Как работают светодиодные индикаторы тока и напряжения. Какие схемы используются для индикации в сетях 220В и низковольтных цепях. Где применяются такие индикаторы в бытовой технике и электронике.
Принцип работы светодиодных индикаторов напряжения
Светодиодные индикаторы напряжения являются простыми и надежными устройствами для визуальной индикации наличия напряжения в электрических цепях. Их принцип работы основан на свойстве светодиодов излучать свет при прохождении через них электрического тока в прямом направлении.
Основные элементы схемы светодиодного индикатора напряжения:
- Светодиод — преобразует электрическую энергию в световое излучение
- Токоограничивающий резистор — ограничивает ток через светодиод до безопасного значения
- Выпрямительный диод (для переменного тока) — пропускает ток только в одном направлении
При подаче напряжения на схему ток проходит через резистор и светодиод, вызывая его свечение. Яркость свечения зависит от величины протекающего тока. Для индикации наличия сетевого напряжения 220В используются специальные высоковольтные светодиоды с встроенным токоограничивающим резистором.
Схемы светодиодных индикаторов для сети 220В
Для индикации наличия напряжения в сети 220В используются следующие схемы светодиодных индикаторов:
1. Простейшая схема
Состоит из высоковольтного светодиода и токоограничивающего резистора, включенных последовательно. Резистор выбирается номиналом 100-150 кОм.
2. Схема с выпрямительным диодом
Дополнительно содержит выпрямительный диод для защиты светодиода. Типовые номиналы: резистор 100 кОм, диод 1N4007.
3. Схема с двумя светодиодами
Два светодиода включены встречно-параллельно для индикации обеих полуволн переменного тока. Резистор 100-150 кОм.
Такие индикаторы часто встраиваются в выключатели, розетки, удлинители для визуального контроля наличия напряжения в сети.
Индикаторы тока на светодиодах
Светодиодные индикаторы тока позволяют визуально контролировать протекание тока в электрических цепях. Их принцип работы основан на измерении падения напряжения на токоизмерительном резисторе.
Основные элементы схемы:
- Токоизмерительный резистор малого номинала (0.1-1 Ом)
- Светодиод
- Транзистор или операционный усилитель
При протекании тока через измерительный резистор на нем возникает падение напряжения. Это напряжение усиливается транзистором или ОУ и подается на светодиод. Яркость свечения светодиода пропорциональна величине протекающего тока.
Применение светодиодных индикаторов тока и напряжения
Основные области применения светодиодных индикаторов:
- Индикация наличия напряжения в розетках, удлинителях, выключателях
- Контроль работы бытовых электроприборов
- Индикация зарядки аккумуляторов
- Контроль токов в блоках питания и зарядных устройствах
- Индикация работы автомобильного электрооборудования
- Визуализация уровней сигналов в аудиотехнике
Благодаря простоте, надежности и низкому энергопотреблению светодиодные индикаторы нашли широкое применение в бытовой и промышленной электронике для визуального контроля электрических параметров.
Преимущества светодиодных индикаторов
Светодиодные индикаторы имеют ряд преимуществ по сравнению с другими типами индикаторов:
- Высокая яркость и контрастность индикации
- Низкое энергопотребление
- Высокое быстродействие
- Длительный срок службы (до 100 000 часов)
- Широкий диапазон рабочих температур
- Устойчивость к механическим воздействиям
- Малые габариты
- Низкая стоимость
Эти преимущества обусловили широкое распространение светодиодных индикаторов в современной электронной технике.
Выбор светодиодов для индикаторов
При выборе светодиодов для индикаторов напряжения и тока необходимо учитывать следующие параметры:
- Прямое напряжение — должно соответствовать напряжению питания схемы
- Максимальный прямой ток — не должен превышаться в рабочем режиме
- Яркость свечения — должна обеспечивать хорошую видимость индикации
- Цвет свечения — обычно используются красные, зеленые или желтые светодиоды
- Угол обзора — широкий угол обеспечивает лучшую видимость
Для индикации сетевого напряжения 220В применяются специальные высоковольтные светодиоды с встроенным токоограничивающим резистором.
Расчет токоограничивающего резистора
Важным элементом схемы светодиодного индикатора является токоограничивающий резистор. Его номинал рассчитывается по формуле:
R = (U — Uсд) / I
где:
- R — сопротивление резистора
- U — напряжение питания
- Uсд — прямое напряжение светодиода
- I — требуемый ток через светодиод
Для сети 220В обычно используются резисторы номиналом 100-150 кОм. Мощность резистора выбирается с запасом, обычно 0.5-1 Вт.
Заключение
Светодиодные индикаторы тока и напряжения являются простыми и надежными устройствами для визуального контроля электрических параметров. Благодаря своим преимуществам они нашли широкое применение в бытовой и промышленной электронике. Правильный выбор элементов схемы позволяет создавать эффективные индикаторы для различных применений.
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 …
1 300 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 …
1 380 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 …
1 850 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 …
0 396 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 1261 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 1547 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 1171 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 1329 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 2836 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 2803 0
Радиодетали, электронные блоки и игрушки из китая:
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.
Светодиодные индикаторы перегрузки по току. Индикатор тока. Схема светодиодного индикатора тока потребления сети
Индикаторы на неоновых лампах
В сетевых промышленных и самодельных электрорадиоустройствах нередко используют световой сигнализатор, состоящий из неоновой лампы и ограничительного резистора. Такой сигнализатор обычно включают на входе устройства либо после выключателя. Однако его возможности ограничены: в первом случае лампа индицирует наличие сетевого напряжения независимо от положения выключателя, во втором – при замыкании.
Рис.1
Более «информативен» сигнализатор с двумя грациями яркости свечения лампы (причем меньшей яркости соответствует разомкнутое положение выключателя, большей — замкнутое), позволяющий не только безошибочно определять рабочую позицию выключателя, но и находить в темноте включенный в сеть прибор.
Одна из таких схем приведена на рис.1 (Схема1). Здесь узел индикации составлен из резисторов R 1, R 2, диодов VD 1, VD 2 и неоновой лампы HL 1. При разомкнутом выключателе питания Q 1 (режим I ) сетевое напряжение поступает на лампу HL 1 через резистор R 1, диод VD 1 и нагрузку R н, в качестве которой может быть нагревательный прибор, электродвигатель, блок питания или обычная лампа накаливания. Поскольку диоды включены встречно – последовательно, цепь VD 2 R 2 практически не шунтирует неоновую лампу. При замкнутом Q 1 (режим II ) лампа питается через элементы VD 2, R 2 а цепь R 1 VD 1, подсоединенная в этом случае параллельно «неонке», не оказывает на нее влияние.
Удобней и наглядней сигнализатор с двумя индикаторными лампами. Такое устройство (схема которого – на рис.1 (Схема 2)) предназначено для однополюсного выключателя. В исходном режиме I светит «неонка» HL 1, питаясь через цепь R 1 R н (цепь HL 2 R 2 второй лампы зашунтирована нагрузкой R н). При замыкании Q 1 (режим II ) HL 1 гаснет, и сетевое напряжение окажется приложенным к цепи HL 2 R 2 – загорается HL 2.
Диоды могут быть использованы любые кремниевые, рассчитанные на обратное напряжение не ниже 300 В (Д226Б, КД102Б, любые из серии КД105 и др.).
Савицкий Е.
г. Коростень,
Житомирской обл.
Сигнализатор подключения потребителя к сети 220В
Для контроля подключений потребителя энергии к сети 220В удобно использовать звуковой сигнализатор (рис.2).
Рис.2
Сигнализатор издает кратковременный, длительностью 1…2 с, звуковой сигнал при подключении к сети 220В потребителей, мощность которых превышает 20Вт. Любой потребитель энергии (нагрузка) в момент подключения к сети 220В из-за дребезга контактов штепсельного разъема или включателя аппарата дает незначительные помехи в электрической сети. Чем больше мощность потребителя, тем сильнее помехи. Если подключить к фазовому проводу сети 220В осциллограф, то через соответствующий делитель напряжения можно будет наблюдать незначительно измененную форму синусоиды.
Потребители энергии и прибор должны находится на одном электрическом контуре – до счетчика установленного в доме. Прибор будет полезен для контроля несанкционированного включения кем-либо потребителя или автоматическим включением/выключением электрических приборов. В последнем случае нужно ориентироваться по звуку, издаваемому устройством.
Устройство может находиться в подключенном состоянии в режиме 24 ч неограниченное время. Ток потребления устройством находится в пределах 15 мА. Конденсаторы С1 и С2 работают в режиме гасящих напряжение резисторов, оказывая небольшое сопротивление переменному току и не излучая тепло. Если в качестве В1 применять капсюль типа ДЭМШ или низкоомный телефон типа ТК-67, ТОН-1 с сопротивлением более 50 Ом, то звуковой сигнал будет излучатся постоянно, пока на схему подано напряжение. При применении низкоомной динамической головки сопротивлением 8 Ом генератор не работает и находится в ждущем режиме.
При включении в сети бытового потребителя, устройство издаст сигнал только в момент дребезга контактов включателя новой нагрузки в сети 220В, когда источник питания пропустит помеху к транзисторному генератору и небольшой всплеск напряжения окажется достаточным для запуска генератора на 1…2 с.
Собранное из исправных элементов устройство начинает работать сразу.
Индикация работающего электроприбораСветодиоды обычно применяются для индикации в низковольтных сетях. Если же нужно индицировать включение электроприбора, работающего от сети 220 В и не имеющего вторичных низковольтных цепей питания, в качестве индикатора используют неоновые лампочки. Но светодиод тоже может работать в сети переменного тока, для этого его включить согласно схеме на рисунке 3.
Рис.3
Если гаснет свет
Причин для отлючения электричества много. Это и ремонтные работы, и аварии на линиях, и перегрузки.
Определить, отключили сеть или перегрели пробки, вечером можно, посмотрев на соседние дома. А как быть днем?
Несложное электронное устройство – индикатор перегорания пробок – запищит, если пробки перегорели у вас. Но если света нет и молчит сигнал, значит, электричество отсутствует не только в вашем доме.
Схема индикатора показана на рис.4.
Рис.4
Конструкция содержит всего несколько деталей.
Действует устройство так. Когда пробка исправна, на индикаторе напряжение отсутствует. При ее перегорании происходит обрыв цепи и на устройство поступит напряжение сети. Начинает работать генератор на микросхеме КР1436АП1, и пьезоизлучатель BF издает звук.
Напряжение сети ограничивается резистором R 1 и выпрямленное диодом VD 1 поступает на стабилитрон VD 2, который ограничивает его величину.
В индикаторе применены резисторы типа С2-33, ОМЛТ или КМ.
Резистор R 1 можно заменить на два по 100 кОм 0,25 Вт.
Евдокимов И.
(«Левша»)
Индикатор включения электроприбора
Схема, показанная на рис.5, индицирует включенное состояние прибора, питающегося от электросети.
Рис.5
Вернее, она показывает есть ток в цепи от сети к прибору, или нет. То есть, в отличие от схемы, когда индикаторный светодиод или неоновая лампа включается параллельно прибору, эта схема позволяет определить не только поступает ли напряжение на прибор, но и потребляет ли прибор мощность. Так как могут быть варианты когда прибор не работает, например, из-за поломки или внутреннего отключения. Так вот этот индикатор показывает, работает прибор фактически или нет.
Схема содержит датчик тока на диодах VD 1- VD 6. Он практически берет небольшой кусочек одной полуволны, равный сумме прямых напряжений падения диодов VD 1- VD 5. Схема двунаправленная, то есть нагрузка или сеть может быть или на конце К1 или на конце К2. Когда цепь разомкнута (нагрузка выключена или неисправна, не работает), ток не протекает и на диодах VD 1- VD 5 ничего не падает.
Если же нагрузка включена и потребляет мощность, то через диоды VD 1- VD 5 протекает ток и на них выделяется некоторое пульсирующее напряжение. Которое своими пульсациями через диод VD 7 заряжает емкость конденсатора С1. На этом конденсаторе появляется некоторое напряжение, достаточное для свечения светодиода HL 1.
Важная особенность схемы в том, что индикатор работает в очень широком диапазоне потребляемой мощности. Это получается потому что диодам свойственно стабилизировать прямое напряжение падения и на линейном участке ВАХ диода оно уже почти не меняется в широком диапазоне тока.
Диоды VD 1- VD 6 должны быть такими, чтобы выдерживали максимальный ток нагрузки. Светодиод HL 1 – может быть обычным индикаторным, но будет нагляднее, если поставить мигающий двуцветный светодиод.
Кузянский Л .
Литература :
1.Piet Germing.Automatic Lighting Switch.
Elektor , №7-8 , 2008
Схемы источников питания
Превышение выходного тока в источниках питания свидетельствует об увеличении потребляемой мощности в устройстве нагрузки. Иногда потребляемый ток в нагрузке (из-за неисправности соединений или самого устройства нагрузки) может увеличиться вплоть до значения тока короткого замыкания (к/з), что неминуемо приведет к аварии (если источник питания не снабжен узлом защиты от перегрузки).
Последствия перегрузки могут оказаться более существенными и непоправимыми, если использовать источник питания без узла защиты (как сегодня часто делают радиолюбители, изготавливая простые источники и покупая недорогие адаптеры) — увеличится энергопотребление, выйдет из строя сетевой трансформатор, возможно возгорание отдельных элементов и неприятный запах.
Для того чтобы вовремя заметить выход источника питания в «заштатный” режим, устанавливают простые индикаторы перегрузки. Простые — потому, что они, как правило, содержат всего несколько элементов, недорогих и доступных, а установить эти индикаторы можно универсально практически в любой самодельный или промышленный источник питания.
Простая схема индикатора токовой перегрузки
Работа ее элементов основана на том, что последовательно с нагрузкой в выходной цепи источника питания включают ограничивающий резистор малого сопротивления (R3 на схеме).
Данный узел можно применять универсально в источниках питания и стабилизаторах с разным выходным напряжение (испытано в условиях выходного напряжения 5- 20 В). Однако значения и номиналы элементов, указанных на схеме рис. 3.4, подобраны для источника питания с выходным напряжением 12 В.
