Индикатор напряжения на светодиодах своими руками: схемы с описанием
Светодиоды давно применяется в любой технике из-за своего малого потребления, компактности и высокой надежности в качестве визуального отображения работы системы. Индикатор напряжения на светодиодах это полезное устройство, необходимое любителям и профессионалам для работы с электричеством. Принцип используется в подсветках настенных выключателей и выключателей в сетевых фильтрах, указателях напряжения, тестерных отвертках. Подобное устройство можно сделать своими руками из-за его относительной примитивности.
Индикатор переменного напряжения 220 В
Рассмотрим первый, наиболее простой вариант индикатора сети на светодиоде. Его применяют в отвертках для нахождения фазы 220 В. Для реализации нам понадобится:
- светодиод;
- резистор;
- диод.
Светодиод (HL) вы можете выбрать абсолютно любой. Характеристики диода (VD) должны быть ориентировочно такими: прямое напряжение, при прямом токе 10-100 мА – 1-1,1 В. Обратное напряжение 30-75 В. Резистор (R) должен иметь сопротивление не меньше 100 кОм, но и не больше 150 кОм, иначе просядет яркость свечения индикатора. Такое устройство можно самостоятельно выполнить в навесной форме, даже без использования печатной платы.
Схема примитивного индикатора тока будет выглядеть аналогичным образом, только необходимо использовать емкостное сопротивление.
Индикатор переменного и постоянного напряжения до 600 В
Следующий вариант представляет собой немного более сложную систему, из-за наличия в схеме кроме уже известных нам элементов, двух транзисторов и емкости. Но универсальность этого индикатора вас приятно удивит. Ему доступна безопасная проверка наличия напряжения от 5 до 600 В, как постоянного, так и переменного.
Основным элементом схемы индикатора напряжения выступает полевой транзистор (VT2). Пороговое значение напряжения, которое позволит сработать индикатору фиксируется разностью потенциалов затвор-исток, а максимально возможное напряжение определяет падение на сток-истоке. Он выполняет функции стабилизатора тока. Через биполярный транзистор (VT1) осуществляется обратная связь для поддержания заданного значения.
Принцип работы светодиодного индикатора заключается в следующем. При подаче на вход разности потенциалов, в контуре возникнет ток, значение которого определяется сопротивлением (R2) и напряжением перехода база-эмиттер биполярного транзистора (VT1). Для того чтобы слабенький светодиод загорелся, достаточно тока стабилизации 100 мкА. Для этого сопротивление (R2) должно быть 500-600 Ом, если напряжение база-эмиттер примерно 0,5 В. Конденсатор (С) необходим неполярный, емкостью 0,1 мкФ, служит он защитой светодиода от скачков тока. Резистор (R1) выбираем величиной 1 МОм, он исполняет роль нагрузки для биполярного транзистора (VT1). Функции диода (VD) в случае индикации постоянного напряжения – это проверка полюсов и защита. А для проверки переменного напряжения он играет роль выпрямителя, срезая отрицательную полуволну. Его обратное напряжение должно быть не меньше 600 В. Что касается светодиода (HL), то выбирайте сверхъяркий, для того, чтобы его свечение при минимальных токах было заметно.
Автомобильный индикатор напряжения
Предлагаем вам обратить внимание на схему автомобильного индикатора напряжения на RGB-светодиоде, с помощью которой вы поймете, как изготовить устройство самостоятельно. RGB-светодиод отличается от обычного, наличием 3-х разноцветных кристаллов внутри своего корпуса. Данное свойство мы будем использовать для того, чтобы каждый цвет сигнализировал нам об уровне напряжения.
Схема состоит из девяти резисторов, трех стабилитронов, трех биполярных транзисторов и одного 3-цветного светодиода. Обратите внимание, какие элементы рекомендуется выбирать для реализации схемы.
- R1=1, R2=10, R3=10, R4=2.2, R5=10, R6=47, R7=2.2, R8=100, R9=100 (кОм).
- VD1=10, VD2=8.2, VD3=5.6 (В).
- VT – BC847C.
- HL – LED RGB.
Результат такой системы следующий. Светодиод загорается:
- зеленым – напряжение 12-14 В;
- синим – напряжение ниже 11,5 В;
- красным – напряжение свыше 14,4 В.
Это происходит за счет правильно собранной схемы. С помощью потенциометра (R4) и стабилитрона (VD2) выставляется низший предел напряжения. Как только разность потенциалов между клеммами батареи становится меньше указанного значения – транзистор (VT2) закрывается, VT3 открывается, синий кристалл индуцирует. Если напряжение на клеммах находится в указанном диапазоне, то ток проходит через резисторы (R5,R9), стабилитрон (VD3), светодиод (HL), естественно, светит зеленым, транзистор (VT3) находится в закрытом состоянии, а второй (VT2) – в открытом. С помощью настройки переменного резистора (R2), превышение напряжения больше 14,4 В будет отображаться свечением светодиода красного цвета.
Индикатор напряжения на двухцветном светодиоде
Еще одна популярная схема индикации, это схема с использованием двухцветного светодиода для отображения степени заряда батареи или же сигнализации о включении или выключении лампы в другом помещении. Это может быть очень удобно, например, если выключатель света в подвале расположен до лестницы ведущей вниз (кстати, не забудьте прочитать интересную статью о том как сделать подсветку лестницы светодиодной лентой). До того как спуститься туда, вы зажигаете свет, и индикатор загорается красным, в выключенном состоянии вы видите зеленое свечение на клавише. В этом случае вам не придется заходить в темную комнату и уже там нащупывать выключатель. Когда вы покинули подвал, вы по цвету светодиода знаете, горит свет в подвале или нет. Одновременно с этим, вы контролируете исправность лампочки, потому что в случае ее перегорания, красным светодиод светиться не будет. Вот схема индикатора напряжения на двухцветном светодиоде.
В заключении можно сказать, что это лишь основные возможные схемы использования светодиодов для индикации напряжения. Все они несложные, и в своей реализации под силу даже дилетанту. В них не использовалось никаких дорогостоящих интегральных микросхем и тому подобное. Рекомендуем обзавестись таким устройством всем любителям и профессионалам электрикам, чтобы никогда не подвергать свое здоровье опасности, приступая к ремонтным работам, не проверив наличие напряжения.
4 схемы индикатора напряжения (фазы) на светодиодах своими руками
В любой технике в качестве отображения режимов работы используют светодиоды. Причины очевидны – низкая стоимость, сверхмалое энергопотребление, высокая надёжность. Поскольку схемы индикаторов очень просты, нет необходимости в покупке фабричных изделий.
Из обилия схем, для изготовления указателя напряжения на светодиодах своими руками, можно подобрать наиболее оптимальный вариант. Индикатор можно собрать за пару минут из самых распространённых радиоэлементов.
Все подобные схемы по назначению делят на индикаторы напряжения и индикаторы тока.
Работа с сетью 220В
Рассмотрим простейший вариант – проверка фазы.
Эта схема представляет собой световой индикатор тока, которым оснащают некоторые отвёртки. Такое устройство даже не требует внешнего питания, поскольку разность потенциала между фазовым проводом и воздухом или рукой достаточна для свечения диода.
Для отображения сетевого напряжения, например, проверки наличия тока в разъёме розетки, схема ещё проще.
Простейший индикатор тока на светодиодах 220В собирается на ёмкостном сопротивлении для ограничения тока светодиода и диода для защиты от обратной полуволны.
Проверка постоянного напряжения
Нередко возникает необходимость прозвонить низковольтную цепь бытовых приборов, либо проверить целостность соединения, например, провод от наушников.
В качестве ограничителя тока можно использовать маломощную лампу накаливания либо резистор на 50-100 Ом. В зависимости от полярности подключения загорается соответствующий диод. Этот вариант подходит для цепей до 12В. Для более высокого напряжения потребуется увеличить сопротивления ограничивающего резистора.
Индикатор для микросхем (логический пробник)
Если возникает необходимость проверить работоспособность микросхемы, поможет в этом простейший пробник с тремя устойчивыми состояниями. При отсутствии сигнала (обрыв цепи) диоды не горят. При наличии логического ноля на контакте возникает напряжение около 0,5 В, которое открывает транзистор Т1, при логической единице (около 2,4В) открывается транзистор Т2.
Такая селективность достигается, благодаря различным параметрам используемых транзисторов. У КТ315Б напряжение открытия 0,4-0,5В, у КТ203Б – 1В. При необходимости можно заменить транзисторы другими с аналогичными параметрами.
Вариант для автомобиля
Простая схема для индикации напряжения бортовой сети автомобиля и заряда аккумулятора. Стабилитрон ограничивает ток аккумулятора до 5В для питания микросхемой логики.
Переменные резисторы позволяют выставить уровень напряжения для срабатывания светодиодов. Настройку лучше проводить от сетевого стабилизированного источника питания.
Понравилась статья? Расскажите о ней! Вы нам очень поможете:)
Материалы по теме:
Индикатор напряжения на светодиодах: схема, как сделать своими руками самодельный указатель напряжения в сети
Назначение элементов и принцип работы схемы
У многих читателей в доме установлены выключатели света со светодиодной подсветкой. Схема светодиодной подсветки выглядит следующим образом:
- Параллельно контакту выключателя включается цепочка, состоящая из гасящего резистора, светодиода и простого кремниевого диода.
- При разомкнутом выключателе электрический ток протекает через гасящий (токоограничивающий) резистор, включенные встречно-параллельно светодиоды и лампу накаливания.
- Во время одной из полуволн, когда положительное напряжение приложено к аноду LED, светоизлучающий диод светится. Тем самым не только обеспечивается подсветка выключателя, но и осуществляется светодиодная индикация напряжения.
Если убрать из схемы выключатель, лампочку и провода, у нас останется цепочка, состоящая из резистора и двух диодов. Эта цепочка представляет собой простейший индикатор (указатель) переменного тока 220 В.
Остановимся подробнее на назначении элементов схемы. Выше мы указывали, что рабочий ток сигнального LED составляет около 10-15 мА. Понятно, что при непосредственном подключении светоизлучающего диода к сети 220 В через него будет протекать ток, во много раз превышающий предельно допустимое значение. Для того чтобы ограничить ток LED, последовательно с ним включают гасящий резистор. Рассчитать номинал резистора можно по формуле:
R = (U max – U led) / I led
В ней:
- U max – максимальное измеряемое напряжение;
- U led – падение напряжения на светодиоде;
- I led – рабочий ток светоизлучающего диода.
Выполнив простейший расчет, для сети 240 В мы получим номинал резистора R1 равный 15-18 кОм. Для сети 380 В нужно применить резистор, имеющий сопротивление 27 кОм.
Кремниевый диод выполняет функцию защиты от перенапряжения. Если он отсутствует, при отрицательной полуволне U на запертом светодиоде будет падать 220 В или 380 В. Большинство светоизлучающих диодов не рассчитано на такое обратное напряжение. Из-за этого может произойти пробой p-n перехода LED. При встречно-параллельном подключении кремниевого диода, во время отрицательной полуволны он будет открыт и U на светодиоде не превысит 0,7 В. LED будет надежно защищен от высокого обратного напряжения.
На основе рассмотренной схемы можно сделать индикатор напряжения 220/380 В. Достаточно дополнить радиоэлементы двумя щупами и поместить их в подходящий корпус. Для изготовления корпуса индикатора подойдет большой маркер или толстый фломастер. Можно разместить радиодетали на самодельной печатной плате или выполнить соединения навесным способом.
В маркере проделывают отверстие, в которое вставляют светодиод. На одном конце корпуса закрепляют металлический щуп. Через второй конец корпуса пропускают провод, идущий ко второму щупу или изолированному зажиму «крокодил».
Несмотря на простоту конструкции, устройство позволит проверять наличие напряжения на выходе автоматического выключателя или в розетке, найти сгоревший предохранитель в распределительном щите. Заметим, что приведенная схема индикатора применяется и в промышленных изделиях.
Индикатор переменного напряжения 220 В
Рассмотрим первый, наиболее простой вариант индикатора сети на светодиоде. Его применяют в отвертках для нахождения фазы 220 В. Для реализации нам понадобится:
- светодиод;
- резистор;
- диод.
