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Word直流電源極性判定電路設(shè)計(jì)

【任務(wù)】某直流（電源）（或電池）產(chǎn)線上需對(duì)產(chǎn)品的極性進(jìn)行快速測(cè)試，以避免正負(fù)極色相或標(biāo)志錯(cuò)誤。試設(shè)計(jì)一個(gè)極性判定指示電路，以提高不合格品篩選效率。

【構(gòu)思】批量測(cè)試直流電源極性最高效的方法并不是使用儀表類，而是利用LED的直觀指示來(lái)顯示極性。我們不妨使用兩個(gè)LED：綠色LED亮表示產(chǎn)品接入的極性正確，紅色LED亮表示產(chǎn)品接入的極性相反。據(jù)上理由，設(shè)計(jì)的起點(diǎn)如下圖：

接下來(lái)的目標(biāo)是使這兩個(gè)LED各自根據(jù)電源的極性形成回路點(diǎn)亮，假定電源的額定電壓為15V，額定（電流）為0.5A，LED的工作壓降為2V，工作電流為10mA。顯然我們必須增加電阻對(duì)LED限流。

上面的電路沒(méi)有形成回路，LED尚不能工作。我們最”暴力“的想法是將每只LED的強(qiáng)行連接到對(duì)面相反的極性端。

很快，我們發(fā)現(xiàn)上面的電路仍然不能正常工作，因?yàn)椴糠种繁欢搪妨?。于是，我們可仿照蒸餾電路的設(shè)計(jì)方法，在上面的兩條短路支路上各增加一個(gè)正向連接的（二極管）。

上面的電路非常難看，我們不妨進(jìn)行一下等效拓?fù)渥儞Q：

既然兩個(gè)LED的參數(shù)相同（只有發(fā)光顏色不同），干脆共用一個(gè)限流電阻，而該電阻的一端已連接LED的負(fù)極，那么另一端必然連接分支路的二極管正極（繼承了極性連接關(guān)系）：

上面的電路工作分析：當(dāng)產(chǎn)品接入極性一致時(shí)，電源正端經(jīng)綠燈LED_GREEN、限流電阻R、二極管D2回到電源負(fù)極形成工作回路，綠燈亮；當(dāng)產(chǎn)品接入極性相反時(shí)，電源正端經(jīng)綠燈LED_RED、限流電阻R、二極管D1回到電源負(fù)極形成工作回路，紅燈亮。這就達(dá)到了判定電源極性的目的。

【計(jì)算】由于電源額定電流為0.5A，D1、D2可選擇正向電流為1A的1N4007（即使LED發(fā)生故障也留足了余量）。已知LED的工作壓降為2V，工作電流為10mA，電源電壓為15V，假定D1、D2正向壓降為0.7V，限流電阻R=(15-2-0.7)/10=1.23k（

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