Соответственно, для того чтобы расширить диапазон источников питания для данной конструкции, в выходном каскаде которых будет эффективно работать предлагаемый узел индикации, потребуется изменить параметры элементов R1- R3, VD1, VD2.
Пока перегрузки нет, источник питания и узел нагрузки работают в штатном режиме, через R3 протекает допустимый ток и падение напряжения на резисторе невелико (менее 1 В). Также невелико в этом случае и падение напряжения на диодах VD1, VD2, при этом светодиод HL1 едва светится.
При увеличении тока потребления в устройстве нагрузки или коротком замыкании между точками А и Б ток в цепи возрастает, падение напряжения на резисторе R3 может достигнуть максимального значения (выходного напряжения источника питания), вследствие чего светодиод HL1 загорится (будет мигать) в полную силу.
Для наглядного эффекта в схеме применен мигающий светодиод L36B. Вместо указанного светодиода можно применить аналогичные по электрическим характеристикам приборы, например, L56B, L456B (повышенной яркости), L816BRC-B, L769BGR, TLBR5410 или подобные им.
Мощность, рассеиваемая на резисторе R3 (при токе к/з) более 5 Вт, поэтому этот резистор изготавливается самостоятельно из медной проволоки типа ПЭЛ-1 (ПЭЛ-2) диаметром 0,8 мм.
Ее берут из ненужного трансформатора. На каркас из канцелярского карандаша наматывают 8 витков этого провода, концы ее облуживают, затем каркас вынимают. Проволочный резистор R3 готов.
Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25 или аналогичные. Вместо диодов VD1, VD2 можно установить КД503, КД509, КД521 с любым буквенным индексом. Эти диоды защищают светодиод в режиме перегрузки (гасят излишнее напряжение).
Индикатор перегрузки с звуковым и световым сигнализатором
К сожалению, на практике нет возможности постоянно визуально следить за состоянием индикаторного светодиода в источнике питания, поэтому разумно дополнить схему электронным узлом звукового сопровождения. Такая схема представлена на рис. 2.
Как видно из схемы, она работает по тому же принципу, но в отличие от предыдущей, это устройство более чувствительно и характер его работы обусловлен открыванием транзистора VT1, при установлении в его базе потенциала более 0,3 В. На транзисторе VT1 реализован усилитель тока.
Транзистор выбран германиевым. Из старых запасов радиолюбителя. Его можно заменить на аналогичные по электрическим характеристикам приборы: МП 16, МП39-МП42 с любым буквенным индексом. В крайнем случае, можно установить кремниевый транзистор КТ361 или КТЗ107 с любым буквенным индексом, однако тогда порог включения индикации будет иным.
Порог включения транзистора VT1 зависит от сопротивления резисторов R1 и R2 и в данной схеме при напряжении источника питания 12,5 В индикация включится при токе нагрузки, превышающем 400 мА.
В коллекторной цепи транзистора включен мигающий светодиод и капсюль со встроенным генератором ЗЧ НА1. Когда на резисторе R1 падение напряжения достигнет 0,5…0,6 В, транзистор VT1 откроется, на светодиод HL1 и капсюль НА1 поступит напряжение питания.
Поскольку капсюль для светодиода является активным элементом, ограничивающим ток, режим работы светодиода в норме. Благодаря применению мигающего светодиода капсюль также будет звучать прерывисто — звук будет слышен во время паузы между вспышками светодиода.
В этой схеме можно достичь еще более интересный звуковой эффект, если вместо капсюля НА1 включить прибор КРІ-4332-12, который имеет встроенный генератор с прерыванием. Таким образом звук в случае перегрузки будет напоминать сирену (этому способствует сочетание прерываний вспышек светодиода и внутренних прерываний капсюля НА1).
Такой звук достаточно громкий (слышно в соседнем помещении при среднем уровне шума), обязательно будет привлекать внимание людей.
Индикатор перегорания плавкого предохранителя
Еще одна схема индикатора перегрузки представлена на рис. 3. В тех конструкциях, где установлен плавкий (или иной, например, самовосстанавливающийся) предохранитель, часто требуется визуально контролировать их работу.
Здесь применен двухцветный светодиод с общим катодом и соответственно тремя выводами. Кто на практике испытывал эти диоды с одним общим выводом, знают, что они функционируют несколько иначе, чем ожидается.
Шаблон мышления в том, что казалось бы, зеленый и красный цвета будут появляться у светодиода в общем корпусе соответственно при приложении (в нужной полярности) напряжения к соответственным выводам R или G. Однако, это не совсем так.
Пока предохранитель FU1 исправен, к обоим анодам светодиода HL1 приложено напряжение. Порог свечения корректируется сопротивлением резистора R1. Если предохранитель обрывает цепь питания нагрузки, то зеленый светодиод гаснет, а красный остается светить (если напряжения питания совсем не пропало).
Поскольку допустимое обратное напряжение для светодиодов мало и ограничено, то для указанной конструкции в схему введены диоды с разными электрическими характеристиками VD1- VD4. То, что к зеленому светодиоду последовательно включен только один диод, а к красному три, объясняется особенностями светодиода AЛC331A, замеченными на практике.
При экспериментах оказалось, что порог напряжения включения красного светодиода меньше, чем у зеленого. Чтобы уравновесить эту разницу (заметную только на практике), количество диодов неодинаково.
При перегорании предохранителя к зеленому светодиоду (G) прикладывается напряжение в обратной полярности.
Номиналы элементов в схеме даны для контроля напряжения в цепи 12 В. Вместо светодиода AЛC331A допустимо применять другие аналогичные приборы, например, КИПД18В-М, L239EGW.
Практически все электро- и электронные приборы, питающиеся от электросети напряжением 230 В, оснащают световыми индикаторами включённого состояния. Нередки случаи, когда оставленные без присмотра включённые электроприборы становились причиной пожара. Наличие световых индикаторов включения позволяет контролировать их состояние и в большинстве случаев предотвратить неприятные последствия забывчивости. Тем не менее есть целый класс электронагревательных приборов, которые такими индикаторами не оснащаются. Это — один из основных инструментов радиолюбителя — электропаяльники. В предлагаемой вниманию читателей статье автор рассказывает, как самому встроить световой индикатор включённого состояния в паяльники, рассчитанные на питание напряжением от нескольких единиц до 230 В.
При сборке электронных конструкций или демонтаже радиодеталей с печатных плат иногда приходится пользоваться несколькими электропаяльниками разной мощности, поддерживая одни из них включёнными постоянно, другие включать время от времени по необходимости. Чтобы в каждый момент знать, в каком состоянии находится тот или иной паяльник, их можно оснастить несложными световыми индикаторами.
Основная проблема при этом состоит в том, куда поместить индикатор. На рис. 1 показана схема индикатора, в котором применена лампа тлеющего разряда. Это устройство предназначено для электропаяльников, работающих от сети переменного тока напряжением 230 В. Индикаторная лампа HL1 и токоограничивающий резистор R1 установ-лены внутри корпуса разборной ручки «китайского» паяльника мощностью 40 Вт (реальная — 30 Вт), совмещённого с вакуумным отсосом припоя (рис. 2). Лампа HL1 — миниатюрная (диаметром 3 и длиной 8 мм) газоразрядная, применяемая в импортных рокерных (клавишных) выключателях (напряжение — около 60 В, цвет свечения — оранжевый). На её стеклянный баллон надет и приклеен цианакрилатным клеем резиновый оранжевый светофильтр от ламп накаливания 12 В 40 мА, применявшихся в импортных автомагнитолах. Лампа со светофильтром частично выведена наружу, для чего в корпусе ручки просверлено отверстие диаметром 4,5 мм. Внутри ручки лампа и резистор приклеены сначала цианакрилатным клеем, затем, через несколько часов, синтетическим клеем «Квинтол-люкс». Свечение этой лампы хорошо заметно даже на фоне очень яркого освещения рабочего места.
Рис. 1. Схема индикатора, в котором применена лампа тлеющего разряда
Рис. 2. Индикаторная лампа HL1 и токоограничивающий резистор R1
На рис. 3 показана схема индикатора для электропаяльников с рабочим напряжением 36, 40 или 42 В. Функцию собственно индикатора выполняет малогабаритная (длина без латунных контактов — 32 мм) сигнальная лампа накаливания на номинальное напряжение 60 В и ток 50 мА. Такую лампу затруднительно смонтировать в ручке электропаяльника, поэтому она помещена в отрезок полупрозрачного пластмассового корпуса от фломастера, надетый на шнур питания в нескольких сантиметрах от ручки паяльника (рис. 4). Вместо указанной лампы можно использовать любую другую с близкими значениями рабочих напряжения и тока (например, 48 В и 60 мА). Особенность такого индикатора в том, что его свечение хорошо видно с любого угла обзора.
Рис. 3. Схема индикатора для электропаяльников с рабочим напряжением 36, 40 или 42 В
Рис. 4. Сигнальная лампа накаливания на номинальное напряжение 60 В и ток 50 мА
На рис. 5 показана схема светодиодного индикатора, рассчитанного на рабочее напряжение 12 В. Устройство может работать при питании паяльника напряжением как постоянного, так и переменного тока. Светодиоды HL1 — HL4 — SMD-исполнения, зелёного цвета свечения, включены попарно встречно-параллельно. Вместе с токоограничивающими резисторами R1 и R2 они смонтированы на печатной плате размерами 22х3 мм (рис. 6) из двухсторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм (светодиоды попарно установлены на её разных сторонах). Индикатор смонтирован в отрезке длиной 29 мм прозрачного пластмассового корпуса от «школьной» шариковой авторучки диаметром 9 мм (рис. 7).
Рис. 5. Схема светодиодного индикатора
Рис. 6. Светодиоды HL1 — HL4 — SMD-исполнения на печатной плате
Рис. 7. Монтаж индикатора
Установив токоограничивающие резисторы пропорционально меньшего или большего сопротивления, такой индикатор можно применить в электропаяльниках, рассчитанных на рабочее напряжение 6 или 24 В. Для более равномерного распределения выделяющегося тепла внутри корпуса индикатора установлены два одинаковых токоограничивающих резистора вместо одного большего сопротивления.
Схема светодиодного индикатора включения паяльника, рассчитанного на работу от сети переменного тока напряжением 230 В, показана на рис. 8. Светодиоды HL1, HL2 включены встречно-параллельно, ток через них ограничивают резисторы R1, R2. Устройство смонтировано в тонкой сетевой вилке (рис. 9). Чтобы не было её заметного нагрева, применены сверхъяркие SMD-светодиоды жёлтого цвета свечения (использовались в автомобильной магнитоле для подсветки кнопок). Средний ток через светодиоды — около 640 мкА при напряжении сети 230 В. Суммарное сопротивление резисторов R1, R2 выбрано с таким расчётом, чтобы избежать повреждения их и корпуса вилки при напряжении до 420 В.
Рис. 8. Схема светодиодного индикатора включения паяльника
Рис. 9. Монтаж светодиодов HL1, HL2
Перед монтажом к светодиодам аккуратно припаяны отрезки тонкого многожильного монтажного провода в фторопластовой изоляции (без специального приспособления сделать это будет непросто). Резисторы припаяны к латунным контактам сетевой вилки, светодиоды установлены в просверленные с разных сторон вилки отверстия. Изнутри они приклеены клеем «Квинтол-люкс», снаружи — цианакри-латным или прозрачным эпоксидным клеем. Выводы резисторов с припаянными к ним проводами приклеены к корпусу вилки клеем БФ. Свечение кристаллов этих светодиодов также хорошо заметно даже при очень ярком освещении рабочего места.
На всех фотографиях индикаторы показаны в рабочем состоянии. Для фиксации положения индикаторов на шнурах питания паяльников использован белый или прозрачный этиленвини-лацетатный клей. Для изоляции соединений и дополнительной фиксации индикаторных узлов использованы термоусаживаемые трубки соответствующего диаметра. При оснащении паяльников описанными индикаторами также желательно надеть на шнур питания два-три отрезка термоусаживаемой трубки чуть большего диаметра, но не подвергать их термообработке. Это позволит при необходимости легко отремонтировать повреждённый шнур питания, что при эксплуатации электропаяльников случается нередко. В заключение следует отметить, что для сигнализации о включении паяльников вместо самодельных индикаторов можно использовать светящиеся провода с встроенной светодиодной подсветкой, если заменить ими провода питания.
Предлагаемое устройство предназначено для световой индикации потребляемого тока (и соответственно мощности) нагрузкой, подключённой к осветительной сети 220 В. Его включают в разрыв одного из сетевых проводов. Особенности устройства — отсутствие какого-либо дополнительного источника питания и гальваническая развязка от сети. Этого удалось добиться применением светодиодов повышенной яркости свечения и трансформатора тока.
Схема индикатора приведена на рис. 1 . В его состав входят трансформатор тока Т1, два однополупериодных выпрямителя на диодах VD1 и VD2 со сглаживающими конденсаторами С1 и С2. К первому выпрямителю подключены последовательно соединённые све-тодиоды HL1 и HL4, ко второму — HL2 и HL3. Параллельно светодиодам HL2 — HL4 установлены подстроечные резисторы R1 — R3. С помощью этих резисторов можно установить выходной ток выпрямителя, при котором соответствующие светодиоды начинают светить.
Когда ток нагрузки протекает через первичную обмотку трансформатора Т1, во вторичной возникает переменное напряжение, которое выпрямляют оба выпрямителя. Индикатор настроен так, что при токе нагрузки менее 0,5 А напряжения на выходах выпрямителей недостаточно для свечения светодио-дов. Когда ток превысит это значение, начнётся слабое, но заметное свечение светодиода HL1 (красного цвета). По мере роста тока нагрузки выходной ток выпрямителя также возрастает. Если ток нагрузки достигнет 2 А, включится светодиод HL2 (зелёного цвета), при токе более 3 А светится HL3 (синего), а когда ток превысит 4 А, начнёт светить белый светодиод HL4. Эксперименты показали, что индикатор работоспособен до тока нагрузки 12 А, для бытовых условий этого вполне достаточно, при этом ток через светодиоды не превышает 15…18 мА.