Светодиод (HL) вы можете выбрать абсолютно любой. Характеристики диода (VD) должны быть ориентировочно такими: прямое напряжение, при прямом токе 10-100 мА – 1-1,1 В. Обратное напряжение 30-75 В. Резистор (R) должен иметь сопротивление не меньше 100 кОм, но и не больше 150 кОм, иначе просядет яркость свечения индикатора. Такое устройство можно самостоятельно выполнить в навесной форме, даже без использования печатной платы.
Схема примитивного индикатора тока будет выглядеть аналогичным образом, только необходимо использовать емкостное сопротивление.
Проверка постоянного напряжения
Нередко возникает необходимость прозвонить низковольтную цепь бытовых приборов, либо проверить целостность соединения, например, провод от наушников.
В качестве ограничителя тока можно использовать маломощную лампу накаливания либо резистор на 50-100 Ом. В зависимости от полярности подключения загорается соответствующий диод. Этот вариант подходит для цепей до 12В. Для более высокого напряжения потребуется увеличить сопротивления ограничивающего резистора.
Индикатор переменного и постоянного напряжения до 600 В
Следующий вариант представляет собой немного более сложную систему, из-за наличия в схеме кроме уже известных нам элементов, двух транзисторов и емкости. Но универсальность этого индикатора вас приятно удивит. Ему доступна безопасная проверка наличия напряжения от 5 до 600 В, как постоянного, так и переменного.
Основным элементом схемы индикатора напряжения выступает полевой транзистор (VT2). Пороговое значение напряжения, которое позволит сработать индикатору фиксируется разностью потенциалов затвор-исток, а максимально возможное напряжение определяет падение на сток-истоке. Он выполняет функции стабилизатора тока. Через биполярный транзистор (VT1) осуществляется обратная связь для поддержания заданного значения.
Принцип работы светодиодного индикатора заключается в следующем. При подаче на вход разности потенциалов, в контуре возникнет ток, значение которого определяется сопротивлением (R2) и напряжением перехода база-эмиттер биполярного транзистора (VT1). Для того чтобы слабенький светодиод загорелся, достаточно тока стабилизации 100 мкА. Для этого сопротивление (R2) должно быть 500-600 Ом, если напряжение база-эмиттер примерно 0,5 В. Конденсатор (С) необходим неполярный, емкостью 0,1 мкФ, служит он защитой светодиода от скачков тока.
Резистор (R1) выбираем величиной 1 МОм, он исполняет роль нагрузки для биполярного транзистора (VT1). Функции диода (VD) в случае индикации постоянного напряжения – это проверка полюсов и защита. А для проверки переменного напряжения он играет роль выпрямителя, срезая отрицательную полуволну. Его обратное напряжение должно быть не меньше 600 В. Что касается светодиода (HL), то выбирайте сверхъяркий, для того, чтобы его свечение при минимальных токах было заметно.
Индикатор для микросхем – логический пробник
Научившись создавать простейший пробник электрика своими руками, на основе LED также можно сделать простой логический пробник, который поможет отыскать неисправности в цифровых устройствах.
Логические пробники появились на заре вычислительной техники. При помощи них специалисты анализировали логические уровни на входах и выходах цифровых микросхем. Высокому уровню (напряжению) на выходе логического элемента присваивается значение логической «единицы», а низкому уровню – логического «нуля». Сопоставляя уровни на входе и выходе цифровой микросхемы, можно судить о ее исправности.
Для индикации «0» или «1» достаточно двух светодиодов. Поэтому светодиодные логические пробники имеют простую конструкцию. Для сборки простейшего логического пробника понадобятся:
- 2 транзистора VT1 и VT2 n-p-n структуры;
- 2 светоизлучающих диода;
- несколько резисторов.
На транзисторах собирают 2 усилительных каскада с общим эмиттером. Усилительные каскады должны иметь непосредственную связь. В цепь коллектора транзисторов включают светодиоды красного и зеленого цвета.
Логический пробник работает следующим образом:
- При подаче логической единицы на вход пробника открывается транзистор VT1 и загорается красный светодиод. При этом VT2 оказывается запертым и зеленый светодиод не горит.
- При подаче на вход логического нуля VT1 запирается, при этом открывается транзистор VT2 и загорается зеленый LED.
Если на выходе проверяемого устройства с большой скоростью чередуются логические «0» и «1», то визуально будет казаться, что оба светодиода горят одновременно.
Рассмотренный пробник можно применять для проверки устройств, собранных как на микросхемах ТТЛ логики, так и на КМОП-микросхемах. При использовании прибора его питают от проверяемой схемы.
Как изготовить эвуковой пробник электрика своими руками?
У некоторых запасливых любителей в «арсенале» можно найти множество полезных вещей, в том числе и наушник (капсюль) для телефона ТК-67-НТ.
Подойдет и другое аналогичное устройство, снабженное металлической мембраной, внутри которого расположена пара последовательно соединенных катушек.
На базе такой детали может быть собран несложный звуковой пробник.
В первую очередь нужно разобрать телефонный капсюль и отсоединить катушки друг от друга. Это нужно для того, чтобы освободить их выводы. Элементы размещаются в наушнике под звуковой мембраной, около катушек. После сборки электрической цепи мы получим вполне рабочий определитель со звуковой индикацией, который возможно применять, к примеру, в целях проверки дорожек печатных схем на взаимное перемыкание.
База такого пробника – электрогенератор с индуктивной противоположной взаимосвязью, основными деталями которого является телефон и транзистор малой мощности (лучше всего германиевый). Если такого транзистора у вас нет, то можно воспользоваться другим, обладающим проводимостью N-P-N, однако в этом случае полярность включения источника электропитания следует поменять. Если включить генератор не получается, выводы одной (любой) катушки нужно поменять между собой местами.
Увеличить громкость звука можно, выбрав частоту электрогенератора таким образом, чтобы она была максимально приближена к резонансной частоте наушника. Для этого мембрану и сердечник нужно расположить на соответствующем расстоянии, изменяя интервал между ними до получения нужного результата. Теперь вы знаете, как сделать индикатор напряжения на базе телефонного наушника.
Наглядно изготовление и использование простейшего пробника напряжения на видео:
Индикатор напряжения на двухцветном светодиоде
Еще одна популярная схема индикации, это схема с использованием двухцветного светодиода для отображения степени заряда батареи или же сигнализации о включении или выключении лампы в другом помещении. Это может быть очень удобно, например, если выключатель света в подвале расположен до лестницы ведущей вниз (кстати, не забудьте прочитать интересную статью о том как сделать подсветку лестницы светодиодной лентой).
До того как спуститься туда, вы зажигаете свет, и индикатор загорается красным, в выключенном состоянии вы видите зеленое свечение на клавише. В этом случае вам не придется заходить в темную комнату и уже там нащупывать выключатель. Когда вы покинули подвал, вы по цвету светодиода знаете, горит свет в подвале или нет. Одновременно с этим, вы контролируете исправность лампочки, потому что в случае ее перегорания, красным светодиод светиться не будет. Вот схема индикатора напряжения на двухцветном светодиоде.
В заключении можно сказать, что это лишь основные возможные схемы использования светодиодов для индикации напряжения. Все они несложные, и в своей реализации под силу даже дилетанту. В них не использовалось никаких дорогостоящих интегральных микросхем и тому подобное. Рекомендуем обзавестись таким устройством всем любителям и профессионалам электрикам, чтобы никогда не подвергать свое здоровье опасности, приступая к ремонтным работам, не проверив наличие напряжения.
Вариант для автомобиля
Простая схема для индикации напряжения бортовой сети автомобиля и заряда аккумулятора. Стабилитрон ограничивает ток аккумулятора до 5В для питания микросхемой логики.
Переменные резисторы позволяют выставить уровень напряжения для срабатывания светодиодов. Настройку лучше проводить от сетевого стабилизированного источника питания.
Детектора наличия опасного для жизни напряжения, изготовление
Выполнен прибор на трех транзисторах, без платы навесным монтажом.
Обратите внимание, что в схеме используются транзисторы разной структуры. Требований к ним особых нет, подойдут практически любые. В качестве элементов сигнализации используются светодиод и зуммер. Роль антенны играет кусок провода, длиной 5 см.
Питается детектор от двух мизинчиковых элементов.
Корпусом служит прозрачная пластиковая трубка.
После сборки, если все элементы схемы исправны, детектор начинает работать сразу и в настройке не нуждается.
Нюансы в работе индикатора напряжения
Собранный своими руками светодиодный индикатор, так же как и промышленные приборы данного типа, может применяться для проверки наличия напряжения. Измерительным прибором он не является, а лишь указывает на наличие или отсутствие напряжения. Приобретя некоторый опыт работы с указателем, можно по яркости свечения светоизлучающего диода определить величину напряжения между двумя проводниками. Однако для точных измерений нужно применять стрелочные или цифровые вольтметры.
В отличие от указателей с газоразрядными лампами светодиодный индикатор нельзя применять для поиска «фазы», прикасаясь к одному из щупов пальцем. Прибор имеет малое внутреннее сопротивление, и такой способ поиска фазного проводника грозит поражением электрическим током.
Выводы
Самостоятельно делают индикаторы по простым схемам. Никакие другие дорогостоящий детали не требуются. Для изготовления пробника можно использовать корпус высохшего маркера или неисправного мобильного телефона. На лицевую часть можно вывести щуп в виде штыря, на торец – кабель, оснащенный зажимом-«крокодильчиком» или щупом.
Смотрите видео
Источники
- https://simplelight.info/raznoe/indikator-napryazheniya-na-svetodiodah.html
- http://ledno.ru/svetodiody/samodelki/indikator-napryazheniya-220v.html
- https://SvetodiodInfo.ru/texnicheskie-momenty/indikator-napryazheniya-na-svetodiodax.html
- https://YaElectrik.ru/elektroprovodka/indikator-napryazheniya-svoimi-rukami
- https://SdelaySam-SvoimiRukami.ru/5717-beskontaktnyj-detektor-vysokogo-naprjazhenija-svoimi-rukami.html
- https://svetilnik.info/svetodiody/indikator-napryazheniya-na-svetodiodah.html
Индикатор напряжения на светодиодах своими руками
Светодиоды отлично зарекомендовали себя в роли различных индикаторов. В качестве примера, можно привести промышленно выпускаемый индикатор напряжения «Контакт-55ЭМ». Среди аналогичных приборов, которые можно легко сделать своими руками, авторы обычно ограничиваются узким диапазоном возможного измеряемого напряжения с целью упрощения схемы, поэтому готовые изделия имеют узкое практическое применение.
Ниже приведенная универсальная схема светодиодной контрольки, которая будет работать как, например, с постоянной автомобильной сетью 12 В, так и с переменной бытовой 220 В.
Схема
Предлагаемая конструкция светодиодного индикатора напряжения, так называемой контрольки, собрана на одном светодиоде. Прибор способен сигнализировать о напряжении от 4,5 до 600 В с током потребления от измеряемой сети не более 1 мА. Простота и универсальность схемотехнического решения достигнута, благодаря включению MOSFET транзистора по схеме стабилизатора тока. Работает устройство без батареек.Назначение элементов и принцип работы
Как видно из рисунка, схема индикатора собрана всего на семи элементах. «Сердцем» устройства является полевой транзистор VT2, включенный как стабилизатор тока и способный выдерживать напряжение до 600 В на переходе сток-исток. В свою очередь на транзисторе VT1 собрана цепь обратной связи стабилизатора, направленная на поддержание тока заданной величины.
Светодиодная контролька работает следующим образом. При касании измерительными щупами контактов под напряжением, в схеме начинает протекать ток, величина которого зависит от напряжения перехода база-эмиттер VT1 (UБЭ) и от сопротивления резистора R2. Так как значение UБЭ открытого транзистора является константой, то ток стабилизации можно определить по формуле: IСТ = UБЭ/R2. Как правило, UБЭ маломощных транзисторов находится в пределе 0,5-0,6 В. Подставляя в формулу R2 номиналом 560 Ом, получаем ток стабилизации равный примерно 1 мА. Как показывают практические испытания, этого достаточно, чтобы слаботочный светодиод засветился.
