше, а ещё потом настраивать надо, вобщем он не захотел заниматься этим делом. Я ещё больше загрустил… Полез на aliexpress в поисках реле, если уж у нас продаются, то и в Китае должны быть. Поиск выдал много разной ерунды, пришлось пообщаться с самими китайцами, чтобы узнать, что это за штуки такие. Нашёл я несколько видов реле с датчиками: температуры, влажности и освещённости и заказал их. Цена данных релюшек примерно по 2$ брал с купоном, вышло дешевле. Фото 3-х датчиков (два датчика освещенности и датчик влажности), так как датчик температуры уже установлен в туалете =)ФотоРеле выключено Реле включено
Реле с датчиком освещенности (фоторезистором) Данное реле работает от 5V я использовал самый дешёвый китайский БП «HTC» 5V ~300mA Всё завелось и работает отлично. Как же оно и остальные реле работают?! Реле вставляется в разрыв цепи. Оно имеет два положения (3 контакта из которых центральный контакт общий) 1) Выключено замкнуты 1+2 контакты (не попадает свет на фоторезистор) 2) Включено замкнут 2+3 контакты (попадает свет на фоторезистор) Это замечательно, пригодится для широкого применения. Схема: Остальные датчики работают по похожему принципу. Каждый датчик имеет регулировку, переменный резистор на 10 кОм. Плата выполнена из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита, толщиной 1.5мм. Размер платы 25мм x 50мм (у красной платы 26мм x 47мм) Размер между отверстиями (от центра) 21.25мм x 45мм (у красной платы 21.25мм x 42мм) Диаметр отверстия 3ммРеле освещенности с светочувствительным инфракрасным диодом MK00419: 1) Выключено замкнуты 1+2 контакты (не попадает свет на диод) 2) Включено замкнут 2+3 контакты (попадает свет на диод) Напряжение питания: 5V Ток: 100mA и более Нагрузка: 10A 250V AC переменного тока либо 10A 30V DC постоянного токаРеле с датчиком температуры MK00206: 1) Если температура низкая, замыкается 1+2 контакты. 2) Если температура выше, замыкаются 2+3 контакты. Напряжение питания: 5V Ток: 150mA и более Нагрузка: 10A 250V AC переменного тока либо 10A 30V DC постоянного токаРеле с датчиком влажности: 1) Если влажность низкая, замыкается 1+2 контакты. 2) Если влажность выше, замыкаются 2+3 контакты.Работает как заявлено (проверено на 220V).+ Регулировка температуры, влажности, освещённости.+ Два положения контактов, для широкого применения.+ Светодиодная индикация переключения реле (ВКЛ/ВЫКЛ)Издаёт высокочастотный свист (как дешёвые китайские блоки питания). — Если перепад температуры, влажности или освещения будет очень часто меняться, то и реле будет постоянно щёлкать, это не очень хорошо для него. — На плате обозначения контактов на китайском языке, для тех кто разбирается не проблема =)Вывод: Как я и рассчитывал, вышло дёшево и сердито, зачем я взял другие датчики?! Интересно было их так же протестировать. Покупкой доволен, на сколько их хватит, время покажет =)UPD: Вчера в квартиру дали тепло, а заодно я поставил реле с датчиком влажности параллельно к реле с датчиком температуры, вечером подкрутил, утром ещё раз подкрутил. Теперь получается забавный эффект, включаю свет, включается датчик температуры и включает вентилятор, видимо высасывает часть тёпого воздуха и выключается через 5-7 секунд, а далее уже всё как и задумывалось, если в ванной парятся то срабатывает один из датчиков либо оба.Спасибо за внимание!Используемые источники:- http://www.joyta.ru/9956-lm393-opisanie-datasheet-sxema-vklyucheniya-analog/
- https://xn—-7sbgjfsnhxbk7a.xn--p1ai/trojnoj-indikator-akb-12v-na-lm393358
- https://mysku.ru/blog/aliexpress/45030.html