Трансформатор тока изготовлен из понижающего трансформатора малогабаритного блока питания (120/12 В, 200 мА). Активное сопротивление первичной обмотки — 200 Ом. Обмотки этого трансформатора намотаны в отдельных секциях, что упрощает доработку. Его первичная обмотка станет вторичной обмоткой трансформатора тока Т1, а вторичную удаляют и взамен неё наматывают провод первичной обмотки. Для указанных выше параметров индикатора число витков первичной обмотки — три, провод должен быть в надёжной изоляции и рассчитан на сетевое напряжение и ток, потребляемый нагрузкой. Для изготовления трансформатора также подойдёт любой маломощный серийный понижающий трансформатор, например, из серий ТП-121,ТП-112.
Для градуировки шкалы индикатора можно применить амперметр переменного тока и понижающий трансформатор с напряжением вторичной обмотки 5…6 В и током до нескольких ампер. К этой обмотке последовательно подключают налаживаемое устройство, амперметр и нагрузку — переменный резистор сопротивлением 10…15 Ом и мощностью 25 Вт. Изменяя сопротивление нагрузочного резистора, устанавливают требуемый ток и подстроечными резисторами добиваются зажигания соответствующего этому току свето-диода.
Рис. 3
Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3. Трансформатор и плату допустимо размещать на большом удалении друг от друга. Изменяя число витков первичной обмотки трансформатора тока, можно перестроить индикатор на другой интервал индикации тока. Это устройство позволяет также индицировать потребляемую нагрузкой мощность в интервале от 100 Вт до нескольких киловатт, для этого светодиодную шкалу следует проградуи-ровать в единицах мощности.
И. НЕЧАЕВ, г. Москва. Радио №6, 2014г
Индикатор нагрузки
А. ЛАТАЙ КО, г. Днепропетровск, Украина
Иногда потребитель электрической энергии и его выключатель установлены в разных помещениях. В таких случаях желательно иметь визуальный контроль включенного состояния потребителя, оснастив выключатель дополнительным индикатором. Автор предлагаемой статьи описывает сравнительно простую конструкцию такого индикатора, демонстрируя при этом грамотный подход к выбору его элементов. Редакция надеется, что эта сторона статьи будет полезна многим читателям.
Широко известны выключатели совмещенные в одном корпусе с индикатором наличия сетевого напряжения . Однако такой подход не гарантирует штатную работу потребителя, так как фактически контролируется лишь наличие напряжения на «выходе» выключателя. Чтобы убедиться, что напряжение достигло потребителя, необходимы дополнительные провода. Их легко предусмотреть при устройстве новой проводки, но при модернизации существующей это может вызвать значительные затруднения.
В ряде случаев более информативны и удобны в монтаже индикаторы, реагирующие на по,реи яемыи нагрузкой ток. Их включают последовательно с выключателем и нагрузкой. Прокладывать дополнительные провода не требуется. Примером такого решения может служить индикатор, предложенный в . Малое число используемых деталей позволяет уместить его в корпусе стандартного выключателя. Добавив к этому индикатору еще несколько деталей, удалось расширить его функции и сделать прибор более удобным.
На рис. 1 приведена схема доработанного индикатора. При разомкнутом выключателе SA1 в цепи лампы EL1 непрерывно течет слабый ток (приблизительно 9 мА), ограниченный емкостным сопротивлением конденсатора С1. Нить накаливания лампы при таком токе остается холодной а зе пеныи кристалл светодиода HL1 светится. Потребление электроэнергии в этом состоянии очень незначительно. При замкнутом выключателе SA1 индикатор работает, как описано в , цвет свечения светодиода сменяется красным.
Постоянная подсветка облегчает использование выключателя в темноте. При обрыве цепи, например, по причине перегорания лампы, светодиод остается выключенным при любом поло-
жении выключателя SA1. Это позволяет своевременно, еще до того, как возникнет необходимость включить освещение, заменить перегоревшую лампу или устранить обрыв проводов.
Преобразователем тока нагрузки в напряжение, необходимое для светодиода, служат диоды VD1-VD3. Идеально, если снимаемое с них напряжение не зависит от мощности нагрузки хотя бы в наиболее ходовом интервале 15…200 Вт. Чтобы сделать правильный выбор, были экспериментально сняты вольт-амперные характеристики некоторых диодов и малогабаритных диодных мостов (плюсовой и минусовой выводы мостов при измерении были соединены вместе).
Напряжение измерялось в установившемся тепловом режиме после прогрева испытуемого диода протекающим током. Дело в том, что с увеличением температуры кристалла падение напряжения на р-п-переходе диода уменьшается, что в какой-то мере компенсирует увеличение пропорционального току падения напряжения на омическом сопротивлении полупроводникового материала. За счет этого эф фекта наиболее пологая зависимость напряжения от тока наблюдается у нагревающихся до большей температуры малогабаритных диодов повышенной мощности (1N4007, 1N5817). Это подтверждают экспериментально снятые графики, изображенные на рис. 2.
В индикатор необходимо установить столько последовательно соединенных диодов, чтобы в сумме на них падало напряжение, превышающее прямое падение напряжения на «красном» кристалле светодиода (1,6…1,9 В). Три диода 1N4007 (суммарное напряжение около 2,4 В) удовлетворяют этому условию. Излишек гасит резистор R2. Если по конструк-
тивным соображениям вместо отдельных диодов предпочтительнее использовать малогабаритный выпрямительный мост, диоды VD2-VD5 можно заменить цепью, показанной на рис. 3. Свойств индикатора это не изменит.
Терморезистор RK1 с отрицательным температурным коэффициентом ограничивает начальный бросок тока через холодную нить лампы накаливания EL1 и диоды VD2-VD5, что способствует увеличению ресурса лампы и повышению надежности индикатора. В момент включения практически все напряжение сети приложено к имеющему значительное сопротивление холодному терморезистору, ток в цепи лампы меньше номинального. С прогревом сопротивление терморезистора уменьшается в десятки раз, а сопро-
тивление лампы EL1 возрастает. В установившемся режиме на терморезисторе падает всего 2…2,5 В, что почти не сказывается на яркости свечения лампы. Ее «замедленное» включение почти не заметно, так как переходный процесс длится не более 1 с.
Естественно, применение терморезистора эффективно только при условии, что интервал между выключением и последующим включением освещения превышает 5…7 мин, необходимых для его охлаждения. Для нагрузок, не имеющих ярко выраженного «пускового» тока, терморезистор не нужен и может быть исключен
На рис. 4 приведены фотоснимки обычного выключателя для скрытой проводки с установленным внутри индикатором. Его плата изготовлена из фольгированного стеклотекстолита с помощью резака. Ввиду ее простоты и многообразия конструкций выключателей чертеж платы не приводится.
Конденсатор С1 — К73-17. Выводы светодиода HL1 удлинены жестким изолированным проводом, а в клавише выключателя для него проделано отверстие овальной формы. Светодиод L-59SRSGW можно заменить другим трехвыводным двухцветным повышенной или обычной яркости, например, серии АЛС331. Подбирая светодиод, следует учитывать, что через него течет импульсный ток, пиковое значение KOioporo для «красного» кристалла в два, а для «зеленого» — в 3,14 раза больше среднего.
Заметно нагревающиеся диоды VD2-VD5 и терморезистор RK1 подняты над платой на всю длину выводов. Тип терморезистора — КМТ-12. Такие ранее применялись в системах размагничивания кинескопа телевизоров УЛПЦТ Так как рабочая температура терморезистора достигает 90 °С, он не должен касаться других деталей и пластмассового корпуса выключателя.
При мощности лампы более 150 Вт в лицевой крышке выключателя полезно просверлить несколько вентиляционных отверстий. А если мощность лампы 60 Вт и менее, от диска терморезистора необходимо, надпилив надфилем, отломить половину. Это увеличит вдвое начальное сопротивление терморезистора и во столько же раз уменьшит по верхность его охлаждения. Необходимая рабочая температура и малые по-
тери напряжения будут достигнуты при меньшем токе.
Налаживание сигнализатора сводится к установке подборкой резистора R2 тока через «красный» кристалл свето-диода 8… 10 мА. На ток через «зеленый» кристалл, зависящий от емкости конденсатора С1, номинал резистора R2 не влияет. Значение тока определяют по падению напряжения на резисторе R2, измеренному стрелочным вольтме-
тром магнитоэлектрической системы (например, авометром Ц4315).
ЛИТЕРАТУРА
1. Юшин А. Клавишные выключатели со световой индикацией. — Радио, 2005, № 5, с. 52.
2. Горенко С. Индикатор включенной нагрузки. — Радио, 2005, № 1, с. 25.
Индикатор напряжения 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.
Светодиодные индикаторы перегрузки по току. Индикатор тока. Схема светодиодного индикатора тока потребления сети
Индикаторы на неоновых лампах
В сетевых промышленных и самодельных электрорадиоустройствах нередко используют световой сигнализатор, состоящий из неоновой лампы и ограничительного резистора. Такой сигнализатор обычно включают на входе устройства либо после выключателя. Однако его возможности ограничены: в первом случае лампа индицирует наличие сетевого напряжения независимо от положения выключателя, во втором – при замыкании.
Рис.1
Более «информативен» сигнализатор с двумя грациями яркости свечения лампы (причем меньшей яркости соответствует разомкнутое положение выключателя, большей — замкнутое), позволяющий не только безошибочно определять рабочую позицию выключателя, но и находить в темноте включенный в сеть прибор.
Одна из таких схем приведена на рис.1 (Схема1). Здесь узел индикации составлен из резисторов R 1, R 2, диодов VD 1, VD 2 и неоновой лампы HL 1. При разомкнутом выключателе питания Q 1 (режим I ) сетевое напряжение поступает на лампу HL 1 через резистор R 1, диод VD 1 и нагрузку R н, в качестве которой может быть нагревательный прибор, электродвигатель, блок питания или обычная лампа накаливания. Поскольку диоды включены встречно – последовательно, цепь VD 2 R 2 практически не шунтирует неоновую лампу. При замкнутом Q 1 (режим II ) лампа питается через элементы VD 2, R 2 а цепь R 1 VD 1, подсоединенная в этом случае параллельно «неонке», не оказывает на нее влияние.
Удобней и наглядней сигнализатор с двумя индикаторными лампами. Такое устройство (схема которого – на рис.1 (Схема 2)) предназначено для однополюсного выключателя. В исходном режиме I светит «неонка» HL 1, питаясь через цепь R 1 R н (цепь HL 2 R 2 второй лампы зашунтирована нагрузкой R н). При замыкании Q 1 (режим II ) HL 1 гаснет, и сетевое напряжение окажется приложенным к цепи HL 2 R 2 – загорается HL 2.
Диоды могут быть использованы любые кремниевые, рассчитанные на обратное напряжение не ниже 300 В (Д226Б, КД102Б, любые из серии КД105 и др.).
Савицкий Е.
г. Коростень,
Житомирской обл.
Сигнализатор подключения потребителя к сети 220В
Для контроля подключений потребителя энергии к сети 220В удобно использовать звуковой сигнализатор (рис.2).
Рис.2
Сигнализатор издает кратковременный, длительностью 1…2 с, звуковой сигнал при подключении к сети 220В потребителей, мощность которых превышает 20Вт. Любой потребитель энергии (нагрузка) в момент подключения к сети 220В из-за дребезга контактов штепсельного разъема или включателя аппарата дает незначительные помехи в электрической сети. Чем больше мощность потребителя, тем сильнее помехи. Если подключить к фазовому проводу сети 220В осциллограф, то через соответствующий делитель напряжения можно будет наблюдать незначительно измененную форму синусоиды.
Потребители энергии и прибор должны находится на одном электрическом контуре – до счетчика установленного в доме. Прибор будет полезен для контроля несанкционированного включения кем-либо потребителя или автоматическим включением/выключением электрических приборов. В последнем случае нужно ориентироваться по звуку, издаваемому устройством.
Устройство может находиться в подключенном состоянии в режиме 24 ч неограниченное время. Ток потребления устройством находится в пределах 15 мА. Конденсаторы С1 и С2 работают в режиме гасящих напряжение резисторов, оказывая небольшое сопротивление переменному току и не излучая тепло. Если в качестве В1 применять капсюль типа ДЭМШ или низкоомный телефон типа ТК-67, ТОН-1 с сопротивлением более 50 Ом, то звуковой сигнал будет излучатся постоянно, пока на схему подано напряжение. При применении низкоомной динамической головки сопротивлением 8 Ом генератор не работает и находится в ждущем режиме.
При включении в сети бытового потребителя, устройство издаст сигнал только в момент дребезга контактов включателя новой нагрузки в сети 220В, когда источник питания пропустит помеху к транзисторному генератору и небольшой всплеск напряжения окажется достаточным для запуска генератора на 1…2 с.
Собранное из исправных элементов устройство начинает работать сразу.
Индикация работающего электроприбораСветодиоды обычно применяются для индикации в низковольтных сетях. Если же нужно индицировать включение электроприбора, работающего от сети 220 В и не имеющего вторичных низковольтных цепей питания, в качестве индикатора используют неоновые лампочки. Но светодиод тоже может работать в сети переменного тока, для этого его включить согласно схеме на рисунке 3.
Рис.3
Если гаснет свет
Причин для отлючения электричества много. Это и ремонтные работы, и аварии на линиях, и перегрузки.
Определить, отключили сеть или перегрели пробки, вечером можно, посмотрев на соседние дома. А как быть днем?
Несложное электронное устройство – индикатор перегорания пробок – запищит, если пробки перегорели у вас. Но если света нет и молчит сигнал, значит, электричество отсутствует не только в вашем доме.
Схема индикатора показана на рис.4.
Рис.4
Конструкция содержит всего несколько деталей.