Мегаомный резистор R1 служит нагрузкой для VT1, а конденсатор С1 дополнительно защищает светодиод от возможных негативных бросков тока. При проверке переменного напряжения диод VD1 служит выпрямителем, а при замере постоянного – служит защитой от переполюсовки.
Рабочий диапазон устройства определяется техническими характеристиками полевого транзистора. Минимальный порог срабатывания индикатора зависит от напряжения затвор-исток, которое может быть от 2 до 4 вольт. Это означает, что прибор просигнализирует о наличии разницы потенциалов, величиною более 4 вольт. Максимум измеряемого напряжения ограничен параметром UСИ = 600 В.
Нюансы в работе индикатора напряжения
Наличие в схеме светодиодного индикатора диода VD1 позволяет определять полярность напряжения в цепях постоянного тока. Если коснуться щупом, припаянным к аноду VD1, плюсового провода, а щупом, припаянным к эмиттеру VT1, минусового провода, то светодиод засветится. Если щупы поменять местами, светодиодный индикатор ничего не покажет.
При проверке напряжения в цепях переменного тока соблюдение полярности не требуется. Светодиод засветится в обоих случаях, но с меньшей яркостью, так как отрицательную часть полуволны не пропустит диод.
Детали сборки
В качестве полевого транзистора используется Power MOSFET IRFBC40 с UСИ = 600 В, UЗИ = 2–4 В. Он является самым дорогим элементом схемы с ценником чуть более 1 доллара. Биполярный транзистор – это всем известный КТ315Б, который можно заменить на КТ3102 с любым буквенным индексом. Диод подойдет любой с обратным напряжением более 600 В, например, 1N4005-1N4007. Конденсатор должен быть неполярным ёмкостью 0,1 мкФ.
Выбор светодиода имеет важное значение. От его способности светиться на малых токах зависит правильность работы индикатора в целом. Поэтому рекомендуется применять к установке сверхъяркий светодиод в прозрачном корпусе 3-5 мм красного свечения.
Не стоит забывать об электрической прочности резисторов, на которых во время замера может появляться потенциал в несколько сотен вольт. Предельное рабочее напряжение непроволочных резисторов может колебаться от 100 до 1000 В и во многом зависит от длины самого элемента. Поэтому миниатюрные планарные компоненты придётся оставить для других целей, а здесь лучше применить сопротивление типа МЛТ-0,25. Для повышения надежности во время монтажа R1 и R2 делают составными, заменяя каждый из них двумя последовательно включенными элементами.
Печатная плата
Один из возможных вариантов печатной платы контрольки со светодиодом приведен на рисунке.
Плата в файле Sprint Layout 6.0: plata-indikatora.lay6
Плата выполнена из одностороннего текстолита с использованием деталей в DIP-корпусах. Светодиод для удобства размещают в торце платы. Широкие контактные площадки нужны для надёжного контакта деталей. Имея удлиненную форму размером 12 на 60 мм, готовая сборка легко помещается в корпусе из-под толстого фломастера или маркера. С одного торца располагают светодиод, а с другого выводят два измерительных провода со щупами на концах. Отверстия для проводов обозначены надписью (Control).
Уверен, что данный индикатор напряжения станет верным помощником как мастеру-электрику, так и рядовому хозяину в своём доме.
Индикатор напряжения на светодиодах своими руками
Категория: Разное
Сигнальные светодиоды (в англоязычной литературе – LED, light-emitting diode) потребляют ток величиной 10-15 мА. В зависимости от цвета прямое падение напряжения на светоизлучающем диоде составляет от 1,5 до 2,5 В. Небольшие размеры, малый ток потребления и низкое рабочее напряжение LED позволяют радиолюбителям изготовить множество полезных приборов.
Используя минимальный набор деталей, можно изготовить индикатор напряжения на светодиодах своими руками.
Назначение элементов и принцип работы схемы
У многих читателей в доме установлены выключатели света со светодиодной подсветкой. Схема светодиодной подсветки выглядит следующим образом:
- Параллельно контакту выключателя включается цепочка, состоящая из гасящего резистора, светодиода и простого кремниевого диода.
- При разомкнутом выключателе электрический ток протекает через гасящий (токоограничивающий) резистор, включенные встречно-параллельно светодиоды и лампу накаливания.
- Во время одной из полуволн, когда положительное напряжение приложено к аноду LED, светоизлучающий диод светится. Тем самым не только обеспечивается подсветка выключателя, но и осуществляется светодиодная индикация напряжения.
Если убрать из схемы выключатель, лампочку и провода, у нас останется цепочка, состоящая из резистора и двух диодов. Эта цепочка представляет собой простейший индикатор (указатель) переменного тока 220 В.
Остановимся подробнее на назначении элементов схемы. Выше мы указывали, что рабочий ток сигнального LED составляет около 10-15 мА. Понятно, что при непосредственном подключении светоизлучающего диода к сети 220 В через него будет протекать ток, во много раз превышающий предельно допустимое значение. Для того чтобы ограничить ток LED, последовательно с ним включают гасящий резистор. Рассчитать номинал резистора можно по формуле:
R = (U max – U led) / I led
В ней:
- U max – максимальное измеряемое напряжение;
- U led – падение напряжения на светодиоде;
- I led – рабочий ток светоизлучающего диода.
Выполнив простейший расчет, для сети 240 В мы получим номинал резистора R1 равный 15-18 кОм. Для сети 380 В нужно применить резистор, имеющий сопротивление 27 кОм.
Кремниевый диод выполняет функцию защиты от перенапряжения. Если он отсутствует, при отрицательной полуволне U на запертом светодиоде будет падать 220 В или 380 В. Большинство светоизлучающих диодов не рассчитано на такое обратное напряжение. Из-за этого может произойти пробой p-n перехода LED. При встречно-параллельном подключении кремниевого диода, во время отрицательной полуволны он будет открыт и U на светодиоде не превысит 0,7 В. LED будет надежно защищен от высокого обратного напряжения.
На основе рассмотренной схемы можно сделать индикатор напряжения 220/380 В. Достаточно дополнить радиоэлементы двумя щупами и поместить их в подходящий корпус. Для изготовления корпуса индикатора подойдет большой маркер или толстый фломастер. Можно разместить радиодетали на самодельной печатной плате или выполнить соединения навесным способом.
В маркере проделывают отверстие, в которое вставляют светодиод. На одном конце корпуса закрепляют металлический щуп. Через второй конец корпуса пропускают провод, идущий ко второму щупу или изолированному зажиму «крокодил».
Несмотря на простоту конструкции, устройство позволит проверять наличие напряжения на выходе автоматического выключателя или в розетке, найти сгоревший предохранитель в распределительном щите. Заметим, что приведенная схема индикатора применяется и в промышленных изделиях.
Нюансы в работе индикатора напряжения
Собранный своими руками светодиодный индикатор, так же как и промышленные приборы данного типа, может применяться для проверки наличия напряжения. Измерительным прибором он не является, а лишь указывает на наличие или отсутствие напряжения. Приобретя некоторый опыт работы с указателем, можно по яркости свечения светоизлучающего диода определить величину напряжения между двумя проводниками. Однако для точных измерений нужно применять стрелочные или цифровые вольтметры.
В отличие от указателей с газоразрядными лампами светодиодный индикатор нельзя применять для поиска «фазы», прикасаясь к одному из щупов пальцем. Прибор имеет малое внутреннее сопротивление, и такой способ поиска фазного проводника грозит поражением электрическим током.
Проверка постоянного напряжения
Рассмотренная нами схема индикатора может применяться не только в цепях переменного, но и в цепях постоянного тока. В случае если мы прикоснемся к «плюсу» щупом, присоединенным к аноду светодиода, а другим щупом будем касаться «минуса» электроустановки, индикатор будет светиться. При противоположном подключении указателя LED «не загорится». Таким образом, мы не только сможем проверить наличие напряжения, но и определим полярность источника.
Простейшая схема индикатора напряжения на светодиодах может быть улучшена. Для этого в нее нужно внести одно изменение: заменить кремниевый диод на светодиод. После этой замены у индикатора, подключенного к переменному напряжению, будут светиться оба светодиода одновременно. При проверке наличия постоянного напряжения будет светиться один из светодиодов. Какой из LED будет светиться, зависит от полярности подключения индикатора.
Если индикатор может светиться разными цветами, то по умолчанию зеленые светодиоды означают нормальный режим работы, например правильную полярность.
Индикатор для микросхем – логический пробник
Научившись создавать простейший пробник электрика своими руками, на основе LED также можно сделать простой логический пробник, который поможет отыскать неисправности в цифровых устройствах.
Логические пробники появились на заре вычислительной техники. При помощи них специалисты анализировали логические уровни на входах и выходах цифровых микросхем. Высокому уровню (напряжению) на выходе логического элемента присваивается значение логической «единицы», а низкому уровню – логического «нуля». Сопоставляя уровни на входе и выходе цифровой микросхемы, можно судить о ее исправности.
Для индикации «0» или «1» достаточно двух светодиодов. Поэтому светодиодные логические пробники имеют простую конструкцию. Для сборки простейшего логического пробника понадобятся:
- 2 транзистора VT1 и VT2 n-p-n структуры;
- 2 светоизлучающих диода;
- несколько резисторов.
На транзисторах собирают 2 усилительных каскада с общим эмиттером. Усилительные каскады должны иметь непосредственную связь. В цепь коллектора транзисторов включают светодиоды красного и зеленого цвета.
Логический пробник работает следующим образом:
- При подаче логической единицы на вход пробника открывается транзистор VT1 и загорается красный светодиод. При этом VT2 оказывается запертым и зеленый светодиод не горит.
- При подаче на вход логического нуля VT1 запирается, при этом открывается транзистор VT2 и загорается зеленый LED.
Если на выходе проверяемого устройства с большой скоростью чередуются логические «0» и «1», то визуально будет казаться, что оба светодиода горят одновременно.
Рассмотренный пробник можно применять для проверки устройств, собранных как на микросхемах ТТЛ логики, так и на КМОП-микросхемах. При использовании прибора его питают от проверяемой схемы.
Индикатор напряжения на двухцветном светодиоде
Кроме простых светодиодов, промышленность выпускает светодиодные сборки, состоящие из двух и более приборов. Двухцветные светодиодные излучатели могут иметь 2 или 3 вывода. В сборках с тремя выводами катоды светодиодов соединены вместе, а аноды диодов имеют отдельные выводы. В случае с двумя выводами светодиоды соединены встречно-параллельно. Двухвыводные LED можно применить в индикаторе напряжения, а светодиоды с тремя выводами- в логическом пробнике.
Вариант для автомобиля
Раньше в различных «контрольках» автоэлектриков в качестве индикатора применялась маломощная лампочка 12 Вольт. С ее помощью осуществлялась проверка напряжения в различных частях бортовой сети автомобиля. Сейчас в большинстве промышленных и самодельных индикаторов 12 В используются светодиоды.
Конструкция таких приборов практически ничем не отличается от первого рассмотренного индикатора. Чтобы переделать первый указатель на 12 В, нужно исключить простой диод или заменить его на двухцветный LED. Гасящий резистор при 12 В должен иметь сопротивление 680 Ом.
Так выглядит применение светодиодов в индикаторах различного назначения. Однако на основе LED можно сделать множество других устройств, которые будет отличать простота, экономия и надежность. Индикаторные и сверхъяркие светодиоды можно применить для освещения или подсветки разных объектов. Используя LED в качестве источника опорного напряжения, можно построить параметрический стабилизатор напряжения.
Благодаря таким своим свойствам как: низкое энергопотребление, малые габариты и простота необходимых для работы вспомогательных цепей, светодиоды (имеются ввиду светодиоды видимого диапазона длин волн) получили очень широкое распространение в радиоэлектронной аппаратуре самого разного назначения. Используются они в первую очередь как универсальные устройства индикации режимов работы или устройства аварийной индикации. Реже (обычно только в радиолюбительской практике) встречаются светодиодные автоматы световых эффектов и светодиодные информационные панели (табло). Для нормального функционирования любого светодиода достаточно обеспечить протекание через него в прямом направлении тока не превышающего максимально допустимый для применяемого прибора. Если величина этого тока не будет слишком низкой, светодиод будет светиться. Для управления состоянием светодиода необходимо обеспечить регулировку (коммутацию) в цепи протекания тока. Это можно сделать с помощью типовых последовательных или параллельных схем коммутации (на транзисторах, диодах и т.п.). Примеры таких схем приведены на рис. 3.7-1, 3.7-2.
Рис. 3.7-1. Способы управления состоянием светодиода с помощью транзисторных ключей
Рис. 3.7-2. Способы управления состоянием светодиода от цифровых микросхем ТТЛ
Примером применения светодиодов в цепях сигнализации могут служить следующие две простые схемы индикаторов сетевого напряжения (рис. 3.7-3, 3.7-4). Схема на рис. 3.7-3 предназначена для индикации наличия в бытовой сети переменного напряжения. Ранее в подобных устройствах обычно использовались малогабаритные неоновые лампочки. Но светодиоды в этом отношении гораздо более практичны и технологичны. В данной схеме ток через светодиод проходит только во время одной полуволны входного переменного напряжения (во время второй полуволны светодиод шунтируется работающим в прямом направлении стабилитроном). Этого оказывается достаточно для нормального восприятия человеческим глазом света от светодиода как непрерывного излучения. Напряжение стабилизации стабилитрона выбирается несколько большим, чем прямое падение напряжения на используемом светодиоде. Емкость конденсатора \(C1\) зависит от требуемого прямого тока через светодиод.
Рис. 3.7-3. Индикатор наличия сетевого напряжения
На трех светодиодах выполнено устройство, информирующее об отклонениях сетевого напряжения от номинального значения (рис. 3.7-4). Здесь также свечение светодиодов происходит только во время одного полупериода входного напряжения. Коммутация светодиодов осуществляется через включенные последовательно с ними динисторы. Светодиод \(HL1\) горит всегда, когда сетевое напряжение присутствует, два пороговых устройства на динисторах и делителях напряжения на резисторах обеспечивают включение двух других светодиодов только при достижении входным напряжением установленного порога срабатывания. Если их отрегулировать так, чтобы при нормальном напряжении в сети горели светодиоды \(HL1\), \(HL2\), то при повышенном напряжении будет загораться и светодиод \(HL3\), а при понижении напряжения в сети будет гаснуть светодиод \(HL2\). Входной ограничитель напряжения на \(VD1\), \(VD2\) предотвращает выход устройства из строя при значительном превышении нормального значения напряжения в сети.
Рис. 3.7-4. Индикатор уровня сетевого напряжения
Схема на рис. 3.7-5 предназначена для сигнализации о перегорании предохранителя. Если предохранитель \(FU1\) цел, падение напряжения на нем очень мало, и светодиод не светится. При перегорании предохранителя напряжение питания через незначительное сопротивление нагрузки прикладывается к цепи индикатора, и светодиод загорается. Резистор \(R1\) выбирается из условия, что через светодиод будет протекать требуемый ток. Не все виды нагрузок могут подойти для данной схемы.
Рис. 3.7-5. Светодиодный индикатор перегорания предохранителя
Устройство индикации перегрузки стабилизатора напряжения представлено на рис. 3.7‑6. В нормальном режиме работы стабилизатора напряжение на базе транзистора \(VT1\) стабилизировано стабилитроном \(VD1\) и примерно на 1 В больше, чем на эмиттере, поэтому транзистор закрыт и горит сигнальный светодиод \(HL1\). При перегрузке стабилизатора выходное напряжение уменьшается, стабилитрон выходит из режима стабилизации и напряжение на базе \(VT1\) уменьшается. Поэтому транзистор открывается. Поскольку прямое напряжение на включенном светодиоде \(HL1\) больше, чем на \(HL2\) и транзисторе, в момент открывания транзистора светодиод \(HL1\) гаснет, а \( HL2\) — включается. Прямое напряжение на зеленом светодиоде \(HL1\) приблизительно на 0,5 В больше, чем на красном светодиоде \(HL2\), поэтому максимальное напряжение насыщения коллектор-эмиттер транзистора \(VT1\) должно быть меньше 0,5 В. Резистор R1 ограничивает ток через светодиоды, а резистор \(R2\) определяет ток через стабилитрон \(VD1\).
Рис. 3.7-6. Индикатор состояния стабилизатора
Схема простого пробника, позволяющего определять характер (постоянное или переменное) и полярность напряжения в диапазоне 3…30 В для постоянного и 2,1…21 В для действующего значения переменного напряжения приведена на рис. 3.7-7. Основу пробника составляет стабилизатор тока на двух полевых транзисторах, нагруженный на встречно-параллельно включенные светодиоды. Если на клемму \(XS1\) подается положительный потенциал, а на \(XS2\) — отрицательный, то загорается светодиод HL2, если наоборот — светодиод \(HL1\). Когда на входе переменное напряжение, зажигаются оба светодиода. Если ни один из светодиодов не горит, это означает, что входное напряжение менее 2 В. Потребляемый устройством ток не превышает 6 мА.
Рис. 3.7-7. Простой пробник-индикатор характера и полярности напряжения
На рис. 3.7-8 дана схема еще одного простого пробника со светодиодной индикацией. Он используется для проверки логического уровня в цифровых цепях, построенных на микросхемах ТТЛ. В исходном состоянии, когда к клемме \(XS1\) ничего не подключено, светодиод \(HL1\) светится слабо. Его режим задается установкой соответствующего напряжения смещения на базе транзистора \(VT1\). Если на вход будет подано напряжение низкого уровня, транзистор закроется, и светодиод погаснет. При наличии на входе напряжения высокого уровня транзистор открывается, яркость свечения светодиода становится максимальной (ток ограничен резистором \(R3\)). При проверке импульсных сигналов яркость HL1 возрастает, если в последовательности сигналов преобладает напряжение высокого уровня, и убывает, если преобладает напряжение низкого уровня. Питание пробника можно осуществлять как от источника питания проверяемого устройства, так и от отдельного источника питания.
Рис. 3.7-8. Пробник-индикатор логического уровня ТТЛ
Более совершенный пробник (рис. 3.7-9) содержит два светодиода и позволяет не только оценивать логические уровни, но и проверять наличие импульсов, оценивать их скважность и определять промежуточное состояние между напряжениями высокого и низкого уровней. Пробник состоит из усилителя на транзисторе \(VT1\), повышающего его входное сопротивление, и двух ключей на транзисторах \(VT2\), \(VT3\). Первый ключ управляет светодиодом \(HL1\), имеющим зеленый цвет свечения, второй — светодиодом \(HL2\), имеющим красный цвет свечения. При входном напряжении 0,4…2,4 В (промежуточное состояние) транзистор \(VT2\) открыт, светодиод \(HL1\) выключен. В то же время закрыт и транзистор \(VT3\), поскольку падение напряжения на резисторе \(R3\) недостаточно для полного открывания диода \(VD1\) и создания требуемого смещения на базе транзистора. Поэтому \(HL2\) тоже не светится. Когда входное напряжение становится меньше 0,4 В, транзистор \(VT2\) закрывается, загорается светодиод \(HL1\), индицируя наличие логического нуля. При напряжении на входе более 2,4 В открывается транзистор \(VT3\), включается светодиод \(HL2\), индицируя наличие логической единицы. Если на вход пробника подано импульсное напряжение, скважность импульсов можно оценить по яркости свечения того или иного светодиода.
Рис. 3.7-9. Улучшенный вариант пробника-индикатора логического уровня ТТЛ
Еще один вариант пробника представлен на рис. 3.7-10. Если клемма \(XS1\) никуда не подсоединена, все транзисторы закрыты, светодиоды \(HL1\) и \(HL2\) не работают. На эмиттер транзистора \(VT2\) с делителя \(R2-R4\) поступает напряжение около 1,8 В, на базу \(VT1\) — около 1,2 В. Если на вход пробника подать напряжение выше 2,5 В, напряжение смещения база-эмиттер транзистора \(VT2\) превысит 0,7 В, он откроется и своим коллекторным током откроет транзистор \(VT3\). Светодиод \(HL1\) включится, индицируя состояние логической единицы. Ток коллектора \(VT2\), примерно равный току его эмиттера, ограничивается резисторами \(R3\) и \(R4\). При превышении напряжением на входе уровня 4,6 В (что возможно при проверке выходов схем с открытым коллектором) транзистор \(VT2\) входит в режим насыщения, и если не ограничить ток базы \(VT2\) резистором \(R1\), транзистор \(VT3\) закроется и светодиод \(HL1\) выключится. При уменьшении напряжения на входе ниже 0,5 В открывается транзистор \(VT1\), его коллекторный ток открывает транзистор \(VT4\), включается \(HL2\), индицируя состояние логического нуля. С помощью резистора \(R6\) регулируется яркость свечения светодиодов. Подбором резисторов \(R2\) и \(R4\) можно установить необходимые пороги включения светодиодов.
Рис. 3.7-10. Пробник-индикатор логического уровня на четырех транзисторах
Для индикации точной настройки в радиоприемниках часто применяются простые устройства, содержащие один, а иногда и несколько, светодиодов разного цвета свечения. Схема экономичного светодиодного индикатор настройки для приемника с питанием от батареек приведена на рис. 3.7-11. Ток потребления устройства не превышает 0,6 мА в отсутствие сигнала, а при точной настройке составляет 1 мА. Высокая экономичность достигается за счет питания светодиода импульсным напряжением (т.е. светодиод не светится непрерывно, а часто мигает, однако из-за инерционности зрения такое мерцание не заметно на глаз). Генератор импульсов выполнен на однопереходном транзисторе \(VT3\). Генератор вырабатывает импульсы длительностью около 20 мс, следующие с частотой 15 Гц. Эти импульсы управляют работой ключа на транзисторе \(DA1.2\) (один из транзисторов микросборки \(DA1\)). Однако в отсутствие сигнала светодиод не включается, так как при этом сопротивление участка эмиттер-коллектор транзистора \(VT2\) велико. При точной настройке транзистор \(VT1\), а за ним и \(DA1.1\) и \(VT2\) откроются настолько, что в моменты, когда открыт транзистор \(DA1.2\), будет загораться светодиод \(HL1\). Чтобы уменьшить потребляемый ток, эмиттерная цепь транзистора \(DA1.1\) подключена к коллектору транзистора \(DA1.2\), благодаря чему последние два каскада (\(DA1.2\), \(VT2\)) также работают в ключевом режиме. При необходимости подбором резистора \(R4\) можно добиться слабого начального свечения светодиода \(HL1\). В этом случае он выполняет и функцию индикатора включения приемника.
Рис. 3.7-11. Экономичный светодиодный индикатор настройки
Экономичные светодиодные индикаторы могут понадобиться не только в радиоприемниках с батарейным питанием, но и во множестве других носимых устройств. На рис. 3.7‑12, 3.7‑13, 3.7‑14 приведено несколько схем таких индикаторов. Все они работают по уже описанному импульсному принципу и по сути представляют собой экономичные генераторы импульсов, нагруженные на светодиод. Частота генерации в таких схемах выбирается достаточно низкой, фактически на границе зрительного восприятия, когда мигания светодиода начинают отчетливо восприниматься человеческим глазом.
Рис. 3.7-12. Экономичный светодиодный индикатор на однопереходном транзисторе
Рис. 3.7-13. Экономичный светодиодный индикатор на однопереходном и биполярном транзисторах
Рис. 3.7-14. Экономичный светодиодный индикатор на двух биполярных транзисторах
В УКВ ЧМ приемниках для индикации настройки можно применять три светодиода. Для управления таким индикатором используется сигнал с выхода ЧМ детектора, в котором постоянная составляющая положительна при незначительной расстройке в одну сторону от частоты станции и отрицательна при незначительной расстройке в другую сторону. На рис. 3.7-15 приведена схема простого индикатора настройки, работающего по описанному принципу. Если напряжение на входе индикатора близко к нулю, то все транзисторы закрыты и светодиоды \(HL1\) и \(HL2\) не излучают, а через \(HL3\) при этом протекает ток, определяемый напряжением питания и сопротивлением резисторов \(R4\) и \(R5\). При указанных на схеме номиналах он примерно равен 20 мА. Как только на входе индикатора появляется напряжение, превышающее 0,5 В, транзистор \(VT1\) открывается и включается светодиод \(HL1\). Одновременно открывается транзистор \(VT3\), он шунтирует светодиод \(HL3\), и тот гаснет. Если напряжение на входе отрицательное, но по абсолютному значению больше 0,5 В, то включается светодиод \(HL2\), а \(HL3\) выключается.