Действует устройство так. Когда пробка исправна, на индикаторе напряжение отсутствует. При ее перегорании происходит обрыв цепи и на устройство поступит напряжение сети. Начинает работать генератор на микросхеме КР1436АП1, и пьезоизлучатель BF издает звук.
Напряжение сети ограничивается резистором R 1 и выпрямленное диодом VD 1 поступает на стабилитрон VD 2, который ограничивает его величину.
В индикаторе применены резисторы типа С2-33, ОМЛТ или КМ.
Резистор R 1 можно заменить на два по 100 кОм 0,25 Вт.
Евдокимов И.
(«Левша»)
Индикатор включения электроприбора
Схема, показанная на рис.5, индицирует включенное состояние прибора, питающегося от электросети.
Рис.5
Вернее, она показывает есть ток в цепи от сети к прибору, или нет. То есть, в отличие от схемы, когда индикаторный светодиод или неоновая лампа включается параллельно прибору, эта схема позволяет определить не только поступает ли напряжение на прибор, но и потребляет ли прибор мощность. Так как могут быть варианты когда прибор не работает, например, из-за поломки или внутреннего отключения. Так вот этот индикатор показывает, работает прибор фактически или нет.
Схема содержит датчик тока на диодах VD 1- VD 6. Он практически берет небольшой кусочек одной полуволны, равный сумме прямых напряжений падения диодов VD 1- VD 5. Схема двунаправленная, то есть нагрузка или сеть может быть или на конце К1 или на конце К2. Когда цепь разомкнута (нагрузка выключена или неисправна, не работает), ток не протекает и на диодах VD 1- VD 5 ничего не падает.
Если же нагрузка включена и потребляет мощность, то через диоды VD 1- VD 5 протекает ток и на них выделяется некоторое пульсирующее напряжение. Которое своими пульсациями через диод VD 7 заряжает емкость конденсатора С1. На этом конденсаторе появляется некоторое напряжение, достаточное для свечения светодиода HL 1.
Важная особенность схемы в том, что индикатор работает в очень широком диапазоне потребляемой мощности. Это получается потому что диодам свойственно стабилизировать прямое напряжение падения и на линейном участке ВАХ диода оно уже почти не меняется в широком диапазоне тока.
Диоды VD 1- VD 6 должны быть такими, чтобы выдерживали максимальный ток нагрузки. Светодиод HL 1 – может быть обычным индикаторным, но будет нагляднее, если поставить мигающий двуцветный светодиод.
Кузянский Л .
Литература :
1.Piet Germing.Automatic Lighting Switch.
Elektor , №7-8 , 2008
Схемы источников питания
Превышение выходного тока в источниках питания свидетельствует об увеличении потребляемой мощности в устройстве нагрузки. Иногда потребляемый ток в нагрузке (из-за неисправности соединений или самого устройства нагрузки) может увеличиться вплоть до значения тока короткого замыкания (к/з), что неминуемо приведет к аварии (если источник питания не снабжен узлом защиты от перегрузки).
Последствия перегрузки могут оказаться более существенными и непоправимыми, если использовать источник питания без узла защиты (как сегодня часто делают радиолюбители, изготавливая простые источники и покупая недорогие адаптеры) — увеличится энергопотребление, выйдет из строя сетевой трансформатор, возможно возгорание отдельных элементов и неприятный запах.
Для того чтобы вовремя заметить выход источника питания в «заштатный” режим, устанавливают простые индикаторы перегрузки. Простые — потому, что они, как правило, содержат всего несколько элементов, недорогих и доступных, а установить эти индикаторы можно универсально практически в любой самодельный или промышленный источник питания.
Простая схема индикатора токовой перегрузки
Работа ее элементов основана на том, что последовательно с нагрузкой в выходной цепи источника питания включают ограничивающий резистор малого сопротивления (R3 на схеме).
Данный узел можно применять универсально в источниках питания и стабилизаторах с разным выходным напряжение (испытано в условиях выходного напряжения 5- 20 В). Однако значения и номиналы элементов, указанных на схеме рис. 3.4, подобраны для источника питания с выходным напряжением 12 В.
Соответственно, для того чтобы расширить диапазон источников питания для данной конструкции, в выходном каскаде которых будет эффективно работать предлагаемый узел индикации, потребуется изменить параметры элементов R1- R3, VD1, VD2.
Пока перегрузки нет, источник питания и узел нагрузки работают в штатном режиме, через R3 протекает допустимый ток и падение напряжения на резисторе невелико (менее 1 В). Также невелико в этом случае и падение напряжения на диодах VD1, VD2, при этом светодиод HL1 едва светится.
При увеличении тока потребления в устройстве нагрузки или коротком замыкании между точками А и Б ток в цепи возрастает, падение напряжения на резисторе R3 может достигнуть максимального значения (выходного напряжения источника питания), вследствие чего светодиод HL1 загорится (будет мигать) в полную силу.
Для наглядного эффекта в схеме применен мигающий светодиод L36B. Вместо указанного светодиода можно применить аналогичные по электрическим характеристикам приборы, например, L56B, L456B (повышенной яркости), L816BRC-B, L769BGR, TLBR5410 или подобные им.
Мощность, рассеиваемая на резисторе R3 (при токе к/з) более 5 Вт, поэтому этот резистор изготавливается самостоятельно из медной проволоки типа ПЭЛ-1 (ПЭЛ-2) диаметром 0,8 мм.
Ее берут из ненужного трансформатора. На каркас из канцелярского карандаша наматывают 8 витков этого провода, концы ее облуживают, затем каркас вынимают. Проволочный резистор R3 готов.
Все постоянные резисторы типа МЛТ-0,25 или аналогичные. Вместо диодов VD1, VD2 можно установить КД503, КД509, КД521 с любым буквенным индексом. Эти диоды защищают светодиод в режиме перегрузки (гасят излишнее напряжение).
Индикатор перегрузки с звуковым и световым сигнализатором
К сожалению, на практике нет возможности постоянно визуально следить за состоянием индикаторного светодиода в источнике питания, поэтому разумно дополнить схему электронным узлом звукового сопровождения. Такая схема представлена на рис. 2.
Как видно из схемы, она работает по тому же принципу, но в отличие от предыдущей, это устройство более чувствительно и характер его работы обусловлен открыванием транзистора VT1, при установлении в его базе потенциала более 0,3 В. На транзисторе VT1 реализован усилитель тока.
Транзистор выбран германиевым. Из старых запасов радиолюбителя. Его можно заменить на аналогичные по электрическим характеристикам приборы: МП 16, МП39-МП42 с любым буквенным индексом. В крайнем случае, можно установить кремниевый транзистор КТ361 или КТЗ107 с любым буквенным индексом, однако тогда порог включения индикации будет иным.
Порог включения транзистора VT1 зависит от сопротивления резисторов R1 и R2 и в данной схеме при напряжении источника питания 12,5 В индикация включится при токе нагрузки, превышающем 400 мА.
В коллекторной цепи транзистора включен мигающий светодиод и капсюль со встроенным генератором ЗЧ НА1. Когда на резисторе R1 падение напряжения достигнет 0,5…0,6 В, транзистор VT1 откроется, на светодиод HL1 и капсюль НА1 поступит напряжение питания.
Поскольку капсюль для светодиода является активным элементом, ограничивающим ток, режим работы светодиода в норме. Благодаря применению мигающего светодиода капсюль также будет звучать прерывисто — звук будет слышен во время паузы между вспышками светодиода.
В этой схеме можно достичь еще более интересный звуковой эффект, если вместо капсюля НА1 включить прибор КРІ-4332-12, который имеет встроенный генератор с прерыванием. Таким образом звук в случае перегрузки будет напоминать сирену (этому способствует сочетание прерываний вспышек светодиода и внутренних прерываний капсюля НА1).
Такой звук достаточно громкий (слышно в соседнем помещении при среднем уровне шума), обязательно будет привлекать внимание людей.
Индикатор перегорания плавкого предохранителя
Еще одна схема индикатора перегрузки представлена на рис. 3. В тех конструкциях, где установлен плавкий (или иной, например, самовосстанавливающийся) предохранитель, часто требуется визуально контролировать их работу.
Здесь применен двухцветный светодиод с общим катодом и соответственно тремя выводами. Кто на практике испытывал эти диоды с одним общим выводом, знают, что они функционируют несколько иначе, чем ожидается.
Шаблон мышления в том, что казалось бы, зеленый и красный цвета будут появляться у светодиода в общем корпусе соответственно при приложении (в нужной полярности) напряжения к соответственным выводам R или G. Однако, это не совсем так.
Пока предохранитель FU1 исправен, к обоим анодам светодиода HL1 приложено напряжение. Порог свечения корректируется сопротивлением резистора R1. Если предохранитель обрывает цепь питания нагрузки, то зеленый светодиод гаснет, а красный остается светить (если напряжения питания совсем не пропало).
Поскольку допустимое обратное напряжение для светодиодов мало и ограничено, то для указанной конструкции в схему введены диоды с разными электрическими характеристиками VD1- VD4. То, что к зеленому светодиоду последовательно включен только один диод, а к красному три, объясняется особенностями светодиода AЛC331A, замеченными на практике.
При экспериментах оказалось, что порог напряжения включения красного светодиода меньше, чем у зеленого. Чтобы уравновесить эту разницу (заметную только на практике), количество диодов неодинаково.
При перегорании предохранителя к зеленому светодиоду (G) прикладывается напряжение в обратной полярности.
Номиналы элементов в схеме даны для контроля напряжения в цепи 12 В. Вместо светодиода AЛC331A допустимо применять другие аналогичные приборы, например, КИПД18В-М, L239EGW.
Практически все электро- и электронные приборы, питающиеся от электросети напряжением 230 В, оснащают световыми индикаторами включённого состояния. Нередки случаи, когда оставленные без присмотра включённые электроприборы становились причиной пожара. Наличие световых индикаторов включения позволяет контролировать их состояние и в большинстве случаев предотвратить неприятные последствия забывчивости. Тем не менее есть целый класс электронагревательных приборов, которые такими индикаторами не оснащаются. Это — один из основных инструментов радиолюбителя — электропаяльники. В предлагаемой вниманию читателей статье автор рассказывает, как самому встроить световой индикатор включённого состояния в паяльники, рассчитанные на питание напряжением от нескольких единиц до 230 В.
При сборке электронных конструкций или демонтаже радиодеталей с печатных плат иногда приходится пользоваться несколькими электропаяльниками разной мощности, поддерживая одни из них включёнными постоянно, другие включать время от времени по необходимости. Чтобы в каждый момент знать, в каком состоянии находится тот или иной паяльник, их можно оснастить несложными световыми индикаторами.
Основная проблема при этом состоит в том, куда поместить индикатор. На рис. 1 показана схема индикатора, в котором применена лампа тлеющего разряда. Это устройство предназначено для электропаяльников, работающих от сети переменного тока напряжением 230 В. Индикаторная лампа HL1 и токоограничивающий резистор R1 установ-лены внутри корпуса разборной ручки «китайского» паяльника мощностью 40 Вт (реальная — 30 Вт), совмещённого с вакуумным отсосом припоя (рис. 2). Лампа HL1 — миниатюрная (диаметром 3 и длиной 8 мм) газоразрядная, применяемая в импортных рокерных (клавишных) выключателях (напряжение — около 60 В, цвет свечения — оранжевый). На её стеклянный баллон надет и приклеен цианакрилатным клеем резиновый оранжевый светофильтр от ламп накаливания 12 В 40 мА, применявшихся в импортных автомагнитолах. Лампа со светофильтром частично выведена наружу, для чего в корпусе ручки просверлено отверстие диаметром 4,5 мм. Внутри ручки лампа и резистор приклеены сначала цианакрилатным клеем, затем, через несколько часов, синтетическим клеем «Квинтол-люкс». Свечение этой лампы хорошо заметно даже на фоне очень яркого освещения рабочего места.
Рис. 1. Схема индикатора, в котором применена лампа тлеющего разряда
Рис. 2. Индикаторная лампа HL1 и токоограничивающий резистор R1
На рис. 3 показана схема индикатора для электропаяльников с рабочим напряжением 36, 40 или 42 В. Функцию собственно индикатора выполняет малогабаритная (длина без латунных контактов — 32 мм) сигнальная лампа накаливания на номинальное напряжение 60 В и ток 50 мА. Такую лампу затруднительно смонтировать в ручке электропаяльника, поэтому она помещена в отрезок полупрозрачного пластмассового корпуса от фломастера, надетый на шнур питания в нескольких сантиметрах от ручки паяльника (рис. 4). Вместо указанной лампы можно использовать любую другую с близкими значениями рабочих напряжения и тока (например, 48 В и 60 мА). Особенность такого индикатора в том, что его свечение хорошо видно с любого угла обзора.
Рис. 3. Схема индикатора для электропаяльников с рабочим напряжением 36, 40 или 42 В
Рис. 4. Сигнальная лампа накаливания на номинальное напряжение 60 В и ток 50 мА
На рис. 5 показана схема светодиодного индикатора, рассчитанного на рабочее напряжение 12 В. Устройство может работать при питании паяльника напряжением как постоянного, так и переменного тока. Светодиоды HL1 — HL4 — SMD-исполнения, зелёного цвета свечения, включены попарно встречно-параллельно. Вместе с токоограничивающими резисторами R1 и R2 они смонтированы на печатной плате размерами 22х3 мм (рис. 6) из двухсторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм (светодиоды попарно установлены на её разных сторонах). Индикатор смонтирован в отрезке длиной 29 мм прозрачного пластмассового корпуса от «школьной» шариковой авторучки диаметром 9 мм (рис. 7).
Рис. 5. Схема светодиодного индикатора
Рис. 6. Светодиоды HL1 — HL4 — SMD-исполнения на печатной плате
Рис. 7. Монтаж индикатора
Установив токоограничивающие резисторы пропорционально меньшего или большего сопротивления, такой индикатор можно применить в электропаяльниках, рассчитанных на рабочее напряжение 6 или 24 В. Для более равномерного распределения выделяющегося тепла внутри корпуса индикатора установлены два одинаковых токоограничивающих резистора вместо одного большего сопротивления.