Рис. 3.7-15. Индикатор настройки для УКВ-ЧМ приемника на трех светодиодах
Схема еще одного варианта простого индикатора точной настройки для УКВ ЧМ приемника представлена на рис. 3.7-16.
Рис. 3.7-16. Индикатор настройки для УКВ ЧМ приемника (вариант 2)
В магнитофонах, низкочастотных усилителях, эквалайзерах и т.п. находят применение светодиодные индикаторы уровня сигнала. Число индицируемых такими индикаторами уровней может варьироваться от одного-двух (т.е. контроль типа “сигнал есть – сигнала нет”) до нескольких десятков. Схема двухуровнего двухканального индикатора уровня сигнала приведена на рис. 3.7‑17. Каждая из ячеек \(A1\), \(A2\) выполнена на двух транзисторах разной структуры. При отсутствии сигнала на входе оба транзистора ячеек закрыты, поэтому светодиоды \(HL1\), \(HL2\) не горят. В таком состоянии устройство находится до тех пор, пока амплитуда положительной полуволны контролируемого сигнала не превысит примерно на 0,6 В постоянное напряжение на эмиттере транзистора \(VT1\) в ячейке \(A1\), заданное делителем \(R2\), \(R3\). Как только это произойдет, транзистор \(VT1\) начнет открываться, в цепи коллектора появится ток, а поскольку он в то же время является и током эмиттерного перехода транзистора \(VT2\), транзистор \(VT2\) тоже начнет открываться. Возрастающее падение напряжения на резисторе \(R6\) и светодиоде \(HL1\) приведет к увеличению тока базы транзистора \(VT1\), и он откроется еще больше. В результате очень скоро оба транзистора окажутся полностью открыты и светодиод \(HL1\) включится. При дальнейшем росте амплитуды входного сигнала аналогичный процесс протекает в ячейке \(A2\), после чего загорается светодиод \(HL2\). С уменьшением уровня сигнала ниже установленных порогов срабатывания ячейки возвращаются в исходное состояние, светодиоды гаснут (сначала \(HL2\), затем \(HL1\)). Гистерезис не превышает 0,1 В. При указанных в схеме значениях сопротивлений, ячейка \(A1\) срабатывает при амплитуде входного сигнала примерно 1,4 В, ячейка \(A2\) — 2 В.
Рис. 3.7-17. Двухканальный индикатор уровня сигнала
Многоканальный индикатор уровня на логических элементах представлен на рис. 3.7‑18. Такой индикатор можно применять, например, в усилителе НЧ (организовав из ряда светодиодов индикатора световую шкалу). Диапазон входного напряжения этого устройства может колебаться от 0,3 до 20 В. Для управления каждым светодиодом используется \(RS\)-триггер, собранный на элементах 2И‑НЕ. Пороги срабатывания этих триггеров задаются резисторами \(R2\), \(R4-R16\). На линию “сброс” периодически должен подаваться импульс гашения светодиодов (разумным будет подавать такой импульс с периодичностью 0,2…0,5 с).
Рис. 3.7-18. Многоканальный индикатор уровня НЧ сигнала на \(RS\)-триггерах
Приведенные выше схемы индикаторов уровня обеспечивали резкое срабатывание каждого канала индикации (т.е. светодиод в них либо светится с заданным режимом яркости, либо погашен). В шкальных индикаторах (линия последовательно срабатывающих светодиодов) такой режим работы совсем не обязателен. Поэтому для этих устройств могут использоваться более простые схемы, в которых управление светодиодами осуществляется не отдельно по каждому каналу, а совместно. Последовательное включение ряда светодиодов при увеличении уровня входного сигнала достигается за счет последовательного включения делителей напряжения (на резисторах или других элементах). В таких схемах происходит постепенное увеличение яркости свечения светодиодов при нарастании уровня входного сигнала. При этом для каждого светодиода устанавливается свой токовый режим, такой, что свечение указанного светодиода визуально наблюдается только при достижении входным сигналом соответствующего уровня (при дальнейшем увеличении уровня входного сигнала светодиод горит все более ярко, но до определенного предела). Простейший вариант индикатора, работающего по описанному принципу приведен на рис. 3.7-19.
Рис. 3.7-19. Простой индикатор уровня сигнала НЧ
При необходимости увеличения количества уровней индикации и повышения линейности индикатора схема включения светодиодов должна быть несколько изменена. Подойдет, например, индикатор по схеме рис. 3.7-20. В нем, кроме прочего, имеется и достаточно чувствительный входной усилитель, обеспечивающий работу как от источника постоянного напряжения, так и от сигнала звуковой частоты (при этом индикатор управляется только положительными полуволнами входного переменного напряжения).
Рис. 3.7-20. Линейный индикатор уровня со светодиодной шкалой
|
Схемы индикаторов для радиолюбительских измерений
Схема гетеродинного индикатора резонанса (ГИР) со светодиодным индикатором
Гетеродинный индикатор резонанса (ГИР), это прибор, предназначенный для измерения резонансной частоты высокочастотного колебательного контура.Обычно такие приборы в качестве индикатора резонанса используют магнитодинамические индикаторы (со стрелками), здесь же описывается прибор с индикатором …
1 367 0
Индикатор провалов напряжения в сети 220В на светодиодахЭтот прибор предназначен для регистрации коротких по времени снижений напряжения в электросети. Он может быть полезен при анализе причин возникновения сбоев в работе различного оборудования. Прибор работает как триггер, как только напряжение в сети снижается ниже предварительно заданного …
1 433 1
Индикатор силы тока на микросхеме AN6884Применение поликомпараторных индикаторных микросхем в индикаторахтока лабораторных источников питания дает определенные преимущества. Во-первых, может быть очень низким падение напряжения на измерительном сопротивлении (для AN6884 0.25V на R1 при максимальном токе). Во-вторых, есть несколько …
1 917 0
Светодиодный мигающий индикатор на двухцветных светодиодахОбычно светодиодная индикация включенного или работающего состояния какого-то устройства, например, охранной сигнализации это один светодиод, который мигает. Схема индикатора обычно состоит из мультивибратора или другого источника импульсов и светодиода. Согласитесь, это слишком уныло. Хотя …
0 429 0
Восьмиканальный индикатор напряжений с светодиодным таблом 8х8Принципиальная схема индикатора уровней восьми сигналов с выводом значений светодиодными столбиками на табло 8х8. В некоторых случаях необходимо наблюдать за уровнями сигналов, поступающих от разных источников, и иметь возможность визуального сравнения этих уровней. Данный индикатор позволяет …
1 1320 0
Восьмиканальный индикатор уровней аналоговых сигналовВ промышленности часто приходится контролировать уровень аналоговых сигналов в определенный момент времени или за промежуток времени исследования оборудования. Данные контроля в виде комбинации свечения светодиодов доказывают работоспособность исследуемого прибора. Индикатор сигналов можно …
0 1596 0
Светодиодный индикатор напряжения с автоматической регулировкой яркостиСхема индикатора, который предназначен для установки на приборную панель автомобиля с номинальным напряжением борт-сети 12V. Индикатор на линейном табло из десяти светодиодов показывает напряжение от 9V горит один светодиод) до 16V (горят все светодиоды). Несложными регулировками можно установить …
1 1242 0
Электронный щуп-сигнализатор для поиска очагов влажности в материалахСхема простого самодельного прибора — щупа для поиска очагов влажности в различных строительных материалах. При ремонте или строительстве дома, гаража и других построек будет очень полезным знать сухие ли пиломатериалы или они требуют дополнительной сушки, а так же очень важно определить сухие или …
0 1352 0
Индикатор+сигнализатор для контроля за превышением или понижением температурыПринципиальная схема простого индикатора, который предназначен для предупреждения о выходе температуры объекта за предварительно установленные пределы.При превышении верхнего предела температуры загорается мигающий светодиод красного цвета и раздается прерывающийся звуковой сигнал …
1 2914 0
Схема индикатора напряжения аккумулятора на 12В (АЛ307+стабилитроны)Схема самодельного индикатора напряжения, который предназначен для использования с автомобильным аккумулятором на 12В. Все светодиоды типа АЛ307 красные, напряжение зажигания равно сумме напряжения стабилизации стабилитрона и прямого напряжения светодиода. То есть, примерно …
0 2909 0
Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:
4 цепи светодиодного индикатора напряжения
В электронных приборах не требуется. Один мой друг как-то сказал, что это хороший инструмент. Не обязательно быть дорогим.
Важно использовать достаточно. Сегодня я попробую собрать 4 схемы светодиодных индикаторов напряжения постоянного тока
Это четыре схемы светодиодных индикаторов напряжения, которые просты и легки в сборке для проверки напряжения батареи и др., Используются как стабилитрон, транзистор, LM339 и др.
Цепь 1 # Простейший индикатор заряда батареи с двумя светодиодами
Если вы хотите научить детей изучать простую светодиодную схему.Это одна из хороших схем. Это самый простой индикатор заряда батареи с двумя светодиодами. Оба светодиода покажут вам.
Когда вы включаете S1 в положение «ВКЛ», ток течет в цепь. Пока LED1 будет кратковременно мигать. Но LED2 гаснет.
Затем мы выключаем S1 в положение «ВЫКЛ», чтобы не использовать схему. Смотрите, LED1 все еще гаснет. Но LED2 кратковременно мигнет, после чего тоже погаснет.
Почему?
Конденсатор C1 емкостью 1000 мкФ — герой.
В схеме есть переключатель SPDT-S1.
Если мы включаем, ток течет через R1 к LED1, он кратковременно мигает, когда C1 начинает заряжаться. Пока C1 полностью не зарядится, LED1 гаснет.
Так как LED1 получает обратное смещение. Так что с LED1 ничего не происходит.
Теперь C1 имеет полный ток и меньше тока утечки.
Затем мы отключаем ток на выходе. Но не до конца, ток в C1 разряжается на LED2. Он также кратковременно мигает. Единица тока в С1 пуста. LED2 гаснет.
Светодиод LED1 гаснет из-за обратной полярности.
Посмотрите, как выглядят оба светодиодных дисплея на видео ниже:
Цепь 2 # Крошечная схема визуального индикатора нулевого биения
Вы встречаетесь с крошечной схемой визуального индикатора нулевого биения. Подходит для отображения на звуковом сигнале или индикаторе настройки CW. Что ниже 3Vp-p.
В схеме используются всего два светодиода и только один резистор.
Светодиоды (LED) Светодиодный дисплей является индикатором.Поскольку светодиод может выдерживать ток 20-30 мА, R1 обеспечивает более чем правильное ограничение тока.
Крошечная электрическая схема визуального индикатора нулевого биения
Оба светодиода подключены параллельно, имеют разную полярность. Они укажут частоту нулевых биений.
Каждый светодиод работает только на половину цикла входного сигнала.
Когда входная частота превышает 1 килогерц, от частоты нулевых биений. Оба светодиода будут постоянно расти.
Поскольку входная частота находится в пределах примерно 20 герц от нулевых ударов, светодиоды будут мигать до тех пор, пока не будут достигнуты нулевые удары.
Оба светодиода светятся или мигают до тех пор, пока не будет достигнуто нулевое биение, после чего погаснут.
Схема 3 # Простой индикатор уровня напряжения с использованием стабилитрона
Простой индикатор напряжения с использованием светодиода и стабилитрона
Вы ознакомитесь с концепцией. Хотя есть небольшие схемы. Но это могло сделать схемы, большая работа была завершена.
Сегодня мы познакомимся с индикатором уровня напряжения в самой простой модели. В нем используется только легкая электроника. Стабилитрон, резистор и светодиод в результате уже могут показывать.В каждой цепи светодиодный индикатор загорается, когда V + повышается до напряжения пробоя. И Vz стабилитрона + VLed должны использовать RS для светодиодов один за другим. Цепь справа будет свидетельствовать о считывании значения в виде гистограммы. Когда стабилитрон незаметно увеличивает значение Vz. Эта схема может быть проста и полезна для друзей, пожалуйста, сэр.
Цепь 4 # Простой трехступенчатый индикатор уровня
Сегодня мы рассмотрим концепцию простой схемы индикатора уровня, которая имеет очень маленький размер и может отображаться с помощью светодиода 3 ступени.Когда вы видите в приведенной ниже схеме, это очень просто. Мы используем переменный резистор (потенциометр) только с 3 единицами, что делает эту схему дешевой и простой.
Значения резисторов потенциометра VR1-3 определяются типом светодиода, когда мы использовали многоустойчивые светодиоды MV 50, шагом 2 кОм для 2 В и током стока (последовательные цепи) во всех трех светодиодах на 5 мА. , светодиод цепи может быть расширен, но быстрое увеличение тока стока и первый светодиод в источнике тока.
Как показано на рисунке ниже, мы тестируем эту схему на макетной плате с напряжением 3 В для первого светодиода 1, 6 В для второго светодиода 2 и 9 В для третьего светодиода 3.
Цепь 5 # Цепь индикатора уровня напряжения батареи
Эта схема представляет собой простую цепь индикатора уровня заряда батареи. Что быть простым сложным, можно увидеть, что схема имеет светодиодный индикатор для отображения на 3 шаге.
Работа цепи, если эта цепь была исправлена, давала обычное храмовое напряжение, составляющее около 11–14 В. При этом уровень вольта будет нормальным, если уровень напряжения немного выше на 11В, и красный светодиод LED1 станет ярким.
Большое спасибо Денис ошибка этой схемы.Мой сын снова тестирует эту схему и модифицирует эту новую.
Большое спасибо !!
Если напряжение на 11 В больше, но не превышает 14 В, сделайте светодиод LED1 красным, а светодиод LED2 — зеленым. Поскольку напряжение, которое превышает 11 В, имеет ток, протекающий через R1, и ZD1 направляется, чтобы стимулировать контакт B Q1, заставляя Q1 работать, LED2 светится. Но если уровень напряжения источника питания 15В превышает уровень, светодиоды 3 должны загореться. Из-за источника геркона, через который 15 В протекает ток через R4 и ZD2, он поддерживает вывод B Q2, он заставляет Q2 работать LED3, а затем загораться.
При напряжении 15В загораются все светодиоды LED1, LED2, LED3. Светодиод LED1 в норме, потому что через него проходит меньший ток.
Схема 6 # Монитор уровня свинцово-кислотной батареи 12 В
В приведенной ниже схеме счетверенный компаратор напряжения (LM3914) используется в качестве простого гистограммного индикатора для индикации состояния заряда 12-вольтной свинцово-кислотной батареи.
Опорное напряжение 5 В подключается к каждому из (+) входов четырех компараторов, а входы (-) подключаются к последовательным точкам на делителе напряжения.
Светодиоды загораются, когда напряжение на отрицательном (-) входе превышает опорное напряжение. Калибровку можно выполнить, отрегулировав потенциометр 2K таким образом, чтобы все четыре светодиода загорались, когда напряжение батареи составляет 12,7 В, указывая на полную зарядку без нагрузки на батарею.
При напряжении 11,7 В светодиоды должны погаснуть, указывая на то, что аккумулятор разряжен. Каждый светодиод отображает изменение состояния заряда примерно на 25% или 300 милливольт, так что 3 светодиода показывают 75%, 2 светодиода показывают 50% и т. Д.Фактические напряжения будут зависеть от температурных условий и типа батареи, влажной ячейки, гелевой ячейки и т. Д.
Хотя схемы не такие же. Но это поможет вам добиться успеха в безусловно электронных проектах.
Также ознакомьтесь со следующими статьями:
Электротехника — 3-светодиодный индикатор напряжения (рассказ изобретателя)
Цели и задачи
Мотивация. Показав, как можно изобрести схему с 1 транзистором, теперь я продемонстрирую, как можно изобрести еще одну более сложную схему с 2 транзисторами.Как и раньше, целей у меня две — конкретный (та самая 2-транзисторная схема) и общий (технология изобретения). Рассказом моего изобретателя я просто хочу побудить новичков в схемах проявить творческий подход, показывая им еще один возможный путь к изобретению.
Справочная информация. Моя история основана на трех концептуальных схемах:
делитель напряжения , действующий как источник опорного напряжения
BJT, действующий как компаратор и переключатель
Светодиод действует как стабилизатор напряжения и диодный переключатель ( ток рулевого управления )
Они известны отдельно… но то, как они здесь сочетаются, дает изобретательское решение.
История. Эта идея пришла ко мне в начале 80-х, когда я не только увлекался электроникой, но и был фотографом-любителем. Я хотел сделать для своего нового фотоаппарата фотовспышку со светодиодной индикацией.
В этой схеме я преобразовал свет в напряжение с помощью схемы операционного усилителя. Затем я запоминаю импульс напряжения с помощью чего-то вроде схемы выборки и удержания . Наконец, я указал напряжение двумя светодиодами, подключенными к цепи отрицательной обратной связи, чтобы показать, когда свет (напряжение) был выше или ниже желаемого уровня.Но я хотел иметь третий (средний) светодиод, который загорался бы при желании уровня. Таким образом, светодиодный свет будет плавно затухать, и будет получен аналоговый индикатор.
Проблема заключалась в том, как заставить погаснуть средний диод, когда начал светиться один из двух конечных диодов. В других подобных схемах для этого использовался дополнительный транзистор … но мне он не понравился.
И тут случайно увидел в книжке эту хитрость, заключающуюся в параллельном соединении двух светодиодов с разными пороговыми напряжениями… и сразу применил его в своей схеме. Мне это показалось очень интересным; Я отказался от фотографии и начал экспериментировать с различными схемами светодиодных индикаторов напряжения. Наконец, я получил два патента …
Презентация. Ниже я воспроизвел шаг за шагом пройденный мною путь в форме воображаемого изобретательского сценария . Это хороший пример того, как мыслит изобретатель, изобретая.
Я проиллюстрировал каждый шаг концептуальной схемой, на которой визуализируются невидимые электрические величины.Напряжения представлены вертикальными сегментами ( полоски напряжения ) с пропорциональной высотой красного цвета. Они геометрически суммируются (вычитаются) по КВЛ. Это ясно показывает взаимосвязь между напряжениями. Набор полосок напряжения на принципиальной схеме можно рассматривать как снимок сброса напряжения. Для целей этого качественного представления числовые значения не приводятся, потому что они здесь не имеют значения.
Пути тока показаны замкнутыми линиями ( токовые петли ) зеленого цвета, которые начинаются от положительного вывода источника питания и заканчиваются на его отрицательном выводе.Текущую величину можно показать по толщине линии, но здесь для простоты этот метод не используется.
На последнем шаге 7 я нарисовал принципиальную схему в ее обычной компактной форме — без полосок напряжения, без токовых петель, без цветов, без необычно расположенных элементов … Итак, у вас есть выбор — если вам не нравится шаг — Пошаговое изобретение и визуализация, вы можете сразу перейти к рис. 7.
«Изобретая» схему
1. Получение порогового напряжения VTR. Чтобы сделать схему порогового напряжения, для начала нам нужно установить пороговое (опорное) напряжение. Самый простой способ получить его — использовать вездесущий делитель напряжения . Сначала выберем VREF = VCC / 2 (или ноль, в случае двойного источника питания). Это означает соединение двух одинаковых резисторов R1 = R2 последовательно — рис. 1. Падения напряжения на них также равны — VR1 = VR2, и мы берем меньшее заземленное напряжение в точке A.
Рис. 1. «Выдача» опорного напряжения с помощью делителя напряжения R1-R2 и входного напряжения VIN с помощью потенциометра P.
Аналогичным образом — потенциометром P мы можем эмулировать предыдущий этап, производящий входное напряжение VIN (преобразователь света в напряжение из моей истории выше). Обратите внимание, что потенциометр и источник питания не принадлежат к изобретенной схеме, выделенной желтым цветом.
2. Вставляем первый (средний) диод. Теперь нам нужно поставить первый (средний) светодиод D1. Вставим его между двумя резисторами — рис. 2, чтобы «поднять» его падение напряжения VD1 на пороговое напряжение VIN / 2.Подбирая сумму их сопротивлений, выставляем нужный ток через D1.
Рис. 2. Включая первый (средний) светодиод D1.
Теперь у нас есть два немного разных опорных напряжения — ниже D1 (точка B) и выше D1 (точка A).
3. Построение верхнего компаратора. Теперь нам нужно сравнить входное напряжение с опорными напряжениями и подключить соответствующий конечный светодиод в зависимости от разницы. Оба могут быть реализованы с помощью биполярного переходного транзистора .
Начнем с верхнего компаратора. Мы можем сделать это с помощью NPN-транзистора (T1), подключив его эмиттер к нижнему опорному напряжению (точка B), а его базу к входному напряжению (через резистор RB) — рис. 3. Но он должен переключить светодиод D3; так что давайте вставим D3 в эмиттер. Его прямое напряжение и напряжение VBE база-эмиттер T1 будут добавлены к более низкому опорному напряжению VR2, таким образом, образуя высокое пороговое напряжение.
Рис. 3. Сборка верхнего компаратора
Когда входное напряжение превышает верхний порог, T1 начинает проводить, а D3 начинает светиться.Но D1 должен начать гаснуть. Как мы делаем это?
Тут нам помогает случай — оказывается, D1 гаснет сам по себе. Но почему?
D1 — зеленый светодиод с прямым напряжением VD1 = 2,5 В и D3 — красный светодиод с прямым напряжением VD3 = 1,8 В. Они соединены параллельно; таким образом, ток отклоняется (направляется) от D1 к D3 … и они переходят в затухание.
Итак, наш шанс заключался в том, что мы случайно подключили светодиод с более низким прямым напряжением (красный) параллельно светодиоду с более высоким напряжением (зеленый).Если бы мы поступили наоборот, уловка не сработала бы …
4. Построение нижнего компаратора. Теперь мы должны использовать PNP-транзистор (T2), подключив его эмиттер к более высокому опорному напряжению (точка A), а его базу — к входному напряжению — Рис. 4. Он должен переключить светодиод D2; поэтому вставляем D2 в эмиттер. Его прямое напряжение и напряжение база-эмиттер T2 VBE будут вычтены из более высокого опорного напряжения (Vcc — VR1), образуя таким образом низкое пороговое напряжение.
Рис.4. Построение нижнего компаратора.
Теперь, когда входное напряжение падает ниже нижнего порога, T2 начинает подключать D2 параллельно D1. Ток направляется от D1 к D2, и светодиоды гаснут.
5. Объединение двух компараторов. Теперь осталось только объединить два компаратора в один оконный компаратор — рис. 5.
Рис. 5. Объединение двух компараторов в один.
6. Упрощение схемы. Но нам не нравятся эти перекрестные соединения.Что произойдет, если мы присоединимся к ним, чтобы сделать схему более аккуратной? Попробуем — Рис. 6.
Рис. 6. Схему можно упростить, объединив эмиттеры.
В результате получилась действительно более красивая трасса. Остается только работать 🙂 И действительно работает … а то и лучше! Посмотрим почему.
В дополнение к предыдущей версии, теперь, когда транзистор T1 / T2 подключает конечный светодиод D3 / D2 параллельно со средним светодиодом D1, он шунтирует другой конечный светодиод D2 / D3 и надежно выключает его.
7. Обычно нарисованная схема. Наконец, снимем все эти наглядные пособия и нарисуем схему обычным способом — рис. 7.
Рис. 7. Схема изображена без визуализации электрических величин (версия с двойным питанием).
Как он аккуратный … маленький, красивый и симметричный!
Недвижимость
Посмотрите на центральную часть схемы, включая два транзистора T1, T2 и три светодиода D1-D3. Это строение имеет уникальные свойства:
Постоянное напряжение. Независимо от того, в каком состоянии он находится (включен D1, D2 или D3 … или промежуточное состояние), падение напряжения на нем (между точками A и B) изменяется незначительно. Вся конструкция ведет себя как один диод (светодиод).