Схема светодиодного индикатора включения паяльника, рассчитанного на работу от сети переменного тока напряжением 230 В, показана на рис. 8. Светодиоды HL1, HL2 включены встречно-параллельно, ток через них ограничивают резисторы R1, R2. Устройство смонтировано в тонкой сетевой вилке (рис. 9). Чтобы не было её заметного нагрева, применены сверхъяркие SMD-светодиоды жёлтого цвета свечения (использовались в автомобильной магнитоле для подсветки кнопок). Средний ток через светодиоды — около 640 мкА при напряжении сети 230 В. Суммарное сопротивление резисторов R1, R2 выбрано с таким расчётом, чтобы избежать повреждения их и корпуса вилки при напряжении до 420 В.
Рис. 8. Схема светодиодного индикатора включения паяльника
Рис. 9. Монтаж светодиодов HL1, HL2
Перед монтажом к светодиодам аккуратно припаяны отрезки тонкого многожильного монтажного провода в фторопластовой изоляции (без специального приспособления сделать это будет непросто). Резисторы припаяны к латунным контактам сетевой вилки, светодиоды установлены в просверленные с разных сторон вилки отверстия. Изнутри они приклеены клеем «Квинтол-люкс», снаружи — цианакри-латным или прозрачным эпоксидным клеем. Выводы резисторов с припаянными к ним проводами приклеены к корпусу вилки клеем БФ. Свечение кристаллов этих светодиодов также хорошо заметно даже при очень ярком освещении рабочего места.
На всех фотографиях индикаторы показаны в рабочем состоянии. Для фиксации положения индикаторов на шнурах питания паяльников использован белый или прозрачный этиленвини-лацетатный клей. Для изоляции соединений и дополнительной фиксации индикаторных узлов использованы термоусаживаемые трубки соответствующего диаметра. При оснащении паяльников описанными индикаторами также желательно надеть на шнур питания два-три отрезка термоусаживаемой трубки чуть большего диаметра, но не подвергать их термообработке. Это позволит при необходимости легко отремонтировать повреждённый шнур питания, что при эксплуатации электропаяльников случается нередко. В заключение следует отметить, что для сигнализации о включении паяльников вместо самодельных индикаторов можно использовать светящиеся провода с встроенной светодиодной подсветкой, если заменить ими провода питания.
Предлагаемое устройство предназначено для световой индикации потребляемого тока (и соответственно мощности) нагрузкой, подключённой к осветительной сети 220 В. Его включают в разрыв одного из сетевых проводов. Особенности устройства — отсутствие какого-либо дополнительного источника питания и гальваническая развязка от сети. Этого удалось добиться применением светодиодов повышенной яркости свечения и трансформатора тока.
Схема индикатора приведена на рис. 1 . В его состав входят трансформатор тока Т1, два однополупериодных выпрямителя на диодах VD1 и VD2 со сглаживающими конденсаторами С1 и С2. К первому выпрямителю подключены последовательно соединённые све-тодиоды HL1 и HL4, ко второму — HL2 и HL3. Параллельно светодиодам HL2 — HL4 установлены подстроечные резисторы R1 — R3. С помощью этих резисторов можно установить выходной ток выпрямителя, при котором соответствующие светодиоды начинают светить.
Когда ток нагрузки протекает через первичную обмотку трансформатора Т1, во вторичной возникает переменное напряжение, которое выпрямляют оба выпрямителя. Индикатор настроен так, что при токе нагрузки менее 0,5 А напряжения на выходах выпрямителей недостаточно для свечения светодио-дов. Когда ток превысит это значение, начнётся слабое, но заметное свечение светодиода HL1 (красного цвета). По мере роста тока нагрузки выходной ток выпрямителя также возрастает. Если ток нагрузки достигнет 2 А, включится светодиод HL2 (зелёного цвета), при токе более 3 А светится HL3 (синего), а когда ток превысит 4 А, начнёт светить белый светодиод HL4. Эксперименты показали, что индикатор работоспособен до тока нагрузки 12 А, для бытовых условий этого вполне достаточно, при этом ток через светодиоды не превышает 15…18 мА.
Трансформатор тока изготовлен из понижающего трансформатора малогабаритного блока питания (120/12 В, 200 мА). Активное сопротивление первичной обмотки — 200 Ом. Обмотки этого трансформатора намотаны в отдельных секциях, что упрощает доработку. Его первичная обмотка станет вторичной обмоткой трансформатора тока Т1, а вторичную удаляют и взамен неё наматывают провод первичной обмотки. Для указанных выше параметров индикатора число витков первичной обмотки — три, провод должен быть в надёжной изоляции и рассчитан на сетевое напряжение и ток, потребляемый нагрузкой. Для изготовления трансформатора также подойдёт любой маломощный серийный понижающий трансформатор, например, из серий ТП-121,ТП-112.
Для градуировки шкалы индикатора можно применить амперметр переменного тока и понижающий трансформатор с напряжением вторичной обмотки 5…6 В и током до нескольких ампер. К этой обмотке последовательно подключают налаживаемое устройство, амперметр и нагрузку — переменный резистор сопротивлением 10…15 Ом и мощностью 25 Вт. Изменяя сопротивление нагрузочного резистора, устанавливают требуемый ток и подстроечными резисторами добиваются зажигания соответствующего этому току свето-диода.
Рис. 3
Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3. Трансформатор и плату допустимо размещать на большом удалении друг от друга. Изменяя число витков первичной обмотки трансформатора тока, можно перестроить индикатор на другой интервал индикации тока. Это устройство позволяет также индицировать потребляемую нагрузкой мощность в интервале от 100 Вт до нескольких киловатт, для этого светодиодную шкалу следует проградуи-ровать в единицах мощности.
И. НЕЧАЕВ, г. Москва. Радио №6, 2014г
Индикатор нагрузки
А. ЛАТАЙ КО, г. Днепропетровск, Украина
Иногда потребитель электрической энергии и его выключатель установлены в разных помещениях. В таких случаях желательно иметь визуальный контроль включенного состояния потребителя, оснастив выключатель дополнительным индикатором. Автор предлагаемой статьи описывает сравнительно простую конструкцию такого индикатора, демонстрируя при этом грамотный подход к выбору его элементов. Редакция надеется, что эта сторона статьи будет полезна многим читателям.
Широко известны выключатели совмещенные в одном корпусе с индикатором наличия сетевого напряжения . Однако такой подход не гарантирует штатную работу потребителя, так как фактически контролируется лишь наличие напряжения на «выходе» выключателя. Чтобы убедиться, что напряжение достигло потребителя, необходимы дополнительные провода. Их легко предусмотреть при устройстве новой проводки, но при модернизации существующей это может вызвать значительные затруднения.
В ряде случаев более информативны и удобны в монтаже индикаторы, реагирующие на по,реи яемыи нагрузкой ток. Их включают последовательно с выключателем и нагрузкой. Прокладывать дополнительные провода не требуется. Примером такого решения может служить индикатор, предложенный в . Малое число используемых деталей позволяет уместить его в корпусе стандартного выключателя. Добавив к этому индикатору еще несколько деталей, удалось расширить его функции и сделать прибор более удобным.
На рис. 1 приведена схема доработанного индикатора. При разомкнутом выключателе SA1 в цепи лампы EL1 непрерывно течет слабый ток (приблизительно 9 мА), ограниченный емкостным сопротивлением конденсатора С1. Нить накаливания лампы при таком токе остается холодной а зе пеныи кристалл светодиода HL1 светится. Потребление электроэнергии в этом состоянии очень незначительно. При замкнутом выключателе SA1 индикатор работает, как описано в , цвет свечения светодиода сменяется красным.
Постоянная подсветка облегчает использование выключателя в темноте. При обрыве цепи, например, по причине перегорания лампы, светодиод остается выключенным при любом поло-
жении выключателя SA1. Это позволяет своевременно, еще до того, как возникнет необходимость включить освещение, заменить перегоревшую лампу или устранить обрыв проводов.
Преобразователем тока нагрузки в напряжение, необходимое для светодиода, служат диоды VD1-VD3. Идеально, если снимаемое с них напряжение не зависит от мощности нагрузки хотя бы в наиболее ходовом интервале 15…200 Вт. Чтобы сделать правильный выбор, были экспериментально сняты вольт-амперные характеристики некоторых диодов и малогабаритных диодных мостов (плюсовой и минусовой выводы мостов при измерении были соединены вместе).
Напряжение измерялось в установившемся тепловом режиме после прогрева испытуемого диода протекающим током. Дело в том, что с увеличением температуры кристалла падение напряжения на р-п-переходе диода уменьшается, что в какой-то мере компенсирует увеличение пропорционального току падения напряжения на омическом сопротивлении полупроводникового материала. За счет этого эф фекта наиболее пологая зависимость напряжения от тока наблюдается у нагревающихся до большей температуры малогабаритных диодов повышенной мощности (1N4007, 1N5817). Это подтверждают экспериментально снятые графики, изображенные на рис. 2.
В индикатор необходимо установить столько последовательно соединенных диодов, чтобы в сумме на них падало напряжение, превышающее прямое падение напряжения на «красном» кристалле светодиода (1,6…1,9 В). Три диода 1N4007 (суммарное напряжение около 2,4 В) удовлетворяют этому условию. Излишек гасит резистор R2. Если по конструк-
тивным соображениям вместо отдельных диодов предпочтительнее использовать малогабаритный выпрямительный мост, диоды VD2-VD5 можно заменить цепью, показанной на рис. 3. Свойств индикатора это не изменит.
Терморезистор RK1 с отрицательным температурным коэффициентом ограничивает начальный бросок тока через холодную нить лампы накаливания EL1 и диоды VD2-VD5, что способствует увеличению ресурса лампы и повышению надежности индикатора. В момент включения практически все напряжение сети приложено к имеющему значительное сопротивление холодному терморезистору, ток в цепи лампы меньше номинального. С прогревом сопротивление терморезистора уменьшается в десятки раз, а сопро-
тивление лампы EL1 возрастает. В установившемся режиме на терморезисторе падает всего 2…2,5 В, что почти не сказывается на яркости свечения лампы. Ее «замедленное» включение почти не заметно, так как переходный процесс длится не более 1 с.
Естественно, применение терморезистора эффективно только при условии, что интервал между выключением и последующим включением освещения превышает 5…7 мин, необходимых для его охлаждения. Для нагрузок, не имеющих ярко выраженного «пускового» тока, терморезистор не нужен и может быть исключен
На рис. 4 приведены фотоснимки обычного выключателя для скрытой проводки с установленным внутри индикатором. Его плата изготовлена из фольгированного стеклотекстолита с помощью резака. Ввиду ее простоты и многообразия конструкций выключателей чертеж платы не приводится.
Конденсатор С1 — К73-17. Выводы светодиода HL1 удлинены жестким изолированным проводом, а в клавише выключателя для него проделано отверстие овальной формы. Светодиод L-59SRSGW можно заменить другим трехвыводным двухцветным повышенной или обычной яркости, например, серии АЛС331. Подбирая светодиод, следует учитывать, что через него течет импульсный ток, пиковое значение KOioporo для «красного» кристалла в два, а для «зеленого» — в 3,14 раза больше среднего.
Заметно нагревающиеся диоды VD2-VD5 и терморезистор RK1 подняты над платой на всю длину выводов. Тип терморезистора — КМТ-12. Такие ранее применялись в системах размагничивания кинескопа телевизоров УЛПЦТ Так как рабочая температура терморезистора достигает 90 °С, он не должен касаться других деталей и пластмассового корпуса выключателя.
При мощности лампы более 150 Вт в лицевой крышке выключателя полезно просверлить несколько вентиляционных отверстий. А если мощность лампы 60 Вт и менее, от диска терморезистора необходимо, надпилив надфилем, отломить половину. Это увеличит вдвое начальное сопротивление терморезистора и во столько же раз уменьшит по верхность его охлаждения. Необходимая рабочая температура и малые по-
тери напряжения будут достигнуты при меньшем токе.
Налаживание сигнализатора сводится к установке подборкой резистора R2 тока через «красный» кристалл свето-диода 8… 10 мА. На ток через «зеленый» кристалл, зависящий от емкости конденсатора С1, номинал резистора R2 не влияет. Значение тока определяют по падению напряжения на резисторе R2, измеренному стрелочным вольтме-
тром магнитоэлектрической системы (например, авометром Ц4315).
ЛИТЕРАТУРА
1. Юшин А. Клавишные выключатели со световой индикацией. — Радио, 2005, № 5, с. 52.
2. Горенко С. Индикатор включенной нагрузки. — Радио, 2005, № 1, с. 25.
Индикатор напряжения 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.
Привет. Сегодня я расскажу вам, как я сделал самодельный указатель напряжения. Слов будет не много, так как у меня есть фотографии. Также интересные новости.
Что такое указатель напряжения?
Это прибор (средства защиты в электроустановках) для определения наличия или отсутствия напряжения на токоведущих частях. Таких как провода, шины, контактные соединения и т п.
Каждый электрик должен иметь свой личный указатель, но иногда приходится сталкиваться с тем, что на предприятии не закупают в нужный срок всех необходимых инструментов и материалов. Со мной недавно так и было, пришел, уже вроде надо самостоятельно что-то делать, а инструмента для личного пользования нет, даже инструмента! Что тут говорить о приборах…
Ну вот, оказалось, что в составе электриков есть электронщик, который умеет сам собирать указатели для напряжения. Посмотрел на прибор, попробовал на контакт, отлично работает. Решил под его руководством собрать себе такой же.
Вообще, советую всем, если осваиваете что-то новое, прислушивайтесь к советам тех людей, кто дает советы из своей практики, а не читал или слышал где-то что-то.
Евгений Васильевич имя электрика, который меня научил этому. Вряд-ли он прочитает эту статью, но передаю большой респект этому человеку. 74 года сейчас ему. У всех электриков на заводе есть его приборы, для проверки напряжения. Итак, схема, фото.
Для того чтобы собрать указатель напряжения будем использовать:
- Фольгированный текстолит
- Кабель канал
- Полупроводниковый диод
- Светодиоды
- Сопротивления — резисторы.
- Стабилитрон – Д 814 А
- Диоды
- Электролитический конденсатор — 2200 микрофарад, 25 вольт
Не уверен, что все знают весь список компонентов, так как сам в первый раз столкнулся с некоторыми, но они нужны. Можно также добавить динамик, для звукового сигнала. В моей схеме нет динамика.
Также потребуется тестер, омметр, чтобы знать как устанавливать светодиоды, которые пропускают ток только в одном направлении, это необходимо для правильной работы схемы.
Итак, приступаем к сборке!
Берем фольгированный текстолит, вырезаем на нем островки, делаем плату, как показано на моем фото:
Это можно сделать с помощью обычного ножа. Думаю понятно, для чего мы вырезаем так называемые островки. На каждом, свой компонент схемы. Далее, нужно облудить поверхность. Тоесть нанести слой припоя (олово) на каждый. Приступаем к установке светодиодов и компонентов по схемам.
После сборки, схема устанавливается в кабель-канал. Закрепить ее там вы можете любым способом, хоть приклеить ) главное не повредить схему. Уложили в кабель канал, проплавили или вырезали отверстия в крышке, для светодиодов, вывели удобные щупы с помощью проводов, все. Можете нарисовать свой бренд. Так как это ваша продукция
Схема указателя напряжения может быть не понятна новичкам, но если вы соберете все указанные компоненты, думаю можно и по фото ориентироваться.
Хочу заметить, что самодельный указатель напряжения запрещен правилами, из-за него я не сдал, с первого раза, экзамен электрика, почитайте.
Указатели должны быть сертифицирован и пройти поверку. Сейчас существует много магазинов, где вы без труда сможете купить указатель напряжения, хороший или плохой. Сделать выбор Вам поможет вот эта статья. Не скупитесь, выбирайте хорошие.
Интересные записи:
Интересные новости:
1) Британцы делают топливо из воздуха.
Инженеры британской компании Air Fuel Synthesis объявили, что могут получать бензин из воздуха. Верится? Представленный прототип, по словам его издателей, имеется с августа этого года (2012) и уже доказал, что справился со своей задачей. Разработчики говорят, что в течении двух лет построят первую электростанцию. Метод экологическо чист. Технология производства предусматривает извлечение углекислого газа из воздуха, водорода из воды. Затем с помощью реакции их превращают в метанол. Также, получить можно и бензин, и дизельное топливо, утверждают в компании. Электростанция обойдется в 5 миллионов фунтов стерлингов. Изобретателей засыпали критикой, по поводу того, сколько нужно затратить на это энергии, но они утверждают, что результаты уже превзошли угольные электростанции, эффективность которых – 70%.
2) Недавно получил допуск по электробезопасности, с 3-ей группой. Странно только, что оценка уд, на экзамене 4 ставили.
С информацией о присвоении групп по электробезопасности, вы так же можете ознакомиться на страницах блога. Также хочу добавить:
Всегда, перед проверкой напряжения, проверяйте указатели напряжения на исправность, особенно самодельные. Как? Очень просто — прикоснитесь указателем там, где 100 % есть ток, если показывает, значит исправен.
На этом все, оставайтесь на связи
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.
|
В статье описана конструкция индикатора, который показывает, в какую сторону и насколько отклонилось значение контролируемого параметра. В устройстве предусмотрен выход сигнала, включающего исполнительный механизм. Индикатор может быть легко перенастроен для работы в режиме измерителя уровня сигнала. Светодиодный индикатор предназначен для наблюдения за отклонением сигнала постоянного тока от заданного значения в плюсовую или минусовую сторону. Собранный на шести светодиодах, описываемый вариант устройства показывает по три градации отклонения от «нуля» в каждую сторону. Максимальное значение регистрируемого отклонения — +0,1 В. Напряжение на входах не должно превышать 3 В, в противном случае потребуется применение входного аттенюатора. Входное сопротивление индикатора — около 6 кОм. Индикатор является составной частью системы автоматического поддержания заданной влажности почвы [1] и служит для наблюдения за отклонением ее от оптимального значения. Табло устройства представляет собой линейку из шести светодиодов, размещенных либо горизонтально, либо вертикально. В отсутствие отклонения сигнала от заданного значения три правых (или верхних) светодиода в линейке не светят, три остальные — включены. При положительном отклонении сигнала число включенных светодиодов пропорционально увеличивается, при отрицательном — уменьшается. Индикатор питается стабилизированным двуполярным напряжением 2×12 В; потребляемый ток — не более 40 мА. Схема индикатора показана на рис. 1. Контролируемый входной сигнал подают на вход А. К входу Б подводят образцовое напряжение. Оно должно быть высокостабильным. Его устанавливают равным номинальному значению контролируемого напряжения. ОУ DA1 включен по схеме с параллельной отрицательной ОС. Такое включение ОУ редко применяют из-за присутствия синфазного напряжения на выходе, но для индикатора это вполне допустимо. Синфазное напряжение компенсируют при налаживании устройства. На выходе ОУ включен двуполярный эмиттерный повторитель на транзисторах VT1, VT2, выходной сигнал которого через пороговое устройство (триггер Шмитта) управлял работой поливного клапана системы поддержания влажности почвы. Если устройство будет использовано только как индикатор, эмиттерный повторитель можно исключить. Усиленный по току сигнал через резистор R5 поступает на цепь диодов VD1-VD5, выполняющих роль стабисторов. Падение напряжения на каждом диоде около 0,6 В, чем и определяется «высота» ступени индикации. Распределение напряжения в цепи диодов зависит от соотношения значений сопротивления резисторов R7 и R8 и уровня выходного сигнала ОУ. В исходном состоянии в точке соединения диодов VD3 и VD4 должно быть нулевое напряжение относительно общего провода. Базы транзисторов VT3-VT5 находятся под положительным напряжением, поэтому транзисторы VT3-VT5, а значит, и VT10-VT12 открыты. Светодиоды HL1-HL3 обесточены, так как они шунтированы открытым транзистором VT12. К базе транзисторов VT7, VT8 приложено минусовое напряжение, а VТ6 — нулевое, поэтому они закрыты; закрыты также транзисторы VT13-VT15. Через транзистор VT12 и светодиоды HL4- HL6 протекает рабочий ток — светодиоды включены. При увеличении напряжения на входе А выходное напряжение ОУ уменьшается, точка нулевого напряжения перемещается влево по цепи диодов VD1- VD5. Последовательно закрываются пары транзисторов VT5 и VT12, VT4 и VT11, VT3 и VT10, прекращая шунтировать светодиоды HL3, HL2 и HL1 соответственно. Поэтому светодиоды включаются один за другим. При уменьшении напряжения на входе А точка нулевого потенциала перемещается вправо по цепи диодов, открываются пары транзисторов VT6 и VT13, VT7 и VT14, VT8 и VT15. Светодиоды HL4, HL5 и HL6 один за другим гаснут. Светодиоды в индикаторе включены последовательно. Ток через них поддерживается постоянным и равным 10 мА стабилизатором тока на транзисторе VT9. Это уменьшает нагрузку на блок питания и делает ее постоянной. Для управления каждым светодиодом приходится использовать пару транзисторов, так как усиления одиночного транзистора здесь недостаточно. В журнале «Радио» были опубликованы подобные светодиодные измерители уровня сигнала [2-5]. Некоторые их схемные решения использованы в описываемом устройстве. Отличается же оно наличием дифференциального входа, более высоким и регулируемым коэффициентом усиления, а также последовательным подключением светодиодов к источнику питания, что расширяет возможности применения. Все детали индикатора, кроме светодиодов, смонтированы на односторонней печатной плате толщиной 1 мм из фольгированного стеклотекстолита. Чертеж платы показан на рис. 2. Плата изготовлена методом резания по линейке резаком, выточенным на точиле. Черные линии на чертеже платы — это участки, где фольга срезана. Безусловно, плату можно выполнить и традиционным способом — травлением. Диоды и большинство резисторов на плате установлены «стоймя». Светодиоды смонтированы на лицевой панели и с платой связаны жгутом проводников. Транзисторы, используемые в индикаторе, могут быть любыми маломощными кремниевыми. Например, вместо КТ315Б (VT3-VT8) подойдут транзисторы старых типов МП113 (с коэффициентом h31Э>45), а вместо КТ502В (VT10- VT15) — МП116 (h31Э>20). Для этого, правда, придется несколько увеличить размеры монтажной платы. Транзисторы VT1, VT2, VT9 должны допускать напряжение на коллекторе не менее 30 В. Диоды VD1-VD5 — любые кремниевые маломощные. Применение ОУ К140УД5 некритично — индикатор может работать и с другим ОУ, рассчитанным на напряжение питания 2×15 В. Можно изменять и число светодиодов, и соответственно пар управляющих транзисторов. Налаживание индикатора начинают с начальной установки состояния светодиодов. Для этого входы А и Б соединяют между собой и подают на них образцовое напряжение. Его обычно формируют из напряжения питания с помощью дополнительного стабилизатора и резистивного делителя (на схеме они не показаны). Опытным путем на цепи диодов VD1-VD5 находят оптимальную точку, к которой и подключают правый по схеме вывод резистора R5. Критерий выбора оптимальной точки — светодиоды HL4-HL6 светят, а HL1-HL3 — выключены. Затем отключают вход А и подают на него стабильное напряжение, которое можно регулировать в пределах +1…2 В от значения образцового. Источником этого напряжения может служить еще один такой же делитель, но с переменным резистором в одном из плеч. Устанавливают на входе А напряжение, точно равное образцовому, и подбирают резистор R8 таким, при котором для включения очередного светодиода требуется увеличить это напряжение настолько, насколько нужно его уменьшить для того, чтобы, наоборот, выключить еще один из них. От тщательности выполнения этой операции будет зависеть достоверность индикации «нуля». Необходимую чувствительность индикатора устанавливают подборкой резистора R3 в цепи отрицательной ОС ОУ. Если надо использовать индикатор в режиме измерения уровня сигнала, входы А и Б для налаживания соединяют с общим проводом и подключают резистор R5 к той точке цепи диодов VD1- VD5, которая дает минимальное число включенных светодиодов. Затем подбирают резистор R8 так, чтобы светодиод HL6 находился на границе начала свечения. Затем вход Б оставляют соединенным с общим проводом, а на вход А подают измеряемое плюсовое напряжение. При входном сигнале противоположной полярности входы меняют местами. Чувствительность индикатора изменяют подборкой резистора R3. Если уровень входного сигнала достигает 3 В, можно обойтись без операционного усилителя и эмиттерного повторителя. В этом случае источник сигнала с внутренним сопротивлением не более 2 кОм подключают к цепи диодов VD1-VD5 через резистор R5. Литература Радио №9, 1999 |
Простая схема светодиодного индикатора разряда литиевого аккумулятора Li-ion на стабилитроне TL431.
Вашему вниманию предлагаю вполне рабочую и достаточно точную схему светодиодного индикатора порогового разряда аккумуляторов типа Li-ion. Это устройство очень простое, имеет минимум компонентов. Основным элементом является управляемый стабилитрон, который и срабатывает на определенный порог постоянного напряжения, что и свидетельствует о 10%-ном разряде аккумулятора. Это устройство было мной собрано и опробовано. Оно полностью работоспособно. Ну, а для новичков пожалуй поясню сам принцип действия этого светодиодного индикатора порогового напряжения.
Итак, главным функциональным элементом в схеме является управляемый стабилитрон типа TL431. Он собой представляет микросхему с тремя выводами, два из которых это анод и катод обычного полупроводника, а третий вывод является управляющим. Внутри же между анодом и катодом стоит транзисторный эмиттер-коллекторный переход, управляемый внутренней схемой сравнения опорного напряжения и того, что прикладывается к аноду и катоду. В итоге получается, что при подключении двух резисторов R1, R2 и изменении их сопротивления мы можем изменять проводимость между анодом и катодом данного управляемого стабилитрона. То есть, подобрав определенное соотношение данных сопротивлений мы можем изменять напряжение стабилизации стабилитрона в пределах от 2,5 до 36 вольт. Максимальный ток этого стабилитрона до 100 мА. До напряжения стабилизации стабилитрон закрыт и имеет бесконечно малую проводимость (ток через себя не проводит). А как только напряжение дошло до величины порога (стабилизации), этот стабилитрон открывается и его вольт-амперная характеристика резко изменяет свою крутизну. Начинает резко увеличиваться ток, который проходит через анод-катод.
Именно на этом эффекте резкого открытия p-n перехода стабилитрона и основана работа схемы индикатора напряжения заряда для аккумуляторов Li-ion. То есть, мы резисторами R1 и R2 задаем пороговое напряжение, оно же напряжение стабилизации.
Последовательно анодно-катодному переходу стабилитрона подключен также резистор R3. Он выполняет две функции, во первых он ограничивает силу тока для стабилитрона, а во вторых является сопротивлением смещения для базы биполярного транзистора. Как известно, если напряжение на стабилитроне ниже порогового, стабилизационного, то все оно оседает только на стабилитроне. А как только это напряжение дошло до порогового и превысило его, то на стабилитроне будет оседать строго определенная величина этого напряжения, а все лишнее уже будет оседать на резисторе R3, что включен последовательно стабилитрону. При этом до порогового напряжения через стабилитрон ток не течет, а после порогового ток течет, и увеличивается с повышением потенциала между стабилитроном и резистором R3.
Параллельно аноду и катоду стабилитрона подключена цепь, состоящая из база-эмиттерного перехода транзистора VT1, светодиода VD2 и ограничительного резистора R4. Чтобы светодиод светился нужно наличие нужного напряжения на транзисторном переходе, которое равно около 0,6 вольт. То есть, при этом напряжении на база-эмиттерном переходе биполярный транзистор открывается и пропускает ток через коллектор-эмиттерный переход. В итоге мы имеем, что до порогового напряжения стабилизации стабилитрона светодиод будет гореть, а как только напряжение превысило пороговое, стабилитрон открылся и уменьшил напряжение на база-эмиттерном переходе транзистора. Результатом будет прекращение горения светодиода. Но стоит учесть, что пороговое напряжение не должно быть слишком маленьким, поскольку его может не хватить для свечения светодиода. Транзистор в эту схему можно поставить любой похожий на КТ315, к примеру КТ3102.