Постоянный ток. Также, независимо от состояния, весь ток через эту структуру немного изменяется. Он только переключается между диодами (как говорится, между светодиодами «рулит»). Это явление известно как , текущее рулевое управление и обычно связано с дифференциальной (длиннохвостой) парой.
Мобильность. Образно говоря, эта структура «растягивается» через два резистора (подтягивающий R1 и подтягивающий R2) между шинами питания. Если мы изменим их сопротивления одновременно и в противоположных направлениях, мы можем «переместить» этот «диод» вверх к V + и вниз к земле или V-, не изменяя напряжение на нем (VA — VB) и ток через него.
Мостовая схема. Если индикатор напряжения управляется потенциометром (как здесь), вся цепь (включая потенциометр) может рассматриваться как мост Уитстона с нулевым индикатором.Он состоит из двух половинных сопротивлений потенциометра и резисторов R1 и R2. Центральная часть служит индикатором нулевого напряжения .
Улучшения
Версия с двойным питанием. Кроме того, мы можем нарисовать его версию с двойным питанием — рис. 7 выше.
Заземленная версия. Если это индикатор нулевого напряжения , мы можем заземлить точку общего эмиттера (показана светло-серым цветом на рис. 7). Таким образом, напряжения на эмиттере будут надежно зафиксированы.
Прямое управление. Схему можно еще упростить, убрав РБ (когда эмиттеры не заземлены). Это сделает его еще более чувствительным. Нет опасности повреждения транзисторов, потому что резисторы R1 и R2 ограничивают базовые токи. Только входное сопротивление цепи будет ниже.
Идентичные светодиоды. Схема может быть реализована на идентичных светодиодах (с одинаковым VF). В этом случае мы можем увеличить прямое напряжение D1, вставив последовательно обычный Si-диод.
Узкая мертвая зона. Ширина «мертвой зоны» 2ВБЕ. Его можно сузить, применив напряжение смещения, как предлагает @TonyStewart в своем привлекательном моделировании FS:
Рис. 8. Светодиодный индикатор — моделирование (автор @TonyStewart)
Напряжение смещения создается на диодах, включенных параллельно переходам база-эмиттер. Это хорошо известный метод смещения, широко используемый в выходных каскадах усилителей мощности.
Широкая мертвая зона. И наоборот, мы можем расширить «мертвую зону» (при необходимости), вставив диоды последовательно в переходы база-эмиттер.
опубликовано около 1 года назад
11мес. Назад
Светодиодный индикатор постоянного напряжения— ElectroSchematics.com
Эта светодиодная схема индикатора постоянного напряжения представляет собой вольтметр, а не просто тестер батареи. Таким образом, он может измерять напряжение до 3 В.
В нем используются известные операционные усилители LM741, применяемые в качестве компараторов для управления светодиодными индикаторами. Пороги напряжения 3, 6, 9 и 12 В. Выше каждого инкрементного порога включается дополнительный светодиод.
Схема цепи индикатора напряжения постоянного тока
Vcc = 18 В
Многие индикаторы напряжения полагаются на напряжение источника измерения для получения питания, но в этом случае индикатора напряжения, использующего LM741, 3 В просто слишком мало для удовлетворительной работы — 741 не предназначен для приложений с низким напряжением.Vcc выше, чем то, что мы обычно видим, потому что необходим достаточный запас для смещения шунтирующего стабилитрона D6. Vcc можно было бы уменьшить до 9 В путем деления всех пороговых опорных напряжений на коэффициент 2, но это помешало бы использовать LM741, потому что его входной синфазный диапазон указан не ниже 3 В от отрицательной шины — он определенно не будет работать при 1,5 В.
Для продления срока службы батареи используется кнопочный переключатель «Нажмите для тестирования». Другой способ сделать это — использовать ± 9 В, а затем при желании он мог бы определять напряжения до нуля вольт.Однако для этого потребуется такое же количество батарей и усложнение кнопочного переключателя.
Не построено и не тестировалось
Обычно то, что я предлагаю, было построено и протестировано, а это — нет. Я создавал подобные вещи раньше и использовал LM741, а также двойную версию (LM1458), поэтому у меня есть высокая степень уверенности, что все будет работать так, как ожидалось. Однако Мерфи всегда где-то прячется, просто ожидая такой возможности. Разработчик проекта будет иметь опыт устранения неполадок в случае, если он не работает должным образом.
Защита входного напряжения
Не рекомендуется направлять входы операционного усилителя во внешний мир, где они могут быть подвержены электростатическому разряду. R1 и D5 обеспечивают необходимую защиту.
D7 защищает от случайного обратного подключения аккумулятора.
Входное сопротивление
Поскольку этот индикатор постоянного напряжения со схемой светодиодов не получает питание от источника измерения, входной импеданс очень высок. Входное сопротивление составляет 1 МОм (высокое, но не бесконечное).Параллельно с этим идет входной ток смещения операционного усилителя, который составляет примерно 4 * 80 нА или 320 нА. Из-за высокого импеданса можно включить все светодиоды, просто прикоснувшись к входу пальцем. Если входной шум является проблемой, вам может помочь конденсатор емкостью 0,1 мкФ на D5.
Яркость светодиода
Яркость светодиодаможно изменять, просто регулируя балластный резистор серии 3,3 кОм. Большинство светодиодов задают максимальный ток 20 или 30 мА, но эффективные зеленые и белые версии при таком токе загораются, поэтому им требуются балластные резисторы более высокого номинала.
Ссылка на исходный файл или исходный файл
Это можно читать и / или редактировать с помощью программного обеспечения RFFlow — отличного, удобного и недорогого программного обеспечения для блок-схем и чертежей: www.rff.com Пробную версию можно загрузить.
Глоссарий недокументированных слов (для наших друзей по ESL)
Мерфи — ссылка на закон Мерфи (все, что может пойти не так, пойдет не так — Эдсел Мерфи)
http://www.frontiernet.net/~wmooney1/Fixed_files/murphy.pdf
Сделайте схему светодиодного индикатора напряжения переменного тока
Светодиодный индикатор уровня сетевого напряжения переменного тока представляет собой схему, которая может использоваться для отображения мгновенного уровня напряжения на любом входном сетевом входе переменного тока 220 В или 120 В через соответственно повышающуюся и понижающуюся светодиодную полосу график.
Простая конструкция и точный результат — главные особенности этой миниатюрной схемы. Узнайте, как сделать индикатор переменного напряжения из светодиода самым простым и понятным способом.
Зачем нужно контролировать уровень напряжения сети переменного тока
Линия питания переменного тока, которую мы подключаем к розеткам бытовой электросети, иногда может быть подвержена опасным колебаниям. Они могут иметь форму внезапного высокого или низкого напряжения.
Обе ситуации могут быть очень «фатальными» для нашего сложного электронного оборудования, такого как телевизоры, DVD-плееры, холодильники, компьютеры и т. Д. И т.д.
Простая электронная часть, такая как светодиод, может играть важную роль в отображении состояния этого сетевого напряжения переменного тока и предупреждать нас о возможной опасности поражения электрическим током. Да, мы точно научимся делать индикатор переменного напряжения на светодиодах, построив небольшую электронную схему.
Как сконструировать светодиодный индикатор переменного напряжения
Это выполняется в несколько простых шагов:
На приобретенной плате общего назначения с помощью принципиальной схемы сначала вставьте транзисторы в прямую линию и припаяйте их. ведет.
Аналогичным образом вставьте и припаяйте резисторы, стабилитроны, светодиоды, конденсаторы, предустановки и т. Д. Организованным образом и припаяйте их в соответствии с принципиальной схемой.
Как проверить цепь?
Следующие детали тестирования, кроме того, помогут вам понять, как именно сделать индикатор переменного напряжения из светодиода:
Для тестирования готовой печатной платы вам потребуется трансформатор с несколькими выходами напряжения. Подключите трансформатор к сети переменного тока; также подключите общий вторичный выход трансформатора к отрицательной точке цепи.Сделайте сборку зажима из крокодиловой кожи и проволоки. Припаяйте конец провода зажима ко входу диода 1N4007.
Теперь прижмите зажим к выходу 3 В трансформатора, отрегулируйте P1 так, чтобы первый светодиод просто начал светиться. Как указано выше, подключите зажим к трансформатору с напряжением 6, 7,5, 9 и 12 вольт и отрегулируйте предварительные настройки P2, P3, P4 и P5 так, чтобы соответствующие светодиоды только начинали светиться при соответствующих напряжениях. На этом тестирование и настройка схемы закончены.
Наконец, подключите 6-вольтный трансформатор к цепи и включите питание.Вы обнаружите, что светодиоды 1, 2 и 3 ярко светятся,
светодиод № 4 светится меньшей яркостью, в то время как последний светодиод полностью выключен, что указывает на безопасный уровень сетевого напряжения переменного тока. Теперь, если напряжение превышает высокий уровень (более 260 вольт), последний светодиод начинает ярко светиться, указывая на опасную ситуацию.
Если напряжение упадет до опасного уровня (ниже 160 В), светодиод 3 может перестать гореть, а светодиод 2 может перестать светиться, что снова указывает на плохое низкое напряжение.
Необходимые детали Для проекта вам понадобятся следующие детали:
ТРАНЗИСТОРЫ T1, 2, 3, 4, 5 = BC547
ДИОД ЗЕНЕРА Z1 —- Z5 = 3 ВОЛЬТА / 400 мВт
РЕЗИСТОРЫ R 1 —R10 = 1 K ¼ Вт, CFR.
КОНДЕНСАТОР C1 = 1000 мкФ / 25 В,
ДИОД D1 = 1N4007
СВЕТОДИОД 1, 2, 3, 4, 5 = КРАСНЫЙ 5 мм ДИФФУЗИОННЫЙ
ПРЕДУСТАНОВКА P1, 2, 3, 4, 5 = 47K ЛИНЕЙНАЯ
ПЛАТА ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ = 6 ”x 2 ”
ТРАНСФОРМАТОР = O — 6 Вольт / 500 мА
Монитор сетевого напряжения с использованием LM358 IC
Знание низкого уровня напряжения переменного тока с помощью простого взгляда полезно, особенно если вы собираетесь работать с компьютером.
Но в этом есть опасность. Когда напряжение в сети уже низкое, дополнительные нагрузки могут заставить напряжение переменного тока упасть дальше безопасного уровня.
Питание для токовой цепи осуществляется напрямую от сети, которая проходит через R 1 и P 1 .
Два опорных напряжения задаются установившимся напряжением 15 В, генерируемым R 2 , C 1 , C 2 , D 1 и D 2 .
Используя предварительно установленный опорный уровень сетевого напряжения, эти два напряжения сравниваются в A 1 и A 2 от IC LM358. Если последующее напряжение сети станет меньше 210 В, загорится индикатор D 7 .Когда показание превышает 250 В, загорается лампочка на D 8 .
Если ни один из них не загорается, включается T 1 и позволяет загореться D 4 . Это означает только то, что напряжение сети находится в безопасных рабочих пределах.
Как установить
Preset P 1 устанавливает предел напряжения переменного тока с помощью мультиметра и вариатора. Вам не нужно стремиться к точности, так как любое значение вокруг центра его перемещения приемлемо.
Цепь, о которой идет речь, не изолирована от сети, но должна.Мы настоятельно рекомендуем вам перед включением убедиться, что для изоляции этой цепи от сети всегда используется отдельный кожух для оптоволокна.
Схема индикатора уровня напряжения с использованием микросхемы LM339
Индикатор уровня напряжения — это схема, которая может использоваться для индикации диапазона входного напряжения. Обычно схема состоит из последовательности пороговых точек с соответствующей последовательностью светодиодов, которые загораются, когда входное напряжение достигает значения, равного или превышающего каждое пороговое значение.
Например, опорными точками цепи уровня напряжения являются 3 В, 6 В, 9 В, 12 В, а соответствующие светодиоды — LED1, LED2, LED3, LED4 соответственно. Если мы подадим входное напряжение 8 В, тогда светодиоды 1 и 2 загорятся, а светодиоды 3 и 4 останутся выключенными. Поскольку входное значение выше контрольной точки 3 В и 6 В, но ниже 9 В и 12 В.
В приведенной здесь схеме индикатора уровня напряжения используется схема компаратора для сравнения входных значений, чтобы проверить, находится ли входное значение выше или ниже эталонного значения.
Компаратор — это устройство, которое сравнивает два входа и выдает результат, который указывает, какой вход больше.
Два входа компаратора — это инвертирующий (-) и неинвертирующий (+) вход. Выход компаратора будет в высоком состоянии или положительном насыщении, когда входное напряжение на неинвертирующем выводе больше, чем напряжение на инвертирующем выводе. И выход переключается в низкое состояние или отрицательное насыщение, когда входное напряжение на инвертирующем выводе больше, чем на неинвертирующем выводе.Он просто проверяет напряжение между двумя входами и выдает на выходе высокий или низкий уровень, независимо от величины разницы между ними.
Например, если входное напряжение в неинвертирующем (+) = 6В, входное напряжение в инвертирующем (-) = 5,8В. Затем выход становится высоким, поскольку напряжение на неинвертирующем выводе имеет большее значение. Если мы обменяем вышеуказанные значения напряжения между двумя входами, то инвертирующий терминал будет иметь большее значение, а затем выход переключится в состояние НИЗКОГО.
Lm339 ИС компаратора
Основным компонентом этой схемы индикатора уровня напряжения является микросхема LM339, представляющая собой четырехканальный компаратор, имеющий 4 компаратора. Таким образом, мы можем использовать до 4 эталонных значений для сравнения; чтобы проверить, находится ли входное напряжение выше или ниже 4 контрольных точек.
Lm339 Схема выводов
Компаратор | Штифт | Функция |
Компаратор 1 | 4 | — Инвертирующий вход 1 |
5 | + неинвертирующий вход 1 | |
2 | Выход 1 | |
Компаратор 2 | 6 | — Инвертирующий вход 2 |
7 | + неинвертирующий вход 2 | |
1 | Выход 2 | |
Компаратор 3 | 8 | — Инвертирующий вход 3 |
9 | + неинвертирующий вход 3 | |
14 | Выход 3 | |
Компаратор 4 | 10 | — Инвертирующий вход 4 |
11 | + неинвертирующий вход 4 | |
13 | Выход 4 |
Работа контура
Здесь эталонные напряжения получены с помощью схемы делителя напряжения из равных резисторов (1 кОм).Делитель напряжения подключен к источнику питания, и каждая точка подключена к неинвертирующему выводу компараторов. В схеме четыре резистора 1кОм, напряжение на каждом резисторе будет равно Vcc / 4. Если напряжение на всем резисторе составляет 12 В, то напряжение на каждом резисторе составляет 12/4 = 3 В. Следовательно, напряжение на резисторах R1, R2, R3, R4 относительно GND будет напряжением на инвертирующем выводе компараторов 1, 2, 3, 4, то есть 3 В, 6 В, 9 В, 12 В соответственно.
Вход обычно подключается к инвертирующей клемме четырех компараторов. Если входной сигнал имеет значение выше каждой контрольной точки, тогда выход соответствующего компаратора действует как приемник, и загорается светодиод.
Здесь мы подключили опорные значения к неинвертирующей клемме компаратора, а входной сигнал — к инвертирующей клемме. Чтобы переключить выход в низкое состояние и действовать как сток, когда напряжение на инвертирующем входе выше, чем на неинвертирующем входе.
Почему не предусмотрено получение высокого состояния на выходе, когда входное напряжение больше опорного значения? Поскольку выход LM399 IC имеет выход с открытым коллектором, следовательно, он не является источником нагрузки, он может действовать только как приемник. Выход обеспечивает только путь к заземляющему контакту, но не к источнику напряжения. Следовательно, мы должны подключить нагрузку через плюсовую клемму источника питания и выходной контакт компаратора, а не между выходом и GND. Итак, здесь в схеме анод светодиодов подключен к Vcc, а катод — к выходу.
В этой схеме мы можем измерить входное напряжение от 0 до 12 В. Поскольку эталонные значения получаются как 3V, 6V, 9V, 12V путем деления на Vcc / 4, Vcc / 2, 3Vcc / 4, Vcc соответственно; Vcc в цепи составляет 12 В, а разница между каждой точкой составляет Vcc / 4.
Масштабируя входное или опорное напряжение, можно использовать одну и ту же схему для проверки широкого диапазона уровней напряжения.
Если входное напряжение имеет меньший диапазон, вы можете отрегулировать уровни опорного напряжения, добавив последовательное сопротивление с резисторами от R1 до R4.Напряжение на всех резисторах R1 — R4 будет VT = Vcc — VR5; Напряжение на резисторах = напряжение питания — падение напряжения на R5. Затем напряжение на делителе напряжения делится на четыре реперных точки VT / 4.
Для измерения более высоких напряжений используйте на входе делитель напряжения, чтобы получить входное напряжение с определенным соотношением.
Тогда напряжение на RB — это масштабированное значение входного напряжения, подаваемое на компаратор в соответствии с входным напряжением.
ВРБ = В (РБ / РА + РБ) | V — напряжение входного сигнала
Например, если входное напряжение находится в диапазоне от 0 до 60 В, вы можете получить шкалу от 0 до 12 В, используя делитель напряжения с резисторами, RA = 12 кОм, RB = 3 кОм,
Тогда VRB = 60 (3000/15000) = 12 В
Таким образом, используя делитель напряжения для диапазона напряжений от 0 до 60 В, входные сигналы компараторов напряжения 3 В, 6 В, 9 В, 12 В генерируются для входных напряжений 15 В, 30 В, 45 В, 60 В соответственно.
Необходимые компоненты
Микросхема — Lm339
Резисторы
R1, R2, R3, R4, R6, R7, R8, R9 — 1 кОм
R5 -10 кОм
светодиод
D1, D2, D3, D4 — 5 мм
Светодиодный индикатор напряжения батареиPremium с цифровым дисплеем
Alibaba.com предлагает коллекцию передового электрического оборудования в виде эффективного и производительного светодиодного индикатора напряжения батареи . Это современное емкостное оборудование для измерения электроэнергии сертифицировано и производится с использованием самых передовых технологий, направленных на обеспечение оптимальной безошибочной работы. Эти продукты обладают огромными возможностями и удобством в использовании, что делает их идеальными для профессионалов. Независимо от того, хотите ли вы использовать их в коммерческих или любых других целях, эти продукты идеально подходят для всех видов использования.Купите эти отличные продукты от ведущего индикатора напряжения батареи LED . поставщиков на сайте для выгодных сделок.Широкий ассортимент светодиодных индикаторов напряжения батареи . оборудование и машины на платформе изготовлены из прочных материалов, обеспечивающих оптимальную долговечность на протяжении многих лет. Эти предметы абсолютно устойчивы ко всем типам требовательного использования, а также известны своей способностью выдерживать различные внешние воздействия. Эти устройства оснащены как цифровыми, так и аналоговыми дисплеями для снятия показаний и идеально подходят для защиты тяжелого электрического оборудования.Они помогают измерять ток и снимают показания в случае каких-либо отклонений от нормы. Они имеют высокое сопротивление и, следовательно, потребляют мало электроэнергии.
Alibaba.com предлагает эксклюзивные линейки светодиодных индикаторов напряжения батареи . в зависимости от их цвета, дизайна, размеров, вместимости и других характеристик на выбор покупателя. Эти продукты снабжены защитой от обратного напряжения, которая является безопасной и точной. Они также оснащены функцией корректировки ошибок, элементами управления подсветкой, точными измерительными шкалами, отличительной функцией предупреждения, указывающей, среди прочего, в случае каких-либо расхождений.
Обратите внимание на различный светодиодный индикатор напряжения батареи . варианты на Alibaba.com и покупайте эти продукты по невероятным ценам в рамках бюджета. Эти продукты можно настраивать и поставлять с полным руководством по их эксплуатации. Они водонепроницаемы, термостойкие, а также ударопрочные.
Наличие светодиодных индикаторов напряжения
Невыполнение надлежащей механической или электрической блокировки / маркировки (LOTO) может привести к поражению электрическим током, поражению электрическим током, вспышке дуги и другим опасностям.Помимо огромных штрафов со стороны OSHA за несоблюдение, эти опасности часто приводят к потере повременной заработной платы, претензиям о компенсации, постоянной нетрудоспособности и смертельным исходам. Одним из наиболее серьезных факторов риска, связанных с этими инцидентами, является человеческий фактор, поэтому мы разработали постоянные устройства электробезопасности (PESD), чтобы обеспечить защиту людей, работающих с опасными источниками энергии. Индикаторы напряжения GracePESD обеспечивают постоянное и надежное наличие индикации напряжения с помощью своих светодиодных индикаторов. . Когда оборудование, подключенное к индикатору, выключено, светодиоды также гаснут.Однако следует отметить, что эта индикация не является совместимым методом проверки отсутствия напряжения. Для этого квалифицированный персонал должен провести тест на отсутствие напряжения, который можно безопасно провести с помощью нашей точки безопасного тестирования и станции тестирования напряжения.
Индикаторы напряженияпредназначены для помощи в работе с напряжением под напряжением. Вот почему наши индикаторы напряжения обеспечивают визуальное представление наличия энергии для снижения этих рисков. Индикаторы напряжения PESD — это стационарные устройства с автономным питанием, внесенные в список UL, которые визуально отображают наличие напряжения с помощью мигающих или немигающих резервных светодиодных индикаторов.
Обычно подключены к стороне нагрузки электрического фидера или разъединителя, индикаторы напряжения загораются всякий раз, когда опасное напряжение присутствует в любой отдельной фазе. Эти устройства, когда они установлены квалифицированным электриком, помогают обеспечить максимальное соответствие требованиям, помогая квалифицированному персоналу выполнять задачи с повышенной производительностью и снижением рисков при выполнении механических задач LOTO путем проверки наличия энергии.
Важное обновление для всех пользователей индикаторов напряжения PESD: В попытке лучше соответствовать международным стандартам и потребностям наших разнообразных клиентов при стандартизации нашего предложения компания Grace начала поэтапный отказ от КРАСНО-ЖЕЛТО-СИНИХ выводных проводов и заменила их на черные провода обозначаются полосами и маркировкой.Мы рады сообщить, что наряду с нашими индикаторами напряжения R-3F2 и R-3W2, R-3W и R-3W-SR теперь имеют рейтинги CAT III / CAT IV. Мы обновили нашу таблицу индикаторов напряжения GracePESDs, чтобы отразить эти изменения, и вы можете загрузить новую версию ниже:
На прошлой неделе координатор по развитию бизнеса в регионе EMEA Крис Шнек и региональный менеджер по продажам Дон Спаркс вживую продемонстрировали, как наши индикаторы напряжения повышают безопасность персонала, обеспечивая визуальную светодиодную индикацию наличия напряжения.Посмотрите их презентацию ниже!
Чтобы получить дополнительную информацию об электробезопасности, обязательно зарегистрируйтесь на наш следующий БЕСПЛАТНЫЙ вебинар! «Основы и обзор обслуживания электрического оборудования» стоит 0,1 CEU для тех, кто посещает прямую трансляцию Bhanu Srilla, MS, CESCP, CMRP, CRL. Нажмите здесь, чтобы зарегистрироваться сегодня!
Об этом веб-семинаре: Техническое обслуживание электрического оборудования играет важную роль как в работе, так и в показателях безопасности объекта.Большинство предприятий ограничены в ресурсах для выполнения задач профилактического обслуживания, поскольку они перегружены рутинной реактивной работой. На этой сессии будет обсуждаться важность планового обслуживания электрооборудования и ключевые атрибуты четко определенной программы обслуживания. Дополнительный упор будет сделан на графики технического обслуживания электрооборудования в соответствии со стандартами ANSI NETA MTS и NFPA 70B с последующими вопросами и ответами.
Помимо GracePESD, теперь мы предлагаем консультационные услуги по программе электробезопасности в нашей экспертной сети.Обладая многолетним опытом и лидерством в сфере электробезопасности, мы кое-что узнали и за это время завели несколько друзей. Мы обнаружили огромный разрыв между политиками, практиками и процедурами, применяемыми нашими клиентами. Мы обнаружили повторяющуюся тему: когда дело доходит до внедрения систем управления безопасностью и техническим обслуживанием, конечной целью является соблюдение требований.