Теперь что касается заряда самого литиевого аккумулятора. Как известно литиевые аккумуляторы имеют свой предел напряжений, который соответствует – 3,5 вольта будет соответствовать где-то остаточному заряду в 10%, а напряжение 4,2 вольта будет соответствовать полному заряду аккумулятора на 100%. Вот и получается, что рабочим диапазоном для литиевых аккумуляторов будет от 3,5 до 4,2 вольта. Как перезаряд так и слишком большой разряд не просто вреден для данного типа аккумуляторов, а вполне способен полностью привести его в негодность. Так что для контроля заряда аккумуляторов Li-ion существует специальные схемы контроля заряда. Предлагаемая схема также позволяет контролировать уровень заряда на этих аккумуляторах. Компоненты в самой схеме подобраны таким образом, что светодиодный индикатор начинает светится тогда, когда на аккумуляторе напряжение опустится до 3,5 вольт, что соответствует остаточному заряду в 10%. Как только вы увидели, что сигнальный светодиод зажегся, то значит пора подключать этот аккумулятор к зарядному устройству.
Видео по этой теме:
P.S. Эта схема светодиодного индикатора проста, его работа стабильна, срабатывание четкое, пороговое напряжение имеет быстрое срабатывание схемы. Сама же схема при использовании светодиода с высокой яркостью и малым потреблением тока может потреблять ток всего около 3-7 мА. Я сам лично опробовал данную схему, мне она понравилась, использую ее для своих литиевых аккумуляторов. Так что советую и вам при необходимости собирать эту схему для практического использования.
Светодиодный индикатор сетевого напряжения — RadioRadar
Схема индикатора сетевого напряжения показана на рис. 1. При её разработке была поставлена задача максимально использовать доступные радиодетали. В этом случае донорами элементов могут послужить вышедшие из строя КЛЛ [1, 2]. Используемые детали должны быть, конечно, исправными. В таком индикаторе обязательно должны быть пороговые элементы, которые срабатывают (или переключаются) при определённом напряжении. Такими элементами в индикаторе являются динисторы DB3. Они открываются при напряжении 28…36 В, которое остаётся практически постоянным. Следует учесть, что при изменении полярности напряжение открывания может отличаться на ±3 В. На динисторах собраны релаксационные RC-генераторы.
Рис. 1. Схема индикатора сетевого напряжения
Сетевое напряжение выпрямляет диод VD1, пульсации сглаживает конденсатор С1. Резисторы R2-R7 образуют резистивный делитель напряжения, который задаёт пороги включения релаксационных генераторов. Первый генератор собран на элементах R8, C4 и VS2. Напряжение его включения (в данном случае 150 В) устанавливают подстроечным резистором R4. Когда ди-нистор VS2 открывается, конденсатор С4 разряжается через него, светодиод HL1 и резистор R11. При этом светодиод вспыхивает с частотой в доли герц. По мере увеличения напряжения частота вспышек возрастает.
Когда напряжение сети достигнет 190 В, начнёт работать второй генератор на элементах R9, C3 и VS3. Напряжение срабатывания устанавливают подстроечным резистором R5. Этот генератор работает с частотой несколько десятков или сотен герц. С такой же частотой станет открываться транзистор VT1, поэтому конденсатор С4 не успевает зарядиться и первый генератор перестанет работать. В результате светодиод погаснет.
При достижении напряжения 240 В начнёт работать третий генератор на элементах R10, C2, VS1. Порог срабатывания устанавливают подстроечным резистором R6. Поскольку ёмкость конденсатора С2 существенно меньше ёмкости конденсатора С4, частота третьего генератора будет существенно больше — несколько герц. Таким образом, интервал напряжения 150…190 В индицируется вспышками светодиода с существенно меньшей частотой, чем при напряжении более 240 В. Так можно отличить индицируемые интервалы напряжения.
Если этого не нужно, для обеспечения «постоянного» свечения светодиода ёмкость конденсаторов С2 и С4 необходимо уменьшить до 0,047…0,1 мкФ, а ёмкость конденсатора С3 — до 10 нФ. В этом случае вспышки светодиода следуют с частотой, неразличимой глазом.
Рис. 2. Чертёж печатно платы и размещение элементов на ней
Большинство элементов смонтировано на печатной плате из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита толщиной 1,5…2 мм, чертёж который показан на рис. 2. От КЛЛ можно использовать диод 1N4007, динисторы DB3, транзистор серии хх13001, конденсаторы С1 (оксидный) и С3 (плёночный). Потребуется приобрести под-строечные резисторы СП3-19 или подходящие импортные, постоянные резисторы — С2-23, Р1-4, конденсаторы С2 и С4 — К50-35 или импортные, а также светодиод любого цвета свечения, но обязательно сверхъяркий с допустимым током не менее 20 мА. Если в сети возможно появление напряжения более 280 В, номинальное напряжение конденсатора С1 должно быть более 400 В.
Рис. 3. Внешний вид смонтированной платы
Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 3. Она размещена в пластмассовом цилиндрическом контейнере от лекарства диаметром 30 мм и длиной 60 мм. В крышке контейнера установлены штыри разъёма ХР1 (вилки ШП-4). Резистор R1 установлен между разъёмом и печатной платой. Для светодиода в дне контейнера сделано отверстие соответствующего диаметра. Внешний вид устройства показан на рис. 4. Для размещения платы можно использовать и другой пластмассовый корпус, а подключение к сети сделать с помощью кабеля с сетевой вилкой.
Рис. 4. Внешний вид устройства
Налаживание сводится к установке порогов срабатывания генераторов резисторами R4-R6, об этом сказано выше. Сместить пороги включения генераторов можно подборкой резисторов R2, R3. Увеличение их сопротивления увеличивает пороги срабатывания. Если требуется увеличить пороги, надо увеличивать сопротивление резистора R3. Для уменьшения порогов следует уменьшить сопротивление резистора R2.
Используя схемные решения, применённые в этом индикаторе, можно сделать и другой алгоритм индикации.
Литература
1. Нечаев И. Из деталей энергосберегающих люминесцентных ламп. — Радио, 2012, № 6, с. 26-28.
2. Нечаев И. Из деталей КЛЛ. Светодиодная мигалка для новогодней игрушки. — Радио, 2012, № 11, с. 36, 37.
Автор: И.Нечаев, г. Москва
Цепь индикатора уровня напряжения— Envirementalb.com
В этом проекте мы покажем вам, как спроектировать простую цепь индикатора уровня напряжения батареи , используя очень простые доступные компоненты.
Батарея Индикатор уровня напряжения показывает состояние тока батареи просто последовательным свечением светодиодов (красный, желтый, зеленый). Светодиоды Res показывают 2 вольта, 2-й красный светодиод указывает на то, что ток теперь составляет 4 вольта, желтый светодиод указывает на то, что сила тока теперь составляет 7 вольт, а зеленый светодиод указывает на то, что ток в батарее теперь составляет 12 вольт.В этой схеме у нас есть резисторы 1 кОм для управления током в светодиодах. Вы можете использовать резистор 560 Ом с последними двумя светодиодами, потому что последние два светодиода находятся на верхнем уровне всех светодиодов, поэтому вы можете использовать меньше резистора. Этот проект объясняет вам, как разработать индикатор уровня заряда батареи с небольшим количеством компонентов. Вы можете использовать эту схему для проверки автомобильного аккумулятора или инвертора. Эта схема помогает продлить срок службы батареи.
Контур 2 с регулируемым измерением напряжения, вы можете легко изменить эту схему, увеличивая и уменьшая количество светодиодов и резисторов.Если вы хотите изменить эту схему как регулируемую, используйте с ней переменную, как показано на схеме.
В этой схеме я использовал только потенциометр 5 кОм для регулировки измерения вольт. Таким образом, эта схема стала более гибкой, теперь вы можете измерять даже до 40 вольт.
Принцип цепи индикатора уровня напряжения аккумулятораСхема индикатора уровня тока работает как с помощью светодиода, так и с помощью светодиода. Резисторы управляют током последовательно с помощью светодиодов По мере того, как ток проходит через 1-й светодиод, значение тока замедляется, и поэтому 2-й светодиод светится на большее количество вольт по сравнению с 1-м светодиодом, и, таким образом, для 3-го светодиода требуется больше вольт для свечения по сравнению с 2-й светодиод.Таким образом, для свечения следующего светодиода требовалось больше вольт по сравнению с предыдущим. мы используем резисторы 1 кОм только для защиты светодиодов, потому что светодиоды могут выдерживать напряжение от 1,5 до 3 В.
Как создать индикатор уровня напряжения с стабилитроном
В этой схеме мы покажем вам, как построить индикатор уровня напряжения на стабилитронах. В этом проекте мы использовали 4 стабилитрона разной мощности, чтобы сделать идеальный индикатор уровня напряжения.
Нормальный диод действует как короткое замыкание в состоянии прямого смещения, в то время как в состоянии обратного смещения он действует как разомкнутая цепь.Стабилитрон выходит из строя при достижении определенного уровня напряжения. Напряжение, которое проходит через стабилитрон, называется напряжением пробоя стабилитрона. Если напряжение пробоя стабилитрона составляет 5,1 В, то после подачи на него 5,1 В или выше он будет пересекать напряжения, питающие нагрузку. В этой схеме мы использовали стабилитрон следующих типов:
- 1N4728: 3,3 В
- 1N4734: 5,6 В
- 1N4739: 9,1 В
- 1N4742: 12 В
Согласно стабилитрону 1-й светодиод загорится 3.3v 2-й светодиод будет светиться на 5,6v 3-й светодиод будет гореть на 9,1v, а последний светодиод будет светиться на 12,1 вольт. Таким образом, вы можете увеличить количество стабилитронов и светодиодов, чтобы сделать его более подходящим.
Конечная цепь индикатора уровня тока
Стабилитроны с пробивными мощностями| S.R | Стабилин нет | Напряжения |
|---|---|---|
| 1 | 1N4728 | 3.3в |
| 2 | 1N4729 | 3,6 В |
| 3 | 1N4730 | 3,9 В |
| 4 | 1N4731 | 4,3 В |
| 5 | 1N4732 | 4,7 В |
| 6 | 1N4734 | 5.6в |
| 7 | 1N4735 | 6,2 В |
| 8 | 1N4736 | 6,8 В |
| 9 | 1N4737 | 7,5 В |
| 10 | 1N4738 | 8,2 В |
| 11 | 1N4739 | 9.1в |
| 12 | 1N4740 | 10 В |
| 13 | 1N4741 | 11v |
| 14 | 1N4742 | 12 В |
| 15 | 1N4743 | 13v |
| 16 | 1N4746 | 18v |
Это разные стабилитроны, которые вы можете использовать по своему усмотрению.Все они имеют разное напряжение пробоя, поэтому они могут устанавливать разное напряжение для цепи индикатора уровня напряжения.
Пожалуйста, прокомментируйте любой вопрос и обратную связь
Большое спасибо
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, управляющих 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 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 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 я очень уверен, 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 нужны 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 построения блок-схем и чертежей: www.rff.com Пробную версию можно скачать.
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
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 3V, 6V, 9V, 12V, а соответствующими светодиодами являются 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 выходной сигнал, 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 выходной сигнал 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 Компаратор IC
Основным компонентом этой схемы индикатора уровня напряжения является микросхема LM339, которая представляет собой микросхему четырехканального компаратора с 4 компараторами. 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 у нас 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 высокое состояние 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
Простые схемы контроля напряжения аккумулятора
В этом посте описаны простые схемы контроля заряда аккумулятора или схемы состояния аккумулятора.Первая конструкция представляет собой схему монитора напряжения с 4 светодиодами, использующую универсальную микросхему LM324. Идея была предложена г-жой Пияли.
Технические характеристики
У меня есть проект, если вы могли бы мне помочь:
1. В основном это схема индикатора напряжения аккумулятора.
2. Выходной сигнал трансформатора составляет 6 В, 12 В, 24 В соответственно, в зависимости от поставляемого входа. O / p — это переменный ток
3. преобразовав его в постоянный ток, я должен разработать схему, которая будет определять и отображать напряжение o / p с помощью цветных светодиодных ламп.Например,
Синий светодиод — 6 В
Зеленый светодиод — 12 В
Красный светодиод — 24 В
4. Схема должна быть максимально компактной по своей природе.
.
Запрос:
1. Следует ли использовать схему компаратора?
2. как определить дифф. уровни напряжения?
3. Требуется реле?
.
Пожалуйста, рассмотрите как можно скорее.
1) Конструкция
В предлагаемой схеме контроля напряжения батареи с использованием 4 светодиодов используются компараторы в виде операционных усилителей от IC LM324.
Эта ИС намного универсальна, чем другие аналоги операционных усилителей, благодаря более высокому уровню допуска напряжения и наличию четырех операционных усилителей в одном корпусе.
В предлагаемой схеме светодиодного монитора / индикатора напряжения аккумуляторной батареи были использованы все четыре операционных усилителя, хотя некоторые из них могут быть исключены, если они не требуются или в зависимости от технических характеристик отдельных пользователей.
Как видно из принципиальной схемы, конфигурация проста, но результат слишком эффективен.
Здесь инвертирующие контакты всех четырех операционных усилителей зафиксированы на фиксированном опорном уровне, определяемом значением стабилитрона, которое не является критическим и может иметь любое значение, близкое к предложенному в списке деталей.
Неинвертирующие контакты oipamp сконфигурированы как входы датчиков и оканчиваются переменными резисторами или предустановками.
Как отрегулировать пороговые значения
Предустановку следует отрегулировать следующим образом:
Изначально держите все рычаги ползунка предустановок смещенными в сторону заземления, чтобы потенциал на неинвертирующих контактах стал нулевым.
Используя источник регулируемого переменного тока, подайте на схему первое контролируемое напряжение, начиная с наименьшего значения.
Отрегулируйте P1 так, чтобы на указанном выше уровне только загорался белый светодиод. Закрепите P1 с помощью клея.
Затем подайте второе более высокое напряжение или увеличьте напряжение до следующего уровня, который необходимо контролировать, и отрегулируйте P2 так, чтобы желтые светодиоды просто загорались. Это должно немедленно выключить белый светодиод.
Аналогичным образом действуйте с P3 и P4. Печать всех предустановок после их установки.
Показанная схема индикатора батареи сконфигурирована в режиме «точки», что означает, что в любой момент светится только один светодиод, указывающий на соответствующий уровень напряжения.
Если вы хотите, чтобы он реагировал в режиме «гистограммы», просто отсоедините катоды всех светодиодов от существующих точек и соедините их все с землей или отрицательной линией.
Принципиальная схема
Список деталей для цепи монитора состояния батареи
- R1 — R4 = 6K8
- R5 = 10K
- P1 — P4 = 10k предустановок
- A1 —- A4 = LM 324
- z1 = стабилитрон 3,3 В
- Светодиоды = 5 мм, цвет в соответствии с индивидуальными предпочтениями.
Вышеупомянутая схема также может быть сконфигурирована следующим образом:
Как это работает
Обсуждаемый светодиодный вольтметр обычно используется для отслеживания зарядки и разрядки аккумуляторной батареи транспортного средства. Из-за своего крошечного размера его можно разместить практически в любом месте приборной панели. В основе устройства лежит недорогой четырехъядерный операционный усилитель типа LM324, который может питаться напрямую от автомобильного аккумулятора.
Сравнение напряжения батареи и опорного напряжения с каждого из четырех входов операционного усилителя генерирует показания напряжения.Опорное напряжение генерируется с помощью стабилитрона, подключенного к резистору смещения R1 и обеспечивающего ток примерно 6 мА. В качестве напряжения стабилитрона было выбрано напряжение 5V6, поскольку стабилитроны, работающие в диапазоне от 5 до 6 В, обладают наивысшей термической стабильностью.
ВСЕ СВЕТОДИОДНЫЕ КАТОДЫ ПРЕДЛАГАЕТСЯ ПОДКЛЮЧАТЬ К ЛИНИИ ЗАЗЕМЛЕНИЯ.
2) Изменение вышеуказанных 4-х индикаторов состояния батареи с мигающими светодиодами
4-х светодиодный индикатор состояния батареи, описанный выше, может быть соответствующим образом модифицирован для включения его с помощью мигающих светодиодных индикаторов, как показано на следующей диаграмме:
- R1 = 2k2
- R2 = 100 Ом
- LED = 20 мА 5 мм тип
- C1 = от 100 мкФ до 470 мкФ в зависимости от предпочтительной частоты мигания
В статье показан простой метод использования микросхемы LM3915 для контроля напряжения батареи прямо с 1.От 5 В до 24 В с 10 дискретными шагами с использованием 10 светодиодных индикаторов.
3) Использование микросхемы LM3915 для 10-ступенчатой функции
Третья схема, описанная ниже, позволяет точно визуализировать, какое напряжение имеет ваша батарея в каждом конкретном случае во время зарядки.
LM3915 — это, по сути, 10-ступенчатая схема драйвера светодиода с точечным / линейным режимом, которая обеспечивает последовательный 10-ступенчатый светодиодный дисплей, соответствующий изменяющимся уровням напряжения, установленным на его выводе # 5 входного сигнала.
Этот вход может быть настроен на любой уровень напряжения от 1 до 35 В для получения соответствующего последовательного считывания напряжений, подаваемых на этот вывод.
В предлагаемой 10-ступенчатой схеме индикатора и контроля заряда аккумулятора мы предполагаем, что аккумулятор имеет напряжение 12 В, которое необходимо контролировать, функционирование схемы можно понять следующим образом для вышеупомянутого условия:
Транзистор на правом конце настроен как эмиттерный повторитель, воспроизводящий сильноточный стабилитрон постоянного напряжения с фиксированным значением 3 В.
Это необходимо для того, чтобы светодиоды не потребляли чрезмерный ток, излишне нагревая ИС.
Напряжение батареи также подается на контакт № 5 через сеть делителя напряжения, состоящую из резистора 10 кОм и предустановки 10 кОм.
Все выходы ИС соединены с 10 отдельными светодиодами для выдачи требуемых 10 индикаций шагов. Цвет светодиодов может быть любым.
Как настроить описанную выше цепь индикатора состояния батареи.
- Все довольно просто.
- Подайте уровень напряжения полной зарядки в точке, обозначенной «к плюсу аккумулятора», и к земле.
- Теперь отрегулируйте предустановку так, чтобы последний светодиод загорался при этом уровне напряжения.
- Готово! Теперь ваша схема настроена.
- Для калибровки просто разделите вышеупомянутый уровень полного заряда на 10.
- Для данного случая предположим, что уровень полного заряда составляет 15 В, тогда 15/10 = 1,5 В, что означает, что каждый светодиод будет обозначать приращение 1,5 В. Например, если 8-й светодиод просто включен, это будет означать 1,5 x 7 = 10,5 В, 8-й светодиод = 12 В, 9-й светодиод = 13,5 В и так далее.
- Точно так же схему можно использовать с любой батареей, и ее просто необходимо настроить в соответствии с приведенными выше рекомендациями для достижения предлагаемого 10-ступенчатого контроля уровня заряда батареи.
Принципиальная схема
Схема контроля напряжения автомобильного аккумулятора
Первую концепцию, описанную выше, можно также модифицировать как автомобильный вольтметр с 4 светодиодами, который позволит нам непрерывно контролировать уровень напряжения аккумуляторной батареи нашего автомобиля в любой момент.
Основные характеристики
Для достижения вышеупомянутой функции он должен быть размещен где-нибудь на приборной панели автомобиля так, чтобы группа из 4 светодиодов оставалась выступающей, каждый с меткой, указывающей напряжение батареи, имеющееся в данный момент.Схема предназначена для выполнения следующего:
— 1-й светодиод с батареей 11 В
— 1-й и 2-й светодиоды с батареей 12 В
— 1-й, 2-й и 3-й светодиоды с батареей 13 В
— 1-й, 2-й, 3-й и 4-й ( все) Светодиоды загораются при батарее 14V
Описание работы
Когда напряжение батареи падает до 11 или 12 вольт, может потребоваться зарядка. Если его около 13 вольт, значит, он в приемлемом состоянии. При 14 вольт он полностью заряжен. Цвета светодиодов указывают на это состояние.
Основными компонентами схемы являются всего несколько операционных усилителей, используемых в качестве компараторов.
Инвертирующие входы этих модулей устанавливаются на фиксированные опорные напряжения с помощью резистора R1 и стабилитрона D1, который может быть рассчитан на 3,3 В или более, но ниже 6 В.
Неинвертирующие входы операционных усилителей настраиваются с помощью резисторов R2, R3, R4, R5, R6. Это могут быть рассчитанные постоянные резисторы или они могут быть заменены предварительно заданными значениями 1 кОм, чтобы можно было осуществить желаемую регулировку для включения светодиода при соответствующих напряжениях батареи.
Напряжение батареи подается на неинвертирующие входы операционных усилителей через показанные схемы делителей напряжения, образованные выводами R4 и R6.
В зависимости от напряжения батареи, напряжение на неинвертирующем выводе будет изменяться и будет создавать высокий уровень напряжения на выходе компаратора, активируя соответствующий светодиод для необходимых индикаций.
Принципиальная схема
Список деталей для схемы
— IC1: LM324, интегрированный (четыре операционных усилителя в одной интегральной схеме) Схема
— D1: 3.Стабилитрон 3 В, 1/4 Вт
— D2 = D3 = D4 = D5: Диоды LED (2 красных, 1 желтый или желтый, 1 зеленый)
— R1 = 1K
— R2 ….. R6: все 1K preset
+ 12В: автомобильный аккумулятор, напряжение которого должно измеряться.
Еще одна простая схема с 4 светодиодными индикаторами аккумулятора показана на следующем изображении с использованием микросхемы IC LM324:
Схема индикатора низкого напряжения аккумулятора |
Цепь индикатора низкого напряжения батареи
по
Дон Нельсон, N0YE (ex-N0UGY)
Ко мне пришел знакомый радиолюбитель и попросил простую схему для контроля напряжения батареи и включения индикатора, когда напряжение батареи падает ниже заданного уровня.Таким образом, задача заключалась в том, чтобы создать что-то простое, но эффективное для индикации того, было ли напряжение батареи выше порогового значения или нет.
В данном решении используются пять пассивных компонентов и никаких дополнительных источников питания. Четыре компонента находятся в виде перемычки, а пятый компонент — светодиод через мост в качестве детектора. Мостовая схема проиллюстрирована ниже. Каждая половина моста имеет один резистор и один стабилитрон. Резистор обеспечивает ток смещения стабилитрона.Один стабилитрон подключен к земле и обеспечивает опорное напряжение над землей. Другой стабилитрон подключен к стороне высокого напряжения батареи, обеспечивая опорный сигнал ниже стороны высокого напряжения батареи. Когда светодиод помещается между двумя стабилитронами, светодиод будет проводить ток, когда разница между двумя стабилитронами больше, чем напряжение прямого смещения стабилитрона, которое для некоторых светодиодов составляет 1,7 вольт.
Уравнение того, когда светодиод будет проводить вперед, выглядит следующим образом: если Vbat 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 — специфическая (та самая 2-транзисторная схема) и общая (технология изобретения). Рассказом моего изобретателя я просто хочу побудить новичков в схемах проявлять творческий подход, показывая им еще один возможный путь к изобретениям. Справочная информация. Моя история основана на трех концептуальных схемах: делитель напряжения , действующий как источник опорного напряжения BJT действует 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 был не только увлеченным электроникой, но и 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 хранения . 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 я 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 ( столбиков 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. Токовые пути показаны замкнутыми линиями ( токовых петель ) 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. 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, а 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 кросс-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! 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) немного изменяется. 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 парой (длиннохвостой). 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 . 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 одинаковыми светодиодами (с одинаковыми 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 11 месяцев назад 10мес. Назад В этом проекте я покажу вам, как разработать простую схему индикатора уровня заряда батареи, используя легко доступные компоненты.Индикатор уровня заряда батареи показывает состояние батареи просто горящими светодиодами. Например, горят шесть светодиодов, значит, осталось 60% заряда батареи. В этой статье объясняется, как проектировать индикатор уровня заряда батареи. Вы можете использовать эту схему для проверки автомобильного аккумулятора или инвертора. Таким образом, используя эту схему, мы можем увеличить срок службы батареи. Эта схема разработана на базе микросхемы lM3914 (интегрированная микросхема). Эта микросхема представляет собой драйвер светодиодного дисплея. Сердцем схемы индикатора уровня заряда батареи является микросхема LM3914.Эта ИС принимает входное аналоговое напряжение и управляет 10 светодиодами линейно в соответствии с входным аналоговым напряжением. В этой схеме нет необходимости в резисторах, соединенных последовательно со светодиодами, потому что ток регулируется микросхемой. Получите представление о соответствующей публикации — Как работает схема автоматического зарядного устройства с использованием LM317? В этой цепи светодиоды (D1-D10) отображают емкость батареи в точечном режиме или режиме отображения. Этот режим выбирается внешним переключателем sw1, который подключен к контакту 9 -го микросхемы IC. Выводы 6 -й и 7 -й микросхемы соединены с землей через резистор.Этот резистор регулирует яркость светодиодов. Здесь резистор R3 и POT RV1 образуют цепь делителя потенциала. Здесь горшок RV1 используется для калибровки. Для этой схемы нет необходимости во внешнем питании. Схема предназначена для контроля от 10 В до 15 В постоянного тока. Схема будет работать даже при напряжении аккумулятора 3 В. Рабочее напряжение этой ИС составляет от 3 до 25 В постоянного тока. Lm3914 управляет светодиодами, ЖК-дисплеями и вакуумными люминесцентными лампами. Микросхема содержит регулируемый эталон и точный 10-ступенчатый делитель.Эта ИС также может действовать как секвенсор. Мы также можем подключить светодиоды разного цвета для индикации статуса.Подключите красные светодиоды D1 к D3, которые указывают на стадию выключения вашей батареи, и используйте зеленые светодиоды D8-D10, которые показывают от 80 до 100 процентов заряда батареи, и используйте желтый цвет для остатка. Знаете ли вы о концепции — как работает схема беспроводной передачи энергии? С небольшими изменениями мы можем использовать эту схему для измерения и других диапазонов напряжения. Для этого снимите резистор R2 и подключите ко входу верхний уровень напряжения. Теперь изменяйте сопротивление Pot RV1, пока не загорится светодиод D10.Теперь снимите верхний уровень напряжения на входе и подключите более низкий уровень напряжения. Подключите переменный резистор высокого номинала вместо резистора R2 и изменяйте его, пока не загорится светодиод D1. Теперь отключите потенциометр, измерьте сопротивление на нем и подключите резистор того же номинала вместо R2. Теперь схема готова к мониторингу других диапазонов напряжения. Эта схема лучше всего подходит для индикации уровня заряда батареи 12 В. В этой схеме каждый светодиод показывает 10-процентный уровень заряда батареи. Мы можем расширить эту схему до 100 шагов, подключив ИС lm3914 каскадом. В таблице ниже показано состояние светодиодов с уровнем входного напряжения. Электротехника — 3-х светодиодный индикатор напряжения (рассказ изобретателя)
Цели и задачи
«Изобретая» схему
Недвижимость
Улучшения
с использованием LM3914
Введение
Цепь индикатора уровня заряда батареи D iagram Схема цепи индикатора уровня заряда батареи Компоненты цепи
Цепь индикатора заряда аккумулятора D esign
